热系数须大于170W/m.K,若绝缘导热冷却盒20的材料为三氧化二铝时,该材料的导热系数须大于22W/m.K,然后将两个绝缘导热冷却盒20的邻近功率芯片10的表面采用铜材料或者铝材料进行表面金属化。
[0032]具体地,功率芯片10产生的热量由功率芯片10的上下表面的第二金属层以及两个绝缘导热冷却盒20上的第一金属层23传导到两个绝缘导热冷却盒20,再利用两个绝缘导热冷却盒20内循环流动的冷却液直接对功率芯片10的上、下表面进行循环冷却散热,从而实现对功率模块100散热的目的,从而提高功率模块100的散热能力和可靠性。
[0033]在本实用新型的一些【具体实施方式】中,每个绝缘导热冷却盒20上均具有入口和出口以构造出冷却液循环的流动通道。具体地,如图1所示,绝缘导热冷却盒20上具有相互连通的入口和出口,入口和出口分别设在绝缘导热冷却盒20的左右两侧以增加冷却液在绝缘导热冷却盒20内的流动时间,保证功率芯片10可以与周围的冷却液进行充分的热交换,从而提高功率模块100的散热能力和可靠性。
[0034]其中,流动通道的形状形成为S形、螺旋形或U形等。通过在绝缘导热冷却盒20上设置入口和出口,并将流动通道的形状设置为S形、螺旋形或U形,增加了流动通道的体积,可以使冷却液不断地从入口流入流动通道内,进一步地增加了功率芯片10与冷却液对流的散热面积,延长了冷却液在绝缘导热冷却盒20内的流动时间,从而保证冷却液可以充分地与功率芯片10进行热交换,加强了冷却液与功率模块100的对流散热,从而延长了功率模块100的使用寿命。
[0035]有利地,功率芯片10与每个绝缘导热冷却盒20内的冷却液的液面之间的最短距离为1mm。与相关技术中的功率模块的厚度相比,本实用新型实施例的功率模块100的厚度较小,绝缘导热冷却盒20内的冷却液与功率芯片10表面的距离较近,缩短了散热路径,减小了热阻,冷却液可以快速地带走功率芯片10的上表面和下表面的热量,从而达到散热的目的,提高功率模块100的散热性能,延长功率模块100的使用寿命。
[0036]而功率模块100还包括塑封体40,塑封体40包覆功率芯片10的外周且与两个绝缘导热冷却盒20相连。这样将功率芯片10以及其他电子元件用塑封体40进行封装,既可以保证功率模块100的结构紧凑性,又可以保证功率模块100的功能可靠性,该功率模块100的结构简单、散热性能好、可靠性高。
[0037]根据本实用新型第二方面实施例的车辆包括根据上述实施例的功率模块100,例如,当功率模块100应用在汽车上时,功率模块100可以分别与汽车的驱动电路和电机连接,由驱动电路驱动功率模块100工作,通过改变功率模块100的导通占空比、而改变电机的电流大小,进而改变电机的转速以及电机的输出功率。由于根据本实用新型实施例的功率模块100具有上述技术效果,因此,根据本申请实施例的车辆也具有上述技术效果,即该车辆的散热效果好,综合性能高。
[0038]根据本实用新型实施例的车辆的其他构成以及操作对于本领域普通技术人员而言都是已知的,这里不再详细描述。
[0039]在本实用新型的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底” “内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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。
[0040]此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。
[0041]在本实用新型中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接或彼此可通讯;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或两个元件的相互作用关系,除非另有明确的限定。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。
[0042]在本实用新型中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触,或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
[0043]在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
[0044]尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本实用新型的限制,本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
【主权项】
1.一种功率模块,其特征在于,包括: 功率芯片; 两个绝缘导热冷却盒,两个所述绝缘导热冷却盒分别设在所述功率芯片的上下表面上,每个所述绝缘导热冷却盒内填充有冷却液。2.根据权利要求1所述的功率模块,其特征在于,每个所述绝缘导热冷却盒朝向另一个所述绝缘导热冷却盒的侧壁上均具有第一金属层,所述功率芯片的上下表面分别与对应的所述第一金属层相连。3.根据权利要求1所述的功率模块,其特征在于,每个所述绝缘导热冷却盒上均具有入口和出口以构造出所述冷却液循环的流动通道。4.根据权利要求3所述的功率模块,其特征在于,所述流动通道的形状形成为S形、螺旋形或U形。5.根据权利要求2所述的功率模块,其特征在于,每个所述绝缘导热冷却盒为表面附着有所述第一金属层的陶瓷件。6.根据权利要求2所述的功率模块,其特征在于,所述第一金属层为铜层或铝层。7.根据权利要求1所述的功率模块,其特征在于,还包括连接垫,所述连接垫设在所述功率芯片的上方且位于所述功率芯片与所述绝缘导热冷却盒之间,所述连接垫的一侧与所述绝缘导热冷却盒电连接,另一侧与所述功率芯片电连接。8.根据权利要求7所述的功率模块,其特征在于,所述功率芯片的上表面上引出有门极,所述门极与所述连接垫间隔开布置,位于所述功率芯片上方和下方的所述两个绝缘导热冷却盒上分别引出有发射极和集电极。9.根据权利要求1-8中任一项所述的功率模块,其特征在于,还包括塑封体,所述塑封体包覆所述功率芯片的外周且与两个所述绝缘导热冷却盒相连。10.一种车辆,其特征在于,包括根据权利要求1-9中任一项所述的功率模块。
【专利摘要】本实用新型公开了一种功率模块和具有其的车辆,其中功率模块包括:功率芯片;两个绝缘导热冷却盒,两个所述绝缘导热冷却盒分别设在所述功率芯片的上下表面上,每个所述绝缘导热冷却盒内填充有冷却液。根据本实用新型的功率模块,省去了相关技术中的双面覆铜陶瓷基板,缩短了散热路径、减小了热阻,可以使功率芯片的上下表面实现同时散热的目的,进一步地增强了功率模块的散热能力,从而提高了功率模块的可靠性,延长了功率模块的使用寿命,该功率模块的结构简单、生产工序简易、生产率较高。
【IPC分类】H01L23/367, H01L23/473
【公开号】CN205069618
【申请号】CN201520763889
【发明人】李慧, 曾秋莲, 薛鹏辉, 庞荣桦, 杨钦耀
【申请人】比亚迪股份有限公司
【公开日】2016年3月2日
【申请日】2015年9月29日