專利名稱：功率模塊用復(fù)合式散熱器及復(fù)合式散熱器組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種散熱裝置，具體地說，是涉及一種功率模塊用的將金屬實(shí)體散熱器與熱管散熱器組合在一起的復(fù)合式散熱器及復(fù)合式散熱器組件。
背景技術(shù)：
隨著電子技術(shù)的快速發(fā)展，功率器件的功率密度越來越高，功率器件快速頻繁地在導(dǎo)通和關(guān)斷之間切換時(shí)，往往產(chǎn)生的熱量也越來越大，為了保證功率器件的正常工作，必須及時(shí)有效地將熱能散掉。因?yàn)槿舨荒芗皶r(shí)快速地將功率器件產(chǎn)生的熱量散除，會(huì)導(dǎo)致功率器件溫度的升高，輕則造成效能降低，縮短使用壽命，重則會(huì)導(dǎo)致功率器件的失效或炸管。因此散熱問題一直困擾著功率器件封裝廠和功率器件使用者。高效散熱技術(shù)一直是電子業(yè)界積極研發(fā)的重點(diǎn)之一。目前，大功率SVG(靜止無功發(fā)生器)、MVD (中高壓變頻器)、UPS (不間斷電源)以及風(fēng)電變流器等的功率模塊(功率模塊是功率電子電力器件按一定的功能組合再灌封成一個(gè)模塊)主要由IGBT(絕緣柵雙極型晶體管)器件所組成，常規(guī)的散熱方式是，采用實(shí)體金屬散熱器，如圖1所示，將功率器件10固定在散熱器基板20的一側(cè)，散熱器基板20的另一側(cè)為多個(gè)散熱片組成的散熱片組30，散熱器基板20與散熱片組30的結(jié)合方式是采用擠壓成型的一體結(jié)構(gòu)，或是插片式結(jié)構(gòu)，或是焊接結(jié)構(gòu)。為了使功率器件10產(chǎn)生的熱能有效傳致散熱片組30再散發(fā)到空氣中，要求各功率器件在散熱器基板10上的分布合理，使散熱基板的溫度相對(duì)較均勻，以提高散熱器效率，但由此帶來功率器件之間有較大距離，電氣連接距離的增大，漏感增大，導(dǎo)致效率較低、對(duì)功率器件性能和壽命有不利影響。特別是對(duì)多個(gè)IGBT的并聯(lián)拓?fù)涓鼮椴焕?。且?duì)于大功率的功率模塊，單個(gè)功率器件的熱流密度大，用常規(guī)的金屬實(shí)體散熱方式已無法解決散熱問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對(duì)功率模塊采用常規(guī)的散熱方式無法解決的散熱問題，提供一種功率模塊用復(fù)合式散熱器，以提高功率模塊的散熱效率。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供的功率模塊用復(fù)合式散熱器采用如下技術(shù)方案:包括一基板、一第一散熱單元及一第二散熱單元?；宓囊粋?cè)面上設(shè)置至少一個(gè)功率模塊。第一散熱單元為由多個(gè)間隔排列的散熱片構(gòu)成的第一散熱片組，所述第一散熱片組位于所述基板的另一側(cè)面上；第二散熱單元包括多根熱管和第二散熱片組，所述熱管包括蒸發(fā)段、絕熱段和冷凝段，所述熱管的蒸發(fā)段設(shè)于所述基板內(nèi)且靠近所述功率模塊，所述熱管的絕熱段位于蒸發(fā)段和冷凝段之間，包括自所述蒸發(fā)段末端向上延伸的延伸部和自所述延伸部的末端彎折的彎折部；所述第二散熱片組設(shè)置在所述熱管的冷凝段上，且所述第二散熱片組由多個(gè)散熱片組成。上述的功率模塊用復(fù)合式散熱器，其中，所述延伸部與所述第一散熱片組之間具有間隔。
