[实用新型]IGBT装置

说明书

本实用新型提供了一种IGBT装置，其包括一个IGBT芯片，IGBT芯片固定连接在铜基板上，其中，所述铜基板在其延伸方向上设置有复数个冷却通道。本实用新型提供的IGBT装置结构紧致，体积小，并具有较低热阻、较高热传输率和大功率密度，因此具有较高的可靠性。

技术领域

本实用新型涉及反向器领域，尤其涉及一种IGBT装置。

背景技术

IGBT是转换器(inverter)的核心元器件，IGBT的散热设计在高功率的转换器中变得越来越重要。为了更有效地对IGBT进行散热，通常在高功率的转换器中设置了水冷散热系统。然而，在高功率的转换器中水冷散热系统尤其大且复杂，其由泵、构造复杂的散热片以及很长的水管组成。

因此，业内需要一种高效、结构简单、造价低的转换器IGBT冷却装置。

实用新型内容

本实用新型提供了一种IGBT装置，其包括一个IGBT芯片，IGBT芯片固定连接在铜基板上，其中，所述铜基板在其延伸方向上设置有复数个冷却通道。

进一步地，所述IGBT装置还包括：一个冷却装置，其通过传输通道连接于所述复数个冷却通道，其中，所述冷却通道中具有冷却剂，所述冷却装置为所述冷却剂降低温度；一个冷却剂装置，其中容纳有经过所述冷却装置冷却过的冷却剂；一个泵，其将从冷却剂装置传输的冷却剂通过加压传输给所述铜基板中的所述复数个冷却通道。

进一步地，所述冷却通道的水力学直径为：

其中，所述S为冷却通道的横截面积，A是冷却通道横截面积的周长。

进一步地，当铜基板的厚度通常为500um时，所述冷却通道的水力学直径为50um～100um。

进一步地，所述冷却通道的热传递系数为：

其中N_u为是努赛尔数，λ为冷却介质的热特性参数。

本实用新型提供的IGBT装置结构紧致，体积小，并具有较低热阻、较高热传输率和大功率密度，因此具有较高的可靠性。

附图说明

图1是根据本实用新型的一个具体实施例的IGBT装置的结构示意图；

图2是根据本实用新型的一个具体实施例的IGBT装置的局部结构示意图；

图3是根据本实用新型的一个具体实施例的IGBT装置的剖面结构示意图；

图4是根据本实用新型的一个具体实施例的IGBT装置的冷却循环示意图。

具体实施方式

以下结合附图，对本实用新型的具体实施方式进行说明。

本实用新型的转换器IGBT冷却机制是通过冷却通道(microchannel heat sink)来实现的。本实用新型设置的冷却通道通过冷却介质的流动来强制对流(forcedconvection)以散热，因此本实用新型具有紧密的微结构(compact microstructure)，高热密度(high heat density)，低热阻(low thermal resistance)，结构简单且易于批量生产，是一种能够高流通性和高功率的IGBT散热机制。