液冷散熱器及相應的igbt模塊的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及半導體技術領域，特別是涉及一種液冷散熱器，以及應用該液冷散熱器的IGBT模塊。
【背景技術】
[0002]絕緣柵雙極晶體管(IGBT)，簡稱IGBT模塊，是一種比較理想的全控型器件，其具有工作頻率高、功率容量大和驅動簡單等優點。已經廣泛的應用于消費電子、醫療設備、智能電網、及軌道交通等領域，且在節能、提高能效等方面發揮重要作用。IGBT模塊將IGBT芯片、驅動電路、控制電路及保護電路封裝到一個模塊內部，形成一個功能完整、具有一定通用性的電力電子集成模塊。隨著IGBT模塊應用范圍的增大及應用要求的提高，其必將朝著體積更小、集成度更高、性能及可靠性更強的方向發展。
[0003]隨著IGBT模塊的不斷發展，如果單從電力電子技術的角度來說，集成度還有很大的提升空間。然而集成度的不斷提高必然使得發熱量提高，當IGBT模塊的溫度超過其工作允許的范圍后，很可能導致器件失效甚至損壞，造成嚴重經濟損失。因此，IGBT模塊散熱問題成為制約電力電子集成模塊朝更高集成度發展的最大障礙。
[0004]在眾多電力電子設備散熱方式中，風冷散熱方式由于具有結構簡單、成本低及可靠性高等優點成為目前IGBT模塊的主要散熱方式。然而，隨著IGBT模塊集成化程度越來越高，功率越來越大，由于風冷強制對流換熱系數較低從而無法進一步提高IGBT模塊的散熱性能。液冷散熱由于具有極聞的對流換熱系數而使得其冷卻效率獲得了進一步的提聞。
[0005]液冷散熱是通過液冷散熱器實現的，上述液冷散熱器通常包括液冷管道，液冷管道中具有流動的冷卻液。冷卻液可將IGBT模塊中的熱量帶走，從而實現IGBT模塊的散熱。目前的液冷管道通常為S形，其具有入口和出口，上述入口處由于冷卻液溫度較低從而具有比較好的散熱效果，但隨著冷卻液的流動其溫度逐漸升高，在出口處的冷卻液由于其溫度較高從而散熱效果下降。如此則導致了 IGBT模塊內部溫度梯度較大，有可能由于熱應力的不同而造成IGBT模塊的損壞。此外，S形液冷管道中拐角處由于突然改變了水流的流動方向，在拐角處會產生局部紊流段，冷卻液的流速會明顯增加，由于流速不同，對流換熱系數也不同，進而導致散熱效果不同。如此，使用具有S形液冷管道液冷散熱器的IGBT模塊的溫度一致性較差，均溫性不好。
【發明內容】
[0006]有鑒于此，本發明提供了一種液冷散熱器、以及應用該液冷散熱器的IGBT模塊。
[0007]為了實現上述目的之一，本發明的一種液冷散熱器，其包括本體、設置于所述本體上的液體流道，所述液體流道的一端設置有液體入口，所述液體流道的另一端設置有液體出口，所述液體流道中沿液體的流動方向設置有若干擾流件，所述液體入口端的液體流道中擾流件之間的間距大于所述液體出口端的液體流道中擾流件之間的間距。
[0008]作為本發明的進一步改進，所述液體流道呈S形排列，所述S形的液體流道包括若干相互平行的直線流道、以及連通所述若干直線流道的彎曲流道，所述相鄰的直線流道之間，靠近所述液體出口的直線流道中擾流件之間的間距小于與其相鄰的直線流道中擾流件之間的間距。
[0009]作為本發明的進一步改進，所述擾流件的形狀為圓柱形。
[0010]作為本發明的進一步改進，所述擾流件與所述液體流道一體成型而成。
[0011]作為本發明的進一步改進，所述擾流件和液體流道的材質為鋁。
[0012]作為本發明的進一步改進，所述若干擾流件錯位分布，所述任一擾流件、及其兩側的與其相鄰的擾流件位于三角形的三個頂點。
[0013]為實現上述另一發明目的，本發明的一種IGBT模塊，其包括如上所述的液冷散熱器。
[0014]與現有技術相比，本發明的有益效果是:本發明的液冷散熱器通過在液體流道中設置擾流件來增強冷卻液的擾動，從而改變不同位置處的對流換熱系數，在保證了液冷散熱器的散熱效果的同時提高了其均溫性，延長了使用該液冷散熱器的器件的壽命。
【附圖說明】
[0015]為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明中記載的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0016]圖1為本發明的液冷散熱器一【具體實施方式】的平面結構示意圖。
[0017]圖中相關結構與其標號的對應關系如下:
[0018]本體-10 ;液體流道-20，液體入口 -201，液體出口 -202，直線流道-203，彎曲流道-204 ;擾流件-30。
【具體實施方式】
[0019]本發明公開一種液冷散熱器，其包括本體、設置于所述本體上的液體流道，所述液體流道的一端設置有液體入口，所述液體流道的另一端設置有液體出口，所述液體流道中沿液體的流動方向設置有若干擾流件，所述液體入口端的液體流道中擾流件之間的間距大于所述液體出口端的液體流道中擾流件之間的間距。
[0020]優選地，所述液體流道呈S形排列，所述S形的液體流道包括若干相互平行的直線流道、以及連通所述若干直線流道的彎曲流道，所述相鄰的直線流道之間，靠近所述液體出口的直線流道中擾流件之間的間距小于與其相鄰的直線流道中擾流件之間的間距。
[0021]優選地，所述擾流件的形狀為圓柱形。
[0022]優選地，所述擾流件與所述液體流道一體成型而成。
[0023]優選地，所述擾流件和液體流道的材質為鋁。
[0024]優選地，所述若干擾流件錯位分布，所述任一擾流件、及其兩側的與其相鄰的擾流件位于三角形的三個頂點。
[0025]本發明還公開一種IGBT模塊，其包括如上所述的液冷散熱器。
[0026]為了使本技術領域的人員更好地理解本發明中的技術方案，下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性