[发明专利]功率半导体器件的散热器组件和散热系统

说明书

本发明实施方式公开了功率半导体器件的散热器组件和散热系统。功率半导体器件的散热器组件，包括：散热本体(1)，包括内环基板(11)、外环基板(12)和多个散热片(13)，其中所述外环基板(12)包围所述内环基板(11)，所述多个散热片(13)布置在所述内环基板(11)与所述外环基板(12)之间，所述内环基板(11)的内周面上具有一或多个的功率半导体器件第一布置位(14)，所述外环基板(12)的外周面上布置有一或多个的功率半导体器件第二布置位(15)；风扇组件(2)。本发明实施方式可以节约空间、降低成本和提高散热效率，并避免多风机之间的干扰问题。

技术领域

本发明涉及功率半导体(power semiconductor)技术领域，特别是涉及功率半导体器件的散热器组件和散热系统。

背景技术

功率变换器广泛应用于变频电机驱动、输变电和可再生能源等领域。在这些领域中，变频电机驱动是最成熟的应用之一。功率变换器可以使电机运行在不同的工作速度。功率变换器通常包含绝缘栅双极型晶体管(Insulated-Gate-Bipolar Transistor,IGBT)、功率二极管、金属-氧化物半导体场效应晶体管(Metal-Oxide-Semiconductor Field-EffectTransistor，MOSFET)等功率半导体器件。功率半导体器件在工作时会产生显著热量，需要良好散热以保证工作性能。

目前，通常采用特定的冷却技术实现功率半导体器件的散热。散热方式可以包括金属散热器的自然冷却、金属散热器和风扇的组合强制空气冷却或液体冷却，等等。对于价格敏感的通用工业变换器，空气冷却是最广泛接受的方法。

在现有技术中，通常将功率半导体器件布置在具有平面基板的散热器上，利用基板上部或下部的多个风扇吸空气或吹空气，以带走功率半导体器件产生的热量。然而，平面布置的散热器导致散热结构并不紧凑，占用了较多空间。而且，多个风扇之间还会有气流干扰。

现有技术中，通常还采用水冷方式冷却功率半导体器件。

图1为现有技术中水冷方式的散热系统的结构示意图。在图1中，功率半导体器件30、功率半导体器件31和功率半导体器件32布置在包含内室35的冷却板38上。冷却水经由冷却水路入口33被泵36吸入冷却板38的内室35。冷却水吸收功率半导体器件30、功率半导体器件31和功率半导体器件32产生的热量，并经由冷却水路出口34到达换热器37后被降温。

然而，冷却功率半导体器件的水冷系统具有较大的尺寸和复杂的结构。

发明内容

本发明实施方式提出功率半导体器件的散热器组件和散热系统。

本发明实施方式的技术方案如下：

功率半导体器件的散热器组件，包括：

散热本体，包括：

内环基板、

外环基板，其中所述外环基板包围所述内环基板、和

多个散热片，其布置在所述内环基板与所述外环基板之间，

其中所述内环基板的内周面上具有一或多个的功率半导体器件第一布置位，所述外环基板的外周面上布置有一或多个的功率半导体器件第二布置位；

风扇组件。

可见，本发明实施方式提出一种环形结构的散热器组件，相比平面布置的散热器和水冷散热系统具有更紧凑的结构，可以显著节约空间和降低成本，并且提高了冷却效率。

在一个实施方式中：

所述功率半导体器件第一布置位沿着所述内环基板的内周面均匀布置；和/或

所述功率半导体器件第二布置位沿着所述外环基板的外周面均匀布置。