CN211507615U - 散热底板及阵列式功率模块 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种散热底板及阵列式功率模块，通过第一散热翅、第二散热翅、第三散热翅或第四散热翅等散热翅的结构设计，或不同散热翅的配合，提高各散热翅的扰流能力，改变流经各散热翅的气体或液体的流场。同时，增大各散热翅与流经各散热翅的气体或液体的接触面积。基于此，有效地提高各散热翅的换热效率，提高各对应散热底板的换热能力。

Description

散热底板及阵列式功率模块

技术领域

本实用新型涉及散热技术领域，特别是涉及一种散热底板及阵列式功率模块。

背景技术

随着电子器件的小型化，单位面积或体积上可容纳的电子器件也日益增加。电子器件的集中工作，不可避免地会带来发热问题，尤其是IGBT功率模块这种功率器件上，过度的发热会影响模块的正常工作，甚至损毁模块。因此，在传统的IGBT功率模块中，在基座的散热底板上设置有散热翅，通过流经散热翅的气体或液体带走热量，以降低IGBT功率模块的工作温度，保护IGBT功率模块内的各种电子器件。

然而，随着IGBT功率模块内的电子器件的增多，传统的散热底板的换热能力有限，使得散热底板难以满足IGBT功率模块的散热需求。

实用新型内容

基于此，有必要针对传统的散热底板的换热能力有限，使得散热底板难以满足IGBT功率模块的散热需求的不足，提供一种散热底板及阵列式功率模块。

一种散热底板，包括第一基板以及设置在第一基板一侧的一个或多个第一散热翅；

其中，第一散热翅包括柱体翅柱、台体翅柱、锥体翅柱或片状散热翅。

上述一种散热底板，通过选用柱体翅柱、台体翅柱、锥体翅柱或片状散热翅类型的第一散热翅，提高第一散热翅的扰流能力，以改变流经第一散热翅的气体或液体的流场。同时，通过第一散热翅的形状选型，增大第一散热翅与流经第一散热翅的气体或液体的接触面积，提高第一散热翅的换热效率。基于此，有效地提高第一散热翅的换热效率，提高散热底板的换热能力。

在其中一个实施例中，第一散热翅包括横截面为水滴形的柱体翅柱、台体翅柱或锥体翅柱。

在其中一个实施例中，第一散热翅包括横截面为波浪形的片状散热翅。

另一种散热底板，包括第二基板以及设置在第二基板一侧的一个或多个第二散热翅；

其中，第二散热翅表面设置有一个或多个附属结构。

上述另一种散热底板，通过在第二散热翅表面设置有一个或多个附属结构，有效地提高第二散热翅的表面积，以提高第二散热翅与流经第二散热翅的气体或液体的接触面积。基于此，有效地提高第二散热翅的换热效率，提高散热底板的换热能力。

在其中一个实施例中，附属结构包括规则突起。

在其中一个实施例中，规则突起包括球形突起。

在其中一个实施例中，规则突起包括螺纹。

在其中一个实施例中，附属结构包括不规则突起。

在其中一个实施例中，附属结构包括凹槽。

在其中一个实施例中，第二散热翅包括柱体翅柱、台体翅柱或锥体翅柱。

在其中一个实施例中，第二散热翅包括横截面为水滴形的柱体翅柱、台体翅柱或锥体翅柱。

在其中一个实施例中，第二散热翅包括片状散热翅。

在其中一个实施例中，第二散热翅包括横截面为波浪形的片状散热翅。

在其中一个实施例中，第二散热翅垂直设置在第二基板上。

再一种散热底板，包括第三基板，以及设置在第三基板一侧的一个或多个第三散热翅和一个或多个第四散热翅；

其中，第三散热翅与第四散热翅的几何形状不同。

上述再一种散热底板，通过几何形状不同的第三散热翅与第四散热翅的配置，改变流经第三散热翅与第四散热翅的气体或液体的流场，复杂化该气体或液体的流向。基于此，通过多流向的流经第三散热翅与第四散热翅的气体或液体，提高散热底板的换热能力。