上述的功率模塊用復(fù)合式散熱器，其中，所述第一散熱片組與所述基板結(jié)合為金屬實(shí)體散熱器，且散熱片與基板的結(jié)合方式采用一體結(jié)構(gòu)的擠壓型式，或插片結(jié)構(gòu)的插片式，或焊片結(jié)構(gòu)的焊接式。上述的功率模塊用復(fù)合式散熱器，其中，所述多根熱管中每相鄰兩根熱管的延伸部長(zhǎng)度不同，并且冷凝段以差排的方式穿過第二散熱片組。上述的功率模塊用復(fù)合式散熱器，其中，所述熱管為L(zhǎng)形結(jié)構(gòu)，熱管的折彎角度為直角或鈍角。上述的功率模塊用復(fù)合式散熱器，其中，所述基板上的功率模塊為多個(gè)時(shí)，根據(jù)散熱功率大小和功率模塊的尺寸，每一功率模塊對(duì)應(yīng)一根或多根熱管。上述的功率模塊用復(fù)合式散熱器，其中，所述復(fù)合式散熱器還包括一風(fēng)扇和一風(fēng)道，所述風(fēng)扇位于所述第一散熱片組的一側(cè)，或位于所述第二散熱片組的一側(cè)，且所述風(fēng)扇產(chǎn)生的氣流通過所述風(fēng)道吹向所述第一散熱片組和所述第二散熱片組。上述的功率模塊用復(fù)合式散熱器，其中，所述風(fēng)道由包圍住所述第一散熱片組和第二散熱片組的導(dǎo)流板圍合而成，且所述風(fēng)扇產(chǎn)生的氣流通過所述風(fēng)道沿第一散熱片組之間的間隙吹向所述第二散熱片組。上述的功率模塊用復(fù)合式散熱器，其中，所述風(fēng)道由包圍住所述第一散熱片組和第二散熱片組的導(dǎo)流板圍合而成，且所述風(fēng)扇產(chǎn)生的氣流通過所述風(fēng)道沿第二散熱片組的間隙吹向所述第一散熱片組。進(jìn)一步地，本發(fā)明提供一種功率模塊用復(fù)合式散熱器組件，其包括兩個(gè)相對(duì)向設(shè)置的上述復(fù)合式散熱器，兩個(gè)復(fù)合式散熱器的第一散熱片組并排設(shè)置位于所述基板的內(nèi)偵U，且其中一復(fù)合式散熱器的所有熱管的冷凝段與其第一散熱片組之間的間隔距離皆大于另一復(fù)合式散熱器的所有熱管的冷凝段與其第一散熱片組之間的間隔距離。上述的功率模塊用復(fù)合式散熱器組件，其中，所述的第一散熱單元與所述基板結(jié)合為金屬實(shí)體散熱器，且散熱片與基板的結(jié)合方式采用一體結(jié)構(gòu)的鋁擠型式，或插片結(jié)構(gòu)的插片式，或焊片結(jié)構(gòu)的焊接式。上述的功率模塊用復(fù)合式散熱器組件，其中，所述多根熱管中每相鄰兩根熱管的延伸部長(zhǎng)度不同，并且冷凝段以差排的方式穿過第二散熱片組。上述的功率模塊用復(fù)合式散熱器組件，其中，所述熱管為L(zhǎng)形結(jié)構(gòu)，且熱管的折彎角度為直角或鈍角。上述的功率模塊用復(fù)合式散熱器組件，其中，所述基板上的功率模塊為多個(gè)時(shí)，根據(jù)散熱功率大小和功率模塊的尺寸，每一功率模塊對(duì)應(yīng)一根或多根熱管。上述的功率模塊用復(fù)合式散熱器組件，其中，每一復(fù)合式散熱器還包括一風(fēng)扇和一風(fēng)道，所述風(fēng)扇位于所述第一散熱片組的一側(cè)，或第二散熱片組一側(cè)，且所述風(fēng)扇產(chǎn)生的氣流通過所述風(fēng)道吹向所述第一散熱片組和所述第二散熱片組，其中，兩個(gè)復(fù)合式散熱器共用一風(fēng)扇和一風(fēng)道。上述的功率模塊用復(fù)合式散熱器組件，其中，所述風(fēng)道由同時(shí)包圍住兩個(gè)所述復(fù)合式散熱器的第一散熱片組和第二散熱片組的導(dǎo)流板圍合而成，且所述風(fēng)扇產(chǎn)生的氣流通過所述風(fēng)道沿第一散熱片組之間的間隙吹向所述多個(gè)第二散熱片組。上述的功率模塊用復(fù)合式散熱器組件，其中，所述風(fēng)道由同時(shí)包圍住兩個(gè)所述復(fù)合式散熱器的第一散熱片組和第二散熱片組的導(dǎo)流板圍合而成，且所述風(fēng)扇產(chǎn)生的氣流通過所述風(fēng)道沿第二散熱片組之間的間隙吹向所述第一散熱片組。