本技術(shù)涉及散熱結(jié)構(gòu)，特別涉及一種冷卻板、功率模塊及逆變器。

背景技術(shù)：

1、功率模塊的散熱結(jié)構(gòu)通常由獨(dú)立封裝并帶有功率接口的獨(dú)立模塊和冷卻板組成。在使用過(guò)程中，冷卻板與冷卻水道其它部分組成密封水道，模塊運(yùn)行產(chǎn)生的熱量經(jīng)由模塊與冷卻板的界面進(jìn)入冷卻板，并最終傳遞給循環(huán)運(yùn)行的冷卻水。

2、現(xiàn)有的冷卻板大致可以分為兩類。一類是通過(guò)焊接或?qū)峁柚姆绞脚c功率模塊連接，該類冷卻板與功率模塊的連接方式存在連接性能較差的問(wèn)題。另一類則是在冷卻板上設(shè)置鍍銀層，以滿足冷卻板與功率模塊進(jìn)行銀燒結(jié)的適配條件，該類冷卻板又分為兩種，其中一種冷卻板是通過(guò)在銅體基板的表面鎳層上選擇性鍍銀，但鎳上選擇性鍍銀也有缺陷，主要問(wèn)題是鎳與銀結(jié)合力低，由于長(zhǎng)期使用中承受交變載荷，往往在鎳銀之間的界面開(kāi)裂，導(dǎo)致芯片散熱受阻，最終發(fā)生芯片過(guò)熱的問(wèn)題；另外一種則是通過(guò)使用鋁材作為基板，直接表面鍍銀，但是鋁材的導(dǎo)熱系數(shù)比銅低40％，而且鋁與銀的結(jié)合力同樣低下，同樣存在鍍層界面開(kāi)裂問(wèn)題。

3、故，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有的冷卻板至少存在以下問(wèn)題：

4、鍍銀層與基板之間的鍍層界面容易開(kāi)裂。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、鑒于以上現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本實(shí)用新型目的在于提供一種冷卻板、功率模塊及逆變器，其能避免燒結(jié)層與基板之間出現(xiàn)鍍層界面容易開(kāi)裂的缺陷。

2、本實(shí)用新型提出一種冷卻板，包括：

3、冷卻板本體，

4、所述冷卻板本體的一側(cè)具有用于燒結(jié)的燒結(jié)層，另一側(cè)具有防腐蝕層；

5、其中，所述冷卻板本體由銅或銅合金制成，所述燒結(jié)層與所述防腐蝕層相互獨(dú)立。

6、具體地，該冷卻板的結(jié)構(gòu)設(shè)置可以使其與功率模塊具備更可靠的連結(jié)界面，在連結(jié)強(qiáng)度和結(jié)構(gòu)可靠性方面得到大幅提升，避免出現(xiàn)鍍層界面開(kāi)裂的現(xiàn)象。

7、進(jìn)一步地，冷卻板本體包括針翅。

8、進(jìn)一步地，防腐蝕層包括鎳層、錫層、鉻層、銀層、金層、鋁層、不銹鋼層和鎢層中的一種或其組合。

9、進(jìn)一步地，燒結(jié)層包括鍍銀層。

10、進(jìn)一步地，鍍銀層的厚度為α，0.03um≤α≤10um。

11、進(jìn)一步地，鍍銀層與冷卻板本體之間還具有中間層。

12、進(jìn)一步地，中間層由銅、鋅、金或錫制成。

13、進(jìn)一步地，中間層的厚度為β，0.1um≤β≤5um。

14、進(jìn)一步地，基板與散熱件一體成型。

15、進(jìn)一步地，基板與散熱件分體設(shè)置，且基板與散熱件固定連接。

16、進(jìn)一步地，散熱件整體包覆于防腐蝕層內(nèi)，基板整體包覆于燒結(jié)層內(nèi)。

17、本實(shí)用新型還提出一種功率模塊，其包括上述的冷卻板，功率模塊還包括模塊本體，模塊本體通過(guò)燒結(jié)層與冷卻板燒結(jié)結(jié)合。

18、本實(shí)用新型還提出一種逆變器，其包括上述的冷卻板，和/或如上述的功率模塊。

19、本實(shí)用新型提出的一種冷卻板、功率模塊及逆變器，通過(guò)設(shè)置銅或銅合金制成的基板，能提高基板在與燒結(jié)層結(jié)合時(shí)的結(jié)合力，同時(shí)，燒結(jié)層與防腐蝕層相互獨(dú)立，避免出現(xiàn)燒結(jié)層與防腐蝕層的結(jié)合，進(jìn)而避免出現(xiàn)鍍層界面開(kāi)裂的現(xiàn)象，從而解決芯片散熱受阻，最終發(fā)生芯片過(guò)熱的問(wèn)題。

技術(shù)特征：

1.一種冷卻板，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷卻板，其特征在于，所述冷卻板本體包括針翅。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷卻板，其特征在于，所述防腐蝕層包括鎳層、錫層、鉻層、銀層、金層、鋁層、不銹鋼層和鎢層中的一種或其組合。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷卻板，其特征在于，所述燒結(jié)層包括鍍銀層。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的冷卻板，其特征在于，所述鍍銀層的厚度為α，0.03um≤α≤10um。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的冷卻板，其特征在于，所述鍍銀層與所述冷卻板本體之間還具有中間層。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的冷卻板，其特征在于，所述中間層由銅、金或錫制成。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的冷卻板，其特征在于，所述中間層的厚度為β，0.1um≤β≤5um。

9.根據(jù)權(quán)利要求1-8任一項(xiàng)所述的冷卻板，其特征在于，所述冷卻板本體包括分體設(shè)置的基板與散熱件，所述基板與所述散熱件固定連接。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的冷卻板，其特征在于，所述散熱件整體包覆于所述防腐蝕層內(nèi)，所述基板整體包覆于所述燒結(jié)層內(nèi)。

11.一種功率模塊，包括如權(quán)利要求1-10任一項(xiàng)所述的冷卻板，其特征在于，所述功率模塊還包括模塊本體，所述模塊本體通過(guò)所述燒結(jié)層與所述冷卻板燒結(jié)結(jié)合。

12.一種逆變器，其特征在于，包括如權(quán)利要求1-10任一項(xiàng)所述的冷卻板，和/或如權(quán)利要求11所述的功率模塊。

技術(shù)總結(jié)
本技術(shù)實(shí)施例公開(kāi)了一種冷卻板、功率模塊及逆變器，涉及散熱結(jié)構(gòu)技術(shù)領(lǐng)域。該冷卻板包括冷卻板本體，冷卻板本體的一側(cè)具有用于燒結(jié)的燒結(jié)層，另一側(cè)具有防腐蝕層；其中，冷卻板本體由銅或銅合金制成，燒結(jié)層與防腐蝕層相互獨(dú)立。該冷卻板的結(jié)構(gòu)設(shè)置可以使其與功率模塊具備更可靠的連結(jié)界面，在連結(jié)強(qiáng)度和結(jié)構(gòu)可靠性方面得到大幅提升，避免出現(xiàn)鍍層界面開(kāi)裂的現(xiàn)象，從而解決功率模塊內(nèi)的芯片散熱受阻，最終發(fā)生芯片過(guò)熱的問(wèn)題，提高功率模塊和逆變器的使用效果。

技術(shù)研發(fā)人員：楊繁,劉進(jìn)明,明文勇,孫志超,何挺
受保護(hù)的技術(shù)使用者：聯(lián)合汽車電子有限公司
技術(shù)研發(fā)日：20231215
技術(shù)公布日：2025/1/6