CN212750874U - 一种低损耗igbt模块 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种低损耗IGBT模块，包括防护外壳、管芯、接线端子和绝缘底板，所述绝缘底板的上方设置有防护外壳，且防护外壳的外侧均匀涂覆有陶瓷颗粒，所述防护外壳内部的顶端固定有基座，且基座的顶端均匀分布有接线端子，所述接线端子外侧的基座上均固定有树脂外盖，所述防护外壳内部的中央位置处设置有基板，且基板的顶端均匀焊接有管芯，所述管芯的两端均通过内部连线与接线端子连接，所述基板的下方形成散热腔，且基板的底端均匀设置有碗状吸热体，所述碗状吸热体的底端均设置有导热管。本实用新型通过安装有绝缘底板、防护外壳、基板、管芯、散热腔、碗状吸热体、导热管以及通风孔，避免热量堆聚在管芯处，加快该IGBT模块的损耗。

Description

一种低损耗IGBT模块

技术领域

本实用新型涉及IGBT模块技术领域，具体为一种低损耗IGBT模块。

背景技术

IGBT模块是由IGBT(绝缘栅双极型晶体管芯片)与FWD(续流二极管芯片)通过特定的电路桥接封装而成的模块化半导体产品，常应用于逆变焊机、逆变电源、变频器、UPS、电动汽车、空调等方面，现有的此类IGBT模块大多结构简单，功能单一，具体存在如下问题；

1、现有的此类IGBT模块的散热性能较差，长时间使用后内部热量堆积，容易加快该IGBT模块的损耗；

2、现有的此类IGBT模块底板与防护外壳之间连接的紧密性较差，容易产生缝隙，进入灰尘或水体；

3、现有的此类IGBT模块防护外壳的结构强度与抗压性能较差，受到外界挤压碰撞时容易损坏。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种低损耗IGBT模块，以解决上述背景技术中提出的散热不佳、密封性较差以及容易损坏的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种低损耗IGBT模块，包括防护外壳、管芯、接线端子和绝缘底板，所述绝缘底板的上方设置有防护外壳，且防护外壳的外侧均匀涂覆有陶瓷颗粒，所述防护外壳内部的顶端固定有基座，且基座的顶端均匀分布有接线端子，所述接线端子外侧的基座上均固定有树脂外盖，所述防护外壳内部的中央位置处设置有基板，且基板的顶端均匀焊接有管芯，所述管芯的两端均通过内部连线与接线端子连接，所述基板的下方形成散热腔，且基板的底端均匀设置有碗状吸热体，所述碗状吸热体的底端均设置有导热管，所述防护外壳顶部的一侧均匀固定有树脂外壳，且树脂外壳的内部均设置有辅助端子。

优选的，所述防护外壳的四个拐角处均设置有安装孔，所述绝缘底板上设置有与安装孔相匹配的预留孔，且安装孔和预留孔之间均通过固定螺栓固定连接，便于该模块的拆卸检修。

优选的，所述防护外壳靠近绝缘底板一侧的两端均固定有卡块，且绝缘底板顶部的两端均设置有与卡块相匹配的卡槽，所述卡块两侧的防护外壳上均设置有橡胶垫片，增加防护外壳与绝缘底板连接的紧密度。

优选的，所述防护外壳侧壁的内部设置有加强层，且加强层的内部交错设置有三角形结构的加强筋，提高该模块的结构强度。

优选的，所述防护外壳两侧的底端均匀分布有通风孔，且通风孔的内部均设置有滤网，便于通风散热。

优选的，所述碗状吸热体的内部均设置有吸热片，且吸热片和导热管均为导热系数高的铜合金材质，提高导热效果。

优选的，所述加强层的两侧均设置有抗压层，且抗压层的纵截面均为上凸圆弧形结构，提高该模块的抗压性能。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

(1)该低损耗IGBT模块通过安装有绝缘底板、防护外壳、基板、管芯、散热腔、碗状吸热体、导热管以及通风孔，碗状吸热体的内部均设置有吸热片，吸热片和导热管为导热系数高的铜合金材质，利于将基板上的热量进行吸附并通过导热管传导至散热腔中，之后通过防护外壳两侧的通风孔散出外部，避免热量堆聚在管芯处，加快该IGBT模块的损耗。