本發(fā)明的有益功效在于，第一散熱單元和第二散熱單元共用同一個(gè)基板，第一散熱單元與基板構(gòu)成金屬實(shí)體散熱器，第二散熱單元與基板構(gòu)成熱管散熱器，熱管的冷凝段和其上的第二散熱片組位于金屬實(shí)體散熱器的上方，通過這樣的結(jié)構(gòu)設(shè)置，使得復(fù)合式散熱器由實(shí)體散熱器和熱管散熱器兩部分組成，從而將實(shí)體散熱器可靠穩(wěn)定且熱容大的優(yōu)點(diǎn)以及熱管散熱器散熱面積大，導(dǎo)熱快，結(jié)構(gòu)緊湊的優(yōu)點(diǎn)結(jié)合在一起，功率模塊固定在基板上使得整個(gè)復(fù)合式散熱器結(jié)構(gòu)緊湊，體積小，重量輕，散熱效率高。以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述，但不作為對(duì)本發(fā)明的限定。


圖1為現(xiàn)有技術(shù)的技術(shù)實(shí)體散熱器結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明一實(shí)施例復(fù)合式散熱器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為圖2中的復(fù)合式散熱器的右視圖；圖4為圖2中的復(fù)合式散熱器的左視圖；圖5為圖2中的A-A剖視圖；圖6為本發(fā)明另一實(shí)施例復(fù)合式散熱器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖7為本發(fā)明一實(shí)施例復(fù)合式散熱器組件的結(jié)構(gòu)示意圖。其中，附圖標(biāo)記10-功率器件20-散熱器基板30-散熱片組100、200_復(fù)合式散熱器1-功率模塊2-基板3-第一散熱單元31-第一散熱片4-第二散熱單元41、43、44、45、46、47_ 熱管411-蒸發(fā)段412-冷凝段413-絕熱段42-第二散熱片組421-通孔422-通孔5-風(fēng)扇6-風(fēng)道7-導(dǎo)流板
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)的描述，以更進(jìn)一步了解本發(fā)明的目的、方案及功效，但并非作為本發(fā)明所附權(quán)利要求保護(hù)范圍的限制。本發(fā)明的復(fù)合式散熱器100適合于大功率、高熱流密度、且將功率器件緊密布置在一起的SVG、MVD、UPS、風(fēng)電變流器等功率模塊散熱用。參閱圖2至圖5，本發(fā)明的復(fù)合式散熱器100包括基板2、第一散熱單元3和第二散熱單元4，功率模塊I位于基板2的一側(cè)面上，第一散熱單元3位于基板2的另一側(cè)面上，其中，所述另一側(cè)面為與所述側(cè)面相對(duì)的面(見圖2)。第一散熱單元3為由多個(gè)間隔排列的散熱片31所構(gòu)成的第一散熱片組(為了區(qū)別后敘的第二散熱單元中的散熱片，此處的散熱片亦叫第一散熱片)，基板2與第一散熱片31的結(jié)合可為一體的擠壓結(jié)構(gòu)，或焊接結(jié)構(gòu)，或插片結(jié)構(gòu)，且第一散熱片31的材質(zhì)可以是銅或鋁，這樣，第一散熱單元3可看成為一由第一散熱片組和基板構(gòu)成的金屬實(shí)體散熱器。第二散熱單兀4包括多根熱管41、43、44、45、46、47，該多根熱管具有相同的結(jié)構(gòu)，以其中的一熱管41為例進(jìn)行介紹:熱管41包括蒸發(fā)段411、絕熱段413和冷凝段412，蒸發(fā)段411設(shè)于基板2內(nèi)且靠近功率模塊I設(shè)置，蒸發(fā)段411可減小基板的擴(kuò)散熱阻，使基板溫度均勻，提高實(shí)體散熱器的效率和散熱能力，絕熱段413位于蒸發(fā)段411和冷凝段412之間，包括自蒸發(fā)段411末端向上延伸的延伸部和自延伸部末端彎折的彎折部，冷凝段412位于第一散熱片組的上方，與蒸發(fā)段411呈直角或鈍角，較佳地，冷凝段412與蒸發(fā)段411之間的夾角為90 120度，以使熱管41整體為L(zhǎng)形，冷凝段412上設(shè)置有第二散熱片組42，且與第一散熱片組之間具有間隔，也就是說，第二散熱片組42與第一散熱片組不接觸，以便構(gòu)成后面敘述的復(fù)合式散熱器組件。