冉娅东 郑庆祥 金积德∗

(1.武汉理工大学现代汽车零部件技术湖北省重点实验室，湖北 武汉 430070；2.武汉理工大学汽车零部件技术湖北省协同创新中心，湖北 武汉 430070)

IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor，绝缘栅双极晶体管)具有体积小、功率高，热流密度大等特点[1]。而温度是影响其寿命的重要因素[2]，高温易导致其内部出现老化、失效等故障[3－5]。因此，对模块进行高效散热十分重要。

目前，IGBT 模块的常规散热方式主要是强迫风冷、液冷散热等。风冷散热系统经济、安全，但主要适用于小功率IGBT 模块，且散热能力提升有限。液冷散热系统虽散热高效，但需配备完整的液冷管路等装置，增加了散热系统的重量、体积、成本及可靠度等疑虑[6－8]。近年来，热管作为一种在电子芯片散热领域应用广泛的高效导热器件，其具有传热快、导热量大、可靠性高等优点[9]，若将之与强制风冷机制结合并合理运用于IGBT 模块，则能够在有效解决模块散热问题的同时兼备经济高效、重量轻、安全可靠等特点，因此如何提高热管散热器的散热性能至关重要。目前，IGBT 模块用热管散热器其散热性能的提升主要集中在热管外形的改造及翅片的结构设计。文献[10－11]提出的热管散热器结构是采用常规做法将经折弯、打扁的热管嵌入一体成型的散热器基座中，以通过增加基板的传热量及均温性来提高散热器的散热性能。文献[12－13]通过对翅片进行开孔、添加针翅等方式，以增加单个翅片的散热面积来提高传热量。文献[14－16] 通过对热管的蒸发腔室进行改进来提升散热器整体的传热性能。……