一种液冷式散热装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种液冷式散热装置，其散热性能高且体积小，可用于高密度的高频开关电源等场景。所述散热装置包括金属材料制成的基板和散热管，其中，所述基板上设置有与散热管形状对应的容纳结构，散热管与基板之间接触的部位设置锡膏后通过压力压入基板上的容纳结构中，在散热管与基板所接触的部位之间形成均匀的致密锡膏层；加热锡膏后在基板和散热管之间形成均匀的致密冶金连接。

【技术实现步骤摘要】
一种液冷式散热装置
本技术涉及散热
，尤其涉及一种液冷式散热装置。
技术介绍
随着绝缘栅双极型晶体管(InsulatedGateBipolarTransistor，IGBT)等功率器件的快速发展，高频开关电源广泛运用于晶体生长、电解等行业。基于竞争的日益激烈，对电源体积及成本的进一步要求，高频开关电源正向高密度化的方向发展。然而，功率器件的发热即影响其使用寿命，也影响散热空间的体积。现有技术中多采用强制风冷方式进行散热，存在冷却效果差，体积大等不足之处。申请公布号为CN104681515A的技术专利申请公开了一种新型压管式IGBT水冷板，其通过CNC表面外型加工处理将改进型S形流道压扁，并保证改进型S形流道铜管露出平面与水冷板基板在同一平面。并且S形流道和槽腔之间填充微量的高导热性环氧树脂。然而，由于其水冷基板和流道铜管均为金属材料制成，由于中间仅填充了微量环氧树脂，因此，一方面，水冷基板和流道铜管之间存在必不可少的间隙，从而降低导热性能；另一方面，环氧树脂与两侧的水冷基板和流道铜管均无法冶金连接，导致水冷板的散热效果受限于环氧树脂的导热性能。申请公布号为CN105636415A的技术专利申请公开了一种水冷散热板，其包括水冷基板、水冷管道、焊锡水冷管道从水冷基板的一端穿到水冷基板的内部通孔内，然后将焊锡置于水冷基板上表面的长槽内，接着熔融焊锡，使熔融的焊锡充注于水冷基板与水冷管道之间的间隙内。通过这种方式，虽然能够部分地使水冷基板和水冷管道冶金连接，但是由于其是将焊锡熔融后充注在水冷基板与水冷管道之间，并不能有效填充水冷基板与水冷管道之间微小密闭空隙，因此同样存在导热性能不佳的问题。
技术实现思路
本技术的目的之一至少在于，针对上述现有技术存在的问题，提供一种液冷式散热装置，其散热性能高且体积小，可用于高密度的高频开关电源等场景。为了实现上述目的，本技术采用的技术方案为：一种液冷式散热装置，其包括金属材料制成的基板和散热管，其中，所述基板上设置有与散热管形状对应的容纳结构，所述容纳结构的截面为下部略宽的U型，散热管与基板之间接触的部位设置锡膏后通过压力压入基板上的容纳结构中，在散热管与基板所接触的部位之间形成均匀的锡膏层；加热锡膏后在基板和散热管之间形成均匀的冶金连接。优选地，所述基板上的容纳结构的截面高度小于压入前的散热管的截面高度，压入后的散热管与基板表面形成平整表面。优选地，所述基板上的容纳结构的截面高度大于压入后的散热管的截面高度，通过在基板上表面与散热管上表面之间压入锡膏，使散热管与基板表面形成平整表面。优选地，所述散热管在压入基板前的截面为O型或D型。优选地，所述基板为矩形或圆形。优选地，所述散热管为I形、U形、M形、S形、或者螺旋形。优选地，所述散热管的入口和出口位于基板的同一侧或者不同侧面上。优选地，所述基板由铝或铜制成。优选地，所述散热管由铜制成。优选地，所述散热装置还包括连接管，其具有连接散热管的入口和出口的机构，用于并联或者串联两个以上散热管。综上所述，由于采用了上述技术方案，本技术至少具有以下有益效果：通过在散热管的外表面包锡膏后压入基板上的容纳结构中，能够有效排除基板与散热管道之间微小密闭空隙，从而提高导热效率；在基板和散热管之间形成均匀的致密冶金连接，能够进一步提高散热装置的散热性能。附图说明图1是本技术一实施例提供的液冷式散热装置的立体结构示意图；图2是图1所示液冷式散热装置的正视图；图3是本技术一实施例提供的液冷式散热装置中基板的立体结构示意图；图4是本技术另一实施例提供的液冷式散热装置的立体结构示意图；图5是本技术又一实施例提供的液冷式散热装置的立体结构示意图；图6是图5所示液冷式散热装置的正视图。具体实施方式下面结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明，以使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。