在其中一个实施例中，第三散热翅与第四散热翅包括柱体翅柱、台体翅柱或锥体翅柱。

在其中一个实施例中，第三散热翅与第四散热翅包括横截面为水滴形的柱体翅柱、台体翅柱或锥体翅柱。

在其中一个实施例中，第三散热翅与第四散热翅包括片状散热翅；其中，第三散热翅的横截面与第四散热翅的横截面不同。

在其中一个实施例中，第三散热翅与第四散热翅包括横截面为波浪形的片状散热翅。

在其中一个实施例中，第三散热翅与第四散热翅间隔设置。

一种阵列式功率模块，包括上述任一实施例的一种散热底板，以及设置在散热底板中第一基板另一侧的一个或多个IGBT功率模块。

上述一种阵列式功率模块，通过选用柱体翅柱、台体翅柱、锥体翅柱或片状散热翅类型的第一散热翅，提高第一散热翅的扰流能力，以改变流经第一散热翅的气体或液体的流场。同时，通过第一散热翅的形状选型，增大第一散热翅与流经第一散热翅的气体或液体的接触面积，提高第一散热翅的换热效率。基于此，有效地提高第一散热翅的换热效率，提高散热底板的换热能力，以提高阵列式功率模块的散热效率。

另一种阵列式功率模块，包括上述任一实施例的另一种散热底板，以及设置在散热底板中第二基板另一侧的一个或多个IGBT功率模块。

上述另一种阵列式功率模块，通过在第二散热翅表面设置有一个或多个附属结构，有效地提高第二散热翅的表面积，以提高第二散热翅与流经第二散热翅的气体或液体的接触面积。基于此，有效地提高第二散热翅的换热效率，提高散热底板的换热能力，以提高阵列式功率模块的散热效率。

再一种阵列式功率模块，包括上述任一实施例的再一种散热底板，以及设置在散热底板中第三基板另一侧的一个或多个IGBT功率模块。

上述再一种阵列式功率模块，通过几何形状不同的第三散热翅与第四散热翅的配置，改变流经第三散热翅与第四散热翅的气体或液体的流场，复杂化该气体或液体的流向。基于此，通过多流向的流经第三散热翅与第四散热翅的气体或液体，提高散热底板的换热能力，以提高阵列式功率模块的散热效率。

附图说明

图1为一实施方式的散热底板的一结构示意图；

图2为水滴形横截面示意图；

图3为一实施方式的散热底板的另一结构示意图；

图4为另一实施方式的散热底板结构示意图；

图5为附属结构为螺纹的第二散热翅侧视图；

图6为附属结构为不规则突起的第二散热翅俯视图；

图7为附属结构为凹槽的第二散热翅结构简图；

图8为再一实施方式的散热底板结构示意图。

具体实施方式

为了更好地理解本实用新型的目的、技术方案以及技术效果，以下结合附图和实施例对本实用新型进行进一步的讲解说明。同时声明，以下所描述的实施例仅用于解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

本实用新型实施例提供了一种散热底板。

图1为一实施方式的散热底板的一结构示意图，如图1所示，一实施方式的散热底板包括第一基板100以及设置在第一基板100一侧的一个或多个第一散热翅101；

其中，第一散热翅101包括柱体翅柱、台体翅柱或锥体翅柱。

如图1所示，第一基板100上一侧设置有多个第一散热翅101。其中，图1所示的第一散热翅101仅为了便于解释本实施例，不代表对第一散热翅101的数量限定，第一基板100可设置一个或多个第一散热翅101。

