风冷散热片及其IGBT风冷散热器的制作方法

本实用新型涉及半导体散热领域，具体涉及一种风冷散热片及其IGBT风冷散热器。

背景技术：

IGBT 是英文Insulated Gate Bipolar Transistor的缩写，中文名称为绝缘栅双极型晶体管，在使用时通常需要把IGBT制作成各种模块进行使用，简称IGBT模块。该模块在工作过程时会产生大量热，为了使IGBT模块能够安全的工作，IGBT工作结温必须低于允许的最大结温，不仅在额定范围内需要确保，同时在超负荷异常状态下也应该确保。因此散热器的设计至关重要，是IGBT模块热量能否高效散发的关键因素。

散热片作为散热器的一个重要组成部分，通过本身导热特性将模块散发出来的热量通过热传递到周围空气中，因此散热片的散热效果直接影响到整个散热器的散热效果。通常散热片是以增大散热面积来提高散热效果，但是对一些发热量较大的IGBT模块来说，为了使其能够安全的工作，就在散热器上就需要设置更多的散热片，以满足大热量的散发。随着散热片数量的增加，整个散热器的体积也随之增大，这样就需要更大的安装空间，另外成本也随之上升。

技术实现要素：

针对上述现有技术的不足，本实用新型所要解决的技术问题是：如何提供一种结构简单，成本低廉，散热效率更好的风冷散热片。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用了如下的技术方案：

一种风冷散热片，包括铝质导热片，其特征在于：所述铝质导热片具有条形叠合部，条形叠合部沿其长度方向一侧边缘沿条形叠合部长度方向间隔延展形成有多块散热部，散热部通过冲压形成具有波形结构的波形散热鳍片。

在本实用新型中，条形叠合部吸收IGBT模块的产生的热量，然后通过自身的热传递，将热量分散传递到各个散热部上，散热部为波形结构的波形散热鳍片，这样就增加了散热部两侧表面的散热面积。另外采用了间隔设置的多块散热部，相对于现有技术中的整块散热部的，还增加了每块散热部侧面部分的散热面积，这样经过散热器风道的冷风同时还能够带走每块散热部侧面部分的热量，这样散热效率就得到提高，带走的热量就更多，具有结构简单，制作容易的优点。

作为优化，相邻两块波形散热鳍片分别沿所述条形叠合部长度方向投影的波峰与波谷交错相对应。每一块波形散热鳍片的两侧表面能够分别在波峰和波谷之间产生一个气体流道，通过相邻两块波形散热鳍片上的波峰和波谷交错相对应，这样就能够使气流在通过前一块波形散热鳍片产生的气体流道后，不仅能够与下一块波形散热鳍片产生的气体流道相对，还能与波形散热鳍片的侧面部分相对，这样就能够主动带走波形散热鳍片的侧面部分的热量，进一步提高散热效率。

本实用新型还进一步提供了一种IGBT风冷散热器，包括多块散热片，所述散热片为上述权利要求中的风冷散热片，相邻两片风冷散热片的叠合部之间设有铝质导热隔条，并且通过紧固螺栓使得所有的叠合部和铝质导热隔条紧密叠合在一起，所有的风冷散热片的叠合部与铝质导热隔条叠合后的底面形成有平整的接触面。通过将多块散热片的叠合部与铝质导热隔条相叠合，在其底面形成平整的接触面作为与IGBT模块接触的工作面，吸收IGBT模块产生的热量，铝质导热隔条能够使相邻两块散热片上的散热部相隔开，便于形成能够使气流通过的风道，提高散热器的散热效率。

作为优化，位于散热器两侧的所述风冷散热片的外侧分别设有铝质护板，铝质护板包括能够与相邻所述叠合部叠合在一起的压紧部和能够对相邻散热部进行遮护的遮护部，所述紧固螺栓能够使压紧部与所述叠合部紧密叠合在一起，遮护部与相邻所述散热部之间形成有散热流道，遮护部朝向散热流道的一侧设有散热翅片。由于每块散热片的厚度都较薄，在对散热器进行安装的时候，操作人员容易对散热片造成损坏，在散热器两侧分别设置铝质护板，不仅能够提供散热能力，同时还能够对内部的散热片进行保护，避免损坏后降低散热效率。

