全文摘要
本实用新型公开了一种新型IGBT散热结构，包括IGBT散热结构，IGBT散热结构包括围绕介质可从中通过的循环腔室，循环腔室内设置有导热肋板底部的凸出，导热肋板顶部设置有顶板，且顶板上设置有U形槽穴，U形槽穴内竖直设置有IGBT支架，且IGBT支架内水平安置有多个IGBT模块，IGBT模块的金属散热面上平整的贴合有绝缘导热垫，IGBT支架和U形槽穴的侧壁之间设置有弹性压板。本实用新型一种新型IGBT散热结构，采用冷却介质进行热传导，IGBT垂直于流道面，在增加了有限的高度空间的同时给PCB板留下了更多宝贵的空间，并且U形槽穴双面接触冷却介质，提供了更好的散热。
主设计要求
1.一种新型IGBT散热结构，包括IGBT散热结构(1)，其特征在于：IGBT散热结构(1)包括围绕介质可从中通过的循环腔室(2)，循环腔室(2)内设置有导热肋板(3)底部的凸出，导热肋板(3)顶部设置有顶板，且顶板上设置有U形槽穴(4)，U形槽穴(4)内竖直设置有IGBT支架(6)，且IGBT支架(6)内水平安置有多个IGBT模块(5)，IGBT模块(5)的金属散热面上平整的贴合有绝缘导热垫(8)，IGBT支架(6)和U形槽穴(4)的侧壁之间设置有弹性压板(7)。
设计方案
1.一种新型IGBT散热结构，包括IGBT散热结构(1)，其特征在于：IGBT散热结构(1)包括围绕介质可从中通过的循环腔室(2)，循环腔室(2)内设置有导热肋板(3)底部的凸出，导热肋板(3)顶部设置有顶板，且顶板上设置有U形槽穴(4)，U形槽穴(4)内竖直设置有IGBT支架(6)，且IGBT支架(6)内水平安置有多个IGBT模块(5)，IGBT模块(5)的金属散热面上平整的贴合有绝缘导热垫(8)，IGBT支架(6)和U形槽穴(4)的侧壁之间设置有弹性压板(7)。
2.根据权利要求1所述的一种新型IGBT散热结构，其特征在于：IGBT支架(6)上设置有限位固定IGBT模块(5)的筋和限位孔，IGBT支架(6)为注塑成型结构，且IGBT支架(6)为PBT、PET和30％GF混合组成的材质结构。
3.根据权利要求1所述的一种新型IGBT散热结构，其特征在于：绝缘导热垫(8)为硅树脂和导热粉填充混合的结构，且绝缘导热垫(8)的厚度大于2mm，绝缘导热垫(8)具有自粘性，且绝缘导热垫(8)设置在IGBT模块(5)和U形槽穴(4)的另一侧壁之间。
4.根据权利要求1所述的一种新型IGBT散热结构，其特征在于：弹性压板(7)为钣金冲压成型结构，弹性压板(7)上设置有至少一个舌片(71)，且舌片(71)设置在压板(7)靠近IGBT支架(6)的一侧。
5.根据权利要求1所述的一种新型IGBT散热结构，其特征在于：导热肋板(3)为铝合金压铸成型结构，导热肋板(3)上的U形槽穴(4)一侧两端设置有限位柱(10)，且限位柱(10)与IGBT支架(6)一侧连接的凸块上设置的限位孔(9)配合。
6.根据权利要求1所述的一种新型IGBT散热结构，其特征在于：U形槽穴(4)的开口端面向外，且IGBT模块(5)的PIN脚与U形槽穴(4)的开口端面固定连接，U形槽穴(4)的闭口端连接循环腔室(2)。
设计说明书
技术领域
本实用新型涉及汽车功率器件中所使用的IGBT散热技术领域，具体为一种新型IGBT散热结构。
背景技术
目前传统IGBT大多与PCB一起固定在密闭腔体内，IGBT贴合在控制腔体上，通常使用散热肋与外界的热交换散热。
