具塑胶框体的轻量化液冷板组及散热系统技术方案

本发明专利技术公开一种具塑胶框体的轻量化液冷板组及散热系统。液冷板组包括塑胶框体及至少一液冷腔体单元。塑胶框体包括多个侧壁、至少一容置开口及多个固定元件，其中多个侧壁相连接且定义形成至少一容置开口，以及多个固定元件设置于多个侧壁的部分侧壁中。液冷腔体单元与塑胶框体相组接且嵌设于塑胶框体的至少一容置开口，并曝露有至少一表面。本发明专利技术提供一种具塑胶框体的轻量化液冷板组及散热系统，其利用塑胶框体结合至少一液冷腔体单元，以提供足够的机械强度支撑液冷腔体单元，并使功率半导体器件得以锁附于液冷板组，或使液冷板组固定于系统板件，以达成散热及轻量化的目的。

【技术实现步骤摘要】
具塑胶框体的轻量化液冷板组及散热系统
本专利技术涉及一种液冷板组及散热系统，尤其涉及一种具塑胶框体的轻量化液冷板组及散热系统。
技术介绍
近年来，科技发展为契合应用上的需要导致电子器件日益的微型化、集成化，同时功率不断提升，因此器件的发热密度愈来愈高而散热效率日趋严峻，此类电子器件例如但不限于功率半导体器件的绝缘栅双极电晶体(InsulatedGateBipolarTransistors,IGBT)，作为高频开关而广泛地应用于各种电源系统。这类高功率半导体器件于运作时会产生大量热能，若其产生的热量不能有效地被移除，则可能致使整体系统受损或降低运作效率。然而被动式散热装置已无法满足高功率半导体器件的散热需求，相较于被动式散热装置，液冷板组的操作性能可更有效益地符合散热需求或封装外形(footprint)需求。目前应用于功率半导体器件的液冷板组具有许多实施方式，最常见的方法是使用一具流道的金属板体，并将功率半导体器件锁附于金属板体的表面，以利用金属板体的内部流道中流动的液体进行热交换，以将热能带离系统以实现散热。图1公开一传统液冷板组的结构示意图。液冷板组1包括金属板体10以及流道模块11，其中金属板体10包括多个贯穿开口101以及多个凹槽102。流道模块11包括至少一流体入口111、至少一流体出口112、多个液冷腔体单元113以及多个导流管114。多个液冷腔体单元113通过多个导流管114相互连通，且还连通于流体入口111及流体出口112的间，以使流体入口111、流体出口112、多个液冷腔体单元113以及多个导流管114架构形成至少一流道。金属板体10的多个贯穿开口101以及多个凹槽102分别相对于流道模块11的多个液冷腔体单元113及多个导流管114、流体入口111与流体出口112，借此使流道模块11的多个液冷腔体单元113、多个导流管114、流体入口111与流体出口112可容设于金属板体10的多个贯穿开口101以及多个凹槽102中，其中每个液冷腔体单元113的表面113a曝露于金属板体10。于应用时，功率半导体器件(未图示)利用螺丝13直接锁固于金属板体10上，且贴附于液冷腔体单元113的表面113a，以实现散热。然而，金属板体10由金属材料制成，其重量较重、材料成本较高，且于固定至系统时易造成系统荷重过高。此外，金属板体10的多个贯穿开口101与多个凹槽102需通过精密的金属钻孔及开槽作业加工形成，工艺严苛且成本较高。再则，流道模块11与金属板体10间的对位组装不易，组装费时。图2公开另一传统液冷板组的结构示意图。液冷板组2包括金属板体20、多个第一金属片21及多个第二金属片22，其中金属板体20包括多个腔室201、多个内埋管路(未图示)、至少一流体入口202、至少一流体出口203以及多个穿孔204。多个第一金属片21及多个第二金属片22对应于多个腔室201的相对开口而设置，且第一金属片21与第二金属片22架构于密封对应的腔室201，以形成液冷腔体205。多个液冷腔体205通过多个内埋管路相互连通，且连通于流体入口202及流体出口203之间，以使流体入口202、流体出口203、多个液冷腔体205以及多个内埋管路架构形成至少一流道。