本發(fā)明專利技術(shù)涉及功率模塊技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，本發(fā)明專利技術(shù)提供了一種散熱器及功率模塊，所述散熱器包括底板和散熱組件，所述底板的一側(cè)設(shè)有水槽，所述底板的另一側(cè)用于與所述功率模塊的基板連接，所述散熱組件設(shè)于所述水槽內(nèi)并與所述底板的第一板面連接，且所述散熱組件朝遠(yuǎn)離所述第一板面方向凸起設(shè)置，并在所述水槽的深度方向上呈階梯狀設(shè)置。這樣，當(dāng)冷卻水在水槽內(nèi)流動并流經(jīng)散熱組件時，在散熱組件的階梯結(jié)構(gòu)作用下，可以改變水流在水槽深度方向上的流速，使得處于不同梯度處的水流具有不同的流速，從而使得水流進(jìn)行混合碰撞，進(jìn)而可以增加水流的湍流程度，在一定程度上增加了冷卻水的換熱面積，有效地提高了散熱器的散熱效果。有效地提高了散熱器的散熱效果。有效地提高了散熱器的散熱效果。
【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
一種散熱器及功率模塊
[0001]本專利技術(shù)涉及功率模塊
，具體而言，涉及一種散熱器及功率模塊。
技術(shù)介紹
[0002]功率模塊是電驅(qū)動系統(tǒng)的核心能力所在，通過切換開關(guān)，可以將直流電(DC)轉(zhuǎn)換為交流電(AC)，以供電機使用，在例如新能源汽車等領(lǐng)域應(yīng)用越來越廣泛。功率模塊通常由散熱器、絕緣基板、功率芯片、焊料、鍵合線等封裝而成，由于功率模塊封裝所選擇的材料以及結(jié)構(gòu)較為固定，因此，散熱器的選擇成為提高功率模塊散熱能力的關(guān)鍵。
[0003]目前，市場上的功率模塊通常采用水冷散熱器，而常用的水冷散熱器主要有兩種，一種是PinFin結(jié)構(gòu)的散熱器，該結(jié)構(gòu)的散熱器就是散熱器內(nèi)部包含多個錯位排列的圓柱集合體，另一種是ShowerPower結(jié)構(gòu)的散熱器，該結(jié)構(gòu)的散熱器就是由多個長方體交錯連接的密齒狀結(jié)構(gòu)，形成了多條蜿蜒曲折的水流路徑。但是，隨著SiC材料的應(yīng)用，使得功率芯片的體積大大縮小，功率模塊的功率密度越來越高，而現(xiàn)有的水冷散熱器逐漸無法滿足功率模塊所需要的散熱能力，導(dǎo)致功率模塊在使用過程中容易因溫度過高而失效。
技術(shù)實現(xiàn)思路
[0004]本專利技術(shù)解決的問題是：如何提高功率模塊中散熱器的散熱效果，以使功率模塊能夠滿足較為嚴(yán)峻的使用需求。
[0005]為解決上述問題，本專利技術(shù)提供一種散熱器，應(yīng)用于功率模塊，所述散熱器包括底板和散熱組件，所述底板的一側(cè)設(shè)有水槽，所述底板的另一側(cè)用于與所述功率模塊的基板連接，所述散熱組件設(shè)于所述水槽內(nèi)并與所述底板的第一板面連接，且所述散熱組件朝遠(yuǎn)離所述第一板面方向凸起設(shè)置，并在所述水槽的深度方向上呈階梯狀設(shè)置，其中，所述第一板面為所述底板用于背離所述基板的一側(cè)的側(cè)面。
[0006]可選地，所述散熱組件包括多個第一散熱凸起和多個第二散熱凸起，多個所述第一散熱凸起呈多排分布在所述水槽內(nèi)，每排所述第一散熱凸起中的多個所述第一散熱凸起在標(biāo)定方向上呈間隔設(shè)置，相鄰兩排所述第一散熱凸起呈錯位設(shè)置，所述第二散熱凸起設(shè)置在相鄰兩排所述第一散熱凸起之間，且所述第二散熱凸起的凸起高度小于所述第一散熱凸起的凸起高度。
[0007]可選地，所述第二散熱凸起沿所述標(biāo)定方向延伸設(shè)置。
[0008]可選地，所述散熱組件還包括多個第三散熱凸起，所述第三散熱凸起用于設(shè)于在所述標(biāo)定方向上相鄰的兩個所述第一散熱凸起之間，且所述第三散熱凸起的凸起高度小于所述第一散熱凸起的凸起高度。
[0009]可選地，在位于所述散熱組件兩端的兩排所述第一散熱凸起中，相鄰兩個所述第一散熱凸起之間不設(shè)置所述第三散熱凸起，在位于所述散熱組件中間的每排所述第一散熱凸起中，相鄰兩個所述第一散熱凸起之間設(shè)置有所述第三散熱凸起。