第二散熱單元4采用上述結(jié)構(gòu)后可與基板構(gòu)成熱管散熱器。上述結(jié)構(gòu)的復(fù)合式散熱器100可看成是由實(shí)體散熱器和熱管散熱器復(fù)合而成，且實(shí)體散熱器和熱管散熱器共用同一個(gè)散熱基板。在將實(shí)體散熱器和熱管散熱器采用如圖2所示的方式設(shè)置于功率模塊的左側(cè)時(shí)，熱管散熱器實(shí)際上是位于實(shí)體散熱器的上方。其具有如下優(yōu)點(diǎn):將實(shí)體散熱器可靠穩(wěn)定且熱容大的優(yōu)點(diǎn)以及熱管散熱器散熱面積大，導(dǎo)熱快，結(jié)構(gòu)緊湊的優(yōu)點(diǎn)結(jié)合在一起；功率模塊固定在基板上，使本發(fā)明結(jié)構(gòu)緊湊，體積小，重量輕，散熱效率高。且實(shí)體散熱器和熱管散熱器熱管位于基板的同一側(cè)方，此處的側(cè)方在為左側(cè)或右側(cè)時(shí)，基板I內(nèi)埋入的熱管蒸發(fā)段411相對(duì)水平面垂直設(shè)置，冷凝段412與水平面有一定傾斜角度，以使熱管內(nèi)工作液體回流容易，無死區(qū)不積液。在實(shí)際使用中，每根熱管內(nèi)的工質(zhì)可以是水、或丙酮、或液氨、或乙醇、或R134a制冷劑；每根熱管的材料可以是銅或鋁；且每根熱管的蒸發(fā)段的形狀可以是圓管狀、平板狀或矩形；多根熱管的管徑可以為相同管徑或是不同管徑；熱管埋入基板的深度(即每根蒸發(fā)段411的長(zhǎng)度)可以相同也可以不同；熱管可采用重力熱管、溝槽式熱管、燒結(jié)熱管或絲網(wǎng)熱管，為了降低成本，優(yōu)選重力熱管。并且，熱管可以是套設(shè)入基板2內(nèi)，也可以是嵌入基板2內(nèi)，熱管與基板2的結(jié)合方式亦可采用機(jī)械緊配，導(dǎo)熱膠粘結(jié)，或焊接。為了提高散熱效率，第二散熱片組42由多個(gè)間隔穿設(shè)在冷凝段412上的散熱片組成(為了區(qū)別于前敘的第一散熱片，此處的散熱片亦叫第二散熱片)，每一第二散熱片上具有多個(gè)通孔421、422，該多個(gè)通孔421、422用于與熱管的冷凝段412配合，且多根熱管的冷凝段以差排的方式穿過第二散熱片組，其中，第二散熱片組42與熱管的結(jié)合方式可以是機(jī)械壓緊，也可以是焊接。較佳地，多個(gè)第二散熱片在冷凝段412上的排列方向(如圖2中的箭頭A所指)與多片第一散熱片31在基板2上的排列方向(如圖4中的箭頭B所指)相異。通過這樣的結(jié)構(gòu)，由于熱管具有熱超導(dǎo)特性，能以很小的溫差和熱阻快速將功率模塊I產(chǎn)生的大量熱傳導(dǎo)至多個(gè)第二散熱片構(gòu)成的第二散熱片組42，提高了散熱器的效率。另外，設(shè)置在基板I內(nèi)部的熱管蒸發(fā)段位于功率模塊I的正下方，功率模塊I產(chǎn)生的熱以最短路徑導(dǎo)入熱管，減小了功率模塊I到熱管的導(dǎo)熱熱阻。還有，設(shè)置在熱管冷凝段的多個(gè)第二散熱片間距小，單位體積散熱面積大，散熱效率聞。在實(shí)際使用中，可根據(jù)散熱功率的大小和熱阻的要求，增加熱管的數(shù)量以及熱管上第二散熱片42的寬度和數(shù)量，熱管在第二散熱片42上的位置采用并排或三角形排列布局，使散熱片上溫度較均勻，以提高散熱器的能力減小熱阻。