传统IGBT放置于密闭腔体内，靠腔体外壳与外界自然散热，散热效率低，在大功率、控制策略负责的器件上或受制于外形体积的要求无法安装多个IGBT，或应散热不足而影响器件寿命，恶劣情况下造成IGBT损坏；且传统的流道冷却IGBT散热方式，IGBT平置与散热流道的背面，会占用太多PCB板的布置空间，会增加产品体积，影响产品小型化设计。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种新型IGBT散热结构，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种新型IGBT散热结构，包括IGBT散热结构，IGBT散热结构包括围绕介质可从中通过的循环腔室，循环腔室内设置有导热肋板底部的凸出，导热肋板顶部设置有顶板，且顶板上设置有U形槽穴，U形槽穴内竖直设置有IGBT支架，且IGBT支架内水平安置有多个IGBT模块，IGBT模块的金属散热面上平整的贴合有绝缘导热垫，IGBT支架和U形槽穴的侧壁之间设置有弹性压板。
优选的，IGBT支架上设置有限位固定IGBT模块的筋和限位孔，IGBT支架为注塑成型结构，且IGBT支架为PBT、PET和30％GF混合组成的材质结构。
优选的，绝缘导热垫为硅树脂和导热粉填充混合的结构，且绝缘导热垫的厚度大于2mm，绝缘导热垫具有自粘性，且绝缘导热垫设置在IGBT模块和U形槽穴的另一侧壁之间。
优选的，弹性压板为钣金冲压成型结构，弹性压板上设置有至少一个舌片，且舌片设置在压板靠近IGBT支架的一侧。
优选的，导热肋板为铝合金压铸成型结构，导热肋板上的U形槽穴一侧两端设置有限位柱，且限位柱与IGBT支架一侧连接的凸块上设置的限位孔配合。
优选的，U形槽穴的开口端面向外，且IGBT模块的PIN脚与U形槽穴的开口端面固定连接，U形槽穴的闭口端连接循环腔室。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
1.本实用新型一种新型IGBT散热结构，采用冷却介质进行热传导，IGBT垂直于流道面，在增加了有限的高度空间的同时给PCB板留下了更多宝贵的空间，并且U形槽穴双面接触冷却介质，提供了更好的散热；
2.通过在弹性压板上设置的舌片，舌片在弹性压板压入U形槽穴时受挤压变形，提供足够的摩擦力避免IGBT模块震动脱落，增加了IGBT模块的抗震性能。
附图说明
图1为本实用新型的爆炸结构示意图。
图中：1、IGBT散热结构；2、循环腔室；3、导热肋板；4、U形槽穴；5、IGBT模块；6、IGBT支架；7、弹性压板；71、舌片；8、绝缘导热垫；9、限位孔；10、限位柱。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“竖直”、“上”、“下”、“水平”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
请参阅图1，本实用新型提供一种技术方案：一种新型IGBT散热结构，包括IGBT散热结构1，IGBT散热结构1包括围绕介质可从中通过的循环腔室2，循环腔室2内设置有导热肋板3底部的凸出，导热肋板3顶部设置有顶板，且顶板上设置有U形槽穴4，U形槽穴4内竖直设置有IGBT支架6，且IGBT支架6内水平安置有多个IGBT模块5，IGBT模块5的金属散热面上平整的贴合有绝缘导热垫8，IGBT支架6和U形槽穴4的侧壁之间设置有弹性压板7。IGBT模块5通过绝缘导热垫8与U形槽穴4和循环腔室2内的导热介质进行热传导，从而完成IGBT模块5的散热。
IGBT支架6上设置有限位固定IGBT模块5的筋和限位孔，将IGBT模块5水平放置于IGBT支架6的限位筋内，通过限位筋过盈紧固于IGBT支架6上，避免在安装IGBT支架6时IGBT模块5从中脱落，可以有效的保证IGBT模块5PIN脚的位置度，有利于PCB板的安装焊接，IGBT支架6为注塑成型结构，其尺寸易于管控，具有充分的可制造性，生产效率高、成本低，且IGBT支架6为PBT、PET和30％GF混合组成的材质结构，具有高绝缘性、耐高温、高强度、高温型变量低的特点。
