CN206685368U - Igbt散热模组和车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种IGBT散热模组和车辆，所述IGBT散热模组用于冷却芯片，所述IGBT散热模组包括：热沉，所述芯片设置在所述热沉上；热管，所述热管靠近所述芯片设置,其中一部分所述热管将所述芯片发出的热量传递至所述热沉，另一部分所述热管将所述芯片发出的热量直接传递至冷却液。根据本实用新型的IGBT散热模组散热效率高。

Description

IGBT散热模组和车辆

技术领域

本实用新型涉及车辆技术领域，特别涉及一种IGBT散热模组和车辆。

背景技术

以液体作为冷却介质的散热器，结构紧凑且构造为比较薄的板状或条状金属翅片或针型结构，散热器的内部布置液体通道，使得流体与水冷板之间产生对流换热，从而流体可以散去水冷板表面高功率电子元器件的热功耗。

但发热元件与冷却液之间的热量传递效率低，不能够快速地将发热元件的热量传递至冷却液，致使发热元件的冷却效率低下。

实用新型内容

本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本实用新型提出一种IGBT散热模组，该IGBT散热模组散热效率高。

本实用新型还提出了一种具有上述IGBT散热模组的车辆。

根据本实用新型的IGBT散热模组，所述IGBT散热模组用于冷却芯片，所述IGBT散热模组包括：热沉，所述芯片设置在所述热沉上；热管，所述热管靠近所述芯片设置，其中一部分所述热管将所述芯片发出的热量传递至所述热沉，另一部分所述热管将所述芯片发出的热量直接传递至冷却液。

根据本实用新型的IGBT散热模组，通过设置热管，使得芯片的热量能够迅速传递至热沉或/和冷却液中，进而提高了芯片的散热效率，保证芯片具有合适的工作温度。

根据本实用新型的一个实施例，所述热管包括：平直型热管，所述平直型热管设置在所述热沉中且靠近所述芯片以将所述芯片的热量传递至所述热沉。

根据本实用新型的一个实施例，所述热管还包括：U型热管，所述U型热管具有两个彼此间隔开的侧壁，其中一个所述侧壁设置在所述热沉上，另外一个所述侧壁设置在所述冷却液中。

根据本实用新型的一个实施例，所述平直型热管和所述U型热管均为多个，多个所述平直型热管和多个所述U型热管交错分布。

根据本实用新型的一个实施例，所述热沉包括：热沉本体，所述热沉本体具有彼此相对的第一侧面和第二侧面；多个散热柱，多个所述散热柱间隔设置在所述第一侧面上；其中所述芯片设置在所述第二侧面上，多个所述散热柱伸入到所述冷却液中。

根据本实用新型的一个实施例，所述热管设置在所述芯片与所述第二侧面之间。

根据本实用新型的一个实施例，所述IGBT散热模组还包括：覆铜板，所述覆铜板设置在所述热管与所述芯片之间，所述热管设置在所述芯片与所述热沉之间。

根据本实用新型的一个实施例，所述覆铜板包括：基板、第一铜层和第二铜层，所述第一铜层和所述第二铜层分别设置在所述基板的相对的两个侧面上。

根据本实用新型的一个实施例，所述热沉上设置有安装槽，所述芯片和所述热管容纳在所述安装槽内，所述热管设置在所述芯片与所述安装槽的底壁之间。

根据本实用新型的车辆包括上述的IGBT散热模组，由于根据本实用新型的车辆设置有上述的IGBT散热模组，因此该车辆运行稳定，安全性能得到了提升。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本实用新型实施例的IGBT散热模组的主视图；

图2是根据本实用新型实施例的IGBT散热模组的侧视图；

图3是根据本实用新型实施例的IGBT散热模组的后视图；

图4是根据本实用新型实施例的IGBT散热模组的立体图；

图5是根据本实用新型实施例的U型热管的示意图；

图6是根据本实用新型实施例的平直型热管的示意图；

图7是根据本实用新型实施例的覆铜板的局部剖视图。

附图标记：

IGBT散热模组100，

热沉110，热沉本体111，第一侧面111a，第二侧面111b，散热柱112，

芯片120，

热管130，平直型热管131，U型热管132，第一侧壁132a，第二侧壁132b，连接壁132c,

覆铜板140，基板141，第一铜层142，第二铜层143。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

以液体作为冷却介质的散热器，结构紧凑且构造为比较薄的板状或条状金属翅片或针型结构，散热器的内部布置液体通道，使得流体与水冷板之间产生对流换热，从而流体可以散去水冷板表面高功率电子元器件的热功耗。

