功率模块的制作方法

专利2025-11-16  18


本公开涉及电子,具体涉及一种功率模块。


背景技术:

1、功率模块是由多个半导体开关器件组合封装成的一个模块,其可以作为整流器或者逆变器在各种电器中应用。

2、通常,功率模块包括壳体、多个半导体开关器件和散热器,多个半导体开关器件位于壳体内,散热器与壳体的其中一个表面连接,通过该表面进行热传导从而实现对功率模块的散热。

3、但上述功率模块的散热效果有限,降低了功率模块工作时的稳定性。


技术实现思路

1、本公开实施例提供了一种功率模块,能够提高功率模块的散热效果,从而提高功率模块工作时的稳定性,技术方案如下:

2、本公开实施例提供了一种功率模块,所述功率模块包括散热组件、至少一个功率单元和固定件;

3、所述散热组件包括散热壳体和冷却装置,所述散热壳体的上表面具有多个安装槽,所述散热壳体还具有冷却通道,所述冷却通道环绕于每个安装槽设置,所述冷却装置的第二出液口与所述冷却通道的第一进液口连通,所述冷却装置的第二进液口与所述冷却通道的第一出液口连通,所述冷却装置用于对流入所述第二进液口的液体进行制冷,并将制冷后的液体通过所述第二出液口排出;

4、所述功率单元包括多个半导体开关器件和连接组件,所述多个半导体开关器件通过所述连接组件电性连接,每个半导体开关器件位于不同的安装槽中;

5、所述固定件与所述散热壳体相连,以将所述多个半导体开关器件限位于所述安装槽中。

6、在一种可能的实现方式中,所述功率单元包括的多个半导体开关器件位于相邻的多个安装槽中。

7、在一种可能的实现方式中,所述散热壳体具有矩形结构,所述多个安装槽呈多行多列排布。

8、在一种可能的实现方式中,所述多个安装槽呈n行多列排布,所述功率单元包括的多个半导体开关器件的数量为n的倍数,所述功率单元包括的多个半导体开关器件位于同一列安装槽中或者位于相邻的多列安装槽中,其中,所述n为正整数。

9、在一种可能的实现方式中,所述散热壳体包括上板、侧板和底板,所述侧板的两端分别与所述上板的边缘、所述下板的边缘相连,所述上板、所述侧板和所述下板之间形成所述冷却通道,所述上板具有多个安装凸起,所述安装凸起的凸起方向为向着所述下板的方向,每个安装槽的位置分别与一个安装凸起的位置相对应。

10、在一种可能的实现方式中,所述侧板为矩形环状结构,所述第一进液口和所述第一出液口位于所述侧板的相对的两个侧面上,所述第一进液口位于所述侧板的靠近底板的位置,所述第一出液口位于所述侧板的靠近上板的位置。

11、在一种可能的实现方式中,所述半导体开关器件的第一长度大于所述半导体开关器件的第二长度,其中,所述半导体开关器件的第一长度为所述半导体开关器件在垂直于所述散热壳体的上表面的方向上的长度,所述半导体开关器件的第二长度为所述半导体开关器件在所述散热壳体的上表面上的正投影的任意两个边缘点之间的长度的最大值。

12、在一种可能的实现方式中,所述半导体开关器件具有控制端、输入端和输出端;

13、所述连接组件包括第一连接件、第二连接件和第三连接件,所述第一连接件与所述功率单元包括的多个半导体开关器件的控制端均电性连接,所述第二连接件与所述功率单元包括的多个半导体开关器件的输入端均电性连接,所述第三连接件与所述功率单元包括的多个半导体开关器件的输出端均电性连接。

14、在一种可能的实现方式中,所述固定件包括多个安装板,所述安装板与所述散热壳体的上表面相连,所述安装板遮挡所述安装槽的部分槽口以将所述半导体开关器件限位于所述安装槽中。

15、在一种可能的实现方式中,所述半导体开关器件为igbt(insulated gatebipolar transistor,绝缘栅双极型晶体管)、mosfet(metaloxide semiconductor fieldeffect transistor,金属氧化物半导体场效应管)、二极管中的至少一种。

16、本公开的实施例提供的技术方案至少包括以下有益效果:

