CN209496858U - 一种高频igbt模块 - Google Patents

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Abstract

本实用新型提供了一种高频IGBT模块，包括底座、固定于所述底座上的壳体以及安装于底座上且位于所述底座与所述壳体之间的空腔的IGBT芯片，还包括导热管、导热片和散热装置，所述导热管可拆卸在所述壳体的外侧，所述导热片穿设于所述壳体，所述导热片同时与所述IGBT芯片和所述导热管接触，所述散热装置连接于所述导热管，达到对高频IGBT模块进行散热的目的。

Description

一种高频IGBT模块
技术领域
本实用新型属于功率模块技术领域，更具体地说，是涉及一种高频IGBT模块。
背景技术
随着电子技术的发展，功率模块被广泛地应用于各种电子产品中，尤其是IGBT模块，其广泛地应用于带有开关电源的控制器以及电动汽车控制器等各个领域。IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor，绝缘栅双极型晶体管)是89年代中期问世的一种复合型电力电子器件，从结构上说，相当于一个有MOSFET(Metal Oxide SemiconductorField Effect Transistor,金属-氧化物-半导体场效晶体管)驱动的厚基区的BJT(Bipolar Junction Transistor,双极结型晶体管)，IGBT既有MOSFET的快速响应、高输入阻抗、热稳定性好、驱动电路简单的特性，也具备BJT的电流密度高、通态压降低，耐压高的特性，被广泛应用于电力电子设备中。
现有的IGBT模块包括壳体、固定于壳体内的底座、及安装底座的顶面处且包括IGBT芯片的电子元器件，底座的顶面设置有多组与IGBT芯片相对应的正电极与正电极相对应的负电极；底座的边缘处设置有若干个安装孔及穿过安装孔用于将底座固定于壳体内的固定件，底座的顶面还设置有若干个凹槽，每个凹槽位于一安装孔与电子元器件之间；底座的顶面设置有多个绝缘的隔离层，每个隔离层位于底座上以IGBT芯片的正电极和负电极之间。
但是，IGBT模块在通电使用的过程中，容易产生大量的热量，进而影响IGBT模块自身的性能。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种高频IGBT模块，以解决现有技术中存在的IGBT模块在通电使用的过程中，容易产生大量的热量，进而影响IGBT模块自身的性能的技术问题。
为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：提供一种高频IGBT模块，包括底座、固定于所述底座上的壳体以及安装于底座上且位于所述底座与所述壳体之间的空腔的IGBT芯片，还包括导热管、导热片和散热装置，所述导热管可拆卸在所述壳体的外侧，所述导热片穿设于所述壳体，所述导热片同时与所述IGBT芯片和所述导热管接触，所述散热装置连接于所述导热管。
进一步地，所述散热装置包括散热风扇，所述导热管上设有进风口和出风口，所述散热风扇的出风侧通过进风管连接于所述导热管的进风口，所述出风口连通外界。
进一步地，所述散热装置包括水冷装置，所述导热管上设有进水口和出水口，所述水冷装置的出水端通过进水管连接于所述导热管的进水口，所述水冷装置的进水端通过出水管连接于所述导热管的出水口。
进一步地，所述IGBT芯片和所述导热片之间设有导热介质。
进一步地，所述壳体为金属体。
进一步地，所述导热管为金属管。
进一步地，所述底座为金属座。
进一步地，所述导热管呈环状，所述导热管套设在所述壳体上。
进一步地，还包括弹片和固定在所述弹片上的凸块，所述壳体上设有凹槽，所述弹片固定在所述导热管上，所述凸块在所述弹片的作用力下卡接在所述凹槽内。
进一步地，还包括螺纹件，所述弹片上设有第一通孔，所述凸块上设有第二通孔，所述凹槽内设有第三通孔，所述螺纹件同时穿设所述第一通孔、所述第二通孔以及所述第三通孔且同时螺纹连接于所述弹片、所述凸块和所述壳体上。
本实用新型提供的一种高频IGBT模块的有益效果在于：与现有技术相比，本实用新型在使用该高频IGBT模块时，IGBT芯片上的热量通过导热片传递到导热管上，从而壳体内的热量定向传导到导热管上，实现了壳体内的热量快速传导到壳体外。开启散热装置，散热装置对导热管进行散热，使导热管上的热量能够快速减弱，进而导热管可以快速吸收更多的热量，使该高频IGBT模块具有较好的散热效果。导热片起到了定向导热的效果，非常实用。导热管与壳体可拆卸连接，当导热管不与壳体连接时，即将导热管拆除时，导热片也可以将壳体内和IGBT芯片上的热量传递到壳体的外部；当导热管与壳体连接在一起时，导热管配合导热片提高了壳体内和IGBT芯片上的热传递速度。
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一种高频IGBT模块的结构示意图一；
图2为图1中A处的放大图；
图3为本实用新型实施例提供的一种高频IGBT模块的结构示意图二；
图4为本实用新型实施例提供的一种高频IGBT模块的结构示意图三。
其中，图中各附图标记：
1、壳体；11、凹槽；111、第三通孔；2、底座；3、IGBT芯片；4、导热管；41、进风口；42、出风口；43、进水口；44、出水口；5、导热片；6、散热装置；61、散热风扇；62、水冷装置；63、进风管；64、进水管；65、出水管；7、导热介质；81、弹片；82、凸块；821、第二通孔；83、第一通孔；9、螺纹件。
具体实施方式
为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，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以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。
