CN218827076U - 均热式igbt散热工装 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于散热工装技术领域，尤其涉及一种均热式IGBT散热工装，包括安装座和均热瓷板，所述安装座上设置有用于安装IGBT模组的安装槽；所述均热瓷板可拆卸连接在所述安装座上；其中，所述安装槽的数量为至少两组，所述均热瓷板覆盖在所有所述安装槽的槽口位置，所述均热瓷板与所有所述安装槽内的IGBT模组抵接并与所有IGBT模组产生热交换。均热瓷板除了实现与铝制外壳热传递散热以外，还在所有IGBT模组之间形成热传导介质，使所有IGBT模组之间形成热量传递，进而使所有IGBT模组的温度趋向一致，提高电子元件的运行稳定性。

Description

均热式IGBT散热工装

技术领域

本实用新型属于散热工装技术领域，尤其涉及一种均热式IGBT散热工装。

背景技术

IGBT是绝缘栅双极晶体管的一种简称，是一种三端半导体开关的器件，可用于多种电子设备中的高效快速开关的场景中。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；封装后的IGBT模块直接应用于变频器、UPS不间断电源等设备上。

结合IGBT模块的应用场景，不难看出，IGBT在工作时容易散发热量，装载有IGBT模块的电源、变频器等需要设置对应的散热结构来保持IGBT模块良好的工作状态。

传统的IGBT模块一般是安装在铝制壳体上，铝制壳体的安装腔和IGBT模块之间设置有陶瓷垫片，通过陶瓷材料的导热属性将IGBT模组的热量导入铝壳中以便于快速散热。

例如，申请号为：CN201610533663.9，名称为IGBT散热基板及其制造方法、IGBT模组及其制造方法的实用新型专利的具体实施例中提及“散热基板包括多个陶瓷散热体20，并且金属散热器包括金属散热板30，金属散热板30设有多个通孔31，多个陶瓷散热体20分别设置在金属散热板30的多个通孔31内。优选地，多个陶瓷散热体20、金属散热板30的下表面在同一表面上，这样，便于形成位于散热金属板最下方的覆盖金属板40”

结合该专利说明书附图2中的内容可以得知，传统的IGBT模块是通过陶瓷结构将热量传导至散热铝壳中，其中，每个IGBT模块通过单独的陶瓷结构进行传导，然而，负责不同功能的IGBT模块所产生的的热量各不相同，不同的陶瓷结构对于热量的传导效率也不近相同，因此，该结构导致各个IGBT模块与散热铝壳之间的热量传导效率存在差异，具体的表现为：不同的IGBT模块之间存在较大温差，因此严重影响IGBT模块的工况稳定性，并不利于电器元件的稳定运行，亟待改善。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种均热式IGBT散热工装，旨在解决现有技术中的现有技术中的相邻IGBT模块之间存在较大温差，因此严重影响IGBT模块的工况稳定性，并不利于电器元件的稳定运行，亟待改善的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型实施例提供的一种均热式IGBT散热工装，包括安装座和均热瓷板，所述安装座上设置有用于安装IGBT模组的安装槽；所述均热瓷板可拆卸连接在所述安装座上；其中，所述安装槽的数量为至少两组，所述均热瓷板覆盖在所有所述安装槽的槽口位置，所述均热瓷板与所有所述安装槽内的IGBT模组抵接并与所有IGBT模组产生热交换。

可选地，所述安装座包括底板和限位框，多组所述限位框分布在所述底板上；所述限位框内形成所述安装槽，所述限位框阵列呈两排分布在所述底板上，两排所述限位框之间设置有供IGBT模组的引脚穿过的线孔。

可选地，所述底板上设置有延伸肋，所述延伸肋往所述安装槽的方向延伸，其中，所述延伸肋位于所述安装槽对齐IGBT模组的引脚位置，当IGBT模组安装在所述安装槽时，所述延伸肋的端部与IGBT模组的引脚抵接。

可选地，所述底板背向所述延伸肋和所述安装槽的端面上成型有用于增强所述底板结构强度的连接框。

可选地，所述安装槽的数量为六组，六组所述安装槽均分为两排阵列在所述底板上；所述均热瓷板覆盖在六组所述安装槽的槽口上，其中，所述均热瓷板与所有所述限位框的端部边沿紧密贴合。

可选地，所述安装槽的深度与IGBT模组的厚度相同，当所述均热瓷板与所述限位框的端部边沿贴合时，所述均热瓷板与所有安装在对应所述安装槽内的IGBT模组的端部紧密贴合。

可选地，所述均热式IGBT散热工装还包括锁紧螺丝，所述底板背向所述安装槽的端部设置有连接框，所述连接框上设置有第一螺纹孔，所述第一螺纹孔贯穿所述底板；所述均热瓷板上设置有第二螺纹孔，所述第二螺纹孔和所述第一螺纹孔均与所述锁紧螺丝螺纹适配。

