專利名稱：功率半導(dǎo)體器件用熱管散熱器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種功率半導(dǎo)體器件用熱管散熱器，屬半導(dǎo)體器件散熱方法及裝置類。
隨著電力電子設(shè)備向大功率方向發(fā)展而同步發(fā)展的可控硅器件，要求單個器件控制的功率越來越大，從而引起單個器件自身的耗散功率也越來越大，因此對器件的散熱提出了更加苛刻的要求。
目前常用的一些散熱器，如澆鑄散熱器，型材鋁散熱器和鋼散熱器，均屬實體金屬散熱器，都有一種固有的缺陷即隨著散熱器體積的增大，雖然能加強外部的對流換熱，減小了對流換熱熱阻，但其導(dǎo)熱熱阻也會同步增大，在一特定尺寸下，這兩種作用會互相抵消，從而達(dá)到實心金屬散熱器的散熱極限。近些年，隨著熱管技術(shù)的研究開發(fā)，提出了一種采用熱管技術(shù)的散熱器，目前我們國內(nèi)見到的是壓接式熱管散熱器，雖然比上述實心金屬散熱器在散熱性能上有了很大的提高，但是由于采用壓接式結(jié)構(gòu)，其散熱翅片，換熱管和受熱塊三者之間的接觸不夠充分完滿，由此而產(chǎn)生的接觸熱阻影響了這種熱管式散熱器散熱功能的充分發(fā)揮。
本實用新型發(fā)明的目的旨在提供一種新結(jié)構(gòu)的熱管散熱器，希望它能克服壓接式熱管散熱器在結(jié)構(gòu)件之間存在的接觸熱阻，更大地提高散熱器的散熱功能。
以上發(fā)明目由下述技術(shù)方案實現(xiàn)這種功率半導(dǎo)體器件用熱管散熱器，由受熱塊(1)、翅片(2)和換熱管(4)組成，其特征在于所述的受熱塊(1)、翅片(2)、換熱管(4)三者之間由釬焊料(6)固化聯(lián)接所述受熱塊(1)的蒸發(fā)孔表面為三維粗糙元；所述的翅片(2)上設(shè)有若干翅凸孔(5)；所述的換熱管(3)上部設(shè)有一錐形塞(4)。
根據(jù)上述方案設(shè)計的功率半導(dǎo)體器件熱管散熱器，由于采用全焊接結(jié)構(gòu)，使換熱管與受熱塊、端口與換熱管接口處的泄漏率不高于10-8Pa.m3/s，而且由于翅片與換熱管之間也由釬焊料聯(lián)接，使翅片根部與換熱管充分接觸，消除或降低了壓接式結(jié)構(gòu)在此產(chǎn)生的接觸熱阻；同時又使受熱塊的蒸發(fā)表面三維粗糙元及在翅片上增設(shè)若干阻擋外界氣流的翅凸孔；所以使整個散熱器既具有良好的導(dǎo)熱蒸發(fā)功能，同時又有上佳的散熱冷凝性能。
附
圖1為本實用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖；附圖2為本實用新型單個散熱單元剖示圖。
圖中1、受熱塊，2、翅片，3、換熱管，4、錐形塞，5、翅凸，6、釬焊料，7、工質(zhì)液。
以下結(jié)合附圖，進(jìn)一步描述本實用新型，并給出實施例。
以上這種熱管散熱器采用的是全焊接結(jié)構(gòu)，即換熱管(3)與受熱塊(1)接口處、端口與換熱管接口處以及翅片(2)與換熱管(3)的接合部全用銀銅焊條粘結(jié)牢固、抽真空灌入蒸發(fā)工質(zhì)液(7)后，采用錐形塞(4)封口。采用如圖這種形式在其整體長×寬×厚=3550～450×120～190×60～75mm，受熱塊寬度為70～120mm翅片厚度為0.5～0.8mm時，該散熱器熱阻可確保在0.02℃/w以內(nèi)，在環(huán)境溫度為40℃時，可使整流管通過2200A，晶閘管通過1500A電流而結(jié)溫不超過規(guī)定值。
該熱管散熱器的工作原理如下器件耗散的熱量又由銅質(zhì)受熱塊(1)吸收，并導(dǎo)入蒸發(fā)孔，蒸發(fā)孔中的蒸發(fā)源吸入熱量汽化(在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓使一克水汽化須吸2257焦耳熱量)，汽化后的工作蒸汽沿?fù)Q熱管(3)上升并將熱量由換熱管壁傳遞給翅片(2)，傳給翅片(2)的熱量則由外部冷卻介質(zhì)空氣帶走；而工作蒸汽則在換熱管(3)內(nèi)側(cè)冷凝成液全，在重力或表面液力的作用下沿管壁重新固流到受熱塊(1)的蒸發(fā)孔中，由此循環(huán)周而復(fù)始。
翅片(2)上的翅凸孔，主要是起阻礙外界空氣流通的作用，使流在翅片間形成紊流，能更多地帶走翅片間的熱量。
權(quán)利要求1.一種功率半導(dǎo)體器件用熱管散熱器，由受熱塊(1)、翅片(2)和換熱管(4)組成，其特征在于所述的受熱塊(1)、翅片(2)、換熱管(4)三者之間由釬焊料固化聯(lián)接；所述的受熱塊(1)的蒸發(fā)孔表面為三維粗糙元；所述翅片(2)上設(shè)有若干翅凸(5)；所述的換熱管(3)上部設(shè)有一錐形塞(4)。
專利摘要功率半導(dǎo)體器件用熱管散熱器,由受熱塊、翅片和換熱管組成,其特征在于所述的受熱塊、翅片、換熱管三者之間由釬焊料固化聯(lián)接;所述受熱塊的蒸發(fā)孔表面為三維粗糙無;所述的翅片上設(shè)有若干翅凸;所述的換熱管上部設(shè)有一錐形塞。該熱管散熱器比壓接式同類散熱器有更佳的散熱效果。
文檔編號H01L23/34GK2344875SQ9823141
公開日1999年10月20日 申請日期1998年9月30日 優(yōu)先權(quán)日1998年9月30日
發(fā)明者吳煜東, 胡臻祥 申請人:鐵道部株洲電力機車研究所