用于功率器件的散热结构及功率器件单元的制作方法

本技术涉及功率器件散热模块，具体地涉及一种用于功率器件的散热结构及功率器件单元。

背景技术：

1、功率器件是电力电子最重要的基础元件之一，在汽车电子、开关电源、工业变频器等邻域都有着广泛的应用，它是实现电能转换和电路控制的核心器件，其损耗和散热效能一直是被重点研究的课题。现有的功率器件主要包括分立式和贴片式两种方式。分立式功率器件由于大功率应用场合往往是多个功率器件串并联使用，多个分立式器件安装会占较大的空间，且分立式功率器安装针脚需要折弯安装的场合会增加装配工艺的复杂度，焊接质量也难以管控。鉴于以上原因，电路板设计时常常会优先考虑采用性能更稳定、更经济的贴片式功率器件。

2、但是，贴片式功率器件散热方式要实现良好的散热效能是一个难题。最广泛应用的散热方式是自然散热，但这仅限于消费电子等小功率应用场合。针对较大功率的应用场合，贴片式功率器件采用的传统散热方式是在器件正面或者板卡背面直接采用导热垫等导热材料散热，这种方式散热效能有限并且导热材料耐压不高，无法应用在高压场合。

技术实现思路

1、本实用新型实施例提供一种用于功率器件的散热结构及功率器件单元，解决了功率器件传统的散热方式结构复杂、装配困难、绝缘设计难以与良好的散热性能兼顾等问题。

2、为了实现上述目的，本实用新型一方面提供一种用于功率器件的散热结构，所述散热结构包括：

3、pcb板卡，所述pcb板卡上用于安装功率器件的区域设置有散热通孔；

4、绝缘导热层，设置于所述散热通孔远离所述功率器件的一端；

5、接触导热层，设置于所述绝缘导热层远离所述散热通孔的一侧；

6、散热模块，设置于所述接触导热层远离所述绝缘导热层的一侧。

7、优选地，所述散热通孔的内壁涂覆有金属层。

8、优选地，所述接触导热层的材料为导热凝胶、导热垫以及导热结构胶中的任一者。

9、优选地，所述绝缘导热层的面积大于所述pcb板卡和功率器件的接触面积。

10、另一方面，本实用新型还提供一种功率器件单元，包括功率器件和散热结构，所述散热结构包括：

11、pcb板卡，所述pcb板卡上用于安装功率器件的区域设置有散热通孔；

12、绝缘导热层，设置于所述散热通孔远离所述功率器件的一端；

13、接触导热层，设置于所述绝缘导热层远离所述散热通孔的一侧；

14、散热模块，设置于所述接触导热层远离所述绝缘导热层的一侧。

15、优选地，所述散热通孔的内壁涂覆有金属层。

16、优选地，所述接触导热层的材料为导热凝胶、导热垫以及导热结构胶中的任一者。

17、优选地，所述绝缘导热层的面积大于所述pcb板卡和功率器件的接触面积。

18、通过上述技术方案，本实用新型采用回流焊将功率器件和pcb板卡焊接在一起，通过散热通孔使pcb板卡正面的热量传递到pcb板卡的背面，通过特殊的工艺将绝缘导热层涂敷到pcb板卡，并将接触导热层涂抹在散热模块上。相较于现有技术而言，无论是功率器件的焊接还是pcb板卡背部的绝缘导热层的涂敷，都工艺可控适合大批量的生产，且绝缘导热层耐压高可以用于大部分的高压大功率场合、接触导热层能够用多种散热方式，实现了良好的散热效能，结构简单。

19、本实用新型实施例的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

技术特征：

1.一种用于功率器件的散热结构，其特征在于，所述散热结构包括：

2.根据权利要求1所述的散热结构，其特征在于，所述散热通孔(2)的内壁涂覆有金属层。

3.根据权利要求1所述的散热结构，其特征在于，所述接触导热层(4)的材料为导热凝胶、导热垫以及导热结构胶中的任一者。

4.根据权利要求1所述的散热结构，其特征在于，所述绝缘导热层(3)的面积大于所述pcb板卡(1)和功率器件的接触面积。

5.一种功率器件单元，其特征在于，包括功率器件和散热结构，所述散热结构包括：

6.根据权利要求5所述的功率器件单元，其特征在于，所述散热通孔(2)的内壁涂覆有金属层。

7.根据权利要求5所述的功率器件单元，其特征在于，所述接触导热层(4)的材料为导热凝胶、导热垫以及导热结构胶中的任一者。

8.根据权利要求5所述的功率器件单元，其特征在于，所述绝缘导热层(3)的面积大于所述pcb板卡(1)和功率器件的接触面积。

技术总结
本技术涉及功率器件散热模块技术领域，公开了一种用于功率器件的散热结构及功率器件单元。所述散热结构包括：PCB板卡，所述PCB板卡上用于安装功率器件的区域设置有散热通孔；绝缘导热层，设置于所述散热通孔远离所述功率器件的一端；接触导热层，设置于所述绝缘导热层远离所述散热通孔的一侧；散热模块，设置于所述接触导热层远离所述绝缘导热层的一侧。本技术解决了功率器件传统的散热方式结构复杂、装配困难的问题，且工艺可控，成本低，质量稳定，适合大批量的生产，能适用于中高压的平台。

技术研发人员：潘伟杰,徐贺,余国军
受保护的技术使用者：致沿科技（南京）有限公司
技术研发日：20230314
技术公布日：2024/1/15