水冷散熱式功率半導(dǎo)體器件的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及電力半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及功率半導(dǎo)體器件。
【背景技術(shù)】
[0002]實際應(yīng)用中，單個功率半導(dǎo)體開關(guān)器件往往無法實現(xiàn)需要的功能，整流模塊通常由多個功率半導(dǎo)體開關(guān)器件連接組成，為保證各整流元件有良好的散熱，常規(guī)的風(fēng)冷通常單獨設(shè)置散熱片，造成需要較多的散熱片及較高的安裝成本，不利于整個整流模塊的結(jié)構(gòu)優(yōu)化，限制了其安裝使用。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]本實用新型目的在于是提供一種水冷散熱式半導(dǎo)體功率器件，以解決上述技術(shù)問題。
[0004]為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型的技術(shù)方案如下:
[0005]水冷散熱式半導(dǎo)體功率器件，包括一功率半導(dǎo)體模塊，其特征在于，所述功率半導(dǎo)體模塊的一側(cè)壁設(shè)有一水冷模塊，所述水冷模塊設(shè)有一進(jìn)水口、一出水口；
[0006]所述水冷模塊內(nèi)部設(shè)有金屬管路，所述金屬管路的一端與所述進(jìn)水口連通，所述金屬管路的另一端與所述出水口聯(lián)通；
[0007]所述水冷模塊的進(jìn)水口設(shè)有一 PH值調(diào)節(jié)過濾模塊，所述PH值調(diào)節(jié)過濾模塊包括一 PH值調(diào)節(jié)樹脂。
[0008]采用水冷模塊對功率半導(dǎo)體模塊進(jìn)行冷卻，散熱能力較強(qiáng)，允許承載較大的功率。此外，本實用新型通過在傳統(tǒng)的水冷模塊的進(jìn)水口設(shè)有一 PH至調(diào)節(jié)過濾模塊，便于調(diào)節(jié)水冷模塊水流通道內(nèi)的水質(zhì)PH值，防止因為水質(zhì)的PH值而照成對水流模塊內(nèi)的金屬管路的腐蝕，提高水冷模塊的使用壽命。
[0009]還包括一貯水裝置，所述進(jìn)水口通過一進(jìn)水管路連接所述貯水裝置；所述進(jìn)水口通過出水管路連接所述貯水裝置；
[0010]在所述進(jìn)水管路和所述出水管路中，至少其中之一設(shè)有水泵。
[0011 ] 進(jìn)水管路與出水管路通過貯水裝置進(jìn)行冷卻水的循環(huán)利用，通過水泵驅(qū)動水流流動。
[0012]所述功率半導(dǎo)體模塊還包括一用于封裝的封裝外殼，所述功率半導(dǎo)體模塊固定在所述封裝外殼內(nèi)；所述封裝外殼內(nèi)嵌有一溫度傳感器，所述溫度傳感器連接一信號處理模塊，所述信號處理模塊連接一變頻器，所述變頻器連接所述水泵。
[0013]本實用新型通過溫度傳感器檢測到功率半導(dǎo)體模塊的溫度，通過變頻器智能的調(diào)節(jié)水泵的轉(zhuǎn)速，從而根據(jù)實際情況調(diào)整水冷模塊內(nèi)部的水體流速。
[0014]所述水冷模塊包括兩個呈板狀的板基體，所述板基體一側(cè)開有與所述金屬管路彎曲情況相匹配的溝槽，所述溝槽的橫截面呈半圓弧狀；
[0015]兩個所述板基體固定連接形成一與所述金屬管路相匹配的容置槽。
[0016]所述溝槽至所述板基體的厚度不大于5_。
[0017]本實用新型通過水冷模塊的結(jié)構(gòu)設(shè)計，從而便于板基體與金屬管路的可拆卸連接，便于水冷模塊部件的更換，此外，本實用新型通過限定溝槽至所述板基體的厚度在保證冷卻效果的同時，保證板基體對金屬管路的固定。容置槽用于金屬管路的安裝與放置。
[0018]所述溝槽的縱截面呈弧度大于270度的圓弧狀排布于所述板基體一側(cè)。
[0019]本實用新型溝槽的結(jié)構(gòu)可使板基體內(nèi)的循環(huán)水水流通道得到延長，以增強(qiáng)循環(huán)水的作用時間，同時可減小水流阻力。水流在金屬管路內(nèi)流動時，沒有直角型折彎，而采用了圓弧狀，有助于減少水阻。
[0020]所述板基體開有溝槽側(cè)還開有一凹槽，所述凹槽距離所述溝槽不大于5mm。
