一种双面散热的半桥功率模块的制作方法

1.本实用新型涉及功率模块技术领域，特别涉及一种双面散热的半桥功率模块。


背景技术：

2.功率模块是功率电力电子器件按一定的功能组合再灌封成一个模块，随着社会的发展，功率模块的应用越来越广泛，由于功率模块的密度较高，功率较大，因此，在功率模块的工作运行过程中，容易出现模块温度过高发热的情况；
3.针对上述情况，如何提高功率模块的散热性能，是事关重要的一步，现有的功率模块，主要通过散热器进行散热，散热方式较为单一，散热机构较为简单，导致散热效率较低，影响功率模块的使用寿命，为此，提出一种双面散热的半桥功率模块。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本实用新型实施例希望提供一种双面散热的半桥功率模块，以解决或缓解现有技术中存在的技术问题，至少提供一种有益的选择。
5.本实用新型实施例的技术方案是这样实现的：一种双面散热的半桥功率模块，包括模块主体、连接块和包覆在模块主体表面且一体成型的塑封外壳，所述塑封外壳的顶部固定连接有多个电极端子，所述模块主体的表面固定连接有焊料主体，所述焊料主体设置于所述模块主体的上下两侧，所述焊料主体的表面焊接有用于模块主体进行散热的散热机构；
6.所述散热机构设置于所述焊料主体的上下两侧，所述散热机构包括散热壳和半导体制冷片。
7.优选的，所述散热壳表面的一侧与所述焊料主体的表面相焊接，所述散热机构还包括覆铜陶瓷基板，所述覆铜陶瓷基板为弧形，所述覆铜陶瓷基板均匀分布在所述散热壳内部。
8.优选的，所述连接块的表面开设有通风孔，所述通风孔均匀分布在所述连接块的内部。
9.优选的，半导体制冷片共有两组，两组所述半导体制冷片分别对称设置在所述散热壳内部两侧；
10.两组所述半导体制冷片制冷端表面共同固定连接有导热铜块，所述导热铜块的内表面呈圆形，所述导热铜块的底部形成有便于空气流通的内凹处。
11.优选的，所述导热铜块的内表面滑动连接有超导热管，所述超导热管为中空结构，所述超导热管的内部形成有横截面积为圆环的空腔，所述空腔内部填充有冷却液，所述超导热管的一端通过转轴固定连接有马达，所述马达的表面与所述散热壳内壁相固定连接，所述散热壳内壁开设有配合所述超导热管的圆形滑槽，所述超导热管表面的另一端通过圆形滑槽与所述散热壳相滑动连接。
12.优选的，所述散热壳的一侧固定连接有通风壳，所述散热壳和所述通风壳之间固
定连接有进气管，所述进气管的一端固定连接有微型散热风扇；
13.所述散热壳的另一侧通过连接管固定连接有微型抽气泵。
14.优选的，所述塑封外壳的底部形成有底板，所述底板的表面开设有螺纹孔，所述螺纹孔的内壁开设有用于螺纹连接螺栓的内螺纹。
15.本实用新型实施例由于采用以上技术方案，其具有以下优点：
16.一、本实用新型中，打开半导体制冷片，通过半导体制冷片的制冷端进行制冷，并打开马达，使其带动超导热管进行转动，半导体制冷片的制冷端对导热铜块进行制冷，再通过导热铜块与超导热管进行热量的传递，通过不断转动超导热管，使热量的传递更加均匀、快速，同时，通过转动超导热管使其内部的冷却液进行流动，以便快速对超导热管、导热铜块和覆铜陶瓷基板进行降温，最终达到使散热壳和模块主体快速散热的目的。
17.二、本实用新型中，使用半导体制冷片进行散热的同时，打开微型抽气泵和微型散热风扇，通过微型抽气泵将散热壳内部的高温空气进行抽出，进行辅助散热，通过微型散热风扇，使外界的低温空气快速进入散热壳内，并通过导热铜块底部的内凹处和通风孔进行空气对流，使空气与超导热管、导热铜块和覆铜陶瓷基板进行不断接触，从而进行热量的交换，最终进一步对模块主体进行降温，通过半导体制冷片制冷和风冷相结合的散热方式，提高了散热效率，提高了功率模块的使用寿命。
18.上述概述仅仅是为了说明书的目的，并不意图以任何方式进行限制。除上述描述的示意性的方面、实施方式和特征之外，通过参考附图和以下的详细描述，本实用新型进一步的方面、实施方式和特征将会是容易明白的。
附图说明
19.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或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技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
20.图1为本实用新型立体结构示意图一；
21.图2为本实用新型立体结构示意图二；
22.图3为本实用新型模块主体的立体结构示意图一；
23.图4为本实用新型模块主体的立体结构示意图二；
24.图5为本实用新型散热壳的局部立体结构示意图；
25.图6为本实用新型通风壳和进气管的剖视图。
26.附图标记：1、模块主体；2、焊料主体；3、散热壳；4、半导体制冷片；5、通风壳；6、微型散热风扇；7、微型抽气泵；8、覆铜陶瓷基板；9、超导热管；10、马达；11、导热铜块；12、连接块；13、通风孔；14、进气管；15、塑封外壳；16、底板。
具体实施方式
27.在下文中，仅简单地描述了某些示例性实施例。正如本领域技术人员可认识到的那样，在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，可通过各种不同方式修改所描述的实施例。因此，附图和描述被认为本质上是示例性的而非限制性的。
