(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210942074.1 (22)申请日 2022.08.08 (71)申请人 华为数字能源技 术有限公司 地址 518043 广东省深圳市福田区香蜜湖 街道香安社区安托山六路33号安托山 总部大厦A座研发39层01号 (72)发明人 王恒　李霁阳　陈惠斌　 (74)专利代理 机构 北京同达信恒知识产权代理 有限公司 1 1291 专利代理师 黄冠雄 (51)Int.Cl. H01L 23/367(2006.01) H01L 23/373(2006.01) H01L 23/44(2006.01) H01B 3/20(2006.01)H01B 3/46(2006.01) H05K 7/20(2006.01) (54)发明名称 功率模组、 逆变 器与车辆 (57)摘要 本申请提供了一种功率模组、 逆变器与车 辆。 该功率模组包括芯片、 导热层和散热组件， 导 热层的导热系数大于或等于200W/mK； 散热组件 包括散热壳体， 散热壳体围设形成一容纳空间， 芯片和导热层设于容纳空间内； 其中， 散热壳体 的至少部分为中空壳体， 芯片的至少一侧通过导 热层与中空壳体接触； 中空壳体内填充有用于对 导热层进行冷却的冷却介质， 冷却介质为绝缘的 流体介质。 本申请的功率模组， 利用散热壳体和 具有绝缘性质的冷却介质实现芯片的绝缘和密 封， 无需额外设置陶瓷层作为绝缘层， 可显著降 低该功率模组的热阻， 提高功率模组的散热性能 以及可靠性。 权利要求书1页 说明书5页 附图3页 CN 115424991 A 2022.12.02 CN 115424991 A 1.一种功率模组， 其特征在于， 包括芯片、 导热层和散热组件， 所述导热层的导热系数 大于或等于20 0W/mK； 所述散热组件包括散热壳体， 所述散热壳体围设形成一容纳空间， 所述芯片和所述导 热层设于所述 容纳空间内； 其中， 所述散热壳体的至少部分为中空壳体， 所述芯片的至少一侧通过所述导热层与 所述中空壳体接触； 所述中空壳体内填充有用于对所述导热层进行冷却的冷却介质， 所述 冷却介质为 绝缘的流体介质。 2.根据权利要求1所述的功率模组， 其特征在于， 所述芯片的热膨胀系数与 所述导热层 的热膨胀系数之差小于或等于 50％。 3.根据权利要求1或2所述的功率模组， 其特征在于， 所述导热层的厚度大于或等于 2mm， 且小于或等于 5mm。 4.根据权利要求1 ‑3任一项所述的功率模组， 其特征在于， 所述导热层的材质选自铜、 铝或金刚石中的至少一种。 5.根据权利要求1 ‑4任一项所述的功率模组， 其特 征在于， 所述 流体介质包括冷却油。 6.根据权利要求1 ‑5任一项所述的功率模组， 其特征在于， 所述中空壳体设有入口和出 口， 所述冷却介质自所述入口流入所述中空壳体内部， 并从所述出口流出。 7.根据权利要求6所述的功率模组， 其特征在于， 所述中空壳体内设有散热齿， 所述冷 却介质能够流经 所述散热齿之间的空隙。 8.根据权利要求1 ‑7任一项所述的功率模组， 其特征在于， 所述中空外壳的外部设有散 热齿。 9.根据权利要求1 ‑8任一项所述的功率模组， 其特征在于， 所述中空壳体包括封装板和 盖板， 所述封装板 靠近所述芯片设置， 所述盖 板设于所述封装板的背离所述芯片的一侧。 10.根据权利要求9所述的功率模组， 其特征在于， 所述盖板的朝向所述封装板的一侧 设有凹槽 。 11.根据权利要求9所述的功率模组， 其特征在于， 所述封装板的朝向所述盖板的一侧 设有凹槽 。 12.一种逆变器， 其特征在于， 所述逆变器包括辅助组件和如权利要求1 ‑11任一项所述 的功率模组， 所述辅助组件和所述功率模组连接 。 13.一种车辆， 其特征在于， 包括动力电池、 发动机和如权利要求12所述的逆变器， 所述 逆变器设于所述动力电池和所述发动机之间。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115424991 A 2功率模组、 逆变 器与车辆 技术领域 [0001]本申请涉及功率器件， 具体涉及一种功率模组、 逆变 器与车辆 。 背景技术 [0002]绝缘栅双极型晶体管(insulated  gate bipolar transistor， IGBT)功率模组是 电动汽车直流交流转换的核心器件。 近年来， 随着电动汽车的蓬勃发展， 对IGB T功率模组的 性能提出了更高的要求， 例如更高的电能转换效率、 更小的体积与质量、 能适应车规 苛刻要 求的更高的可靠性。 [0003]针对功率器件的可靠性， 现有封装方案是利用陶瓷层实现芯片与外界的绝缘设 置， 然后利用设置在陶瓷层外部的散热组件对芯片进 行散热。 该封装方案中， 陶瓷层为芯片 提供绝缘的封装空间， 散热组件对芯片进 行散热。 其中， 陶瓷层与散热组件之间可通过硅酯 材料实现连接， 这样， 芯片产生的热量需通过陶瓷层和硅酯层传导至散热组件进 行散热。 由 于陶瓷层的导热性能较差， 而功率组件其经常需要瞬时高压 ‑低压的转换， 产生的热量较 高， 往往无法及时将芯片产生的热量传递至外部， 易于会导致芯片的损毁， 进而降低功 率模 组的可靠性。 发明内容 [0004]本申请提供了一种功率模组、 逆变 器与车辆， 以提高功率模组的可靠性。 [0005]第一方面， 本申请提供一种功率模组， 该功率模组包括芯片、 导热层和散热组件， 导热层的导热系数大于或等于200W/ mK； 散热组件包括散热壳体， 散热壳体围设形成一容纳 空间， 芯片和导热层设于所述容纳空间内； 其中， 散热壳体的至少部分为中空壳体， 芯片的 至少一侧通过导热层与中空壳体接触； 中空壳体内填充有用于对导热层进 行冷却的冷却介 质， 冷却介质为 绝缘的流体介质。 [0006]本申请的功率模组， 芯片和导热层设于散热壳体形成的容纳空间内， 由于采用导 热系数大于或等于200W/mK的导热层， 相 对于陶瓷层， 可使该导热层具有超高的传热效率， 芯片产生的热量可通过该导热层迅速传递至散热 组件。 同时， 本申请的功率模组中， 散热 组 件的散热壳体至少 部分为中空壳体， 在中空壳体中填充有绝缘的流体介质作为冷却介质， 该冷却介质除可及时吸收自导热层传递至散热壳体的热量外， 还可为芯片提供绝缘的封装 环境， 增加芯片与外部环境器件的绝缘性， 从而提高功率组件的可靠性。 由此， 本申请的功 率模组， 利用散热壳体和具有绝缘性质的冷却介质实现芯片的绝缘和密封， 无需额外设置 陶瓷层作为绝缘层， 由此可消除传统作为绝限层的陶瓷层的热阻， 进而可显著降低该功率 模组的热阻， 提高功率模组的散热性能。 [0007]此外， 本申请功率模组所用的冷却介质， 可为油冷介质， 可与油冷电机共用一套冷 却系统， 进 而可解决水冷系统与油冷电机无法深度融合的问题。 [0008]在一种可选 的实现方式中， 中空壳体设有入口和出口， 冷却介质可自入口流入中 空壳体内部， 并可从出口流出。 冷却介质可为 流动介质， 可循环使用。说　明　书 1/5 页 3 CN 115424991 A 3