進(jìn)一步參閱圖2、圖4和圖5，基板2上的功率模塊為多個(gè)，圖中給出的是三個(gè)的例子，每一功率模塊對(duì)應(yīng)兩根熱管，以圖2、圖4和圖5為例，其中一功率模塊I對(duì)應(yīng)熱管41 (視為第一熱管)和熱管43 (視為第二熱管)、另一功率模塊I對(duì)應(yīng)熱管44 (視為第一熱管)和熱管45 (視為第二熱管)，再一功率模塊I對(duì)應(yīng)熱管46 (視為第一熱管)和熱管47 (視為第二熱管)，熱管41的冷凝段與熱管43的冷凝段位于不同平面上，熱管44的冷凝段與熱管45的冷凝段位于不同平面上，熱管46的冷凝段與熱管47的冷凝段位于不同平面上，熱管41的冷凝段、熱管44的冷凝段和熱管46的冷凝段位于同一平面上，熱管43的冷凝段、熱管45的冷凝段和熱管47的冷凝段位于同一平面上，即，每一功率模塊對(duì)應(yīng)的第一熱管的冷凝段與第二熱管的冷凝段位于不同平面上，且多個(gè)功率模塊上的第一熱管的冷凝段位于同一平面上，多個(gè)功率模塊上的第二熱管的冷凝段位于同一平面上。并且，上述的熱管41、43、44、45、46、47的管徑還可根據(jù)各自對(duì)應(yīng)的功率模塊的損耗進(jìn)行確定，以便于有效散出熱量，且使各功率模塊的溫度基本一致。功率模塊可以緊靠在一起，特別是并聯(lián)的IGBT功率模塊，以縮短母排連接距離，減小漏感等不利影響。在實(shí)際使用中，還可采用以下結(jié)構(gòu):基板2上的功率模塊為多個(gè)，每一功率模塊對(duì)應(yīng)一根熱管，功率模塊所對(duì)應(yīng)的熱管的冷凝段位于不同平面上。參閱圖6,在本發(fā)明另一實(shí)施例中，復(fù)合式散熱器還包括一風(fēng)扇5和一風(fēng)道6,風(fēng)扇5位于第一散熱單元3的一側(cè)，且風(fēng)扇5產(chǎn)生的氣流通過風(fēng)道6吹向第一散熱片組和熱管的冷凝段上的第二散熱片組42。實(shí)際應(yīng)用中，風(fēng)扇5可位于第一散熱片組的下側(cè)，風(fēng)道6可由包圍住第一散熱單元3的導(dǎo)流板7圍合而成，且風(fēng)扇5產(chǎn)生的氣流通過風(fēng)道6沿第一散熱片組之間的間隙(此處的間隙是指第一散熱片之間的間隙)吹向所述第二散熱片組42 ;或者風(fēng)扇5可位于第二散熱片組42的上側(cè)，風(fēng)道6可由包圍住第一散熱單元3的導(dǎo)流板7圍合而成，且風(fēng)扇5產(chǎn)生的氣流通過風(fēng)道6沿第二散熱片組42之間的間隙(此處的間隙是指第二散熱片之間的間隙)吹向第一散熱單元3。有關(guān)風(fēng)扇的安裝及風(fēng)道的設(shè)置方式是本領(lǐng)域的公知常識(shí)，如通過一安裝架將風(fēng)扇安裝至復(fù)合式散熱器的下方或者上方，風(fēng)道只要設(shè)置為能將散熱氣流吹向第一散熱片組和熱管冷凝段上第二散熱片組42即可，因此，在此對(duì)其不多做贅述。采用圖6所述實(shí)施例的復(fù)合式散熱器，在工作時(shí)，功率模塊I產(chǎn)生的熱一部分通過基板2傳導(dǎo)給基板另一側(cè)的第一散熱片組，冷空氣從第一散熱片組間流過帶走熱量；另一部分熱量則傳給熱管的蒸發(fā)段，被熱管蒸發(fā)段內(nèi)的液體吸收，液體吸熱蒸發(fā)轉(zhuǎn)換成蒸汽，蒸汽沿?zé)峁軆?nèi)部腔體通過絕熱段快速流到熱管的冷凝段，在冷凝段內(nèi)放出熱量而冷凝變成液體，冷凝后的液體沿?zé)峁鼙诿媪骰氐綗峁艿恼舭l(fā)段進(jìn)行下一次循環(huán)，而蒸汽在冷凝段放出的熱量通過熱管壁面?zhèn)鲗?dǎo)給第二散熱片組42，冷空氣流過第二散熱片組42表面以對(duì)流的方式帶走熱量，從而實(shí)現(xiàn)功率模塊散熱的目的。