一种用于汽车的芯片浸泡式新型液冷IGBT功率模块的制作方法

本申请涉及igbt器件新型结构设计及散热技术，尤其涉及一种用于汽车的芯片浸泡式新型液冷igbt功率模块。

背景技术：

1、igbt具有节能、安装维修方便、散热稳定等特点，随着节能环保等理念的推进，此类产品在市场上将越来越多见；在实际应用的过程中，由于瞬时功率波动、振动、局部高温、粉尘、湿度等影响因素，igbt对散热的效率有着越来越高的要求，如何对igbt进行更高效的散热一直以来都是本领域技术人员的研究方向之一。

2、针对igbt，相关技术一般是使igbt和外部冷却系统接触完成散热，但考虑到空间、汽车满功率运行等散热条件的限制，此方法对igbt整体的散热效果不是很理想。

3、为了使igbt实现更高效散热和更安全地运行，需要一种新型的igbt来使igbt散热更加高效和简便。

技术实现思路

1、有鉴于此，本申请的目的在于提出一种用于汽车的芯片浸泡式新型液冷igbt功率模块。

2、基于上述目的，本申请提供了一种用于汽车的芯片浸泡式新型液冷igbt功率模块，包括：封装外壳、母排端子以及igbt芯片组件；所述igbt芯片组件位于所述封装外壳内部，所述igbt芯片组件通过所述母排端子与所述封装外壳连接；所述封装外壳与所述igbt芯片组件之间形成空腔，所述空腔用于盛放流动的冷却液。

3、可选地，所述封装外壳包括冷却液进口以及冷却液出口。

4、可选地，所述封装外壳还包括冷却液进管以及冷却液出管；所述冷却液进管通过所述冷却液进口与所述封装外壳内部连接，所述冷却液出管通过所述冷却液出口与所述封装外壳内部连接；所述冷却液通过所述冷却液进管以及冷却液进口流入所述空腔，所述冷却液通过所述冷却液出管以及冷却液出口流出所述空腔。

5、可选地，所述冷却液进口的位置低于所述igbt芯片组件下表面，所述冷却液出口的位置高于所述igbt芯片组件的上表面；所述冷却液进口与所述冷却液出口分别设置在封装外壳相对的两个侧面上。

6、可选地，所述igbt芯片组件包括衬板、底板以及电路板；所述底板位于所述模块中部，所述底板上下两个表面上均固定有所述电路板以及至少一个所述衬板。

7、可选地，所述底板上设有至少一个上下贯穿的空洞。

8、可选地，所述igbt芯片组件还包括igbt芯片，所述igbt芯片固定在所述衬板上并电连接于位于所述底板同一表面上的所述电路板，每块所述衬板上设有至少两个所述igbt芯片；所有所述igbt芯片以并联的方式电连接。

9、可选地，所述igbt芯片组件还包括与所述igbt芯片数量相等的frd芯片；所述frd芯片固定于所述衬板上，每个所述frd芯片均与一个所述igbt芯片以反向并联的方式电连接。

10、可选地，所述封装外壳还包括端子接口；所述母排端子与所述电路板电连接并与所述封装外壳在所述端子接口处进行密封绝缘处理。

11、可选地，还包括滤芯；所述滤芯设于所述冷却液进管和/或所述冷却液出管内。

12、从上面所述可以看出，本申请提供的一种用于汽车的芯片浸泡式新型液冷igbt功率模块，包括：封装外壳、母排端子以及igbt芯片组件；其中，igbt芯片组件位于封装外壳内部，并通过母排端子与封装外壳连接；封装外壳与igbt芯片组件之间形成用于盛放流动的冷却液的空腔。本申请提供的新型芯片浸泡式液冷igbt功率模块使igbt芯片与冷却液直接接触，解决了相关技术中igbt与散热系统分离致使igbt散热情况不理想的问题，实现了对igbt的高效散热以及igbt和散热系统的有机统一。