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。
请一并参阅图1及图2，现对本实用新型提供的一种高频IGBT模块进行说明。一种高频IGBT模块，包括底座2、固定于底座2上的壳体1以及安装于底座2上且位于底座2与壳体1之间的空腔的IGBT芯片3，还包括导热管4、导热片5和散热装置6，导热管4可拆卸在壳体1的外侧，导热片5穿设于壳体1，导热片5同时与IGBT芯片3和导热管4接触，散热装置6连接于导热管4。
本实用新型提供的一种高频IGBT模块，与现有技术相比，在使用该高频IGBT模块时，IGBT芯片3上的热量通过导热片5传递到导热管4上，从而壳体1内的热量定向传导到导热管4上，实现了壳体1内的热量快速传导到壳体1外。开启散热装置6，散热装置6对导热管4进行散热，使导热管4上的热量能够快速减弱，进而导热管4可以快速吸收更多的热量，使该高频IGBT模块具有较好的散热效果。导热片5起到了定向导热的效果，非常实用。导热管4与壳体1可拆卸连接，当导热管4不与壳体1连接时，即将导热管4拆除时，导热片5也可以将壳体1内和IGBT芯片3上的热量传递到壳体1的外部；当导热管4与壳体1连接在一起时，导热管4配合导热片5提高了壳体1内和IGBT芯片3上的热传递速度。
具体的，导热片5为金属片。
进一步地，请参阅图3，作为本实用新型提供的一种高频IGBT模块的一种具体实施方式，散热装置6包括散热风扇61，导热管4上设有进风口41和出风口42，散热风扇61的出风侧通过进风管63连接于导热管4的进风口41，出风口42连通外界。
散热风扇61通过进风管63和进风口41将冷气流吹进到导热管4内，冷气流将导热管4内和导热管4上的热量吸收后，通过出风口42排出，实现了降低导热管4内和导热管4上的温度。
进一步地，请参阅图4，作为本实用新型提供的一种高频IGBT模块的一种具体实施方式，散热装置6包括水冷装置62，导热管4上设有进水口43和出水口44，水冷装置62的出水端通过进水管64连接于导热管4的进水口43，水冷装置62的进水端通过出水管65连接于导热管4的出水口44。
水冷装置62通过进水管64和进水口43将冷却液通入到导热管4内，冷却液将导热管4内和导热管4上的热量吸收后，通过出水口44和出水管65回流到水冷装置62的进水端，该高频IGBT模块不仅起到了散热的作用，还起到了回收冷却液的作用。
进一步地，请一并参阅图1及图2，作为本实用新型提供的一种高频IGBT模块的一种具体实施方式，IGBT芯片3和导热片5之间设有导热介质7。
导热介质7使IGBT芯片3上的热量快速传递到导热片5上，提高了IGBT芯片3上的热量传递的速度，同时保证导热片5和IGBT芯片3的良好接触。
具体的，导热介质7涂在IGBT芯片3的表面上。
进一步地，请一并参阅图1及图2，作为本实用新型提供的一种高频IGBT模块的一种具体实施方式，壳体1为金属体。
金属体具有较好的导热作用，可以将壳体1内的热量快速传递到壳体1的外部。金属体具有较好的磁屏蔽作用，从而使IGBT芯片3不易磁性元器件的影响，保证IGBT芯片3的正常工作。
进一步地，请一并参阅图1及图2，作为本实用新型提供的一种高频IGBT模块的一种具体实施方式，导热管4为金属管。
金属管具有较好的导热作用，能够将导热片5上的温度快速传递到金属管内和空气中，提高了高频IGBT模块的内部的散热速度。
进一步地，请一并参阅图1及图2，作为本实用新型提供的一种高频IGBT模块的一种具体实施方式，底座2为金属座。
金属座具有较好的导热作用，可以将壳体1内的热量快速传递到壳体1的外部。金属座具有较好的磁屏蔽作用，从而使IGBT芯片3不易磁性元器件的影响，保证IGBT芯片3的正常工作。
进一步地，请一并参阅图1及图2，作为本实用新型提供的一种高频IGBT模块的一种具体实施方式，导热管4呈环状，导热管4套设在壳体1上。
环状的导热管4安装在壳体1上时，直接将导热管4套设在壳体1上即可，非常方便；当需要将环状的导热管4从壳体1上拆除时，将导热管4直接从壳体1上用力滑离即可，非常方便。
进一步地，请一并参阅图1及图2，作为本实用新型提供的一种高频IGBT模块的一种具体实施方式，还包括弹片81和固定在弹片81上的凸块82，壳体1上设有凹槽11，弹片81固定在导热管4上，凸块82在弹片81的作用力下卡接在凹槽11内。
当导热管4套设在壳体1上时，凸块82位于凹槽11处，同时凸块82在弹片81的作用力下进入到凹槽11中，使导热管4进一步限位在壳体1上。当凸块82卡接在凹槽11内后，导热管4受到外力的作用时，凸块82和凹槽11配合抵消部份外力的作用，使导热管4在外力的作用下不易于壳体1脱离，保证连通导热管4和壳体1连接的稳定性。当将导热管4从壳体1上拆卸时，对弹片81进行施力，使凸块82克服弹片81的作用而脱离凹槽11，然后将导热管4滑离壳体1即可，非常方便。
进一步地，请一并参阅图1及图2，作为本实用新型提供的一种高频IGBT模块的一种具体实施方式，还包括螺纹件9，弹片81上设有第一通孔83，凸块82上设有第二通孔821，凹槽11内设有第三通孔111，螺纹件9同时穿设第一通孔83、第二通孔821以及第三通孔111且同时螺纹连接于弹片81、凸块82和壳体1上。
当凸块82位于凹槽11内后，第一通孔83、第二通孔821以及第三通孔111对齐，然后将螺纹件9穿设且螺纹连接于第一通孔83、第二通孔821以及第三通孔111上，使凸块82不易于凹槽11脱离，进一步保证了导热管4与壳体1连接的稳定性。当螺纹件9只与第一通孔83、第二通孔821连接时，螺纹件9的一端会凸出于弹片81，进而可以通过操作螺纹件9来控制弹片81，从而使凸块82容易从凹槽11中脱离出来。
以上所述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 (10)