本实用新型实施例提供的均热式IGBT散热工装中的上述一个或多个技术方案至少具有如下技术效果之一：当IGBT模组工作时，均热瓷板与所有IGBT模组抵接形成热传导，所有IGBT模组产生的热量均传导至所述均热瓷板上，均热瓷板再将热量传递至外部铝壳中，由于均热瓷板呈整体式设计，均热瓷板的每个位置的温度接近，当不同的IGBT模组产生的热量有差异时，均热瓷板的对应位置吸收的热量会均摊至整个均热瓷板上，由于均热瓷板与其余温度相对较低IGBT模组正在发生热传导，因此，其余温度相对较低的IGBT模组也变相地与高温IGBT发生热传导，进而使所有的IGBT模组的温度趋向一致，实现均热；相较于现有技术中的相邻IGBT模块之间存在较大温差，因此严重影响IGBT模块的工况稳定性，并不利于电器元件的稳定运行，亟待改善的技术问题，本实用新型实施例提供的均热瓷板除了实现与铝制外壳热传递散热以外，还在所有IGBT模组之间形成热传导介质，使所有IGBT模组之间形成热量传递，进而使所有IGBT模组的温度趋向一致，提高电子元件的运行稳定性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的均热式IGBT散热工装的结构示意图。

图2为本实用新型实施例提供的均热式IGBT散热工装的结构爆炸图。

图3为本实用新型实施例提供的均热式IGBT散热工装的正视图。

图4为沿图3中A-A线的剖切视图。

图5为本实用新型实施例提供的安装座和IGBT模组的结构示意图。

图6为本实用新型实施例提供的安装座的结构示意图。

其中，图中各附图标记：

100—安装座           200—均热瓷板          300—安装槽

400—IGBT模组         110—底板              120—限位框

130—线孔             111—延伸肋            112—连接框

500—锁紧螺丝         600—第一螺纹孔        700—第二螺纹孔。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图1～6描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型的实施例，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型实施例的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”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实施例和简化描述，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一个或者更多个该特征。在本实用新型实施例的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型实施例中，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；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。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实施例中的具体含义。

在本实用新型的一个实施例中，如图1～6所示，提供一种均热式IGBT散热工装，包括安装座100和均热瓷板200，安装座100上设置有用于安装IGBT模组400的安装槽300；均热瓷板200可拆卸连接在安装座100上；其中，安装槽300的数量为至少两组，均热瓷板200覆盖在所有安装槽300的槽口位置，均热瓷板200与所有安装槽300内的IGBT模组400抵接并与所有IGBT模组400产生热交换。在本实施例中，所述均热瓷板200由陶瓷材料制作成型，具有绝缘功能，其中，所述均热瓷板200朝向IGBT模组的端面面积远大于单组IGBT模组400朝向所述均热瓷板200的端面面积。

具体的，该散热工装的运行原理为：

当IGBT模组400工作时，均热瓷板200与所有IGBT模组400抵接形成热传导，所有IGBT模组400产生的热量均传导至均热瓷板200上，均热瓷板200再将热量传递至外部铝壳(图未示)中，由于均热瓷板200呈整体式设计，均热瓷板200的每个位置的温度接近，当不同的IGBT模组400产生的热量有差异时，均热瓷板200的对应位置吸收的热量会均摊至整个均热瓷板200上，由于均热瓷板200与其余温度相对较低IGBT模组400正在发生热传导，因此，其余温度相对较低的IGBT模组400也变相地与高温IGBT发生热传导，进而使所有的IGBT模组400的温度趋向一致，实现均热；相较于现有技术中的相邻IGBT模块之间存在较大温差，因此严重影响IGBT模块的工况稳定性，并不利于电器元件的稳定运行，亟待改善的技术问题，本实用新型实施例提供的均热瓷板200除了实现与铝制外壳热传递散热以外，还在所有IGBT模组400之间形成热传导介质，使所有IGBT模组400之间形成热量传递，进而使所有IGBT模组400的温度趋向一致，提高电子元件的运行稳定性。

如图5～6所示，进一步地，安装座100包括底板110和限位框120，多组限位框120分布在底板110上；限位框120内形成安装槽300，限位框120阵列呈两排分布在底板110上，两排限位框120之间设置有供IGBT模组400的引脚穿过的线孔130，在本实施例中，同一排的两组安装槽300之间设置有间隙，以防止相邻的两组IGBT模组400过于接近而影响IGBT模组400的正常运行，同时，采用两排IGBT模组400的布局设置能够有效的降低安装座100的整体长度，已适配更多的安装环境。

