專利名稱:一種igbt模塊組件的制作方法
【專利摘要】本實用新型屬于電子元件領(lǐng)域，公開了一種IGBT模塊組件，包括冷板以及固接在冷板上的IGBT模塊，IGBT模塊遠離冷板的端面上設(shè)有接線端子，所述IGBT模塊包括與端面相鄰的側(cè)面，所述側(cè)面與冷板形成有導水槽。本實用新型通過側(cè)面與冷板形成導水槽，能夠使冷板上聚集的大量冷凝水經(jīng)導水槽導引流出，而不會使冷凝水流到IGBT模塊設(shè)有接線端子的端面，避免出現(xiàn)IGBT模塊上的接線端子間極間短路的情況，防止電氣安全事故的發(fā)生。而且能夠使IGBT模塊在大功率散熱場合安全高效的工作，拓展了IGBT模塊的應(yīng)用領(lǐng)域。
【專利說明】
一種IGBT模塊組件
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及一種電子元件，尤其涉及一種IGBT模塊組件。【背景技術(shù)】[〇〇〇2] IGBT模塊是由IGBT(絕緣柵雙極型晶體管芯片)與FWD(續(xù)流二極管芯片)通過特定的電路橋接封裝而成的模塊化半導體產(chǎn)品，IGBT模塊的散熱效率是制約其性能和可靠性的關(guān)鍵因素。
[0003]目前主要采用風冷散熱和液冷散熱這兩種散熱方式來解決IGBT模塊的散熱問題， 其中風冷散熱是使用風扇吹風或者抽風為IGBT模塊散熱，該方法結(jié)構(gòu)簡單、價格低廉、安全可靠，但是噪音較大且散熱效率不高，在發(fā)熱嚴重的大功率場合很難應(yīng)用。
[0004]液冷散熱是使用單位熱容較大的冷媒液體作為冷板的循環(huán)冷卻介質(zhì)，隨后將IGBT 模塊1 〇安裝在冷板20上，并向冷板20上傳遞熱量，冷板20內(nèi)設(shè)有冷媒管30，通過冷媒管30內(nèi)的冷媒液體進行換熱，以實現(xiàn)對IGBT模塊的散熱，如圖1所示，該方法效率高、噪音小，非常適用于IGBT模塊發(fā)熱嚴重的大功率場合。但是，在使用液冷散熱的過程中，冷板20上會形成并聚集大量的冷凝水，工作功率越大，冷凝水越多。隨著冷凝水的不斷聚集以及機組的震動，冷凝水會在冷板20表面及IGBT模塊10表面形成無序的水流，極易導致IGBT模塊10的接線端子間形成極間短路，造成電氣安全事故。【實用新型內(nèi)容】
[0005]本實用新型的目的在于提供一種IGBT模塊組件，以解決現(xiàn)有液冷散熱方式中因冷凝水引起的IGBT模塊上接線端子間的極間短路，造成電氣安全事故的問題。
[0006]為達此目的，本實用新型采用以下技術(shù)方案:
[0007] 一種IGBT模塊組件，包括冷板以及固接在冷板上的IGBT模塊，IGBT模塊遠離冷板的端面上設(shè)有接線端子，所述IGBT模塊包括與端面相鄰的側(cè)面，所述側(cè)面與冷板形成有導水槽。
[0008]作為優(yōu)選，所述側(cè)面靠近冷板的一端向IGBT模塊的中心傾斜設(shè)置。[〇〇〇9]作為優(yōu)選，所述側(cè)面靠近冷板的一端向IGBT模塊中心傾斜的角度為30°-60°。[〇〇1〇]作為優(yōu)選，所述側(cè)面靠近冷板的一端向IGBT模塊中心傾斜的角度為45°。
[0011]作為優(yōu)選，所述側(cè)面靠近冷板的一端開設(shè)半圓形的開口槽，所述開口槽與冷板的表面形成所述導水槽。
[0012]作為優(yōu)選，所述IGBT模塊為多面錐臺結(jié)構(gòu)或者圓錐臺結(jié)構(gòu)。[〇〇13]作為優(yōu)選，所述IGBT模塊為四面錐臺結(jié)構(gòu)，所述側(cè)面設(shè)置為等腰梯形。
[0014]作為優(yōu)選，所述冷板內(nèi)繞設(shè)有若干冷媒管，所述冷媒管內(nèi)流通有冷媒介質(zhì)。
[0015]作為優(yōu)選，所述冷板為金屬板，其內(nèi)部貫穿設(shè)有供冷媒管繞設(shè)的連接孔。
[0016]作為優(yōu)選，所述IGBT模塊上開設(shè)有若干安裝孔，所述冷板對應(yīng)安裝孔的位置設(shè)有螺紋孔，所述螺紋孔避開所述連接孔設(shè)置。
[0017]本實用新型的有益效果:通過側(cè)面與冷板形成導水槽，具體是將IGBT模塊的側(cè)面靠近冷板的一端向IGBT模塊的中心傾斜設(shè)置，形成導水槽，能夠使冷板上聚集的大量冷凝水經(jīng)導水槽導引流出，而不會使冷凝水流到IGBT模塊設(shè)有接線端子的端面，避免出現(xiàn)IGBT 模塊上的接線端子間極間短路的情況，防止電氣安全事故的發(fā)生。而且能夠使IGBT模塊在大功率散熱場合安全高效的工作，拓展了IGBT模塊的應(yīng)用領(lǐng)域?！靖綀D說明】