每个液冷腔体205的表面205a曝露于金属板体20。于应用时，功率半导体器件3利用螺丝23直接锁固于金属板体20上，且贴附于液冷腔体205的表面205a，以实现散热。然而，金属板体20由金属材料制成，其重量较重、材料成本较高，固定至系统时仍易造成系统荷重过高。虽然金属板体20的多个穿孔204可用于减轻金属板体20的重量，但金属板体20的整体重量仍相当重。此外，金属板体20的多个穿孔204需通过精密的金属钻孔作业加工形成，且液冷腔体205的形成需利用第一金属片21及第二金属片22焊接于金属板体20而形成，仍有工艺严苛且成本较高的问题。因此，实有必要发展一种轻量化的液冷板组及散热系统，以解决现有技术所面临的问题。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提供一种具塑胶框体的轻量化液冷板组及散热系统，其利用塑胶框体结合至少一液冷腔体单元，以提供足够的机械强度支撑液冷腔体单元，并使功率半导体器件得以锁附于液冷板组，或使液冷板组固定于系统板件，以达成散热及轻量化的目的。本专利技术另一目的在于提供一种具塑胶框体的轻量化液冷板组及散热系统，其中塑胶框体可预制成型再与液冷腔体单元相组接，或塑胶框体可利用注模成型或包射方式形成且直接与液冷腔体单元相组接，借此使液冷板组可轻量化、具较低材料成本、组装容易、提升生产速率及降低组装成本。为达前述目的，本专利技术提供一种液冷板组，包括塑胶框体及至少一液冷腔体单元。塑胶框体包括多个侧壁、至少一容置开口及多个固定元件，其中多个侧壁相连接且定义形成至少一容置开口，以及多个固定元件设置于多个侧壁的部分侧壁中。液冷腔体单元与塑胶框体相组接且嵌设于塑胶框体的至少一容置开口，并曝露有至少一表面。为达前述目的，本专利技术还提供一种散热系统，包括液冷板组、至少一功率半导体器件模块以及一系统板件。液冷板组包括塑胶框体以及至少一液冷腔体单元。塑胶框体包括多个侧壁、至少一容置开口及多个固定元件，其中多个侧壁相连接且定义形成容置开口，以及多个固定元件设置于多个侧壁的部分侧壁中。液冷腔体单元与塑胶框体相组接且嵌设于塑胶框体的容置开口，并曝露有至少一表面。功率半导体器件模块通过多个锁固元件与多个固定元件的部分固定元件相组配，以固定于塑胶框体，且贴附于液冷腔体单元的至少一表面。系统板件通过多个锁固组件与多个固定元件的部分固定元件相组配，以使液冷板组固定于系统板件。本专利技术提供的具塑胶框体的轻量化液冷板组及散热系统的优点和有益效果在于：本专利技术提供一种具塑胶框体的轻量化液冷板组及散热系统，其利用塑胶框体结合至少一液冷腔体单元，以提供足够的机械强度支撑液冷腔体单元，并使功率半导体器件得以锁附于液冷板组，或使液冷板组固定于系统板件，以达成散热及轻量化的目的。附图说明图1为一传统液冷板组的结构示意图。图2为另一传统液冷板组的结构示意图。图3为本专利技术第一较佳实施例的散热系统及其液冷板组的结构示意图。图4为图3所示的液冷板组的结构分解图。图5为塑胶框体与液冷腔体单元相组接的一示范例的截面图。图6A为塑胶框体的一示范性固定元件的结构示意图。图6B为塑胶框体的另一示范性固定元件的结构示意图。图7为图3所示的散热系统的另一变化例的结构示意图。图8为本专利技术第二较佳实施例的液冷板组的结构示意图。图9为图8所示的液冷板组的塑胶框体的结构示意图。图10为图8的液冷板组的结构分解图。图11为本专利技术第三较佳实施例的液冷板组的结构示意图。