CN217719572U - 一种功率器件散热结构及功率模块 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种功率器件散热结构及功率模块，该散热结构包括N个功率器件、至少一个金属排、绝缘导热材料及用于给所述功率器件及金属排散热的散热器，金属排设置有第一接触面及第二接触面，第一接触面与功率器件连接，第二接触面通过绝缘导热材料与所述散热器接触，所述金属排通过第一接触面、第二接触面及绝缘散热材料与散热器形成绝缘的散热路径，该散热结构将功率器件连接的金属排进行加工，将其上侧与功率器件进行连接，下侧通过绝缘导热材料与散热器间接接触，形成绝缘的散热路径，通过在金属排与散热器之间设计绝缘导热材料，有效的增大了铜排的散热面积，且通过散热器冷却的手段，进一步提高了铜排的散热效率，降低了风险。
Description
技术领域
本实用新型涉及电力电子散热技术领域，尤其涉及一种功率器件散热结构及功率模块。
背景技术
在电力系统领域，现有技术的IGBT等功率器件的散热方式是将功率器件安装在散热器上，将功率器件产生的热力经由散热器耗散至外界。如图1所示，在现有技术的散热方法里，主要针对IGBT等半导体功率器件，其连接铜排由于导电性无法直接接触散热器进行冷却。并且其连接IGBT等功率器件，根据焦耳定律I2R计算发热功率，随着功率密度的增加，IGBT连接铜排的发热功率也越来越大，且其散热效率低下。
因此，如何提高IGBT等功率器件及相关金属件散热效率，降低因热造成的风险，成为需要亟待解决的问题。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是提出一种功率器件散热结构，该功率器件散热结构将功率器件连接的金属排进行加工，将其上侧与功率器件进行连接，下侧通过绝缘导热材料与散热器间接接触，形成绝缘的散热路径，通过在金属排与散热器之间设计绝缘导热材料，有效的增大了金属排的散热面积，且通过散热器冷却的手段，进一步提高了金属排的散热效率，降低了风险。
为解决上述技术问题，本实用新型提供一种功率器件散热结构，包括N个功率器件、至少一个金属排、绝缘导热材料及用于给所述功率器件及金属排散热的散热器，所述金属排设置有第一接触面及第二接触面，所述第一接触面与所述功率器件连接，所述第二接触面通过所述绝缘导热材料与所述散热器接触，所述金属排通过第一接触面、第二接触面及绝缘散热材料与散热器形成绝缘的散热路径，其中N≥ 2。
优选地，所述金属排包括金属排主体及设置于所述金属排主体上的有用于将功率器件进行压紧连接的第一折弯部及与所述绝缘导热材料接触的第二折弯部，所述第一折弯部及所述第二折弯部设置于以所述金属排主体为中心的一侧或者所述第一折弯部及所述第二所述折弯部设置于以所述金属排主体为中心的两侧，所述第一接触面设置于所述第一折弯部上，所述第二接触面设置于所述第二折弯部上。
优选地，所述金属排的第一接触面至少连接两个功率器件。
优选地，所述功率器件为IGBT模块或者整流管。
优选地，多个所述功率器件安装在所述散热器上，组成至少一个功率器件单元，所述功率器件单元的功率器件呈品字型或一字型排列。
优选地，所述绝缘导热材料为硅胶垫或陶瓷片，所述绝缘导热材料设置于散热器上形成与所述第二接触面接触的接触面。
优选地，所述金属排为铜排或铝排。
优选地，所述散热器为液冷板或者肋片型散热器或者针型散热器或者热管散热器。
为解决上述问题，本实用新型还公开了一种功率模块，所述功率模块采用上述所述的功率器件散热结构。
采用上述结构之后，功率器件散热结构，包括N个功率器件、至少一个金属排、绝缘导热材料及用于给所述功率器件及金属排散热的散热器，所述金属排设置有第一接触面及第二接触面，所述第一接触面与所述功率器件连接，所述第二接触面通过所述绝缘导热材料与所述散热器接触，所述金属排通过第一接触面、第二接触面及绝缘散热材料与散热器形成绝缘的散热路径；该功率器件散热结构将功率器件连接的金属排进行加工，将其上侧与功率器件进行连接，下侧通过绝缘导热材料与散热器间接接触，形成绝缘的散热路径，通过在金属排与散热器之间设计绝缘导热材料，有效的增大了金属排的散热面积，且通过散热器冷却的手段，进一步提高了金属排的散热效率，降低了风险。
附图说明
图1为现有技术的功率器件的散热结构的结构图；
图2为本实用新型功率器件散热结构的整体结构图；
图3为本实用新型实施例一的功率器件散热结构的金属排的结构图；
图4为本实用新型实施例二的功率器件散热结构的金属排的结构图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
实施例一
请参阅图2，图2为本实用新型功率器件散热结构的整体结构图，本实施例公开了一种功率器件散热结构，包括N个功率器件13、至少一个金属排11、绝缘导热材料及用于给所述功率器件及金属排散热的散热器14，金属排11设置有第一接触面及第二接触面，第一接触面与所述功率器件连接，第二接触面通过所述绝缘导热材料与散热器4接触，金属排11通过第一接触面、第二接触面及绝缘散热材料与散热器4形成绝缘的散热路径，其中N≥2。
请参阅图3，图3为本实用新型实施例一的功率器件散热结构的金属排的结构图，在本实施例中，金属排11包括金属排主体及设置于所述金属排主体上的用于将功率器件13进行压紧连接的第一折弯部及与所述绝缘导热材料12接触的第二折弯部，第一折弯部及第二折弯部设置于以金属排主体为中心的一侧，所述第一接触面设置于所述第一折弯部上，所述第二接触面设置于所述第二折弯部上。
实施例二
请参阅图4，图4为本实用新型实施例二的功率器件散热结构的金属排的结构图；
本实施例以实施例一为基础，金属排11包括金属排主体及设置于所述金属排主体上的用于将功率器件13进行压紧连接的第一折弯部及与所述绝缘导热材料12接触的第二折弯部，所述第一折弯部及所述第二所述折弯部设置于以所述金属排主体为中心的两侧，所述第一接触面设置于所述第一折弯部上，所述第二接触面设置于所述第二折弯部上。
