[发明专利]散热基板以及功率模块

说明书

本申请提供了一种散热基板以及功率模块。该散热基板的下表面形成有多个针翅，所述针翅构造为以下一种或几种：在散热需求高的区域针翅分布的密度大、具有第一结构以及包括第一结构和不同于第一结构的其他结构的组合；从而提高对散热需求高的区域的换热效率，有利于避免出现散热短板；将第一结构的针翅布置在对散热需求高的区域，由于第一结构的针翅有较高散热能力，有利于避免该区域成为散热短板；不同芯片安装区域的针翅横截面的形状不同，使得模块在保持散热性能的前提下，冷却液流阻降低。

技术领域

本发明涉及功率模块散热技术领域，尤其涉及一种散热基板以及功率模块。

背景技术

随着新能源汽车行业的蓬勃发展，市场对功率模块的需求与日俱增。功率模块作为新能源汽车的核心部件，关系到电动汽车的性能与寿命。电动汽车输出功率等级高，功率模块发热大，但是为了同时满足汽车轻量化的要求，需要在有限的高密度空间里，进行良好的散热设计，简单高效地将热量及时排放出去，从而保证功率模块工作在有效温度范围以内，避免芯片温度升高，导致器件失效。

功率模块包括芯片、散热基板和散热底座，散热底座内形成有散热介质槽以容纳从入口流入并从出口流出的散热介质。散热基板下表面形成有针翅，针翅插入散热介质中以为散热基板上方的芯片进行散热。

现有技术中散热基板下表面的针翅均匀排布、结构相同。

散热基板上安装有多个芯片，当各个芯片的功耗接近时，例如三相逆变全桥结构，U相、V相、W相芯片的功耗接近，且U相芯片位于散热介质入口处，W相芯片位于散热介质出口处，V相芯片位于U相芯片与W相芯片之间。由于散热介质在入口处的温度低于出口处的温度，散热基板下表面的针翅均匀排布、结构相同导致靠近出水口的芯片的结温高于靠近入水口的芯片的结温，导致出口处的芯片成为整个模块的散热短板。对于三相逆变全桥结构，W相芯片的结温高于V相芯片的结温。

散热基板上安装有多个芯片，当各个芯片的功耗不同时，由于散热基板下表面的针翅均匀排布、结构相同，导致功耗高的芯片成为整个模块的散热短板。

综上所述，现有技术中散热基板下表面的针翅均匀排布、结构相同，造成了散热介质出口处芯片或功耗高的芯片成为整个模块的散热短板。

发明内容

针对上述现有技术中的问题，本申请提出了一种散热基板以及功率模块。散热基板的下表面形成有针翅，其中，在对散热需求高的区域针翅的密度大，在对散热需求低的区域针翅的密度小，从而提高对散热需求高的区域的换热效率，有利于避免出现散热短板；或者，将横截面呈椭圆形的针翅布置在对散热需求高的区域，由于椭圆形针翅有较高散热，有利于避免该区域成为散热短板；或者，不同芯片安装区域的针翅横截面的形状不同，使得模块在保持散热性能的前提下，冷却液流阻降低。

第一方面，本发明提供了一种散热基板，该散热基板的下表面形成有多个针翅，所述针翅构造为以下一种或几种：在散热需求高的区域针翅分布的密度大、具有第一结构以及包括第一结构和不同于第一结构的其他结构的组合。利用该散热基板，散热基板的下表面形成有针翅，其中，在对散热需求高的区域针翅的密度大，在对散热需求低的区域针翅的密度小，从而提高对散热需求高的区域的换热效率，有利于避免出现散热短板；将第一结构的针翅布置在对散热需求高的区域，由于第一结构的针翅有较高散热能力，有利于避免该区域成为散热短板；不同芯片安装区域的针翅横截面的形状不同，使得模块在保持散热性能的前提下，冷却液流阻降低。

在第一方面的一个实施方式中，从散热介质入口处到散热介质出口处，针翅的密度逐渐增大。通过该实施方式，有利于从散热介质入口处到散热介质出口处逐步提升散热基板的散热效率，有利于避免出口处的芯片成为整个模块的散热短板。