[0010]可選地，所述第三散熱凸起朝向所述第一散熱凸起的端部設(shè)有第一凹槽，所述第
一散熱凸起至少部分位于所述第一凹槽內(nèi)，且所述第一凹槽與所述第一散熱凸起相適配。
[0011]可選地，所述散熱組件還包括多個第四散熱凸起，所述第四散熱凸起設(shè)置在位于所述散熱組件中間的每排所述第一散熱凸起的端部，并與相鄰排的所述第一散熱凸起相對應(yīng)。
[0012]可選地，所述散熱組件包括多個第一凸柱和多個第二凸柱，所述第一凸柱包括第一柱體和第二柱體，所述第一柱體的兩端分別與所述底板和所述第二柱體連接，所述第二凸柱包括第三柱體和第四柱體，所述第三柱體的兩端分別與所述底板和所述第四柱體連接，且所述第一柱體的橫截面面積大于所述第二柱體的橫截面面積，所述第三柱體的橫截面面積小于所述第四柱體的橫截面面積。
[0013]可選地，多個所述第一凸柱呈多排分布在所述水槽內(nèi)，每排所述第一凸柱中的多個所述第一凸柱在第一方向上間隔設(shè)置，多個所述第二凸柱呈多排分布在所述水槽內(nèi)，每排所述第二凸柱中的多個所述第二凸柱在所述第一方向上間隔設(shè)置，且多排所述第一凸柱和多排所述第二凸柱在第二方向上交替設(shè)置，所述第一凸柱和所述第二凸柱在所述第二方向上呈錯位設(shè)置，其中，所述第一方向和所述第二方向相互垂直。
[0014]為解決上述問題，本專利技術(shù)還提供一種功率模塊，包括如上所述的散熱器。
[0015]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本專利技術(shù)具有以下有益效果：
[0016]本專利技術(shù)的散熱器可應(yīng)用于功率模塊，散熱器具有底板以及設(shè)置于底板上的水槽，水槽的開口可背離功率模塊的基板設(shè)置，通過在底板的水槽內(nèi)設(shè)置散熱組件，并使散熱組件連接于底板背離基板一側(cè)的側(cè)面，同時，使散熱組件朝遠(yuǎn)離該側(cè)面方向凸起設(shè)置，并在水槽的深度方向上呈階梯狀設(shè)置，這樣，當(dāng)冷卻水在水槽內(nèi)流動并流經(jīng)散熱組件時，在散熱組件的階梯結(jié)構(gòu)作用下，可以改變水流在水槽深度方向上的流速，使得處于不同梯度處的水流具有不同的流速，從而使得水流進(jìn)行混合碰撞，進(jìn)而可以增加水流的湍流程度，在一定程度上增加了冷卻水的換熱面積，有效地提高了散熱器的散熱效果，使得具有該散熱器的功率模塊能夠滿足較為嚴(yán)峻的使用需求，而且，與現(xiàn)有技術(shù)中的PinFin結(jié)構(gòu)的散熱器和ShowerPower結(jié)構(gòu)的散熱器相比，可以減小散熱器的出水口和進(jìn)水口的壓強差大小，使得與散熱器配合使用的水泵的功率也大大減小，從而可以減少能源損耗。
附圖說明
[0017]圖1為本專利技術(shù)實施例中散熱器的第一種情況的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖2為本專利技術(shù)實施例中散熱器的第二種情況的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖3為本專利技術(shù)實施例中散熱器的第三種情況的結(jié)構(gòu)示意圖
[0020]圖4為圖3中散熱器的剖視示意圖；
[0021]圖5為本專利技術(shù)實施例中第三散熱凸起的橫截面示意圖；
[0022]圖6為本專利技術(shù)實施例中第四散熱凸起的橫截面示意圖；
[0023]圖7為本專利技術(shù)實施例中散熱器的第四種情況的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖8為圖7中散熱器的剖視示意圖；
[0025]圖9為安裝現(xiàn)有技術(shù)中PinFin散熱器的功率模塊的熱仿真效果圖；
[0026]圖10為安裝現(xiàn)有技術(shù)中ShowerPower散熱器的功率模塊的熱仿真效果圖；
[0027]圖11為安裝本圖1中散熱器的功率模塊的熱仿真效果圖；
[0028]圖12為安裝本圖5中散熱器的功率模塊的熱仿真效果圖；