參閱圖7，本發(fā)明進(jìn)一步提供一種功率模塊用復(fù)合式散熱器組件，其包括兩個(gè)相對(duì)向設(shè)置的復(fù)合式散熱器100、200，每一復(fù)合式散熱器具有與前述實(shí)施例中的復(fù)合式散熱器相同的結(jié)構(gòu)，由于單個(gè)復(fù)合式散熱器在前面已經(jīng)有詳細(xì)的介紹，以下就對(duì)兩個(gè)復(fù)合式散熱器的具體組合方式加以介紹。如圖7所示，兩個(gè)復(fù)合式散熱器的第一散熱片組并排設(shè)置位于基板I的內(nèi)側(cè)，復(fù)合式散熱器100中的所有熱管的冷凝段與其第一散熱片之間的間隔距離皆大于復(fù)合式散熱器200中的所有熱管的冷凝段與其第一散熱片組之間的間隔距離，通過這樣的設(shè)置，以使復(fù)合式散熱器100的熱管的冷凝段及第二散熱片組位于復(fù)合式散熱器200的熱管的冷凝段及第二散熱片組的上方。較佳地，在復(fù)合式散熱器包括風(fēng)扇和風(fēng)道時(shí)，兩個(gè)復(fù)合式散熱器共用一個(gè)風(fēng)扇和一個(gè)風(fēng)道，即，風(fēng)道6由同時(shí)包圍住兩個(gè)復(fù)合式散熱器的第一散熱單元和第二散熱片組的導(dǎo)流板7圍合而成，風(fēng)扇5 (風(fēng)扇5在圖7中未示出)位于兩個(gè)第一散熱單元3的一側(cè)，對(duì)于熱管相對(duì)水平面豎直設(shè)置的情況下，風(fēng)扇5位于兩個(gè)第一散熱單元的上側(cè)或下側(cè)，以便產(chǎn)生的氣流通過風(fēng)道6沿第一散熱片組之間的間隙吹向所述冷凝段上第二散熱片組或通過風(fēng)道6沿第二散熱片組之間的間隙吹向第一散熱片組。也就是說，復(fù)合式散熱器組件由兩個(gè)復(fù)合式散熱器100、200背靠背組合在一起。冷卻空氣流從下往上(或者從上往下)流過的第一散熱片組和第二散熱片組42，帶走熱量而達(dá)到散熱目的。其除了具有上述的單個(gè)復(fù)合式散熱器的優(yōu)點(diǎn)外，由于兩個(gè)復(fù)合式散熱器可共用一個(gè)風(fēng)道，共用一個(gè)風(fēng)扇，空間利用率更高，結(jié)構(gòu)更為緊湊。當(dāng)然，本發(fā)明還可有其它多種實(shí)施例，在不背離本發(fā)明精神及其實(shí)質(zhì)的情況下，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員當(dāng)可根據(jù)本發(fā)明作出各種相應(yīng)的改變和變形，但這些相應(yīng)的改變和變形都應(yīng)屬于本發(fā)明所附的權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種功率模塊用復(fù)合式散熱器，其特征在于，包括: 一基板，所述基板的一側(cè)面上設(shè)置至少一個(gè)功率模塊； 一第一散熱單元，為由多個(gè)間隔排列的散熱片構(gòu)成的第一散熱片組，所述第一散熱片組位于所述基板的另一側(cè)面上；以及 一第二散熱單元，包括多根熱管和第二散熱片組，所述熱管包括蒸發(fā)段、絕熱段和冷凝段，所述熱管的蒸發(fā)段設(shè)于所述基板內(nèi)且靠近所述功率模塊；所述熱管的絕熱段位于蒸發(fā)段和冷凝段之間，包括自所述蒸發(fā)段末端向上延伸的延伸部和自所述延伸部末端彎折的彎折部；所述第二散熱片組設(shè)置在所述熱管的冷凝段上，且所述第二散熱片組由多個(gè)散熱片組成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的功率模塊用復(fù)合式散熱器，其特征在于，所述延伸部與所述第一散熱片組之間具有間隔。