[0021]本實用新型通過在溝槽側(cè)還設(shè)有一凹槽，兩塊板基體固定連接后，兩塊板基體的凹槽相結(jié)合，形成一制冷空間，溝槽內(nèi)設(shè)有的金屬管路在對功率半導(dǎo)體模塊進(jìn)行制冷時，同時也會對凹槽形成的制冷空間進(jìn)行制冷，同樣的制冷空間也會對功率半導(dǎo)體模塊進(jìn)行制冷。從而提高了制冷模塊的冷卻面積。
[0022]所述凹槽是一圓柱型凹槽，所述凹槽的中心軸線與所述溝槽的中心線處于同一直線上。
[0023]所述功率半導(dǎo)體模塊連接一電源輸入端子、整流輸出端子、控制端子，所述電源輸入端子固定在所述封裝外殼的一側(cè)，所述整流輸出端子位于所述封裝外殼的上方。
[0024]所述功率半導(dǎo)體模塊與所述水冷模塊之間設(shè)有絕緣層，所述絕緣層采用導(dǎo)熱硅膠制成的絕緣層。導(dǎo)熱硅膠具有良好的導(dǎo)熱性和絕緣性，有利于增強(qiáng)功率半導(dǎo)體模塊相對于外部的絕緣性，提高電焊機(jī)的安全性，同時利于導(dǎo)熱散熱。
[0025]所述水冷模塊的進(jìn)水口設(shè)有兩個，分別為第一進(jìn)水口、第二進(jìn)水口，所述第一進(jìn)水口設(shè)有的PH值調(diào)節(jié)過濾模塊是弱酸性陽離子交換樹脂，所述第二進(jìn)水口設(shè)有的PH值調(diào)節(jié)過濾模塊是弱堿性陰離子交換樹脂；
[0026]所述進(jìn)水管路設(shè)有兩個分支，分別為第一分支、第二分支，所述第一分支與所述第一進(jìn)水口聯(lián)通，所述第二分支與所述第二進(jìn)水口聯(lián)通；
[0027]所述第一分支上設(shè)有第一電磁閥，所述第二分支設(shè)有第二電磁閥；
[0028]所述進(jìn)水管路設(shè)有一總支，所述總支的一端與所述貯水箱聯(lián)通，另一端連接所述分支，所述總支上設(shè)有一 PH傳感器，所述PH傳感器連接一信號處理模塊，所述信號處理模塊連接所述第一電磁閥、所述第二電磁閥。
[0029]本實用新型通過PH傳感器從而檢測進(jìn)水管路上流經(jīng)的水的PH值，根據(jù)PH值的情況，從而途徑不同的PH值調(diào)節(jié)過濾模塊進(jìn)行PH值的調(diào)節(jié)。防止水質(zhì)的酸堿性問題腐蝕金屬管路。
【附圖說明】
[0030]圖1為本實用新型的一種結(jié)構(gòu)示意圖；
[0031]圖2為本實用新型水冷模塊的板基體的一種結(jié)構(gòu)示意圖；
[0032]圖3為本實用新型進(jìn)水口的局部結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0033]為了使本實用新型實現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體圖示，進(jìn)一步闡述本實用新型。
[0034]參見圖1、圖2、圖3，水冷散熱式半導(dǎo)體功率器件，包括一功率半導(dǎo)體模塊4，功率半導(dǎo)體模塊4的一側(cè)壁設(shè)有一水冷模塊5，水冷模塊5設(shè)有一進(jìn)水口、一出水口 ；水冷模塊5內(nèi)部設(shè)有的金屬管路，金屬管路的一端與進(jìn)水口連通，金屬管路的另一端與出水口聯(lián)通；水冷模塊5的進(jìn)水口設(shè)有一 PH值調(diào)節(jié)過濾模塊14，PH值調(diào)節(jié)過濾模塊14包括一 PH值調(diào)節(jié)樹脂。采用水冷模塊5對功率半導(dǎo)體模塊4進(jìn)行冷卻，散熱能力較強(qiáng)，允許承載較大的功率。此外，本實用新型通過在傳統(tǒng)的水冷模塊5的進(jìn)水口設(shè)有一 PH至調(diào)節(jié)過濾模塊14，便于調(diào)節(jié)水冷模塊5水流通道內(nèi)的水質(zhì)PH值，防止因為水質(zhì)的PH值而照成對水流模塊內(nèi)的金屬管路的腐蝕，提高水冷模塊5的使用壽命。
[0035]還包括一IC水裝置，進(jìn)水口通過一進(jìn)水管路連接IC水裝置；進(jìn)水口通過出水管路連接貯水裝置；在進(jìn)水管路和出水管路中，至少其中之一設(shè)有水泵。進(jìn)水管路與出水管路通過貯水裝置進(jìn)行冷卻水的循環(huán)利用，通過水泵驅(qū)動水流流動。
[0036]功率半導(dǎo)體模塊4還包括一用于封裝的封裝外殼，功率半導(dǎo)體模塊4固定在封裝外殼內(nèi)；封裝外