[0029]圖13本專利技術(shù)實施例中功率模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0030]附圖標(biāo)記說明：
[0031]1、底板；11、板本體；12、環(huán)形凸臺；13、水槽；14、第一板面；15、第二板面；2、散熱組件；21、第一散熱凸起；22、第二散熱凸起；23、第三散熱凸起；231、第一凹槽；24、第四散熱凸起；241、第二凹槽；25、第一凸柱；251、第一柱體；252、第二柱體；26、第二凸柱；261、第三柱體；262、第四柱體；100、散熱器；200、基板；300、功率芯片；400、功率端子；500、焊料。
具體實施方式
[0032]為使本專利技術(shù)的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更為明顯易懂，下面結(jié)合附圖對本專利技術(shù)的具體實施例做詳細(xì)的說明。
[0033]附圖中的Z軸表示豎直方向，也就是上下位置，且Z軸的正向(即Z軸的箭頭本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點】
【技術(shù)特征摘要】
1.一種散熱器，應(yīng)用于功率模塊，其特征在于，包括底板(1)和散熱組件(2)，所述底板(1)的一側(cè)設(shè)有水槽(13)，所述底板(1)的另一側(cè)用于與所述功率模塊的基板(200)連接，所述散熱組件(2)設(shè)于所述水槽(13)內(nèi)并與所述底板(1)的第一板面(14)連接，且所述散熱組件(2)朝遠(yuǎn)離所述第一板面(14)方向凸起設(shè)置，并在所述水槽(13)的深度方向上呈階梯狀設(shè)置，其中，所述第一板面(14)為所述底板(1)用于背離所述基板(200)的一側(cè)的側(cè)面。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的散熱器，其特征在于，所述散熱組件(2)包括多個第一散熱凸起(21)和多個第二散熱凸起(22)，多個所述第一散熱凸起(21)呈多排分布在所述水槽(13)內(nèi)，每排所述第一散熱凸起(21)中的多個所述第一散熱凸起(21)在標(biāo)定方向上呈間隔設(shè)置，相鄰兩排所述第一散熱凸起(21)呈錯位設(shè)置，所述第二散熱凸起(22)設(shè)置在相鄰兩排所述第一散熱凸起(21)之間，且所述第二散熱凸起(22)的凸起高度小于所述第一散熱凸起(21)的凸起高度。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的散熱器，其特征在于，所述第二散熱凸起(22)沿所述標(biāo)定方向延伸設(shè)置。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的散熱器，其特征在于，所述散熱組件(2)還包括多個第三散熱凸起(23)，所述第三散熱凸起(23)用于設(shè)于在所述標(biāo)定方向上相鄰的兩個所述第一散熱凸起(21)之間，且所述第三散熱凸起(23)的凸起高度小于所述第一散熱凸起(21)的凸起高度。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的散熱器，其特征在于，在位于所述散熱組件(2)兩端的兩排所述第一散熱凸起(21)中，相鄰兩個所述第一散熱凸起(21)之間不設(shè)置所述第三散熱凸起(23)，在位于所述散熱組件(2)中間的每排所述第一散熱凸起(21)中，相鄰兩個所述第一散熱凸起(21)之間設(shè)置有所述第三散熱凸起(23)。6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的散熱器，其特征在于，所述...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：范志斌，李書龍，孟林，
申請(專利權(quán))人：無錫星驅(qū)動力科技有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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