[发明专利]一种散热元件及其制备方法和IGBT模组

权利要求书

1.一种散热元件，该散热元件包括导热体和散热本体，其特征在于，所述导热体为陶瓷覆铝导热体；所述散热本体为铝硅碳散热本体（1）；所述铝硅碳散热本体（1）上开设有一个或多个槽（6）；所述陶瓷覆铝导热体通过渗铝一体成型地嵌入所述槽（6）内；所述陶瓷覆铝导热体包括陶瓷绝缘板（2）和设置于所述陶瓷绝缘板（2）的相对的两个表面上的第一铝层（3）和第二铝层（4），并且所述陶瓷绝缘板（2）通过渗铝一体成型的所述第一铝层（3）连接在所述铝硅碳散热本体（1）上；所述第二铝层（4）的上表面与所述铝硅碳散热本体（1）的所述槽（6）以外的上表面形成平整表面。

2.根据权利要求1所述的散热元件，其中，所述陶瓷绝缘板（2）将所述第二铝层（4）与所述第一铝层（3）隔离，且所述第二铝层（4）与所述铝硅碳散热本体（1）隔离。

3.根据权利要求2所述的散热元件，其中，所述陶瓷绝缘板（2）为氧化铝陶瓷板、氮化铝陶瓷板或氮化硅陶瓷板。

4.根据权利要求3所述的散热元件，其中，所述氧化铝陶瓷板为增韧氧化铝陶瓷板。

5.根据权利要求2所述的散热元件，其中，所述第一铝层（3）的厚度为0.02~0.15mm，所述陶瓷绝缘板（2）的厚度为0.25~1mm，所述第二铝层（4）的厚度为0.2~1.0mm；所述第一铝层（3）和所述第二铝层（4）为纯铝层和/或铝合金层。

6.根据权利要求1所述的散热元件，其中，所述铝硅碳散热本体（1）包括碳化硅多孔骨架（11）和通过渗铝一体成型的结合在所述碳化硅多孔骨架（11）内部的铝。

7.根据权利要求1所述的散热元件，其中，所述铝硅碳散热本体（1）上还设置有一个或多个散热柱（5）；所述散热柱（5）的一端与铝硅碳散热本体（1）固定连接，散热柱（5）的另一端为自由端；所述散热柱（5）设置在所述铝硅碳散热本体（1）相对于所述陶瓷覆铝导热体一侧的表面上。

8.根据权利要求7所述的散热元件，其中，所述散热柱（5）为铝柱、铝合金柱和铝覆铜柱中的至少一种；所述散热柱（5）通过渗铝一体成型地连接在所述铝硅碳散热本体（1）上。

9.根据权利要求2所述的散热元件，其中，相对于同一块所述铝硅碳散热本体（1），所述槽（6）和陶瓷绝缘板（2）的设置数量为一个，所述第一铝层（3）和第二铝层（4）的设置数量为一块和/或多块；

或者，相对于同一块所述铝硅碳散热本体（1），所述槽（6）的设置数量为多个，所述第一铝层（3）、第二铝层（4）和陶瓷绝缘板（2）的设置数量与槽（6）的数量相同。

10.一种散热元件的制备方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

S1. 将碳化硅多孔骨架（11）和陶瓷绝缘板（2）装入渗铝模具（10），所述碳化硅多孔骨架（11）上开设有一个或多个槽（6），所述陶瓷绝缘板（2）置于所述碳化硅多孔骨架（11）的槽（6）内并使得所述碳化硅多孔骨架（11）的槽底与所述陶瓷绝缘板（2）之间具有第一空隙（7）且所述陶瓷绝缘板（2）与所述渗铝模具（10）的壁之间具有第二空隙（8）；

S2. 在压力铸渗条件下，将熔融铝液加入所述渗铝模具（10）并填充至所述第一空隙（7）和所述第二空隙（8）中并且进行抽真空和加压的操作，然后进行冷却脱模；

S3. 通过蚀刻去除所述第一空隙（7）和所述第二空隙（8）中的部分铝金属，以使得所述第一空隙（7）中的剩余铝金属形成第一铝层（3）而所述第二空隙（8）中的剩余铝金属形成第二铝层（4），且所述陶瓷绝缘板（2）将所述第二铝层（4）与所述第一铝层（3）隔离，所述第二铝层（4）与所述铝硅碳散热本体（1）隔离；

所述渗铝模具（10）的壁使得所述第二铝层（4）的上表面与所述铝硅碳散热本体（1）的所述槽（6）以外的上表面形成平整表面。