作为优化，所述接触面上通过键合的方式固定连接有一块与所述接触面平行设置的铜板。在金属材料中，铜的导热系数是大于铝的导热系数，考虑到成本及重量的因素，通常采用金属铝作为散热器的原材料。通过在低温下使铜板和铝质接触面键合来达到固定连接的目的，使铜板和铝质接触面结合稳固。另外键合后可以通过铜板直接与IGBT模块进行焊接，这样IGBT模块产生的热量直接通过铜板传递到铝质接触面，降低了热阻，提高了对IGBT模块的导热性能，使IGBT模块的热量能够及时散发出去。

综上所述，本实用新型的有益效果在于：本实用新型结构简单，改变了传统的散热模式，使散热效率更高，散热效果更好，能够减小整个散热器的体积，减轻重量，降低制作成本，能够确保IGBT模块的正常运行。

附图说明

为了使实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作进一步的详细描述，其中：

图1为本实用新型中风冷散热片的正视图；

图2为本实用新型中风冷散热片的侧视图；

图3为本实用新型中IGBT风冷散热器的侧视图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步的详细说明。

如图1至图3所示，本具体实施方式中的风冷散热片，包括铝质导热片，所述铝质导热片具有条形叠合部1，条形叠合部1沿其长度方向一侧边缘沿条形叠合部1长度方向间隔延展形成有多块散热部2，散热部2通过冲压形成具有波形结构的波形散热鳍片。

本具体实施方式中，相邻两块波形散热鳍片分别沿所述条形叠合部1长度方向投影的波峰与波谷交错相对应。

一种IGBT风冷散热器，包括多块散热片，所述散热片为上述风冷散热片，相邻两片风冷散热片的叠合部1之间设有铝质导热隔条3，并且通过紧固螺栓使得所有的叠合部1和铝质导热隔条3紧密叠合在一起，所有的风冷散热片的叠合部1与铝质导热隔条3叠合后的底面形成有平整的接触面。

本具体实施方式中，位于散热器两侧的所述风冷散热片的外侧分别设有铝质护板，铝质护板包括能够与相邻所述叠合部1叠合在一起的压紧部4和能够对相邻散热部2进行遮护的遮护部5，所述紧固螺栓能够使压紧部4与所述叠合部1紧密叠合在一起，遮护部5与相邻所述散热部2之间形成有散热流道，遮护部5朝向散热流道的一侧设有散热翅片。

本具体实施方式中，所述接触面上通过键合的方式固定连接有一块与所述接触面平行设置的铜板。

在具体实施的过程中，所述接触面采用搅拌摩擦焊的焊接方式将叠合部1、铝质导热隔条3和压紧部4焊接为整体。焊接厚度3至10mm，以强化散热片、导热隔条和铝质护板之间热传导。

所述铜板的厚度为0.05～0.3mm，所述铜板与所述接触面的键合层厚度为10～50μm。铜板的厚度薄，使用量较小，有利于对成本进行控制，同时还降低了重量。所述铜板远离所述接触面一侧侧面的平整度为0.04～0.08mm。有利于热阻的降低，提高导热性能。所述铜板的截面面积小于所述接触面的表面积。进一步减小铜的使用量，有利于对成本进行控制，和降低重量。

另外还可以在散热器的两端分别设置散热风扇来增加新风量以达到提高散热能力的目的，可以只在散热器的一端设置散热风扇，也可以在散热器的两端均设置散热风扇。散热风扇通过螺钉固定在铝质护板上，这样散热风扇固定更稳固。在设置双风扇的时候，必须确保散热风扇吹出的气流流向一致。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管通过参照本实用新型的优选实施例已经对本实用新型进行了描述，但本领域的普通技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离所附权利要求书所限定的本实用新型的精神和范围。