Igbt散热模组以及具有其的igbt模组的制作方法
【技术领域】
[0001 ]本实用新型涉及散热器技术领域，尤其涉及一种IGBT散热模组以及具有该IGBT散热模组的IGBT模组。
【背景技术】
[0002]以液体作为冷却介质的散热器结构紧凑且构造为比较薄的板状或条状金属翅片或针型结构，散热器的内部布置液体通道，使得流体与水冷板之间产生对流换热，从而流体可以散去水冷板表面高功率电子元器件的热功耗。
[0003]相关技术中，散热器底板的材料至关重要，直接关系到是否能够IGBT散热模组的散热要求。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本实用新型提出一种IGBT散热模组，该IGBT散热模组的散热效果好。
[0005]本实用新型进一步地提出了一种IGBT模组。
[0006]根据本实用新型的IGBT散热模组，包括:散热器底板，所述散热器底板包括:底板本体和N个散热柱，所述底板本体包括本体部和分别设置在所述本体部的相对的两个表面上的第一表层和第二表层，所述N个散热柱间隔开设在所述第一表层上，且每个所述散热柱的一端与所述第一表层固定且另一端为自由端，所述第一表层和所述散热柱均适于与冷却液接触，所述散热器底板为铜制成;覆铜板，所述覆铜板包括基板、第一铜层和第二铜层，所述第一铜层与所述第二铜层分别设置在所述基板上的相对设置的两个表面上，所述基板为氮化硅基板，所述第一铜层设在所述第二表层上。
[0007]根据本实用新型的IGBT散热模组，采用铜制的散热器底板导热性能好，可以提高IGBT散热模组的散热能力，可以满足IGBT散热模组的散热要求。另外，覆铜板可以起到支撑电器元件的作用，并且覆铜板和电器元件还可以产生相互衔接、相互绝缘的效果，从而可以保证电器元件和散热器底板的工作安全性。而且，采用氮化硅基板作为基板，可以保证基板在高温情况下不破碎，可以保证覆铜板的工作可靠性。
[0008]根据本实用新型的IGBT模组，包括IGBT芯片和所述的IGBT散热模组，所述IGBT芯片设置在所述第二铜层上。采用铜制的散热器底板导热性能好，可以提高IGBT散热模组的散热能力，可以满足IGBT散热模组的散热要求。另外，覆铜板可以起到支撑电器元件的作用，并且覆铜板和电器元件还可以产生相互衔接、相互绝缘的效果，从而可以保证电器元件和散热器底板的工作安全性。而且，采用氮化硅基板作为基板，可以保证基板在高温情况下不破碎，可以保证覆铜板的工作可靠性。而且，氮化硅基板可以弥补与铜制的散热器底板的热膨胀系数的差异，可以使得覆铜板和散热器底板封装可靠性较好。
【附图说明】
[0009]图1是根据本实用新型实施例的IGBT散热模组中的散热器底板的侧视图；
[0010]图2是图1中区域A的放大图；
[0011]图3是根据本实用新型第一个实施例的IGBT散热模组的仰视图；
[0012]图4是图3中区域B的放大图；
[0013]图5是放置在冷却槽内的散热器底板的剖视图；
[0014]图6是图5中区域C的放大图；
[0015]图7是根据本实用新型实施例1GBT散热模组的侧视图；
[0016]图8是图7中区域D的放大图；
[0017]图9是根据本实用新型第一个实施例的IGBT散热模组的示意图；
[0018]图10是根据本实用新型第一个实施例的IGBT散热模组的立体图；
[0019]图11是根据本实用新型第二个实施例的IGBT散热模组的仰视图；
[0020]图12是根据本实用新型第二个实施例的IGBT散热模组的俯视图；
[0021 ]图13是根据本实用新型实施例的IGBT散热模组的侧视图；
[0022]图14是图13中区域E的放大图。
[0023]附图标记:
[0024]IGBT 散热模组 1000;
[0025]散热器底板100;
[0026]底板本体10;第一表层11;第二表层12;本体部13;
[0027]散热柱20;自由端21;固定端22;冷却槽30;
[0028]覆铜板200;基板210;第一铜层220;第二铜层230;
[0029]IGBT 芯片 2000。
【具体实施方式】
[0030]下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