17、本公开实施例提供了一种功率模块,在该功率模块中,冷却通道环绕于每个安装槽设置,这样,冷却通道中的液体能够对半导体开关器件的至少所有的侧面进行散热降温,从而提高了功率模块的散热效果,进而提高了功率模块工作时的稳定性。

18、应当理解的是,以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的,并不能限制本公开。



技术特征:

1.一种功率模块,其特征在于,所述功率模块包括散热组件(1)、至少一个功率单元(2)和固定件(3);

2.根据权利要求1所述的功率模块,其特征在于,所述功率单元(2)包括的多个半导体开关器件(21)位于相邻的多个安装槽(111)中。

3.根据权利要求1所述的功率模块,其特征在于,所述散热壳体(11)具有矩形结构,所述多个安装槽(111)呈多行多列排布。

4.根据权利要求3所述的功率模块,其特征在于,所述多个安装槽(111)呈n行多列排布,所述功率单元(2)包括的多个半导体开关器件(21)的数量为n的倍数,所述功率单元(2)包括的多个半导体开关器件(21)位于同一列安装槽(111)中或者位于相邻的多列安装槽(111)中,其中,所述n为正整数。

5.根据权利要求1所述的功率模块,其特征在于,所述散热壳体(11)包括上板(113)、侧板(114)和底板(115),所述侧板(114)的两端分别与所述上板(113)的边缘、所述底板(115)的边缘相连,所述上板(113)、所述侧板(114)和所述底板(115)之间形成所述冷却通道(112),所述上板(113)具有多个安装凸起(116),所述安装凸起(116)的凸起方向为向着所述底板(115)的方向,每个安装槽(111)的位置分别与一个安装凸起(116)的位置相对应。

6.根据权利要求5所述的功率模块,其特征在于,所述侧板(114)为矩形环状结构,所述第一进液口(1121)和所述第一出液口(1122)位于所述侧板(114)的相对的两个侧面上,所述第一进液口(1121)位于所述侧板(114)的靠近底板(115)的位置,所述第一出液口(1122)位于所述侧板(114)的靠近上板(113)的位置。

7.根据权利要求1所述的功率模块,其特征在于,所述半导体开关器件(21)的第一长度大于所述半导体开关器件(21)的第二长度,其中,所述半导体开关器件(21)的第一长度为所述半导体开关器件(21)在垂直于所述散热壳体(11)的上表面(a)的方向上的长度,所述半导体开关器件(21)的第二长度为所述半导体开关器件(21)在所述散热壳体(11)的上表面(a)上的正投影的任意两个边缘点之间的长度的最大值。

8.根据权利要求1所述的功率模块,其特征在于,所述半导体开关器件(21)具有控制端、输入端和输出端;

9.根据权利要求1所述的功率模块,其特征在于,所述固定件(3)包括多个安装板(31),所述安装板(31)与所述散热壳体(11)的上表面(a)相连,所述安装板(31)遮挡所述安装槽(111)的部分槽口以将所述半导体开关器件(21)限位于所述安装槽(111)中。

10.根据权利要求1所述的功率模块,其特征在于,所述半导体开关器件(21)为绝缘栅双极型晶体管igbt、金属氧化物半导体场效应管mosfet、二极管中的至少一种。


技术总结
本公开提供了一种功率模块,属于电子技术领域。所述功率模块包括散热组件、至少一个功率单元和固定件;散热组件包括散热壳体和冷却装置,散热壳体的上表面具有多个安装槽,散热壳体还具有冷却通道,冷却通道环绕于每个安装槽设置,冷却装置的第二出液口与冷却通道的第一进液口连通,冷却装置的第二进液口与冷却通道的第一出液口连通;功率单元包括多个半导体开关器件和连接组件,多个半导体开关器件通过连接组件电性连接,每个半导体开关器件位于不同的安装槽中;固定件与散热壳体相连,以将多个半导体开关器件限位于安装槽中。采用本公开,提高了功率模块的散热效果,进而提高了功率模块工作时的稳定性。

技术研发人员:饶胜,周之光,曹君,张笛舟
受保护的技术使用者:奇瑞汽车股份有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/11/11
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