[发明专利]基于环路热管的IGBT模块散热器及其制造方法

权利要求书

1.基于环路热管的IGBT模块散热器，包括基板、散热底座、水冷换热器和至少2根环路热管，所述IGBT模块固定于基板的正面，所述散热底座固定于基板的背面，所述环路热管的蒸发段固定于散热底座内，所述环路热管的冷凝段固定于水冷换热器内,所述蒸发段通过环路热管的连接段与冷凝段连通；其特征在于：所述冷凝段位于蒸发段的上方，所述蒸发段设置第一螺旋部，且自第一螺旋部的进液口至第一螺旋部的出汽口螺旋上升。

2.根据权利要求1所述的基于环路热管的IGBT模块散热器，其特征在于：所述第一螺旋部的各个管道自内向外分布，且自内向外的各个管道的旋距依次增大，所述第一螺旋部的各个出汽口在圆周上等角度分布。

3.根据权利要求2所述的基于环路热管的IGBT模块散热器，其特征在于：所述冷凝段设置第二螺旋部，且自第二螺旋部的进汽口至第二螺旋部的出液口螺旋下降。

4.根据权利要求3所述的基于环路热管的IGBT模块散热器，其特征在于：所述第二螺旋部的各个管道自内向外分布，且自内向外的各个管道的旋距依次增大，所述第二螺旋部的各个进汽口在圆周上等角度分布。

5.根据权利要求1所述的基于环路热管的IGBT模块散热器，其特征在于：所述环路热管的数量为4根。

6.根据权利要求4所述的基于环路热管的IGBT模块散热器，其特征在于：所述水冷换热器的冷水入口管道位于冷凝段的上方，且与第二螺旋部中旋距最小的管道具有一定的角度，所述水冷换热器的冷水出口管道位于冷凝段的下方。

7.根据权利要求4所述的基于环路热管的IGBT模块散热器，其特征在于：所述环路热管使用的材料为铜；所述散热底座使用的材料为铜；所述蒸发段与散热底座一体成型。

8.根据权利要求7所述的基于环路热管的IGBT模块散热器，其特征在于：所述基板为氮化硅陶瓷基板，所述氮化硅陶瓷基板的正面与IGBT模块之间设置有第一合金层，所述IGBT模块通过与第一合金层焊接固定于氮化硅陶瓷基板的正面；所述氮化硅陶瓷基板的背面与散热底座之间设置有第二合金层，所述散热底座通过与第二合金层焊接于氮化硅陶瓷基板的背面。

9.根据权利要求8所述的基于环路热管的IGBT模块散热器，其特征在于：所述第一合金层为第一Ag-Cu-Ti合金层或第一Ag-Ni-Ti合金层；所述第二合金层为第二Ag-Cu-Ti合金层或第二Ag-Ni-Ti合金层。

10.根据权利要求9所述的基于环路热管的IGBT模块散热器的制备方法，其特征在于包括下述步骤：

（1）所述环路热管的冷凝段通过拉拔成型，使冷凝段设有第二螺旋部，并将冷凝段固定于冷水换热器中；

（2）所述散热底座与环路热管的蒸发段通过铸造一体成型，且散热底座内的蒸发段的管道通过砂芯实现；

（3）所述冷凝段和蒸发段都通过焊接与环路热管的连接段连接，使冷凝段的进汽口与蒸发段的出汽口连通，令冷凝段的出液口与蒸发段的进液口连通；

（4）所述氮化硅陶瓷基板的正面和背面分别设置第一合金层和第二合金层，再通过焊接分别将IGBT模块和铜材料的散热底座固定于氮化硅陶瓷的正面和背面。