但发热元件与冷却液之间的热量传递效率低，不能够快速地将发热元件的热量传递至冷却液，致使发热元件的冷却效率低下。

下面结合图1至图7对本实用新型实施例的IGBT散热模组100进行详细描述。

根据本实用新型实施例的IGBT散热模组100可以包括热沉110和热管130，IGBT散热模组用于冷却芯片。

其中，热沉110为芯片120的散热部件，热沉110的材料可以为合金(例如铜合金、铝合金等)或金属基复合材料(如铝硅碳等)，但不限于此。

热管130可以将芯片120散发的热量快速地传递至热沉110，进而提高了芯片120的散热效率，使得芯片120保持在合适的工作温度。

本实用新型实施例的芯片120设置在热沉110上，热管130靠近芯片120设置，一部分热管120将芯片120散发的热量快速传递至热沉110，另一部分热管120将芯片120散发的热量直接快速地传递至冷却液。

也就是说，本实用新型实施例中的芯片120的热量可以通过热管130同时传递至热沉110和冷却液中，且热管的传递热量的速度快，可以迅速带走芯片120产生的热量。

根据本实用新型实施例的IGBT散热模组100，通过设置热管130，使得芯片120的热量能够迅速传递至热沉110或/和冷却液中，进而提高了芯片120的散热效率，保证芯片120具有合适的工作温度。

在本实用新型的一些实施例中，如图1、图3-4和图6所示，热管130包括平直型热管131，平直型热管131设置在热沉110中且靠近芯片120以将芯片120散发出的热量传递至热沉110中。

具体地，平直型热管131可以分别与芯片120和热沉110直接接触，这样热管130从芯片120带出的热量可以直接传递至热沉110中，然后热量可以从热沉110散失到外界。

进一步地，如图1、图3-5所示，热管130还包括U型热管132，U型热管132具有两个彼此间隔开的侧壁，其中一个侧壁设置在热沉110中，另外一个侧壁设置在冷却液中。

具体地，U型热管132包括第一侧壁132a、第二侧壁132b和连接在第一侧壁132a和第二侧壁132b之间的连接壁132c。第一侧壁132a靠近芯片120或者与芯片120直接接触，从芯片120吸收热量后通过连接壁132c传递至第二侧壁132b上，然后由第二侧壁132b传递至冷却液中。U型热管132的两个侧壁彼此间隔开，芯片120的一部分热量可以通过U型热管132直接传递至冷却液中。由此，进一步提高了芯片120的冷却效率。

更进一步地，如图1所示，平直型热管131和U型热管132均为多个，且多个平直型热管131和多个U型热管132交错分布。由此，芯片120的热量一部分可以通过平直型热管131传递至热沉110中，另一部分热量可以通过U型热管132直接传递至冷却液中，进而增加了芯片120热量传递的途径，确保热量可以更加稳定地从芯片120散失。

在本实用新型的一些实施例中，如图4所示，热沉110包括热沉本体111和多个散热柱112，热沉本体111具有彼此相对的第一侧面111a和第二侧面111b，多个散热柱112间隔设置在第一侧面111a上，其中芯片120设置在第二侧面111b上，多个散热柱112伸入到冷却液中。

也就是说，多个散热柱112和芯片120设置在热沉本体111的不同侧面上，芯片120散发的热量可以传递至热沉本体111上，然后通过散热柱112传递至冷却液中。

多个散热柱112可以提高热沉本体111与冷却液的接触面积，使得热沉110上的热量能够更快地传递至冷却液中，冷却液循环流动以带走热量。

在本实用新型的一些实施例中，热管130设置在芯片120与第二侧面111b之间。也就是说，芯片120上的热量不会直接传递至热沉110或/和冷却液中，芯片120上的热量首先传递至热管130中，然后热管130将热量传递至热沉110或/和冷却液中。

具体地，芯片120上的热量的一部分通过平直型热管131传递至热沉110中，然后热沉110将热量通过散热柱112传递至冷却液中；芯片120上的另一部分热量通过U型热管132直接传递至冷却液中。散热柱112和U型热管132的所述另一侧壁位于热沉本体111的同一侧，且二者均与冷却液接触。

在本实用新型的一些实施例中，如图1、图3和图7所示，IGBT散热模组100还包括覆铜板140，覆铜板140设置在热管130与芯片120之间，热管130设置在芯片120与热沉110之间。芯片120的热量首先传递至覆铜板140，然后在通过覆铜板140将热量传递至热管130，最后再由热管130将热量传递至热沉110或/和冷却液中。

进一步地，覆铜板140包括基板141、第一铜层142和第二铜层143，第一铜层142和第二铜层143分别设置在基板141的相对的两个侧面上。基板141可以为氮化硅、氧化铝或氯化铝等，但不限于此。