如图1和图2所示，本技术一实施例公开的一种液冷式散热装置，其包括金属材料制成的基板1和散热管2，其中，所述基板1上设置有与散热管形状对应的容纳结构3，散热管2与基板1之间接触的部位设置锡膏后通过压力压入基板上的容纳结构3中，在散热管2与基板1所接触的部位之间形成均匀的锡膏图层4，相较于传统方式，能够形成更为致密的锡膏图层；加热锡膏后在基板1和散热管2之间形成均匀的冶金连接，相应地能够获得更为致密的均匀冶金连接。通过在散热管的外表面包锡膏后压入基板上的容纳结构中，能够有效排除基板与散热管道之间微小密闭空隙，从而提高导热效率；在基板和散热管之间形成均匀的致密冶金连接，能够进一步提高散热装置的散热性能。如图3所示，在优选的实施例中，基板1上的容纳结构的截面高度小于压入前的散热管的截面高度，而压入后的散热管与基板表面形成平整表面，从而可以与电源中其他部件充分接触。进一步地，基板1上的容纳结构的截面为下部略宽的U型，可以容纳散热管引挤压而膨胀的部分和被压入的锡膏，从而可以使散热管2与基板1更致密地连接，而不会形成空腔，对应地散热管2的截面可以为O型或D型。制造时，先在如图3所示的基板上形成与散热管形状对应的M形的容纳结构3，也可以根据散热装置所应用的电源设备中功率器件的发热量或安装方式设置为相匹配的形状，例如可以为I形、U形、、S形、螺旋形等。同样的，可以根据散热装置所应用的电源设备中功率器件的安装情况来选择基板的形状，例如矩形、圆形等。可以在散热管底部涂覆锡膏或者在基板上的容纳结构中涂覆锡膏后，此时散热管可以略微凸出基板的表面，随后通过压力将散热管和锡膏压入容纳结构中，使散热管在容纳结构中产生形变，从而排除散热管与基板之间的各种空隙，同时锡膏因挤压形成均匀的致密锡膏层。然后对散热装置进行整体加热，使锡膏熔化，其合金成分冷却凝固后在散热管与基板之间形成均匀致密的冶金连接。一方面，通过挤压使散热管与基板通过锡膏实现了更致密的连接，增强了散热效果，另一方面，所形成的冶金连接能够进一步提高散热装置的导热性。在优选的实施例中，单根散热管的入口和出口可以位于基板的同一侧或者不同侧面上，从而可以适应不同的电源为散热装置所预留的冷却剂流向。如图4所示，在进一步优选的实施例中，单根散热管的入口6和出口7分别位于基板的不同侧面上，所述散热装置还可以进一步包括连接管5，其具有分别连接散热管的入口和出口的机构(比如螺纹连接、焊接等)，从而将两根散热管串联，因此可以增加散热管内冷却剂的流动距离，从而进一步提供散热效率。如图5和图6所示，在优选的实施例中，可以通过4根I型散热管经过3个连接管5形成M型散热管，从而可以降低散热管的成型难度，降低散热器的结构成本，并可以实现散热装置的灵活组装。并且，如图6所示，基板上的容纳结构的截面高度大于压入后的散热管的截面高度，通过在基板上表面与散热管上表面之间压入锡膏，使散热管与基板表面形成平整表面。以上实施方式仅用于说明本技术的较佳实施例，而非对本技术的限制。相关
的技术人员在不脱离本技术的原则和范围的情况下，做出的各种替换、变型以及改进均应包含在本技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种液冷式散热装置，其特征在于，所述散热装置包括金属材料制成的基板和散热管，其中，所述基板上设置有与散热管形状对应的容纳结构，所述容纳结构的截面为下部略宽的U型，散热管与基板之间接触的部位设置锡膏后通过压力压入基板上的容纳结构中，在散热管与基板所接触的部位之间形成均匀的锡膏层；加热锡膏后在基板和散热管之间形成均匀的冶金连接。

【技术特征摘要】
1.一种液冷式散热装置，其特征在于，所述散热装置包括金属材料制成的基板和散热管，其中，所述基板上设置有与散热管形状对应的容纳结构，所述容纳结构的截面为下部略宽的U型，散热管与基板之间接触的部位设置锡膏后通过压力压入基板上的容纳结构中，在散热管与基板所接触的部位之间形成均匀的锡膏层；加热锡膏后在基板和散热管之间形成均匀的冶金连接。2.根据权利要求1所述的散热装置，其特征在于，所述基板上的容纳结构的截面高度小于压入前的散热管的截面高度，压入后的散热管与基板表面形成平整表面。3.根据权利要求1所述的散热装置，其特征在于，所述基板上的容纳结构的截面高度大于压入后的散热管的截面高度，通过在基板上表面与散热管上表面之间压入锡膏，使散热管与基板表...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘达贵，周文全，
申请(专利权)人：四川英杰电气股份有限公司，
类型：新型
国别省市：四川,51