附图标记说明：1：液冷板组10：金属板体101：贯穿开口102：凹槽11：流道模块111：流体入口112：流体出口113：液冷腔体单元114：导流管2：液冷板组20：金属板体201：腔室202：流体入口203：流体出口204：穿孔205：液冷腔体205a：表面21：第一金属片22：第二金属片4、4a、4b：液冷板组40：塑胶固定装置41：塑胶框体41a：第一塑胶框体41b：第二塑胶框体411：侧壁4111：第一侧壁4112：第二侧壁4113：第三侧壁4114：第四侧壁4115：第一对位凹槽41本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种液冷板组，包括：一塑胶框体，包括多个侧壁、至少一容置开口及多个固定元件，其中多个所述侧壁相连接且定义形成至少一所述容置开口，以及多个所述固定元件设置于多个所述侧壁的部分所述侧壁中；以及至少一液冷腔体单元，与该塑胶框体相组接且嵌设于该塑胶框体的至少一所述容置开口，并曝露有至少一表面。

【技术特征摘要】
1.一种液冷板组，包括：一塑胶框体，包括多个侧壁、至少一容置开口及多个固定元件，其中多个所述侧壁相连接且定义形成至少一所述容置开口，以及多个所述固定元件设置于多个所述侧壁的部分所述侧壁中；以及至少一液冷腔体单元，与该塑胶框体相组接且嵌设于该塑胶框体的至少一所述容置开口，并曝露有至少一表面。2.如权利要求1所述的液冷板组，其中该塑胶框体通过一粘胶层与该液冷腔体单元相组接，或该塑胶框体直接与该液冷腔体单元相组接。3.如权利要求1所述的液冷板组，其中该塑胶框体的多个所述侧壁包括一第一侧壁、一第二侧壁、一第三侧壁及一第四侧壁，该第一侧壁与该第二侧壁相对，该第三侧壁与该第四侧壁相对，该第一侧壁的两端分别与该第三侧壁及该第四侧壁相连接，且该第二侧壁的两端分别与该第三侧壁及该第四侧壁相连接，其中多个所述固定元件嵌设于该塑胶框体的该第一侧壁与该第二侧壁中，且设置在该第一侧壁中的多个所述固定元件的数量与位置相对应于设置在该第二侧壁中的多个所述固定元件的数量与位置。4.如权利要求3所述的液冷板组，其中该固定元件为一螺孔，且贯穿该第一侧壁的两相对侧缘或贯穿该第二侧壁的两相对侧缘。5.如权利要求1所述的液冷板组，其中多个所述固定元件包括多个第一固定元件以及多个第二固定元件，其中多个所述第一固定元件与多个锁固元件相组配，以固定至少一功率半导体器件模块于该液冷板组，且使至少一所述功率半导体器件模块贴附于该液冷腔体单元的该至少一表面；以及多个所述第二固定元件与多个锁固组件相组配，以将该液冷板组固定至一系统板件。6.如权利要求3所述的液冷板组，其中该塑胶框体的该第一侧壁的一外侧缘包括多个第一对位凹槽，该第二侧壁的一外侧缘包括多个第二对位凹槽，其中多个所述第一对位凹槽与多个所述第二对位凹槽相对设置。7.如权利要求1所述的液冷板组，其中该至少一液冷腔体单元包括多个液冷腔体单元，且该液冷板组还包括一塑胶固定装置、多个导通管，至少一流体入口导管以及至少一流体出口导管，其中多个所述液冷腔体单元通过多个所述导通管相连通，且与该流体入口导管以及该流体出口导管相连通，其中该塑胶框体还包括多个容置凹槽，以容置多个所述导通管、至少一所述流体入口导管以及至少一所述流体出口导管，其中该塑胶固定装置固定曝露于该塑胶框体外部的该流体入口导管以及该流体出口导管。8.如权利要求1所述的液冷板组，其中该至少一液冷腔体单元包括一第一液冷腔体单元及一第二液冷腔体单元，且该液冷板组还包括另一塑胶框体、多个导通管、至少一液体入口导管、至少一流体出口导管及一储液槽体，其中该第一液冷腔体单元及该第二液冷腔体单元分别与该塑胶框体及该另一塑胶框体相组接，且分别嵌设于所述塑胶框体及该另一塑胶框体，其中该第一液冷腔体单元、该第二液冷腔体单元与该储液槽体通过该多个导通管相连...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁国恩，
申请(专利权)人：恩佐科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US