在本实用新型的一些实施例中，热沉110上设置有安装槽，芯片120和热管130容纳在安装槽内，热管130设置在芯片120与安装槽的底壁之间。由此，可以降低了热管130和芯片120的安装空间，使得IGBT散热模组100整体更加美观。

平直型热管131可以通过焊接固定在热沉本体111上，当然也可以通过导热胶粘接固定在热沉本体111上。U型热管132的所述一个侧壁可以通过焊接固定在热沉本体111上，当然也可以通过导热胶粘接固定在热沉本体111上。

下面详细描述本实用新型的一个具体实施例。

本实用新型实施例的IGBT散热模组100包括热沉110、热管130、覆铜板140和芯片120。

其中，热沉110包括热沉本体111和多个散热柱112，热沉本体111具有相对的第一侧面111a和第二侧面111b，多个散热柱112设置在第一侧面111a上。

热沉本体111的第二侧面上设置有三个安装槽，每个安装槽中均安装有热管130、覆铜板140和芯片120。安装槽中在远离热沉本体111的方向上依次设置有热管130、覆铜板140和芯片120。芯片120的热量首先传递至覆铜板140上，然后覆铜板140将热量传递给热管130。

热管130包括平直型热管131和U型热管132，平直型热管131设置在热沉本体111上且用于将覆铜板140上的热量传递给热沉110，U型热管132具有两个间隔开的第一侧壁132a和第二侧壁132b，其中第一侧壁132a设置在热沉本体111上且与覆铜板140接触，第二侧壁132b穿过热沉本体111且位于散热柱112的同一侧，散热柱112和第二侧壁132b均与冷却液直接接触，进而覆铜板140的热量可以通过U型热管132和散热柱112直接进入到冷却液中。

也就是说，本实用新型实施例的芯片120的热量可以通过两个途径散失掉，一部分热量通过覆铜板140、平直型热管131、热沉本体111和散热柱112进入到冷却液；另一部分热量通过覆铜板140和U型热管132直接进入到冷却液中。

下面简单描述本实用新型实施例的车辆。

根据本实用新型实施例的车辆包括上述实施例的IGBT散热模组100，由于根据本实用新型实施例的车辆设置有上述的IGBT散热模组100，因此该车辆运行稳定，安全性能得到了提升。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种IGBT散热模组，所述IGBT散热模组用于冷却芯片，其特征在于，包括：

热沉；所述芯片设置在所述热沉上；

热管，所述热管靠近所述芯片设置,其中一部分所述热管将所述芯片发出的热量传递至所述热沉，另一部分所述热管将所述芯片发出的热量直接传递至冷却液。

2.根据权利要求1所述的IGBT散热模组，其特征在于，所述热管包括：平直型热管，所述平直型热管设置在所述热沉中且靠近所述芯片以将所述芯片的热量传递至所述热沉。

3.根据权利要求2所述的IGBT散热模组，其特征在于，所述热管还包括：U型热管，所述U型热管具有两个彼此间隔开的侧壁，其中一个所述侧壁设置在所述热沉上，另外一个所述侧壁设置在所述冷却液中。

4.根据权利要求3所述的IGBT散热模组，其特征在于，所述平直型热管和所述U型热管均为多个，多个所述平直型热管和多个所述U型热管交错分布。

5.根据权利要求1所述的IGBT散热模组，其特征在于，所述热沉包括：

热沉本体，所述热沉本体具有彼此相对的第一侧面和第二侧面；

多个散热柱，多个所述散热柱间隔设置在所述第一侧面上；其中

所述芯片设置在所述第二侧面上，多个所述散热柱伸入到所述冷却液中。

6.根据权利要求5所述的IGBT散热模组，其特征在于，所述热管设置在所述芯片与所述第二侧面之间。

7.根据权利要求1所述的IGBT散热模组，其特征在于，还包括：覆铜板，所述覆铜板设置在所述热管与所述芯片之间，所述热管设置在所述芯片与所述热沉之间。

8.根据权利要求7所述的IGBT散热模组，其特征在于，所述覆铜板包括：基板、第一铜层和第二铜层，所述第一铜层和所述第二铜层分别设置在所述基板的相对的两个侧面上。

9.根据权利要求1所述的IGBT散热模组，其特征在于，所述热沉上设置有安装槽，所述芯片和所述热管容纳在所述安装槽内，所述热管设置在所述芯片与所述安装槽的底壁之间。

10.一种车辆，其特征在于，包括权利要求1-9中任一项所述的IGBT散热模组。