[发明专利]用于散热的两相传热装置在审

专利信息
申请号: 202011179637.3 申请日: 2020-10-29
公开(公告)号: CN112747620A 公开(公告)日: 2021-05-04
发明(设计)人: A·佩特罗夫;J·雅奇莫维奇;M·伯姆;B·阿戈斯蒂尼;D·托雷辛 申请(专利权)人: ABB瑞士股份有限公司
主分类号: F28D15/04 分类号: F28D15/04
代理公司: 中国专利代理(香港)有限公司 72001 代理人: 郭帆扬;金飞
地址: 瑞士*** 国省代码: 暂无信息
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摘要:
搜索关键词: 用于 散热 两相 传热 装置
【权利要求书】:

1.一种功率半导体模块(26),包括功率半导体装置(28)和传热装置(10),其中,所述传热装置(10)适于通过传热介质而从所述功率半导体装置(28)散热,

其中,所述两相传热装置(10)包括主体(12),其中,所述主体(12)由本体材料(14)形成,包括多维空洞网络(16),并且在增材制造过程中形成,并且/或者所述主体(12)形成为单件式构件,

其中,所述多维空洞网络(16)包括空洞,并且适于容纳所述传热介质,

其中,所述多维空洞网络(16)适配成使得所述传热介质沿着穿过所述主体(12)的路径(20)的流动基于由所述多维空洞网络(16)对所述传热介质施加的毛细管作用沿着所述路径(20)的变化;

其中,所述空洞具有处于第一尺寸范围内的尺寸,并且所述空洞具有处于第二尺寸范围内的尺寸,并且其中,所述空洞的尺寸分布表现出至少两个截然不同的最大值。

2.根据权利要求1所述的功率半导体模块(26),其中,所述空洞在所述主体(12)中布置成使得所述本体材料(14)和/或主体(12)的密度和/或孔隙度的变化沿着穿过所述主体(12)的所述路径(20)实现。

3.根据权利要求1或2所述的功率半导体模块(26),其中,所述空洞具有处于第一尺寸范围内的尺寸,其中,所述空洞在所述主体(12)中布置成使得所述空洞的尺寸的变化沿着穿过所述主体(12)的所述路径(20)实现。

4.根据权利要求2或3中任一项所述的功率半导体模块(26),其中,沿着所述路径(20)的密度变化、孔隙度变化和/或尺寸变化包括连续变化和/或不连续变化。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的功率半导体模块(26),其中,所述传热介质包括水、氨、甲醇、乙醇、异丙醇、乙胺、戊烷、丙酮和/或制冷剂流体。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的功率半导体模块(26),其中,所述本体材料(14)包括从由包括下者的群组选择的化合物或其混合物:铜、青铜、黄铜、CuCrZr、CuNiSi(Cr)、1xxx/2xxx/6xxx系列铝、AlSi7Mg、AlSi10Mg、AlSi12、铜镍铁合金、Al6061、A20X、Al-Cu、钛、Ti6Al4V、316L钢、17-4PH钢、Inconel618合金、Inconel725合金和/或马氏体时效钢。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的功率半导体模块(26),其中,所述主体(12)包括封闭件(24),其中,所述封闭件(24)基于所述本体材料(14)并且对于所述传热介质而言不可渗透。

8.一种用于生产根据权利要求1至7中任一项所述的功率半导体模块(26)的方法,包括以下的步骤:

a)由本体材料(14)形成主体(12),其中,所述主体(12)包括多维空洞网络(16),其中,所述多维空洞网络(16)包括空洞并且适于容纳传热介质,其中,所述主体(12)形成为使得所述传热介质沿着穿过所述主体(12)的路径(20)的流动基于由所述多维空洞网络(16)对所述传热介质施加的毛细管作用沿着所述路径(20)的变化;

其中,所述主体(12)通过使用增材制造过程而生产,并且/或者所述主体(12)形成为单件式构件。

9.根据权利要求8所述的方法,其中,所述主体(12)包括封闭件(24),其中,所述封闭件(24)基于所述本体材料(14)并且对于所述传热介质而言不可渗透,并且其中,所述主体(12)中所述封闭件(24)与所述多维空洞网络(16)一起在单个制造步骤中形成。

10.根据权利要求8至9中任一项所述的方法,其中,在步骤a)之后,所述方法包括另外的步骤b),其中,步骤b)包括以所述传热介质填充所述多维空洞网络(16)的至少一部分。

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