其中，第一散热翅101包括除圆柱体翅柱外的柱体翅柱、台体翅柱或锥体翅柱。即，柱体翅柱包括横截面为除圆形外的各种柱体翅柱，例如棱柱体翅柱、立方体翅柱或长方体翅柱等；台体翅柱包括横截面为各种形状的台体翅柱，例如棱台体翅柱或圆台体翅柱等；锥体翅柱包括横截面为各种形状的锥体翅柱，例如棱锥体翅柱或圆锥体翅柱等。

需要注意的是，在本具体实施方式的各实施例中，横截面垂直于柱体翅柱、台体翅柱或锥体翅柱的轴，且横截面垂直于柱体翅柱、台体翅柱或锥体翅柱的轴截面。同时，横截面垂直于片状散热翅的任意一个表面。

在其中一个实施例中，第一散热翅101包括横截面为水滴形的柱体翅柱、台体翅柱或锥体翅柱。图2为水滴形横截面示意图，如图2所示，第一散热翅101包括横截面如图2所示的任一类型的水滴形的柱体翅柱、台体翅柱或锥体翅柱。通过水滴形的横截面设置，进一步提高第一散热翅101的扰流能力。

在其中一个实施例中，图3为一实施方式的散热底板的另一结构示意图，如图3所示，第一散热翅101还包括片状散热翅200。图3所示的片状散热翅200为横截面为波浪形的片状散热翅200。其中，片状散热翅还包括横截面为其它形状的片状散热翅200，例如横截面为弧形等的片状散热翅。图3所示的片状散热翅200作为一种较优的实施方式，可有效地提高第一散热翅101与流经第一散热翅101的气体或液体的接触面积，同时起到扰流的作用，以提高第一散热翅101的换热效率。

在其中一个实施例中，第一散热翅101以一特定角度设置在第一基板100上。如图1或3所示，第一散热翅101是垂直设置在第一基板100上的，即柱体翅柱、台体翅柱或锥体翅柱的第一散热翅101的轴垂直于第一基板100，或者片状散热翅的第一散热翅101的各个面均垂直于第一基板100。

上述一实施方式的散热底板，通过选用柱体翅柱、台体翅柱、锥体翅柱或片状散热翅类型的第一散热翅101，提高第一散热翅101的扰流能力，以改变流经第一散热翅101的气体或液体的流场。同时，通过第一散热翅101的形状选型，增大第一散热翅101与流经第一散热翅101的气体或液体的接触面积，提高第一散热翅101的换热效率。基于此，有效地提高第一散热翅101的换热效率，提高散热底板的换热能力。

本实用新型实施例还提供另一种散热底板。

图4为另一实施方式的散热底板结构示意图，如图4所示，另一实施方式的散热底板包括第二基板300以及设置在第二基板300一侧的一个或多个第二散热翅301；

如图4所示，第二基板300上一侧设置有多个第二散热翅301。其中，图4所示的第二散热翅301仅为了便于解释本实施例，不代表对第二散热翅301的数量限定，第二基板300可设置一个或多个第二散热翅301。

其中，第二散热翅301包括柱体翅柱、台体翅柱、锥体翅柱或片状散热翅。即，柱体翅柱包括横截面为各种形状的柱体翅柱，例如圆柱体翅柱、棱柱体翅柱、立方体翅柱或长方体翅柱等；台体翅柱包括横截面为各种形状的台体翅柱，例如棱台体翅柱或圆台体翅柱等；锥体翅柱包括横截面为各种形状的锥体翅柱，例如棱锥体翅柱或圆锥体翅柱等。

在其中一个实施例中，第二散热翅301包括横截面为水滴形的柱体翅柱、台体翅柱或锥体翅柱。通过水滴形的横截面设置，进一步提高第二散热翅301的扰流能力。

在其中一个实施例中，第二散热翅301还包括片状散热翅。片状散热翅为横截面为波浪形的片状散热翅。其中，片状散热翅还包括横截面为其它形状的片状散热翅，例如横截面为弧形等的片状散热翅。横截面为波浪形的片状散热翅作为一种较优的实施方式，可有效地提高第二散热翅301与流经第二散热翅301的气体或液体的接触面积，同时起到扰流的作用，以提高第二散热翅301的换热效率。

