[实用新型]一种功率器件散热结构及功率模块

说明书

本实用新型公开了一种功率器件散热结构及功率模块，该散热结构包括N个功率器件、至少一个金属排、绝缘导热材料及用于给所述功率器件及金属排散热的散热器，金属排设置有第一接触面及第二接触面，第一接触面与功率器件连接，第二接触面通过绝缘导热材料与所述散热器接触，所述金属排通过第一接触面、第二接触面及绝缘散热材料与散热器形成绝缘的散热路径，该散热结构将功率器件连接的金属排进行加工，将其上侧与功率器件进行连接，下侧通过绝缘导热材料与散热器间接接触，形成绝缘的散热路径，通过在金属排与散热器之间设计绝缘导热材料，有效的增大了铜排的散热面积，且通过散热器冷却的手段，进一步提高了铜排的散热效率，降低了风险。

技术领域

本实用新型涉及电力电子散热技术领域，尤其涉及一种功率器件散热结构及功率模块。

背景技术

在电力系统领域，现有技术的IGBT等功率器件的散热方式是将功率器件安装在散热器上，将功率器件产生的热力经由散热器耗散至外界。如图1所示，在现有技术的散热方法里，主要针对IGBT等半导体功率器件，其连接铜排由于导电性无法直接接触散热器进行冷却。并且其连接IGBT等功率器件，根据焦耳定律I²R计算发热功率，随着功率密度的增加，IGBT连接铜排的发热功率也越来越大，且其散热效率低下。

因此，如何提高IGBT等功率器件及相关金属件散热效率，降低因热造成的风险，成为需要亟待解决的问题。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提出一种功率器件散热结构，该功率器件散热结构将功率器件连接的金属排进行加工，将其上侧与功率器件进行连接，下侧通过绝缘导热材料与散热器间接接触，形成绝缘的散热路径，通过在金属排与散热器之间设计绝缘导热材料，有效的增大了金属排的散热面积，且通过散热器冷却的手段，进一步提高了金属排的散热效率，降低了风险。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种功率器件散热结构，包括N个功率器件、至少一个金属排、绝缘导热材料及用于给所述功率器件及金属排散热的散热器，所述金属排设置有第一接触面及第二接触面，所述第一接触面与所述功率器件连接，所述第二接触面通过所述绝缘导热材料与所述散热器接触，所述金属排通过第一接触面、第二接触面及绝缘散热材料与散热器形成绝缘的散热路径，其中N≥ 2。

优选地，所述金属排包括金属排主体及设置于所述金属排主体上的有用于将功率器件进行压紧连接的第一折弯部及与所述绝缘导热材料接触的第二折弯部，所述第一折弯部及所述第二折弯部设置于以所述金属排主体为中心的一侧或者所述第一折弯部及所述第二所述折弯部设置于以所述金属排主体为中心的两侧，所述第一接触面设置于所述第一折弯部上，所述第二接触面设置于所述第二折弯部上。

优选地，所述金属排的第一接触面至少连接两个功率器件。

优选地，所述功率器件为IGBT模块或者整流管。

优选地，多个所述功率器件安装在所述散热器上，组成至少一个功率器件单元，所述功率器件单元的功率器件呈品字型或一字型排列。

优选地，所述绝缘导热材料为硅胶垫或陶瓷片，所述绝缘导热材料设置于散热器上形成与所述第二接触面接触的接触面。

优选地，所述金属排为铜排或铝排。

优选地，所述散热器为液冷板或者肋片型散热器或者针型散热器或者热管散热器。

为解决上述问题，本实用新型还公开了一种功率模块，所述功率模块采用上述所述的功率器件散热结构。