(2)该低损耗IGBT模块通过在防护外壳的四个拐角处均设置有安装孔，同时绝缘底板上设置有与安装孔相匹配的预留孔，安装孔和预留孔之间均通过固定螺栓连接，便于该模块的拆卸和检修，同时在安装孔之间的防护外壳底部设置有卡块，绝缘底板顶部的两端均设置有与卡块相匹配的卡槽，使得防护外壳与绝缘底板连接时卡块插入到卡槽中，同时卡块的两侧均设置有橡胶垫片，便于增加防护外壳与绝缘底板之间连接的紧密性，不容易产生缝隙，避免水体和灰尘进入内部。

(3)该低损耗IGBT模块通过在防护外壳侧壁的内部设置有加强层，加强层的内部交错分布有三角形结构的加强筋，便于提高防护外壳的结构强度，同时加强层的两侧均设置有抗压层，抗压层的纵截面均呈上凸圆弧形，便于提高防护外壳的抗压性能，受到外界挤压碰撞时不容易损坏，此外，在防护外壳的外侧均匀涂覆有陶瓷颗粒，提高耐磨性的同时提高导热效果。

附图说明

图1为本实用新型的正视剖面结构示意图；

图2为本实用新型的俯视结构示意图；

图3为本实用新型的防护外壳局部侧视剖面结构示意图；

图4为本实用新型的防护外壳侧壁剖面结构示意图；

图5为本实用新型的碗状吸热体剖面结构示意图。

图中：1、防护外壳；2、管芯；3、树脂外盖；4、基座；5、接线端子；6、内部连线；7、辅助端子；8、树脂外壳；9、通风孔；10、基板；11、导热管；12、碗状吸热体；1201、吸热片；13、散热腔；14、绝缘底板；15、固定螺栓；16、安装孔；17、卡块；18、橡胶垫片；19、陶瓷颗粒；20、抗压层；21、加强层；22、加强筋。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-5，本实用新型提供的一种实施例：一种低损耗IGBT模块，包括防护外壳1、管芯2、接线端子5和绝缘底板14，绝缘底板14的上方设置有防护外壳1，防护外壳1的四个拐角处均设置有安装孔16，绝缘底板14上设置有与安装孔16相匹配的预留孔，且安装孔16和预留孔之间均通过固定螺栓15固定连接，利于便于该模块的拆卸和检修；

防护外壳1靠近绝缘底板14一侧的两端均固定有卡块17，且绝缘底板14顶部的两端均设置有与卡块17相匹配的卡槽，卡块17两侧的防护外壳1上均设置有橡胶垫片18；

连接时防护外壳1上的卡块17插入到绝缘底板14上的卡槽中，同时卡块17的两侧均设置有橡胶垫片18，便于增加防护外壳1与绝缘底板14之间连接的紧密性，不容易产生缝隙，避免水体和灰尘进入内部；

且防护外壳1的外侧均匀涂覆有陶瓷颗粒19，防护外壳1侧壁的内部设置有加强层21，且加强层21的内部交错设置有三角形结构的加强筋22，加强层21的两侧均设置有抗压层20，且抗压层20的纵截面均为上凸圆弧形结构；

便于提高防护外壳1的结构强度和抗压性能，受到外界挤压碰撞时不容易损坏，此外陶瓷颗粒19在增加该模块耐磨性的同时提高散热效果；

防护外壳1内部的顶端固定有基座4，且基座4的顶端均匀分布有接线端子5，接线端子5外侧的基座4上均固定有树脂外盖3，防护外壳1内部的中央位置处设置有基板10，且基板10的顶端均匀焊接有管芯2，管芯2的两端均通过内部连线6与接线端子5连接，基板10的下方形成散热腔13，且基板10的底端均匀设置有碗状吸热体12，碗状吸热体12的底端均设置有导热管11，碗状吸热体12的内部均设置有吸热片1201，且吸热片1201和导热管11均为导热系数高的铜合金材质，防护外壳1两侧的底端均匀分布有通风孔9，且通风孔9的内部均设置有滤网；