在其中一个实施例中，第二散热翅301以一特定角度设置在第一基板100上。如图4所示，第二散热翅301是垂直设置在第二基板300上的，即柱体翅柱、台体翅柱或锥体翅柱的第二散热翅301的轴垂直于第二基板300，或者片状散热翅的第二散热翅301的各个面均垂直于第二基板300。

其中，第二散热翅301表面设置有一个或多个附属结构302。附属结构302用于进一步提升第二散热翅301的表面积，以提高第二散热翅301与流经第二散热翅301的气体与液体的接触面积，提高第二散热翅301的换热效率。同时，附属结构302的配置，可改变第二散热翅301的流体特性，对流经第二散热翅301的气体与液体起到扰流作用，进一步提高第二散热翅301的的换热效率。

在其中一个实施例中，附属结构302包括规则突起。规则突起包括球形突起、棱体突起、锥体突起或螺纹等。

如图4所示，图4中第二散热翅301以一圆柱体翅柱为例，在圆柱体翅柱表面设置规则突起，即球形突起302。通过球形突起302，增大第二散热翅301的表面积，以及改变第二散热翅301的流体特性。

图5为附属结构为螺纹的第二散热翅侧视图，如图5所示，以一圆柱体翅柱的第二散热翅301柱为例，圆柱体翅柱表面设置有规则的螺纹400。

在其中一个实施例中，附属机构包括不规则突起500。图6为附属结构为不规则突起的第二散热翅俯视图，如图6所示，在第二散热翅301表面设置了不规则突起500，构成一种不规则整体结构的第二散热翅301。基于此，在提升第二散热翅301与流经第二散热翅301表面的气体或液体的接触面积的同时，提高第二散热翅301的扰流能力。

在其中一个实施例中，附属结构302包括凹槽600。图7为附属结构为凹槽的第二散热翅结构简图，如图7所示，以一圆柱体翅柱的第二散热翅301柱为例，圆柱体翅柱上设置有凹槽600。通过凹槽600的设置，可增加第二散热翅301与流经第二散热翅301表面的气体或液体的接触面积，提高第二散热翅301的换热能力。

上述另一实施方式的散热底板，通过在第二散热翅301表面设置有一个或多个附属结构302，有效地提高第二散热翅301的表面积，以提高第二散热翅301与流经第二散热翅301的气体或液体的接触面积。基于此，有效地提高第二散热翅301的换热效率，提高散热底板的换热能力。

本实用新型实施例还提供再一种散热底板。

图8为再一实施方式的散热底板结构示意图，如图8所示，再一实施方式的散热底板包括第三基板700，以及设置在第三基板700一侧的一个或多个第三散热翅701和一个或多个第四散热翅702；

其中，第三散热翅701与第四散热翅702的几何形状不同。

其中，第三散热翅701与第四散热翅702包括柱体翅柱、台体翅柱、锥体翅柱或片状散热翅。即，柱体翅柱包括横截面为各种形状的柱体翅柱，例如圆柱体翅柱、棱柱体翅柱、立方体翅柱或长方体翅柱等；台体翅柱包括横截面为各种形状的台体翅柱，例如棱台体翅柱或圆台体翅柱等；锥体翅柱包括横截面为各种形状的锥体翅柱，例如棱锥体翅柱或圆锥体翅柱等。

在其中一个实施例中，第三散热翅701与第四散热翅702包括横截面为水滴形的柱体翅柱、台体翅柱或锥体翅柱。通过水滴形的横截面设置，进一步提高第三散热翅701与第四散热翅702的扰流能力。