[〇〇18]圖1是本實用新型現(xiàn)有技術(shù)中的IGBT模塊與冷板的裝配結(jié)構(gòu)示意圖；[〇〇19]圖2是本實用新型實施例1中IGBT模塊與冷板的裝配結(jié)構(gòu)的立體示意圖；[〇〇2〇]圖3是本實用新型實施例1中IGBT模塊與冷板的裝配結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖；[〇〇21]圖4是本實用新型實施例2中IGBT模塊與冷板的裝配結(jié)構(gòu)的立體示意圖。
[0022]圖中:
[0023] 1、冷板;2、IGBT模塊;3、接線端子;4、導水槽;5、開口槽；11、冷媒管;21、端面;22、 側(cè)面;23、安裝孔;10、IGBT模塊;20、冷板;30、冷媒管?！揪唧w實施方式】
[0024]下面結(jié)合附圖并通過【具體實施方式】來進一步說明本實用新型的技術(shù)方案。[〇〇25]本實用新型提供一種IGBT模塊組件，如圖2以及圖3所示，該IGBT模塊組件包括冷板1以及固接在冷板1上的IGBT模塊2,其中冷板1為長方體結(jié)構(gòu)，其內(nèi)繞設(shè)有若干冷媒管11， 在冷媒管11內(nèi)流動有冷媒介質(zhì)，用于對IGBT模塊2散熱。具體的，在冷板1的內(nèi)部開設(shè)有貫穿冷板1設(shè)置的連接孔(圖中未示出)，該連接孔用于繞設(shè)冷媒管11。在冷板1與IGBT模塊2相接觸的表面上設(shè)有若干螺紋孔(圖中未示出)，該螺紋孔避開上述連接孔設(shè)置。本實施例中，優(yōu)選的，冷板1采用金屬板材制成，進而具有較好的導熱性能，能夠?qū)GBT模塊2散發(fā)的熱量傳遞到冷板1上，并由冷媒管11內(nèi)的冷媒介質(zhì)進行散熱，進一步的提高了散熱效果。[〇〇26] IGBT模塊2包括遠離冷板1的端面21以及與該端面21相鄰的側(cè)面22,其中在端面21 上設(shè)有若干接線端子3,接線端子3可以通過螺釘與外界形成電氣連接，側(cè)面22與冷板1共同形成導水槽4。在冷板1開始對IGBT模塊2進行散熱時，會聚集大量冷凝水，通過導水槽4,能夠?qū)淠M行引導，使冷凝水從導水槽4流出，而不會流到IGBT模塊2設(shè)置有接線端子3的表面，避免了接線端子3間極間短路的情況出現(xiàn)，阻止了電氣安全事故的發(fā)生。[〇〇27]本實施例中，側(cè)面22靠近冷板1的一端向IGBT模塊2的中心傾斜設(shè)置，通過傾斜設(shè)置的側(cè)面22與冷板1共同形成導水槽4,將冷凝水導引流出。[〇〇28]優(yōu)選的，本實施例中，將側(cè)面22靠近冷板1的一端向IGBT模塊2中心的傾斜角度設(shè)置為30°-60°，該角度的設(shè)置，能夠使得導水槽4具有更佳的導水效果，且工藝制造、材料節(jié)省方面有著更高的綜合效益。更為優(yōu)選的，本實施例將上述傾斜角度設(shè)置為45°。[〇〇29]上述IGBT模塊2可以選用為多面錐臺結(jié)構(gòu)或者圓錐臺結(jié)構(gòu)，只需滿足其側(cè)面22靠近冷板1的一端是向IGBT模塊2的中心傾斜即可。本實施例中，IGBT模塊2為四面錐臺結(jié)構(gòu)， 相對應(yīng)的，側(cè)面22則為梯形結(jié)構(gòu)，且其與冷板1接觸的一邊為上底邊，即長度較短的一邊。進而能夠形成導水槽4的結(jié)構(gòu)。優(yōu)選的，該側(cè)面22為等腰梯形結(jié)構(gòu)。
[0030]在IGBT模塊2上開設(shè)有若干與冷板1的螺紋孔一一對應(yīng)的安裝孔23,通過螺栓穿過上述安裝孔23,并與螺紋孔螺紋連接，能夠?qū)GBT模塊2固定在冷板1上。本實施例中，上述冷板1的螺紋孔避開連接孔設(shè)置，能夠避免在組裝冷板1和IGBT模塊2時，冷板1內(nèi)的冷媒管 11對組裝造成干涉，也防止冷媒管11被擠壓變形，出現(xiàn)損壞。[〇〇31]本實施例通過上述IGBT模塊組件的結(jié)構(gòu)，無論該IGBT模塊組件怎么放置，都不會出現(xiàn)冷凝水流到IGBT模塊2設(shè)有接線端子3的一面。例如，在IGBT模塊組件豎直放置情況下， 冷凝水在IGBT模塊2的頂部的側(cè)面22與冷板1之間聚集，由于側(cè)面22的傾斜阻擋作用，冷凝水會被引導至冷板1及IGBT模塊2的兩側(cè)，沿著冷板1與IGBT模塊2兩側(cè)形成的導水槽4流下， 不會在IGBT模塊2設(shè)有接線端子3所在的端面21上形成水流，避免出現(xiàn)接線端子3之間的極間短路;在IGBT模塊組件水平放置(冷板1在上，IGBT模塊2在下)情況下，由于IGBT模塊2的偵_22形成的傘狀外形結(jié)構(gòu)，冷凝水會沿著IGBT模塊2的四個側(cè)面22流下，進而保護接線端子3不會接觸到冷凝水;在IGBT模塊組件水平放置(IGBT模塊2在上，冷板1在下)情況下，冷凝水在冷板1的表面及與IGBT模塊2的接觸面附近區(qū)域聚集冷凝水，由于重力影響，冷凝水不會流到IGBT模塊2的端面21上，也就不會使接線端子3接觸到冷凝水。[〇〇32]通過上述IGBT模塊組件的結(jié)構(gòu)，能夠使IGBT模塊在大功率散熱場合安全高效的工作，拓展了 IGBT模塊的應(yīng)用領(lǐng)域。[〇〇33] 實施例2:
