一种IGBT模块散热用相变介质及制备方法和应用与流程

一种igbt模块散热用相变介质及制备方法和应用
技术领域
1.本发明涉及一种igbt模块散热用相变介质及制备方法和应用。


背景技术：

2.igbt模块为新型功率半导体器件的主型器件，在1—100khz的频率应用 范围内占据重要地位，广泛应用于工业、4c(通信、计算机、消费电子、汽车 电子)、航空航天、国防军工等传统产业领域以及轨道交通、新能源、智能电 网、新能源汽车等战略性新兴产业领域。
3.一般情况下流过igbt模块的电流较大，使得器件的温度过高，工作效率 会下降，散热不好会造成损坏影响整机的工作运行。特别是那些需要连续工 作的设备，对于igbt模块的依赖更大，需要有好的散热系统来做保障。最常 用的有被动式鳍片散热，风冷散热，这些散热方式，成本较低，使用方便应 用比较广泛。但是也有很多的制约因素，热量的堆积较多无法及时散出去， 散热效果很快达到瓶颈，这种情况下igbt模块面临很大困境，特别在密闭的 大功率变频器内部，由于空间有限，通过传统的翅片散热方式难以将热量传 导至变频器外部，因此igbt运行温度高于75℃以上，影响变频器输出。


技术实现要素：

4.本发明要解决的技术问题是克服现有技术中igbt模块存在热量的堆积 无法散出的缺陷，提供一种用于大功率变频器中igbt模块散热的相变介质及 其使用方法。
5.为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：
6.本发明针对这一情况，使用比热容更大、散热更快的相变材料，并配合 铝翅片散热器及其结构，实现内外双循环加速散热，以满足工作环境恶劣情 况下大功率变频器能保持在50-60℃之间稳定输出大功率。
7.本发明的相变介质，能在45℃时实现相变，通过内外双循环加速散热； 由亚微米级铜粉和多元醇聚合物的混合物；所述铜粉粒径0.1～1微米之间； 所述多元醇聚合物的混合物为peg800和peg2000的混合物；所述多元醇 peg800和peg2000的质量比在0.1/0.9～0.2/0.8之间，优选的比例为 0.14/0.86～0.16/0.84之间；所述亚微米级铜粉和多元醇聚合物的混合物的 组成，铜粉和多元醇质量比优选0.01/0.99～0.2/0.8，优选的比例为 0.03/0.97～0.05/0.95；所述亚微米级铜粉和多元醇聚合物的混合物是在多 元醇加热融化情况下，加入亚微米级铜粉搅拌均匀而成；所述相变介质有效 利用内置翅片散热器结构和外置散热器强散热效果，能将igbt模块温度稳定 在50-60℃，保证高功率长时间运行工作。
8.本发明所达到的有益效果是：本发明充分利用相变介质的45℃相变触点， 实现内外双循环散热，将igbt模块运行温度稳定在50～60℃；本发明的多 元醇聚合物能有效分散亚微米级铜粉，保持导热颗粒团聚过大堵塞循环管路； 本发明有效利用变频器狭小内部空间，将热量携带至变频器外部散热。
具体实施方式
9.以下对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实 施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
10.实施例
11.本发明的相变介质的配比及相变介质的熔点及相变焓测试数据如下表所 示：
[0012][0013][0014]
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不 用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明， 对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技 术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发 明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包 含在本发明的保护范围之内。


技术特征：
1.一种igbt模块散热用相变介质，其特征在于，由亚微米级铜粉和多元醇聚合物的混合物；所述铜粉粒径0.1～1微米之间；所述多元醇聚合物的混合物为peg800和peg2000的混合物；亚微米级铜粉和多元醇聚合物的混合物的质量比为0.01/0.99～0.2/0.8。2.如权利要求1所述的igbt模块散热用相变介质，其特征在于，所述的多元醇聚合物的混合物中peg800和peg2000的质量比为0.1/0.9～0.2/0.8之间。3.如权利要求1所述的igbt模块散热用相变介质，其特征在于，所述的多元醇聚合物的混合物中peg800和peg2000的质量比为0.14/0.86～0.16/0.84之间。4.如权利要求1所述的igbt模块散热用相变介质，其特征在于，亚微米级铜粉和多元醇聚合物的混合物的质量比为0.03/0.97～0.05/0.95。5.权利要求1所述的igbt模块散热用相变介质的制备方法，其特征在于，在多元醇聚合物的混合物加热融化情况下，加入亚微米级铜粉搅拌均匀而成。6.权利要求1所述的igbt模块散热用相变介质的应用，其特征在于，将相变介质应用于铝翅片散热器，相变介质在内、外置铝翅片散热器之间循环。

技术总结
本发明公开了一种IGBT模块散热用相变介质及制备方法和应用，该相变介质为亚微米级铜粉和多元醇聚合物的混合物；所述铜粉粒径0.1～1微米之间；所述多元醇聚合物的混合物为PEG800和PEG2000的混合物；本发明充分利用相变介质的45℃相变触点，实现内外双循环散热，将IGBT模块运行温度稳定在50～60℃；多元醇聚合物的混合物能有效分散亚微米级铜粉，保持导热颗粒团聚过大堵塞循环管路；本发明有效利用变频器狭小内部空间，将热量携带至变频器外部散热。散热。


技术研发人员：江勇勇 贾涛 徐海龙
受保护的技术使用者：镇江硕阳电气设备有限公司
技术研发日：2021.12.30
技术公布日：2022/7/21