[发明专利]用于大功率半导体模件的液体冷却装置

权利要求书

1.一种用于大功率半导体模件(14)的液体冷却装置(1)，包括多个依次配置在一冷却表面(3)上的发热的子模件(8a-h)，每个子模件(8a-h)包含至少一个功率半导体装置，该装置安装到电绝缘陶瓷基底上，并且熔焊到陶瓷基底的底侧的冷却表面(3)上，所述液体冷却装置(1)的壳体(2)内具有液体腔(4)，冷却液流过该液体腔，冷却表面(3)形成在液体腔的上侧，其特征在于，液体冷却装置(1)的壳体(2)由金属陶瓷合成材料铸造而成，它至少位于冷却表面(3)的区域内，其热膨胀系数与陶瓷基底或子模件(8a-h)的功率半导体装置的热膨胀系数相一致，以及一个辅助装置(11a-h；12)，用于改善冷却面(3)和盛放在液体冷却装置(1)的液体腔(4)内的冷却液体之间的热传递性能。

2.如权利要求1所述的液体冷却装置，其特征在于，壳体材料的热膨胀系数小于10ppm/k，最好小于7ppm/k。

3.根据权利要求2所述的液体冷却装置，其特征在于，壳体材料采用碳化硅合成材料，最好是碳化铅硅(AlSic)或碳化铜硅(CuSic)，并且壳体(2)是由这些材料铸造而成。

4.根据权利要求1-3之一的液体冷却装置，其特征在于，冷却装置(1)的整个壳体(2)的用料具有相互适配的热膨胀系数。

5.根据权利要求1-3之一的液体冷却装置，其特征在于，与冷却表面(3)相对设置的壳体底板(13)采用不同的材料制成，例如塑性材料。

6.根据权利要求1-5之一的液体冷却装置，其特征在于，辅助装置(11a-h；12)包括多个从冷却面(3)插入液体腔(4)的杆(12)。

7.如权利要求6所述的液体冷却装置，其特征在于，杆采用与冷却表面(3)相同的材料制成，而且这些杆是与冷却表面(3)一体形成的。

8.根据权利要求6和7之一的液体冷却装置，其特征在于，杆(12)是圆柱形的，其圆柱体轴芯垂直于冷却液面(3)布置。

9.根据权利要求6-8之一的液体冷却装置，其特征在于，所述杆(12)呈六角形对称布置。

10.根据权利要求6-9之一的液体冷却装置，其特征在于，杆(12)组合成杆组(11a-h)，并且各个杆组(11a-h)与子模件(8a-h)相对应。

11.根据权利要求10的液体冷却装置，其特征在于，装置(10)用于限制液体腔(4)内的冷却液流基本上流向杆组(11a-h)所处的区域。