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的功率模塊用復(fù)合式散熱器，其特征在于，所述第一散熱片組與所述基板結(jié)合為金屬實(shí)體散熱器，且散熱片與基板的結(jié)合方式采用一體結(jié)構(gòu)的擠壓型式，或插片結(jié)構(gòu)的插片式，或焊片結(jié)構(gòu)的焊接式。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的功率 模塊用復(fù)合式散熱器，其特征在于，所述多根熱管中每相鄰兩根熱管的延伸部長(zhǎng)度不同，并且冷凝段以差排的方式穿過第二散熱片組。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的功率模塊用復(fù)合式散熱器，其特征在于，所述熱管為L(zhǎng)形結(jié)構(gòu)，熱管的折彎角度為直角或鈍角。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的功率模塊用復(fù)合式散熱器，其特征在于，所述基板上的功率模塊為多個(gè)時(shí)，根據(jù)散熱功率大小和功率模塊的尺寸，每一功率模塊對(duì)應(yīng)一根或多根熱管。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任意一項(xiàng)所述的功率模塊用復(fù)合式散熱器，其特征在于，所述復(fù)合式散熱器還包括一風(fēng)扇和一風(fēng)道，所述風(fēng)扇位于所述第一散熱片組的一側(cè)，或位于所述第二散熱片組的一側(cè)，且所述風(fēng)扇產(chǎn)生的氣流通過所述風(fēng)道吹向所述第一散熱片組和所述第二散熱片組。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的功率模塊用復(fù)合式散熱器，其特征在于，所述風(fēng)道由包圍住所述第一散熱片組和第二散熱片組的導(dǎo)流板圍合而成，且所述風(fēng)扇產(chǎn)生的氣流通過所述風(fēng)道沿第一散熱片組之間的間隙吹向所述第二散熱片組。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的功率模塊用復(fù)合式散熱器，其特征在于，所述風(fēng)道由包圍住所述第一散熱片組和第二散熱片組的導(dǎo)流板圍合而成，且所述風(fēng)扇產(chǎn)生的氣流通過所述風(fēng)道沿第二散熱片組的間隙吹向所述第一散熱片組。
10.一種功率模塊用復(fù)合式散熱器組件，其特征在于，包括兩個(gè)相對(duì)向設(shè)置的復(fù)合式散熱器，每一復(fù)合式散熱器包括: 一基板，所述基板的一側(cè)面上設(shè)置至少一個(gè)功率模塊； 一第一散熱單元，為由多個(gè)間隔排列的散熱片構(gòu)成的第一散熱片組，所述第一散熱片組位于所述基板的另一側(cè)面上；以及 一第二散熱單元，包括多根熱管和第二散熱片組，所述熱管包括蒸發(fā)段、絕熱段和冷凝段，所述熱管的蒸發(fā)段設(shè)于所述基板內(nèi)且靠近所述功率模塊；所述熱管的絕熱段位于蒸發(fā)段和冷凝段之間，包括自所述蒸發(fā)段末端向上延伸的延伸部和自所述延伸部末端彎折的彎折部；所述第二散熱片組設(shè)置在所述熱管的冷凝段上，且所述第二散熱片組由多個(gè)散熱片組成。