技术特征：

1.一种用于汽车的芯片浸泡式新型液冷igbt功率模块，其特征在于，包括：封装外壳、母排端子以及igbt芯片组件；所述igbt芯片组件位于所述封装外壳内部，所述igbt芯片组件通过所述母排端子与所述封装外壳连接；所述封装外壳与所述igbt芯片组件之间形成空腔，所述空腔用于盛放流动的冷却液。

2.根据权利要求1所述的用于汽车的芯片浸泡式新型液冷igbt功率模块，其特征在于，所述封装外壳包括冷却液进口以及冷却液出口。

3.根据权利要求2所述的用于汽车的芯片浸泡式新型液冷igbt功率模块，其特征在于，所述封装外壳还包括冷却液进管以及冷却液出管；所述冷却液进管通过所述冷却液进口与所述封装外壳内部连接，所述冷却液出管通过所述冷却液出口与所述封装外壳内部连接；所述冷却液通过所述冷却液进管以及冷却液进口流入所述空腔，所述冷却液通过所述冷却液出管以及冷却液出口流出所述空腔。

4.根据权利要求2所述的用于汽车的芯片浸泡式新型液冷igbt功率模块，其特征在于，所述冷却液进口的位置低于所述igbt芯片组件下表面，所述冷却液出口的位置高于所述igbt芯片组件的上表面；所述冷却液进口与所述冷却液出口分别设置在封装外壳相对的两个侧面上。

5.根据权利要求1所述的用于汽车的芯片浸泡式新型液冷igbt功率模块，其特征在于，所述igbt芯片组件包括衬板、底板以及电路板；所述底板位于所述模块中部，所述底板上下两个表面上均固定有所述电路板以及至少一个所述衬板。

6.根据权利要求1所述的用于汽车的芯片浸泡式新型液冷igbt功率模块，其特征在于，所述底板上设有至少一个上下贯穿的空洞。

7.根据权利要求1所述的用于汽车的芯片浸泡式新型液冷igbt功率模块，其特征在于，所述igbt芯片组件还包括igbt芯片，所述igbt芯片固定在所述衬板上并电连接于位于所述底板同一表面上的所述电路板，每块所述衬板上设有至少两个所述igbt芯片；所有所述igbt芯片以并联的方式电连接。

8.根据权利要求7所述的用于汽车的芯片浸泡式新型液冷igbt功率模块，其特征在于，所述igbt芯片组件还包括与所述igbt芯片数量相等的frd芯片；所述frd芯片固定于所述衬板上，每个所述frd芯片均与一个所述igbt芯片以反向并联的方式电连接。

9.根据权利要求5所述的用于汽车的芯片浸泡式新型液冷igbt功率模块，其特征在于，所述封装外壳还包括端子接口；所述母排端子与所述电路板电连接并与所述封装外壳在所述端子接口处进行密封绝缘处理。

10.根据权利要求3所述的用于汽车的芯片浸泡式新型液冷igbt功率模块，其特征在于，还包括滤芯；所述滤芯设于所述冷却液进管和/或所述冷却液出管内。

技术总结
本申请提供一种用于汽车的芯片浸泡式新型液冷IGBT功率模块，包括：封装外壳、母排端子以及IGBT芯片组件；其中，IGBT芯片组件位于封装外壳内部，并通过母排端子与封装外壳连接；封装外壳与IGBT芯片组件之间形成用于盛放流动的冷却液的空腔。本申请提供的新型芯片浸泡式液冷IGBT功率模块使IGBT芯片与冷却液直接接触，解决了相关技术中IGBT与散热系统分离致使IGBT散热情况不理想的问题，实现了对IGBT的高效散热以及IGBT和散热系统的有机统一。

技术研发人员：刘文业,傅航杰,苏永栋,陈燕平,窦泽春,荣智林,刘海涛
受保护的技术使用者：中车株洲电力机车研究所有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12