1.一种高频IGBT模块，包括底座、固定于所述底座上的壳体以及安装于底座上且位于所述底座与所述壳体之间的空腔的IGBT芯片，其特征在于，还包括导热管、导热片和散热装置，所述导热管可拆卸在所述壳体的外侧，所述导热片穿设于所述壳体，所述导热片同时与所述IGBT芯片和所述导热管接触，所述散热装置连接于所述导热管。
2.如权利要求1所述的一种高频IGBT模块，其特征在于，所述散热装置包括散热风扇，所述导热管上设有进风口和出风口，所述散热风扇的出风侧通过进风管连接于所述导热管的进风口，所述出风口连通外界。
3.如权利要求1所述的一种高频IGBT模块，其特征在于，所述散热装置包括水冷装置，所述导热管上设有进水口和出水口，所述水冷装置的出水端通过进水管连接于所述导热管的进水口，所述水冷装置的进水端通过出水管连接于所述导热管的出水口。
4.如权利要求1所述的一种高频IGBT模块，其特征在于，所述IGBT芯片和所述导热片之间设有导热介质。
5.如权利要求1所述的一种高频IGBT模块，其特征在于，所述壳体为金属体。
6.如权利要求1所述的一种高频IGBT模块，其特征在于，所述导热管为金属管。
7.如权利要求1所述的一种高频IGBT模块，其特征在于，所述底座为金属座。
8.如权利要求1所述的一种高频IGBT模块，其特征在于，所述导热管呈环状，所述导热管套设在所述壳体上。
9.如权利要求8所述的一种高频IGBT模块，其特征在于，还包括弹片和固定在所述弹片上的凸块，所述壳体上设有凹槽，所述弹片固定在所述导热管上，所述凸块在所述弹片的作用力下卡接在所述凹槽内。
10.如权利要求9所述的一种高频IGBT模块，其特征在于，还包括螺纹件，所述弹片上设有第一通孔，所述凸块上设有第二通孔，所述凹槽内设有第三通孔，所述螺纹件同时穿设所述第一通孔、所述第二通孔以及所述第三通孔且同时螺纹连接于所述弹片、所述凸块和所述壳体上。
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