绝缘导热垫8为硅树脂和导热粉填充混合的结构，且绝缘导热垫8的厚度大于2mm，绝缘导热垫8具有自粘性，保证贴合时不会掉落，且绝缘导热垫8设置在IGBT模块5和U形槽穴的另一侧壁之间，绝缘导热垫8提供至少2.0kV的介电强度以及3.0W的导热系数，其整齐无缝隙的受挤压于IGBT模块5和U形槽穴4之间。
弹性压板7为钣金冲压成型结构，弹性压板7需经过热处理，可提供足够的变形张力，弹性压板7上设置有至少一个舌片71，且舌片71设置在压板7靠近IGBT支架6的一侧，舌片71，在弹性压板7压入U形槽穴4时受挤压变形，提供足够的摩擦力避免IGBT模块5震动脱落。
导热肋板3为铝合金压铸成型结构，具有密度低，导热系数高的特点，导热肋板3上的U形槽穴4一侧两端设置有限位柱10，且限位柱10与IGBT支架6一侧连接的凸块上设置的限位孔9配合，限位柱10和限位孔9的配合可保证IGBT支架6的位置度。
U形槽穴4的内壁的粗糙度不高于Ra1.6，保证U形槽穴4在与绝缘导热垫8接触时可有效的减低接触热阻，U形槽穴4的开口端面向外，且IGBT模块5的PIN脚与U形槽穴的开口端面固定连接，U形槽穴4的闭口端连接循环腔室2，冷却介质通过U形槽穴4的外壁面以热传导的形式带走热量，达到散热的效果。
工作原理：将IGBT模块5水平放置于IGBT支架6的限位筋内，通过限位筋过盈紧固于IGBT支架6上，避免在安装IGBT支架6时IGBT模块5从中脱落，使用IGBT支架6来固定IGBT模块5可以有效的保证IGBT模块5PIN脚的位置度，有利于PCB板的安装焊接，将具有自粘性的绝缘导热垫8平整的贴合与IGBT模块5的金属导热面上，将安装好IGBT模块5和绝缘导热垫8后的IGBT支架6通过限位孔9和限位柱10的限位配合竖直安装于U形槽穴4内，且绝缘导热垫8整齐无缝隙的受挤压与IGBT模块5和U形槽穴4之间，IGBT模块5的PIN脚在U形槽穴4的开口端面焊接，U形槽穴4的闭口端连接循环腔室2，冷却介质通过U形槽穴4的外壁面以热传导的形式带走热量，最终将弹性压板7压入IGBT支架6与U形槽穴4的侧壁之间，弹性压板7在压入U形槽穴4时，弹性压板7上的舌片71受挤压变形，提供足够的摩擦力避免IGBT模块5震动脱落，再把导热肋板3安装进循环腔室2内，从而与循环腔室2组合形成一个完整的IGBT散热结构1。
本实用新型一种新型IGBT散热结构，采用冷却介质进行热传导，IGBT垂直于流道面，在增加了有限的高度空间的同时给PCB板留下了更多宝贵的空间，并且U形槽穴双面接触冷却介质，提供了更好的散热。
尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。
设计图
相关信息详情
申请码:申请号:CN201920736611.0
申请日:2019-05-22
公开号:公开日:国家:CN
国家/省市:31(上海)
授权编号:CN209526082U
授权时间:20191022
主分类号:H01L 23/473
专利分类号:H01L23/473;H01L23/367
范畴分类:38F;
申请人:上海奉天电子股份有限公司
第一申请人:上海奉天电子股份有限公司
申请人地址:201806 上海市嘉定区外冈镇汇德路468号
发明人:丁海东;洪裕;方宏生
第一发明人:丁海东
当前权利人:上海奉天电子股份有限公司
代理人:代理机构:代理机构编号:优先权:关键词:当前状态:审核中
类型名称:外观设计