在其中一个实施例中，第三散热翅701与第四散热翅702还包括片状散热翅。片状散热翅为横截面为波浪形的片状散热翅。其中，片状散热翅还包括横截面为其它形状的片状散热翅，例如横截面为弧形等的片状散热翅。横截面为波浪形的片状散热翅作为一种较优的实施方式，可有效地提高第三散热翅701和第四散热翅702与流经第三散热翅701和第四散热翅702的气体或液体的接触面积，同时起到扰流的作用，以提高第三散热翅701与第四散热翅702的换热效率。

在其中一个实施例中，第三散热翅701与第四散热翅702以一特定角度设置在第一基板100上。如图8所示，第三散热翅701与第四散热翅702是垂直设置在第三基板700上的，即柱体翅柱、台体翅柱或锥体翅柱的第三散热翅701与第四散热翅702的轴垂直于第三基板700，或者片状散热翅的第三散热翅701与第四散热翅702的各个面均垂直于第三基板700。

在其中一个实施例中，第三散热翅701与第四散热翅702表面也设置有一个或多个附属结构302。附属结构302用于进一步提升第三散热翅701与第四散热翅702的表面积，以提高第三散热翅701和第四散热翅702与流经第三散热翅701和第四散热翅702的气体与液体的接触面积，提高第三散热翅701和第四散热翅702的换热效率。同时，附属结构302的配置，可改变第三散热翅701和第四散热翅702的流体特性，对流经第三散热翅701和第四散热翅702的气体与液体起到扰流作用，进一步提高第三散热翅701和第四散热翅702的的换热效率。

其中，第三基板700一侧上设置的第三散热翅701和第四散热翅702可为间隔设置，或依特定的设置规则设置。第三散热翅701与第四散热翅702的形状不同。如图8所示，图8以第三散热翅701为圆柱体散热翅，第四散热翅702为片状散热翅为例进行实施例的解释，第三散热翅701与第四散热翅702间隔设置。相邻两第四散热翅702构成槽，槽内设置有第三散热翅701。在散热底板工作时，气体或液体经相邻两第四散热翅702构成槽内流经第三散热翅701。基于此，通过第三散热翅701与第四散热翅702的配合，最大化地提高气体与液体接触第三散热翅701或第四散热翅702的面积和时间，提高散热底板的换热效率。同时，通过第三散热翅701与第四散热翅702的配合，构成的散热翅组合可多次改变气体与液体的流向，最大化地提高该散热翅组合的扰流能力，以提高散热底板的换热效率。

需要注意的是，图8所示的第三散热翅701与第四散热翅702的选型只是其中一种实施方式，不代表对第三散热翅701与第四散热翅702的唯一限定。在满足第三散热翅701与第四散热翅702形状不同的条件下，第三散热翅701与第四散热翅702可选用其它类型的散热翅。

上述再一实施方式的散热底板，通过几何形状不同的第三散热翅701与第四散热翅702的配置，改变流经第三散热翅701与第四散热翅702的气体或液体的流场，复杂化该气体或液体的流向。基于此，通过多流向的流经第三散热翅701与第四散热翅702的气体或液体，提高散热底板的换热能力。

本实用新型实施例还提供一种阵列式功率模块，包括上述一实施方式的散热底板，以及设置在散热底板中第一基板100另一侧的一个或多个IGBT功率模块。

其中，在阵列式功率模块中，第一基板100一侧用于设置第一散热翅101，第一基板100另一侧用于设置IGBT功率模块。在阵列式功率模块工作中，用于冷却的气体或液体流经第一基板100一侧的第一散热翅101，通过热传导降低第一基板100另一侧IGBT功率模块的温度，起到降温的作用。

上述的一种阵列式功率模块，通过选用柱体翅柱、台体翅柱、锥体翅柱或片状散热翅类型的第一散热翅101，提高第一散热翅101的扰流能力，以改变流经第一散热翅101的气体或液体的流场。同时，通过第一散热翅101的形状选型，增大第一散热翅101与流经第一散热翅101的气体或液体的接触面积，提高第一散热翅101的换热效率。基于此，有效地提高第一散热翅101的换热效率，提高散热底板的换热能力，以提高阵列式功率模块的散热效率。