[0034]本實施例在實施例1的基礎(chǔ)上，對導水槽4的結(jié)構(gòu)進一步的改進，具體的，如圖4所示，本實施例在IGBT模塊2的側(cè)面22靠近冷板1的一端開設(shè)半圓形的開口槽5,通過開口槽5 與冷板1共同形成導水槽4，當冷凝水聚集時，可以通過上述導水槽4直接流出IGBT模塊2外。 通過設(shè)置開口槽5，能夠在IGBT模塊組件豎直放置時，冷凝水會沿冷板1表面以及側(cè)面22流入開口槽5與冷板1形成的導水槽4內(nèi)，不會流到IGBT模塊2設(shè)有接線端子3所在的端面21上。
[0035]其余結(jié)構(gòu)與實施例1均相同，在此不再贅述。
[0036]顯然，本實用新型的上述實施例僅僅是為了清楚說明本實用新型所作的舉例，而并非是對本實用新型的實施方式的限定。對于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應(yīng)包含在本實用新型權(quán)利要求的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種IGBT模塊組件，包括冷板(1)以及固接在冷板(1)上的IGBT模塊(2)，IGBT模塊 (2)遠離冷板(1)的端面(21)上設(shè)有接線端子(3)，其特征在于，所述IGBT模塊(2)包括與端 面(21)相鄰的側(cè)面(22)，所述側(cè)面(22)與冷板(1)形成有導水槽(4)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的IGBT模塊組件，其特征在于，所述側(cè)面(22)靠近冷板(1)的一 端向IGBT模塊(2)的中心傾斜設(shè)置。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的IGBT模塊組件，其特征在于，所述側(cè)面(22)靠近冷板(1)的一 端向IGBT模塊(2)中心傾斜的角度為30° -60°。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的IGBT模塊組件，其特征在于，所述側(cè)面(22)靠近冷板(1)的一 端向IGBT模塊(2)中心傾斜的角度為45°。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的IGBT模塊組件，其特征在于，所述側(cè)面(22)靠近冷板(1)的一 端開設(shè)半圓形的開口槽(5)，所述開口槽(5)與冷板(1)的表面形成所述導水槽(4)。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的IGBT模塊組件，其特征在于，所述IGBT模塊(2)為多面錐臺結(jié) 構(gòu)或者圓錐臺結(jié)構(gòu)。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的IGBT模塊組件，其特征在于，所述IGBT模塊(2)為四面錐臺結(jié) 構(gòu)，所述側(cè)面(22)設(shè)置為等腰梯形。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的IGBT模塊組件，其特征在于，所述冷板(1)內(nèi)繞設(shè)有若干冷媒 管(11 )，所述冷媒管(11)內(nèi)流通有冷媒介質(zhì)。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的IGBT模塊組件，其特征在于，所述冷板(1)為金屬板，其內(nèi)部貫 穿設(shè)有供冷媒管(11)繞設(shè)的連接孔。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的IGBT模塊組件，其特征在于，所述IGBT模塊(2)上開設(shè)有若干 安裝孔(23)，所述冷板(1)對應(yīng)安裝孔(23)的位置設(shè)有螺紋孔，所述螺紋孔避開所述連接 孔設(shè)置。
【文檔編號】H01L23/473GK205723509SQ201620345899
【公開日】2016年11月23日
【申請日】2016年4月22日
【發(fā)明人】王京, 蔣世用, 張羽, 劉克勤
【申請人】珠海格力電器股份有限公司