[实用新型]用于绝缘栅双极型晶体管的散热装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及散热技术领域，特别涉及一种用于绝缘栅双极型晶体管的散热装置。

背景技术

IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor，绝缘栅双极型晶体管)是由BJT(Bipolar Junction Transistor，双极型三极管)和绝缘栅型场效应管组成的复合全控型电压驱动式功率半导体器件，兼有MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor，金氧半场效晶体管)的高输入阻抗和GTR(Giant Transistor，电力晶体管)的低导通压降两方面的优点。IGBT作为重要的能源转换和传输的核心器件，广泛应用于电力系统直流工程、轨道交通、智能电网、航空航天、电动汽车与新能源装备等领域。

IGBT器件具有节能、安装维修方便和散热稳定等特点。目前大部分IGBT器件应用于低功率模式，但IGBT器件本身效率低，通流能力弱导致其通流能力受到限制，且在低功率运行时，会导致IGBT性能下降，损耗非常快速，尤其是对于昂贵的IGBT而言，具有不可逆的破环作用。随着大功率IGBT器件技术的突破，大功率IGBT承担着电能转换的任务。

目前IGBT功率转换效率中大部分能量均用于发热，并通过散热耗散出去。IGBT运行时热流密度高，散热散不出去或散热慢，留在IGBT本身的热量多，导致局部面积发热集中，使得IGBT器件加速热老化；另外叠加磁场和电场的复合作用可能对IGBT器件造成损耗和损坏。IGBT器件发热问题长期制约大功率IGBT的器件发展，很难大规模高效应用于大功率能量传输领域。因而如何提高和解决IGBT的散热问题成为提升IGBT器件通流能力、参数性能提升和大功率规模化应用的技术难题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种用于绝缘栅双极型晶体管的散热装置，以解决绝缘栅双极型晶体管在运行时热流密度高导致散热慢的问题。

根据本实用新型的实施例提供了一种用于绝缘栅双极型晶体管的散热装置，包括：第一散热组件和设于所述第一散热组件一侧的第二散热组件；

所述第一散热组件包括铜合金基板、激光焊接层、引线基板、导热引线、绝缘导热层、铜皮层、铜基板以及防溢阻塞槽；

所述铜合金基板连接于所述绝缘导热层的一侧，所述激光焊接层连接于所述铜合金基板上，用于将所述铜合金基板与绝缘栅型双极型晶体管相焊接，所述激光焊接层与所述铜合金基板之间设有第一液态合金；

所述引线基板连接于所述铜合金基板上，所述导热引线的一端与所述引线基板连接，所述引线基板与所述铜合金基板之间设有第二液态合金；

所述铜皮层连接于所述绝缘导热层的另一侧，所述铜基板与所述铜皮层连接，所述铜皮层与所述铜基板之间设有第三液态合金；

所述铜基板上，与所述第三液态合金层相反的一侧，设有固态合金；

所述铜基板内，设有连通所述第三液态合金和所述固态合金的毛细管道；

所述防溢阻塞槽密封设于所述固态合金的外部；

所述第二散热组件包括散热承接基板、循环管道及数个散热直管；

所述散热承接基板与所述固态合金连接；

所述循环管道嵌设于所述散热承接基板内部，所述数个散热直管与所述散热承接基板相连接；

所述循环管道内部设有所述第一液态合金。

优选地，所述循环管道外部设有气隙循环变压器。

优选地，所述循环管道包括散热绝缘铜管，以及连接于所述散热绝缘铜管两端的连接管，所述连接管的内径大于所述散热绝缘铜管的内径。

优选地，所述散热绝缘铜管呈M形。

优选地，所述气隙循环变压器设于所述散热绝缘铜管与所述连接管相连接的区域。

优选地，所述第一散热组件外部设有绝缘屏蔽外壳。

优选地，所述导热引线的另一端穿过所述绝缘屏蔽外壳，固定于所述绝缘屏蔽外壳的外壁。

优选地，所述数个散热直管相互间隔且平行设置。