[其他]散热装置的制造方法及用该方法生产的散热器

说明书

本发明是关于冷却器的制造方法，及由该方法生产的冷却器。

根据半导体技术领域近来的发展，在4000V、3000A或更高的参数下工作的，直接由光信号触发的大容量半导体器件已被开发出来，并得到了实际应用。在这种半导体器件中，由于数千瓦的热量产生在半导体器件的电极上的一块小区域内，因此需要一种具有极大冷却能力的冷却装置。

为了满足这一需要，到目前为止已提出用导热性能好的金属，如用铜或铝制成散热装置，穿过散热装置的流体冷却剂循环通道是做成“之”字形的。一种典型的应用是把所需数目的散热装置分别放在两个半导体器件，如二极管、可控硅、闸门关断（GTO）可控硅整流器等类似的半导体器件之间。而且把这种散热装置的那些冷却剂通道用若干绝缘材料制成的冷却剂供给管连接起来，以形成一个冷却剂循环通路。通过在管路中配置的冷却剂循环泵，使象水一类的液体冷却剂循环穿过冷却剂循环通路。使在半导体器件中产生的热量传入到冷却剂中，并被带出半导体器件。

然而在上述的散热装置中，不但因为穿过导热金属件的循环通路是做成“之”字形的，而且因为流体冷却剂流过每个散热装置的循环通路时的水头损失很大，需要配备大功率的泵来循环液体冷却剂，这样就导致散热装置比较厚。此外，在每个散热装置中，流体冷却剂在循环通路的入口和出口处的温差相当大，这会造成半导体器件热应力的增加，需要在冷却剂循环通路中设置一台大容量的热交换器。

本发明的目的是要提供一种冷却半导体器件一类的叠加装置的散热装置和一种生产这种散热装置的方法，以基本消除现有技术的缺点。

本发明的另一个目的是要提供一种散热装置和生产这种散热装置的方法，该方法简单、经济而且能够消除泄漏的可能性。

本发明的再一个目的是要提供一种散热装置，该装置的厚度大大减少而工作性能明显改善。

本发明的这些目的可通过一种制造散热装置的方法来实现，它包括下列步骤：准备一根由导热材料制成的管子，然后将管子的中部弯成环形，使两侧管子自中部弯曲部分开始并排地朝同一方向延伸，再将这样弯曲的管子盘绕成螺旋形，使弯成的中间部分位于中部，管子的两侧部分形成一个流入通道和一个回流通道，以使流体冷却剂从中流过，从而制造出这种散热装置。

另一方面，本发明还提供了一种冷却叠加装置用的散热装置，它包括一根导热材料制成的管子，管子形成冷却剂的流入通道和回流通道，和一个位于该流入通道和该回流通道之间的中间部分，该中间部分被弯曲和盘绕，从而该流入和回流通道形成自该中间部分始的螺旋管。

最好使该管子具有矩形截面，并由并排盘绕成为螺旋形的管子的两侧部分形成该流入和回流通道。

按照附图：

图1是冷却半导体器件的普通散热装置;

图2是散热装置现有结构的变形;

图3是本发明的散热装置的最佳实施例的俯视图;

图4是沿图3Ⅳ-Ⅳ线的剖视图;

图5是相当于图4的另一剖视图，是本发明的另一实施例;

图6是本发明的散热装置的又一实施例的俯视图;

图7是沿图6Ⅶ-Ⅶ线的剖视图;

图8是再一种实施例的俯视图，其中散热块采用了另一种方式的电线接头;

图9是沿图8Ⅸ-Ⅸ线的剖视图;

图10是一个半导体电路图，其中图8所示的散热装置用在其连接上是有利的。

图11是一个半导体电路图，其中图12所示的散热装置用于冷却半导体器件是有利的;

图12是构成本发明另外一种实施例的双联散热装置的俯视图。

最佳实施例的说明

在开始说明本发明之前，先参考图1和图2更详细地说明散热装置的现有结构。

使用现有散热装置时，通常是把许多液体冷却型散热装置（1）以堆块（4）的形式堆积起来，每一个散热块都被插到两个相邻的扁平形半导体器件，例如图1所示的二极管、可控硅、闸门关断可控硅整流器或类似的半导体器件之间，再用几吨重的压力把它们压在一起，通过许多绝缘材料做的管子（3）把各个散热装置（1）相互联接起来。通过也是由绝缘材料做的主管路（6），用泵向散热装置供给水一类的液体冷却剂（5），从散热器中流出的冷却剂中的热量，通过配置在液体冷却剂循环通路中的热交换器被交换出去。

在上述方案中，每个散热器都包括一块如铜或铝这样的导热材料块，其中贯穿了一条波浪形的冷却剂通道（9），液体冷却剂（5）通过通道（9）端部的入口和出口流入和流出每个散热块（1）的冷却剂通道（9）。

上述通道（9）也可用铜管或铝管（11）弯成如图（2）所示的波浪形，然后浇铸在散热块中。