本實(shí)用新型涉及一種功率半導(dǎo)體模塊,尤其涉及一種功率半導(dǎo)體模塊的底板。
背景技術(shù):
隨著科技發(fā)展,功率半導(dǎo)體器件向大功率高密度方向發(fā)展,大功率高密度的功率模塊在使用過程中的熱量散發(fā)是急需解決的關(guān)鍵技術(shù)問題。在大功率高密度的功率模塊中散熱底板是散熱的主要通道,散熱底板與散熱器接觸面是否平整直接關(guān)系到大功率高密度功率模塊的熱量散發(fā)。目前行業(yè)中的做法:一是在功率模塊芯片組合件與散熱底板焊接前用外力將散熱底板向外彎出一定的弧度,然后將功率模塊芯片組合件焊接在散熱底板上,在焊接過程中和日后的使用過程中,由于功率模塊芯片組合件的工作溫度會(huì)升高,紫銅材質(zhì)的散熱底板與功率模塊芯片組合件的膨脹系數(shù)不一,散熱底板會(huì)向內(nèi)變形,這樣就能使散熱底板趨于平整,從而提高散熱底板與散熱器的貼合面積,提高功率模塊的散熱效果。但此方法很難精確控制散熱底板的變形量,產(chǎn)品質(zhì)量對生產(chǎn)人員的技術(shù)要求的依賴性極強(qiáng),質(zhì)量穩(wěn)定性差,同時(shí)生產(chǎn)效率較慢。若不對散熱底板進(jìn)行預(yù)彎處理,在功率模塊芯片組合件焊接過程中,散熱底板即會(huì)出現(xiàn)內(nèi)凹,很不利于散熱底板與散熱器的熱傳導(dǎo)。由于功率模塊在使用過程中需要良好的散熱性能,而散熱底板的平整度會(huì)對功率模塊的散熱起著關(guān)鍵性作用,因此申請人根據(jù)功率模塊散熱底板的紫銅材質(zhì)熱變形特性,研究功率模塊芯片組合件焊接在散熱底板上時(shí)的變形規(guī)律,找到了功率模塊中散熱底板預(yù)彎曲量的確定規(guī)律,能使功率模塊在工作過程中散熱底板處于平整狀態(tài),從而提高功率模塊的散熱性能,控制功率模塊的最高溫升,提高功率模塊的使用壽命。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
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本實(shí)用新型的目的是提供一種功率半導(dǎo)體模塊底板預(yù)彎結(jié)構(gòu),它能提高功率模塊在工作過程散熱底板與散熱器的接觸面積,減少因散熱底板過渡變形造成的散熱不均勻,提高功率半導(dǎo)體模塊的散熱效果,從而大大的提高了底板的使用壽命。
本實(shí)用新型采取的技術(shù)方案如下:
一種功率半導(dǎo)體模塊底板預(yù)彎結(jié)構(gòu),包括底板本體、上接觸面、下接觸面和固定孔,固定孔設(shè)置在底板本體上,所述上接觸面在長度方向呈內(nèi)凹圓弧面,下接觸面為外凸圓弧面,外凸圓弧面與內(nèi)凹圓弧面平行,底板本體為倒扇形環(huán),其特征是:在上接觸面上設(shè)有變形槽。
進(jìn)一步,內(nèi)凹圓弧面的扇形角為115°~120°,內(nèi)凹圓弧面的玄高h(yuǎn)與內(nèi)凹圓弧面的玄長a之間的關(guān)系為:h=(1.5~3)a/1000~1500。
進(jìn)一步,在上接觸面上設(shè)有兩個(gè)以上變形槽,變形槽沿上接觸面的長度方向間隔設(shè)置。
更進(jìn)一步,在上接觸面上沿長度方向等間距設(shè)有三個(gè)變形槽。
進(jìn)一步,在上接觸面的寬度方向等間距設(shè)置有三個(gè)變形槽。
進(jìn)一步,所述變形槽的中心線與底板本體的長度邊垂直或平行。
進(jìn)一步,所述變形槽的中心線與底板本體的長度邊夾角為1°~89°。
更進(jìn)一步,所述變形槽的中心線與底板本體的長度邊夾角為45°。
進(jìn)一步,所述變形槽的截面形狀為圓弧形或多邊形。
更進(jìn)一步,所述變形槽的截面形狀為圓弧形。
由于本實(shí)用新型將上接觸面設(shè)計(jì)成內(nèi)凹圓弧面,下接觸面設(shè)計(jì)成外凸的圓弧面,內(nèi)凹圓弧面的扇形角限定為115°~120°,內(nèi)凹圓弧面的玄高h(yuǎn)與內(nèi)凹圓弧面的玄長a之間的關(guān)系為:h=(1.5~3)a/1000~1500,這樣就能自動(dòng)彌補(bǔ)散熱底板受熱變形量,使散熱底板趨于平整,從而提高散熱底板與散熱器的貼合面積,在上接觸面上設(shè)有變形槽更便于散熱底板預(yù)彎變形,從而與散熱器完美貼合,提高功率模塊的散熱效果,能有效控制功率模塊的最高溫升,提高功率模塊的使用壽命。
附圖說明:
圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為圖1的俯視圖;
圖中,1-底板本體;2-上接觸面;3-下接觸面;4-固定孔;5-變形槽;h-內(nèi)凹圓弧面的玄高;a-內(nèi)凹圓弧面的玄長。
具體實(shí)施方式:
下面結(jié)合附圖說明本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式:
一種功率半導(dǎo)體模塊底板預(yù)彎結(jié)構(gòu),如圖1~2所示,包括底板本體1、上接觸面2、下接觸面3、固定孔4和變形槽5,固定孔4設(shè)置在底板本體1上,所述上接觸面2在長度方向呈內(nèi)凹圓弧面,下接觸面3為外凸圓弧面,外凸圓弧面與內(nèi)凹圓弧面平行,底板本體1為倒扇形環(huán),內(nèi)凹圓弧面的扇形角為115°,內(nèi)凹圓弧面的玄長a為100,則內(nèi)凹圓弧面的玄高h(yuǎn)為0.3,上接觸面2上沿長度方向等間距設(shè)有三個(gè)截面形狀為圓弧形的變形槽5,變形槽5的中心線與底板本體1的長度邊垂直。