28.下面结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明。
29.如图1-6所示，本实用新型实施例提供了一种双面散热的半桥功率模块，包括模块主体1、连接块12和包覆在模块主体1表面且一体成型的塑封外壳15，塑封外壳15的顶部固定连接有多个电极端子，模块主体1的表面固定连接有焊料主体2，焊料主体2设置于模块主体1的上下两侧，焊料主体2的表面焊接有用于模块主体1进行散热的散热机构；
30.散热机构设置于焊料主体2的上下两侧，散热机构包括散热壳3和半导体制冷片4；
31.该功率模块开始使用时，会产生大量的热量，通过热量的传递，这些热量会聚集在散热壳3内部的覆铜陶瓷基板8内，打开半导体制冷片4，通过半导体制冷片4的制冷端进行制冷，并打开马达10，使其带动超导热管9进行转动，半导体制冷片4的制冷端对导热铜块11进行制冷，再通过导热铜块11与超导热管9进行热量的传递，通过不断转动超导热管9，使热量的传递更加均匀、快速，同时，通过转动超导热管9使其内部的冷却液进行流动，以便快速对超导热管9、导热铜块11和覆铜陶瓷基板8进行降温，最终达到使散热壳3和模块主体1快速散热的目的。
32.本实施例中，具体的：散热壳3表面的一侧与焊料主体2的表面相焊接，散热机构还包括覆铜陶瓷基板8，覆铜陶瓷基板8为弧形，覆铜陶瓷基板8均匀分布在散热壳3内部；
33.连接块12的表面开设有通风孔13，通风孔13均匀分布在连接块12的内部；
34.半导体制冷片4共有两组，两组半导体制冷片4分别对称设置在散热壳3内部两侧；
35.两组半导体制冷片4制冷端表面共同固定连接有导热铜块11，导热铜块11的内表面呈圆形，导热铜块11的底部形成有便于空气流通的内凹处；
36.导热铜块11的内表面滑动连接有超导热管9，超导热管9为中空结构，超导热管9的内部形成有横截面积为圆环的空腔，空腔内部填充有冷却液，超导热管9的一端通过转轴固定连接有马达10，马达10的表面与散热壳3内壁相固定连接，散热壳3内壁开设有配合超导热管9的圆形滑槽，超导热管9表面的另一端通过圆形滑槽与散热壳3相滑动连接；
37.打开半导体制冷片4，通过半导体制冷片4的制冷端进行制冷，并打开马达10，使其带动超导热管9进行转动，半导体制冷片4的制冷端对导热铜块11进行制冷，再通过导热铜块11与超导热管9进行热量的传递，通过不断转动超导热管9，使热量的传递更加均匀、快速，同时，通过转动超导热管9使其内部的冷却液进行流动，以便快速对超导热管9、导热铜块11和覆铜陶瓷基板8进行降温，通过将覆铜陶瓷基板8设置为弧形，增大其与超导热管9和空气的接触面积，从而便于热量的传递。
38.本实施例中，具体的：散热壳3的一侧固定连接有通风壳5，散热壳3和通风壳5之间固定连接有进气管14，进气管14的一端固定连接有微型散热风扇6；
39.散热壳3的另一侧通过连接管固定连接有微型抽气泵7；
40.打开微型抽气泵7和微型散热风扇6，通过微型抽气泵7将散热壳3内部的高温空气进行抽出，进行辅助散热，通过微型散热风扇6，使外界的低温空气快速进入散热壳3内，并通过导热铜块11底部的内凹处和通风孔13进行空气对流，使空气与超导热管9、导热铜块11和覆铜陶瓷基板8进行不断接触，从而进行热量的交换，最终进一步对模块主体1进行降温，通过半导体制冷片4制冷和风冷相结合的散热方式，提高了散热效率，提高了功率模块的使用寿命。
41.本实施例中，具体的：塑封外壳15的底部形成有底板16，底板16的表面开设有螺纹
孔，螺纹孔的内壁开设有用于螺纹连接螺栓的内螺纹；
42.通过设置塑封外壳15可以对模块主体1进行固定和保护，通过设置螺纹孔，便于将该功率模块进行固定，避免其在使用时发生移动。
43.本实用新型在工作时：s1，该功率模块开始使用时，会产生大量的热量，通过热量的传递，这些热量会聚集在散热壳3内部的覆铜陶瓷基板8内，打开半导体制冷片4，通过半导体制冷片4的制冷端进行制冷，并打开马达10，使其带动超导热管9进行转动，半导体制冷片4的制冷端对导热铜块11进行制冷，再通过导热铜块11与超导热管9进行热量的传递，通过不断转动超导热管9，使热量的传递更加均匀、快速，同时，通过转动超导热管9使其内部的冷却液进行流动，以便快速对超导热管9、导热铜块11和覆铜陶瓷基板8进行降温，最终达到使散热壳3和模块主体1快速散热的目的。
44.s2，使用半导体制冷片4进行散热的同时，打开微型抽气泵7和微型散热风扇6，通过微型抽气泵7将散热壳3内部的高温空气进行抽出，进行辅助散热，通过微型散热风扇6，使外界的低温空气快速进入散热壳3内，并通过导热铜块11底部的内凹处和通风孔13进行空气对流，使空气与超导热管9、导热铜块11和覆铜陶瓷基板8进行不断接触，从而进行热量的交换，最终进一步对模块主体1进行降温，通过半导体制冷片4制冷和风冷相结合的散热方式，提高了散热效率，提高了功率模块的使用寿命。
45.以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到其各种变化或替换，这些都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。