如图5所示，进一步地，底板110上设置有延伸肋111，延伸肋111往安装槽300的方向延伸，其中，延伸肋111位于安装槽300对齐IGBT模组400的引脚位置，当IGBT模组400安装在安装槽300时，延伸肋111的端部与IGBT模组400的引脚抵接，具体的，在本实施例中，IGBT模组400的接线引脚为两组，两组接线引脚延伸至线孔130的上方后，往线孔130的方向折弯并延伸穿入线孔130内且与外部的对应电子单元电性连接，延伸肋111位于引脚与IGBT模组400本体的连接位置，延伸肋111的一端与IGBT模组400本体的侧壁贴合，延伸肋111远离底板110的端部与接线引脚贴紧，采用延伸肋111结构有利于进一步提高IGBT模组400整体的安装稳定性，提高结构强度。

如图1～6所示，进一步地，底板110背向延伸肋111和安装槽300的端面上成型有用于增强底板110结构强度的连接框112，连接框112呈网格状结构设置，其附着在底板110的背向安装槽300的端部，能够在该散热工装满载时提高散热工装的结构稳定性，防止底板110在温度较高时发生折弯。

如图1～6所示，进一步地，安装槽300的数量为六组，六组安装槽300均分为两排阵列在底板110上；均热瓷板200覆盖在六组安装槽300的槽口上，其中，均热瓷板200与所有限位框120的端部边沿紧密贴合，在本实施例中，均热瓷板200与安装槽300的槽口边沿完全贴合后，均热瓷板200和安装槽300之间形成一安装型腔，紧密贴合的结构设置能够进一步地提高IGBT模组400的热量传递精确性，进一步提高传热效率，其中，均热瓷板200的面积大于底板110的面积。

如图1～6所示，进一步地，安装槽300的深度与IGBT模组400的厚度相同，当均热瓷板200与限位框120的端部边沿贴合时，均热瓷板200与所有安装在对应安装槽300内的IGBT模组400的端部紧密贴合，将安装槽300设置成与IGBT模组400的厚度一致后，均热瓷板200的端面能够同时贴合安装槽300的边沿与IGBT模组400本体，进而降低该散热工装的整体厚度，有效的优化该散热工装的空间结构。

如图1～6所示，进一步地，均热式IGBT散热工装还包括锁紧螺丝500，底板110背向安装槽300的端部设置有连接框112，连接框112上设置有第一螺纹孔600，第一螺纹孔600贯穿底板110；均热瓷板200上设置有第二螺纹孔700，第二螺纹孔700和第一螺纹孔600均与锁紧螺丝500螺纹适配，采用螺丝结构实现底板110与瓷板的可拆卸安装，提高该散热工装的制作便捷性，在本实施例中，IGBT模组400上还设置穿孔，穿孔可以是螺纹孔或光孔。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种均热式IGBT散热工装，其特征在于，包括：

安装座，所述安装座上设置有用于安装IGBT模组的安装槽；

均热瓷板，所述均热瓷板可拆卸连接在所述安装座上；

其中，所述安装槽的数量为至少两组，所述均热瓷板覆盖在所有所述安装槽的槽口位置，所述均热瓷板与所有所述安装槽内的IGBT模组抵接并与所有IGBT模组产生热交换。

2.根据权利要求1所述的均热式IGBT散热工装，其特征在于：所述安装座包括：

底板；

限位框，多组所述限位框分布在所述底板上；

所述限位框内形成所述安装槽，所述限位框阵列呈两排分布在所述底板上，两排所述限位框之间设置有供IGBT模组的引脚穿过的线孔。

3.根据权利要求2所述的均热式IGBT散热工装，其特征在于：所述底板上设置有延伸肋，所述延伸肋往所述安装槽的方向延伸，其中，所述延伸肋位于所述安装槽对齐IGBT模组的引脚位置，当IGBT模组安装在所述安装槽时，所述延伸肋的端部与IGBT模组的引脚抵接。

4.根据权利要求3所述的均热式IGBT散热工装，其特征在于：所述底板背向所述延伸肋和所述安装槽的端面上成型有用于增强所述底板的结构强度的连接框。

5.根据权利要求2所述的均热式IGBT散热工装，其特征在于：所述安装槽的数量为六组，六组所述安装槽均分为两排阵列在所述底板上；所述均热瓷板覆盖在六组所述安装槽的槽口上，其中，所述均热瓷板与所有所述限位框的端部边沿紧密贴合。

6.根据权利要求2所述的均热式IGBT散热工装，其特征在于：所述安装槽的深度与IGBT模组的厚度相同，当所述均热瓷板与所述限位框的端部边沿贴合时，所述均热瓷板与所有安装在对应所述安装槽内的IGBT模组的端部紧密贴合。

7.根据权利要求2～6任意一项所述的均热式IGBT散热工装，其特征在于：所述均热式IGBT散热工装还包括锁紧螺丝，所述底板背向所述安装槽的端部设置有连接框，所述连接框上设置有第一螺纹孔，所述第一螺纹孔贯穿所述底板；所述均热瓷板上设置有第二螺纹孔，所述第二螺纹孔和所述第一螺纹孔均与所述锁紧螺丝螺纹适配。

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