实施例三
本实施例以实施例一为基础，在本实施例中，金属排11的第一接触面至少连接两个功率器件13。
在本实施例中，多个功率器件13安装在散热器14上，组成至少一个功率器件单元，所述功率器件单元的功率器件13呈品字型或一字型排列。
在本实施例中，功率器件13为IGBT模块或者整流管。
绝缘导热材料12为硅胶垫或陶瓷片，所述绝缘导热材料设置于散热器上形成与所述第二接触面接触的接触面。
金属排11为铜排或铝排。
在本实施例，优选的散热器4为液冷板或者肋片型散热器或者针型散热器或者热管散热器，在其他实施例中，散热器4也可以为其他类型的散热器。
实施例四
本实施例以实施例三为基础，在本实施例中，金属排11的第一接触面至少连接三个功率器件13。
在本实施例中，多个功率器件13安装在散热器14上，每三个功率器件组成至少一个功率器件单元，所述功率器件单元的功率器件 13呈品字型排列。
实施例五
本实施例公开了一种功率模块，所述功率模块采用实施例一至三所述的功率器件散热结构。
该功率器件散热结构将功率器件连接的金属排的上侧与功率器件进行连接，下侧通过绝缘导热材料与散热器间接接触，形成绝缘的散热路径，通过在金属排与散热器之间设计绝缘导热材料，使得金属排因电流焦耳效应产生的发热量得到有效疏散，提高了功率器件的散热效率及降低了风险。
该功率器件散热结构将功率器件连接的金属排进行加工，将其上侧与功率器件进行连接，下侧通过绝缘导热材料与散热器间接接触，形成绝缘的散热路径，通过在金属排与散热器之间设计绝缘导热材料，有效的增大了金属排的散热面积，且通过散热器冷却的手段，进一步提高了金属排的散热效率，降低了风险。
应当理解的是，以上仅为本实用新型的优选实施例，不能因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
Claims (9)
1.一种功率器件散热结构，其特征在于，包括N个功率器件、至少一个金属排、绝缘导热材料及用于给所述功率器件及金属排散热的散热器，所述金属排设置有第一接触面及第二接触面，所述第一接触面与所述功率器件连接，所述第二接触面通过所述绝缘导热材料与所述散热器接触，所述金属排通过第一接触面、第二接触面及绝缘散热材料与散热器形成绝缘的散热路径，其中N≥2。
2.根据权利要求1所述的功率器件散热结构，其特征在于，所述金属排包括金属排主体及设置于所述金属排主体上的用于将功率器件进行压紧连接的第一折弯部及与所述绝缘导热材料接触的第二折弯部，所述第一折弯部及所述第二折弯部设置于以所述金属排主体为中心的一侧或者所述第一折弯部及所述第二所述折弯部设置于以所述金属排主体为中心的两侧，所述第一接触面设置于所述第一折弯部上，所述第二接触面设置于所述第二折弯部上。
3.根据权利要求1所述的功率器件散热结构，其特征在于，所述金属排的第一接触面至少连接两个功率器件。
4.根据权利要求1所述的功率器件散热结构，其特征在于，所述功率器件为IGBT模块或者整流管。
5.根据权利要求1所述的功率器件散热结构，其特征在于，多个所述功率器件安装在所述散热器上，组成至少一个功率器件单元，所述功率器件单元的功率器件呈品字型或一字型排列。
6.根据权利要求1所述的功率器件散热结构，其特征在于，所述绝缘导热材料为硅胶垫或陶瓷片，所述绝缘导热材料设置于散热器上形成与所述第二接触面接触的接触面。
7.根据权利要求1所述的功率器件散热结构，其特征在于，所述金属排为铜排或铝排。
8.根据权利要求1所述的功率器件散热结构，其特征在于，所述散热器为液冷板或者肋片型散热器或者针型散热器或者热管散热器。
9.一种功率模块，其特征在于，所述功率模块采用权利要求1至8任一所述的功率器件散热结构。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202221450665.9U CN217719572U (zh) | 2022-06-10 | 2022-06-10 | 一种功率器件散热结构及功率模块 |
Applications Claiming Priority (1)
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| CN202221450665.9U CN217719572U (zh) | 2022-06-10 | 2022-06-10 | 一种功率器件散热结构及功率模块 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN217719572U true CN217719572U (zh) | 2022-11-01 |
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ID=83800834
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202221450665.9U Active CN217719572U (zh) | 2022-06-10 | 2022-06-10 | 一种功率器件散热结构及功率模块 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN217719572U (zh) |
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2022
- 2022-06-10 CN CN202221450665.9U patent/CN217719572U/zh active Active
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