一种应用于功率模块的散热结构及功率模块的制作方法

本技术涉及功率半导体散热，尤其涉及一种应用于功率模块的散热结构及功率模块。

背景技术：

1、现有的功率半导体模块，会在电能转化的过程中产生损耗发热，进而导致器件结温的上升，这将会对功率模块的可靠性和寿命产生较大的影响。具体影响如下：一方面，过高的温度会直接引起器件过热失效。另一方面，随应用工况的不断波动的芯片结温，也会导致模块内部互联结构发生热疲劳，引发器件疲劳失效。

2、基于上述原因，控制芯片结温，降低器件的工作温度，成为功率模块需要解决的共性问题之一。在芯片层面，可以通过降低芯片压降进而减小功率损耗，降低芯片结温。在封装层面上，可以通过降低模块热阻，提升模块的散热效率。

3、目前，在汽车中使用的功率模块当中，例如igbt模块，为了降低其模块热阻，通常采用集成pin-fin基板的直接液冷的方案，使其散热效率得到提升。但是，传统的集成的pin-fin基板采用的方式是在散热板上焊接或铣出散热件，通过散热件与冷却液接触进行散热，散热面积有限，并且随着功率模块使用时间的递增，散热件存在形变的风险，影响功率模块整体的散热性能和寿命。

4、在实现本实用新型过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题：

5、现有功率模块中使用的散热件会随着使用时间递增产生形变，且现有的散热件不易更换，会直接影响功率模块的散热性能和寿命。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于提供一种应用于功率模块的散热结构，以解决现有技术中存在的功率模块中使用的散热件会随着使用时间递增产生形变，且现有的散热件不易更换，会直接影响功率模块的散热性能和寿命的技术问题。本实用新型提供的诸多技术方案中的优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。

2、为实现上述目的，本实用新型提供了以下技术方案：

3、本实用新型提供的一种应用于功率模块的散热结构，包括：管道，设置在所述管道上的多组安装孔，以及设置在每组安装孔中的散热柱；其中，所述管道为分体式管道；

4、所述管道用于输送冷却介质，所述冷却介质用于将所述散热柱接收到的热量向外带出；

5、每组安装孔用于安装所述散热柱，所述散热柱与所述安装孔为可拆卸连接。

6、优选的，所述管道包括第一半剖体和第二半剖体，所述第一半剖体和第二半剖体为可拆卸连接。

7、优选的，所述散热柱通过所述安装孔设置在所述第一半剖体和第二半剖体内。

8、优选的，所述散热柱通过所述安装孔一部分设置在所述管道内，一部分设置在所述管道外。

9、优选的，所述管道包括第一半剖体、第二半剖体和第三半剖体，所述第一半剖体和第二半剖体固定连接，所述第三半剖体与所述第二半剖体可拆卸连接；

10、所述散热柱通过所述安装孔设置在所述第一半剖体、第二半剖体和第三半剖体内。

11、优选的，所述管道还包括输入口和输出口，所述冷却介质通过所述输入口进入所述管道内，所述冷却介质通过所述输出口流出。

12、优选的，所述输入口的一端还设置有用于存储所述冷却介质的存储装置，所述存储装置与所述输入口通过输送管连接。

13、一种功率模块，包括上述任一项所述的应用于功率模块的散热结构，还包括dbc板、功率端子、第一功率芯片和第二功率芯片；

14、所述dbc板设置在所述散热结构上，所述功率端子、第一功率芯片和第二功率芯片均通过焊料与所述dbc板焊接；

15、所述功率端子、第一功率芯片和第二功率芯片之间均通过键合线连接。

16、优选的，所述dbc板通过焊料与所述散热结构上的管道固定连接。

17、优选的，所述功率模块还包括用于封装所述dbc板、功率端子、第一功率芯片和第二功率芯片的封装树脂及封装壳体。

18、实施本实用新型上述技术方案中的一个技术方案，具有如下优点或有益效果：

19、在本实用新型中，散热柱与管道可拆卸连接，在散热柱出现腐蚀、生锈或损坏导致散热性能下降时，可直接将安装在安装孔内的散热柱拆下进行更换，便于拆卸的同时，还在一定程度上提高功率模块的散热性能和使用寿命。

技术特征：

1.一种应用于功率模块的散热结构，其特征在于，包括：管道(1)，设置在所述管道(1)上的多组安装孔，以及设置在每组安装孔中的散热柱(2)；其中，所述管道(1)为分体式管道；

2.根据权利要求1所述的一种应用于功率模块的散热结构，其特征在于，所述管道(1)包括第一半剖体(11)和第二半剖体(12)，所述第一半剖体(11)和第二半剖体(12)为可拆卸连接。

3.根据权利要求2所述的一种应用于功率模块的散热结构，其特征在于，所述散热柱(2)通过所述安装孔设置在所述第一半剖体(11)和第二半剖体(12)内。

4.根据权利要求1所述的一种应用于功率模块的散热结构，其特征在于，所述散热柱(2)通过所述安装孔一部分设置在所述管道(1)内，一部分设置在所述管道(1)外。

5.根据权利要求1所述的一种应用于功率模块的散热结构，其特征在于，所述管道(1)包括第一半剖体(11)、第二半剖体(12)和第三半剖体(13)，所述第一半剖体(11)和第二半剖体(12)固定连接，所述第三半剖体(13)与所述第二半剖体(12)可拆卸连接；

6.根据权利要求1所述的一种应用于功率模块的散热结构，其特征在于，所述管道(1)还包括输入口(16)和输出口(17)，所述冷却介质通过所述输入口(16)进入所述管道(1)内，所述冷却介质通过所述输出口(17)流出。

7.根据权利要求6所述的一种应用于功率模块的散热结构，其特征在于，所述输入口(16)的一端还设置有用于存储所述冷却介质的存储装置，所述存储装置与所述输入口(16)通过输送管连接。

8.一种功率模块，其特征在于，包括权利要求1-7任一项所述的应用于功率模块的散热结构，还包括dbc板(3)、功率端子、第一功率芯片(5)和第二功率芯片(51)；

9.根据权利要求8所述的一种功率模块，其特征在于，所述dbc板(3)通过焊料与所述散热结构上的管道(1)固定连接。

10.根据权利要求8所述的一种功率模块，其特征在于，所述功率模块还包括用于封装所述dbc板(3)、功率端子、第一功率芯片(5)和第二功率芯片(51)的封装树脂(7)及封装壳体(8)。

技术总结本技术公开了一种应用于功率模块的散热结构，解决了现有技术中存在的功率模块中使用的散热件不易更换，会直接影响功率模块的散热性能和寿命的技术问题。该结构包括：管道，设置在所述管道上的多组安装孔，以及设置在每组安装孔中的散热柱；其中，所述管道为分体式管道；所述管道用于输送冷却介质，所述冷却介质用于将所述散热柱接收到的热量向外带出；每组安装孔用于安装所述散热柱，所述散热柱与所述安装孔为可拆卸连接。本技术中的散热柱与管道可拆卸连接，在散热柱出现腐蚀、生锈或损坏导致散热性能下降时，可直接将安装在安装孔内的散热柱拆下进行更换，便于拆卸的同时，还在一定程度上提高功率模块的散热性能和使用寿命。技术研发人员：段金炽,廖光朝受保护的技术使用者：重庆云潼科技有限公司技术研发日：20231226技术公布日：2024/11/21