本实用新型实施例还提供一种阵列式功率模块，包括上述另一实施方式的散热底板，以及设置在散热底板中第二基板300另一侧的一个或多个IGBT功率模块。

其中，在阵列式功率模块中，第二基板300一侧用于设置第二散热翅301，第二基板300另一侧用于设置IGBT功率模块。在阵列式功率模块工作中，用于冷却的气体或液体流经第二基板300一侧的第二散热翅301，通过热传导降低第二基板300另一侧IGBT功率模块的温度，起到降温的作用。

上述再一种阵列式功率模块，通过在第二散热翅301表面设置有一个或多个附属结构302，有效地提高第二散热翅301的表面积，以提高第二散热翅301与流经第二散热翅301的气体或液体的接触面积。基于此，有效地提高第二散热翅301的换热效率，提高散热底板的换热能力，以提高阵列式功率模块的散热效率。

本实用新型实施例还提供再一种阵列式功率模块，包括上述再一实施方式的散热底板，以及设置在散热底板中第三基板700另一侧的一个或多个IGBT功率模块。

其中，在阵列式功率模块中，第三基板700一侧用于设置第三散热翅701与第四散热翅702，第三基板700另一侧用于设置IGBT功率模块。在阵列式功率模块工作中，用于冷却的气体或液体流经第三基板700一侧的第三散热翅701与第四散热翅702，通过热传导降低第三基板700另一侧IGBT功率模块的温度，起到降温的作用。

上述再一种阵列式功率模块，通过几何形状不同的第三散热翅701与第四散热翅702的配置，改变流经第三散热翅701与第四散热翅702的气体或液体的流场，复杂化该气体或液体的流向。基于此，通过多流向的流经第三散热翅701与第四散热翅702的气体或液体，提高散热底板的换热能力，以提高阵列式功率模块的散热效率。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种散热底板，其特征在于，包括第一基板以及设置在所述第一基板一侧的一个或多个第一散热翅；

其中，所述第一散热翅包括横截面为水滴形的柱体翅柱、台体翅柱或锥体翅柱。

2.根据权利要求1所述的散热底板，其特征在于，所述第一散热翅的轴垂直于第一基板。

3.根据权利要求1所述的散热底板，其特征在于，所述第一散热翅还包括横截面为波浪形的片状散热翅。

4.一种散热底板，其特征在于，包括第二基板以及设置在所述第二基板一侧的一个或多个第二散热翅；

其中，所述第二散热翅包括横截面为水滴形的柱体翅柱、台体翅柱或锥体翅柱；且所述第二散热翅表面设置有一个或多个附属结构。

5.根据权利要求4所述的散热底板，其特征在于，所述附属结构包括规则突起。

6.根据权利要求4所述的散热底板，其特征在于，所述附属结构包括凹槽。

7.一种散热底板，其特征在于，包括第三基板，以及设置在所述第三基板一侧的一个或多个第三散热翅和一个或多个第四散热翅；

其中，所述第三散热翅与所示第四散热翅分别包括横截面为水滴形的柱体翅柱、台体翅柱或锥体翅柱；所述第三散热翅与所述第四散热翅的几何形状不同。

8.一种阵列式功率模块，其特征在于，包括如权利要求1至3任意一项所述的散热底板，以及设置在所述散热底板中第一基板另一侧的一个或多个IGBT功率模块。

9.一种阵列式功率模块，其特征在于，包括如权利要求4至6任意一项所述的散热底板，以及设置在所述散热底板中第二基板另一侧的一个或多个IGBT功率模块。

10.一种阵列式功率模块，其特征在于，包括如权利要求7所述的散热底板，以及设置在所述散热底板中第三基板另一侧的一个或多个IGBT功率模块。

Images