[0031]下面参考附图详细描述根据本实用新型实施例的IGBT(Insulated Gate BipolarTrans i s tor-绝缘栅双极型晶体管)散热模组1000。
[0032]根据本实用新型实施例的IGBT散热模组1000可以包括:散热器底板100和覆铜板200。散热器底板100可以包括:底板本体10和N个散热柱20。如图1和图3所示，底板本体10可以包括本体部13和分别设置在本体部13的相对的两个表面上的第一表层11和第二表层12，即第一表层11和第二表层12相对设置在本体部13上，第二表层12上安装有覆铜板200，覆铜板200上安装有电器元件。需要说明的是，散热器底板100有多种选择，例如，虽然图11所示的散热器底板100上的散热柱20的数量明显多于图3所示的散热器底板100上的散热柱20的数量，但是两种散热器底板100均可以选取。
[0033]通过将覆铜板200设置在散热器底板100和电器元件之间，覆铜板200可以起到支撑电器元件的作用，并且覆铜板200和电器元件还可以产生相互衔接、相互绝缘的效果，从而可以保证电器元件和散热器底板100的工作安全性。
[0034]N个散热柱20间隔开设在第一表层11上，而且每个散热柱20的一端与第一表层11固定，并且每个散热柱20的另一端为自由端21，第一表层11和散热柱20均适于与冷却液接触。
[0035]如图2所示，散热柱20的一端即为散热柱20的固定端22，散热柱20的固定端22可以固定连接在第一表层11上。由此，冷却液可以与第一表层11接触，还可以与每个散热柱20的外露的表面接触，设置在第二表层12上的电器元件发出的热量可以通过覆铜板200、第二表层12和本体部13传递给第一表层11和N个散热柱20，从而第一表层11和N个散热柱20可以将电器元件的热量进一步地传递给冷却液，进而可以起到散发电器元件的热量的作用，保证电器元件工作稳定性。
[0036]根据本实用新型的一个实施例，第一表层11上与冷却液接触部分的面积为SI，第一表层11上与每个散热柱20相接触部分的面积为S2，180 SS1/S2S 800。可以理解的是，满足上述关系式的散热器底板100可以使得第一表层11与冷却液接触部分的面积SI设计合理，还可以使得第一表层11与N个散热柱20接触部分的面积S2设计合理，从而可以使得第一表层11和N个散热柱20分别与冷却液热交换稳定且可靠，可以在保证足够大散热面积的同时，很好的降低冷却液流阻，提高散热效率。优选地，200 < S1/S2 < 500。
[0037]其中，散热柱20的数量满足关系式:300^ N<650。满足上述关系式的散热柱20可以在保证散热柱20与冷却液热交换效果可靠的情况下，还可以使得散热器底板100有效减少散热柱20的数量，从而可以降低散热器底板100的加工工艺要求，还可以降低散热器底板100的脱模难度，提高散热器底板100的成品率，降低散热器底板100的生产难度，降低散热器底板100的生产成本。优选地，300 < N<420。
[0038]结合图7和图8以及图13和图14所示，覆铜板200可以包括基板210、第一铜层220和第二铜层230，第一铜层220与第二铜层230可以分别设置在基板210上的相对设置的两个表面上，如图8所示，第一铜层220设置在基板210的下表面上，第二铜层230设置在基板210的上表面上，第一铜层220设置在第一表层11上，电器元件设置在第二铜层230上。
[0039]其中，散热器底板100为铜制成。可以理解的是，铜具有良好的导热性能，散热器底板100可以有效提高IGBT散热模组1000的散热能力，可以满足IGBT散热模组1000的散热要求，而且铜制的散热器底板100结构可靠，使用寿命长。
[0040]由于氮化硅是一种超硬物质，本身具有润滑性和耐磨性，并且氮化硅为原子晶体，在高温时还可以抗氧化。而且它还能抵抗冷热冲击，在空气中加热到1000°C以上，急剧冷却再急剧加热，也不会碎裂。基板210可以为氮化硅基板，从而可以保证覆铜板200的工作可靠性。进一步可选地，覆铜板可以为氮化硅DBC覆铜板或氮化硅AMB覆铜板，其中DBC(DIRECTBonding Copper)即直接覆铜法，AMB(Active metal brazing)即活性金属钎焊法。
[0041]根据本实用新型的一个优选实施例，第一铜层22