工作时产生的热量被碗状吸热体12吸附，利于将基板10上的热量进行吸附并通过导热管11传导至散热腔13中，之后通过防护外壳1两侧的通风孔9散出外部，避免热量堆聚在管芯2处，利于降低该IGBT模块的损耗；

防护外壳1顶部的一侧均匀固定有树脂外壳8，且树脂外壳8的内部均设置有辅助端子7。

工作原理：使用时，将防护外壳1罩设在绝缘底板14上方，将防护外壳1上的安装孔16和绝缘底板14上的预留孔相对应，通过固定螺栓15连接，连接时防护外壳1上的卡块17插入到绝缘底板14上的卡槽中，同时卡块17的两侧均设置有橡胶垫片18，便于增加防护外壳1与绝缘底板14之间连接的紧密性，不容易产生缝隙，避免水体和灰尘进入内部，工作时产生的热量被碗状吸热体12吸附，碗状吸热体12的内部均设置有吸热片1201，吸热片1201和导热管11为导热系数高的铜合金材质，利于将基板10上的热量进行吸附并通过导热管11传导至散热腔13中，之后通过防护外壳1两侧的通风孔9散出外部，避免热量堆聚在管芯2处，利于降低该IGBT模块的损耗，此外，在防护外壳1侧壁的内部设置有加强层21，加强层21的内部交错分布有三角形结构的加强筋22，便于提高防护外壳1的结构强度，同时抗压层20的纵截面均呈上凸圆弧形，便于提高防护外壳1的抗压性能，受到外界挤压碰撞时不容易损坏，此外，在防护外壳1的外侧均匀涂覆有陶瓷颗粒19，提高耐磨性的同时提高散热效果。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (7)

1.一种低损耗IGBT模块，包括防护外壳(1)、管芯(2)、接线端子(5)和绝缘底板(14)，其特征在于：所述绝缘底板(14)的上方设置有防护外壳(1)，且防护外壳(1)的外侧均匀涂覆有陶瓷颗粒(19)，所述防护外壳(1)内部的顶端固定有基座(4)，且基座(4)的顶端均匀分布有接线端子(5)，所述接线端子(5)外侧的基座(4)上均固定有树脂外盖(3)，所述防护外壳(1)内部的中央位置处设置有基板(10)，且基板(10)的顶端均匀焊接有管芯(2)，所述管芯(2)的两端均通过内部连线(6)与接线端子(5)连接，所述基板(10)的下方形成散热腔(13)，且基板(10)的底端均匀设置有碗状吸热体(12)，所述碗状吸热体(12)的底端均设置有导热管(11)，所述防护外壳(1)顶部的一侧均匀固定有树脂外壳(8)，且树脂外壳(8)的内部均设置有辅助端子(7)。

2.根据权利要求1所述的一种低损耗IGBT模块，其特征在于：所述防护外壳(1)的四个拐角处均设置有安装孔(16)，所述绝缘底板(14)上设置有与安装孔(16)相匹配的预留孔，且安装孔(16)和预留孔之间均通过固定螺栓(15)固定连接。

3.根据权利要求1所述的一种低损耗IGBT模块，其特征在于：所述防护外壳(1)靠近绝缘底板(14)一侧的两端均固定有卡块(17)，且绝缘底板(14)顶部的两端均设置有与卡块(17)相匹配的卡槽，所述卡块(17)两侧的防护外壳(1)上均设置有橡胶垫片(18)。

4.根据权利要求1所述的一种低损耗IGBT模块，其特征在于：所述防护外壳(1)侧壁的内部设置有加强层(21)，且加强层(21)的内部交错设置有三角形结构的加强筋(22)。

5.根据权利要求1所述的一种低损耗IGBT模块，其特征在于：所述防护外壳(1)两侧的底端均匀分布有通风孔(9)，且通风孔(9)的内部均设置有滤网。

6.根据权利要求1所述的一种低损耗IGBT模块，其特征在于：所述碗状吸热体(12)的内部均设置有吸热片(1201)，且吸热片(1201)和导热管(11)均为导热系数高的铜合金材质。

7.根据权利要求4所述的一种低损耗IGBT模块，其特征在于：所述加强层(21)的两侧均设置有抗压层(20)，且抗压层(20)的纵截面均为上凸圆弧形结构。

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