其中，兩個(gè)復(fù)合式散熱器的第一散熱片組并排設(shè)置位于所述基板的內(nèi)側(cè)，且其中一復(fù)合式散熱器的所有熱管的冷凝段與其第一散熱片組之間的間隔距離皆大于另一復(fù)合式散熱器的所有熱管的冷凝段與其第一散熱片組之間的間隔距離。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的功率模塊用復(fù)合式散熱器組件，其特征在于，所述的第一散熱單元與所述基板結(jié)合為金屬實(shí)體散熱器，且散熱片與基板的結(jié)合方式采用一體結(jié)構(gòu)的擠壓型式，或插片結(jié)構(gòu)的插片式，或焊片結(jié)構(gòu)的焊接式。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的功率模塊用復(fù)合式散熱器組件，其特征在于，所述第二散熱單元的多根熱管，每相鄰兩根熱管的延伸部長(zhǎng)度不同，并且冷凝段以差排的方式穿過第二散熱片組。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的功率模塊用復(fù)合式散熱器組件，其特征在于，所述熱管為L(zhǎng)形結(jié)構(gòu)，且熱管的折彎角度為直角或鈍角。
14.根據(jù)權(quán)利要求10-13中任意一項(xiàng)所述的功率模塊用復(fù)合式散熱器組件，其特征在于，所述基板上的功率模塊為多個(gè)時(shí)，根據(jù)散熱功率大小和功率模塊的尺寸，每一功率模塊對(duì)應(yīng)一根或多根熱管。
15.根據(jù)權(quán)利要求10-13中任意一項(xiàng)所述的功率模塊用復(fù)合式散熱器組件，其特征在于，每一復(fù)合式散熱器還包括一風(fēng)扇和一風(fēng)道，所述風(fēng)扇位于所述第一散熱片組的一側(cè)，或第二散熱片組一側(cè)，且所述風(fēng)扇產(chǎn)生的氣流通過所述風(fēng)道吹向所述第一散熱片組和所述第二散熱片組，其中，兩個(gè)復(fù)合式散熱器共用一風(fēng)扇和一風(fēng)道。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的功率模塊用復(fù)合式散熱器組件，其特征在于，所述風(fēng)道由同時(shí)包圍住兩個(gè)所述復(fù)合式散熱器的第一散熱片組和第二散熱片組的導(dǎo)流板圍合而成，且所述風(fēng)扇產(chǎn)生的氣流通過所述風(fēng)道沿第一散熱片組之間的間隙吹向所述多個(gè)第二散熱片組。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的功率模塊用復(fù)合式散熱器組件，其特征在于，所述風(fēng)道由同時(shí)包圍住兩個(gè)所述復(fù)合式散熱器的第一散熱片組和第二散熱片組的導(dǎo)流板圍合而成，且所述風(fēng)扇產(chǎn)生的氣流通過所述風(fēng)道沿第 二散熱片組之間的間隙吹向所述第一散熱片組。
全文摘要
本發(fā)明涉及功率模塊用復(fù)合式散熱器及復(fù)合式散熱器組件，復(fù)合式散熱器包括一基板、一第一散熱單元和一第二散熱單元，所述基板的一側(cè)面上設(shè)置至少一個(gè)功率模塊；第一散熱單元為由多個(gè)間隔排列的散熱片構(gòu)成的第一散熱片組，所述第一散熱片組位于所述基板的另一側(cè)面上；第二散熱單元包括多根熱管和第二散熱片組，所述熱管包括蒸發(fā)段、絕熱段和冷凝段，所述蒸發(fā)段設(shè)于所述基板內(nèi)且靠近所述功率模塊；所述絕熱段位于蒸發(fā)段和冷凝段之間，包含延伸部和折彎部；所述冷凝段上設(shè)置有第二散熱片組。本發(fā)明的復(fù)合式散熱器結(jié)合實(shí)體散熱器的可靠性和熱管散熱器的高效性，散熱面積大，導(dǎo)熱速率快，結(jié)構(gòu)緊湊，體積小，重量輕，散熱效率高。
文檔編號(hào)H05K7/20GK103167780SQ201110424870
公開日2013年6月19日 申請(qǐng)日期2011年12月16日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月16日
發(fā)明者仝愛星, 劉騰, 應(yīng)建平 申請(qǐng)人:臺(tái)達(dá)電子企業(yè)管理(上海)有限公司