CN103107149A - 液冷式冷却装置及其制造方法 - Google Patents

Abstract

提供一种能够提高散热性能并且能够抑制制造时的工时的增加的液冷式冷却装置。液冷式冷却装置具备具有顶壁以及底壁并且在内部设有冷却液通路的壳体和配置于壳体内的冷却液通路的散热器（4）。散热器（4）包括基板（11）以及将长度方向朝向上下方向并且将长度方向的中间部钎焊于基板（11）的销钉状散热片（13）。在散热器（4）上形成多个圆形散热片插通孔（12），使销钉状散热片（13）通过基板（11）的散热片插通孔（12）。在销钉状散热片（13）的长度方向的中间部，一体设有从外周面向外侧突出的凸部（14）。使凸部（14）以压坏的方式塑性变形，由此将基板（11）与销钉状散热片（13）临时固定，在该状态下将两者相互钎焊。将销钉状散热片（13）的上下两端部钎焊于壳体的顶壁以及底壁。

Description

液冷式冷却装置及其制造方法

技术领域

本发明涉及对例如由半导体元件等电子部件构成的发热体进行冷却的液冷式冷却装置及其制造方法。

背景技术

例如，作为对在搭载于电动汽车、混合动力汽车、电车等的电力转换装置中使用的IGBT（Insulated Gate Bipolar Transistor）等功率器件（半导体元件）进行冷却的液冷式冷却装置，本申请人先提出一种液冷式冷却装置，其中：具备具有包含水的冷却液例如长寿命冷却介质等在内部流动的冷却液通路的壳体和嵌入形成于壳体的顶壁的开口内的散热器，散热器由使第一面朝向冷却液通路并且将第二面设为发热体安装面的基板和通过锻造配置成交错状地一体形成于基板的第一面的多个销钉状散热片构成，在销钉状散热片的顶端与壳体的底壁之间设有间隙（参照专利文献1）。

然而，专利文献1所记载的液冷式冷却装置的散热器的销钉状散热片通过锻造一体形成于基板，所以高度方向的尺寸精度不足，不能将销钉状散热片的高度均匀化。另外，销钉状散热片的高度受形成销钉状散热片之前的基板的厚度影响，所以为了确保用于得到所需要的散热性能的销钉状散热片的高度，必须增大形成销钉状散热片之前的基板的厚度，结果形成后的基板的厚度也变得比较大，从安装于第二面的散热体向销钉状散热片的传热性能下降，散热性能不足。专利文献1所记载的液冷式冷却装置的上述的问题点能够通过在基板的第一面上通过锻造形成销钉状散热片后、实施后加工而将销钉状散热片的高度均匀化并且切削基板而谋求薄壁化而消除，但具有制造时的工时增加的问题。而且，销钉状散热片的顶端不与底壁接合，所以在将基板的壁厚减薄的情况下，具有液冷式冷却装置的耐压性不足的危险。

专利文献1：特开2009-277768号公报

发明内容

本发明的目的在于解决上述问题、提供一种能够提高散热性能并且能够抑制制造时的工时的增加的液冷式冷却装置及其制造方法。

本发明为了达成上述目的由下面的技术方案构成。

1）一种液冷式冷却装置，其中：具备壳体和散热器，该壳体具有顶壁以及底壁并且在内部设有冷却液通路，该散热器配置于壳体内的冷却液通路，散热器包括基板以及将长度方向朝向上下方向并且将长度方向的中间部钎焊于基板的销钉状散热片，在基板上形成多个散热片插通孔，使销钉状散热片通过基板的散热片插通孔，并且销钉状散热片或者基板上的散热片插通孔的周围的部分中至少任一方塑性变形，在由此将两者临时固定的状态下将该两者相互钎焊，销钉状散热片的上下两端部钎焊于壳体的顶壁以及底壁。

2）如上述1）所述的液冷式冷却装置，其中：在销钉状散热片的长度方向的中间部，一体地设有从外周面向外侧突出的凸部，基板比销钉状散热片硬，凸部以及基板上的散热片插通孔的周围的部分中至少凸部被压坏地塑性变形。

3）如上述1）所述的液冷式冷却装置，其中：在销钉状散热片的长度方向的中间部，一体地设有从外周面向外侧突出的凸部，销钉状散热片比基板硬，凸部以及基板上的散热片插通孔的周围的部分中至少基板的散热片插通孔的周围的部分塑性变形。

4）如上述2）或3）所述的液冷式冷却装置，其中：销钉状散热片的没有设置凸部的部分的横截面形状为圆形，在销钉状散热片的长度方向的中间部，在周向上交替连续设置有从外周面向径向外侧突出的凸部和从外周面向径向内侧凹陷的凹部。

5）如上述4）所述的液冷式冷却装置，其中：基板的散热片插通孔为圆形，并且散热片插通孔的内径为0.5～6mm，销钉状散热片的没有设置凸部以及凹部的部分的直径为0.3～5.99mm，凹部的深度为0.05～0.6mm。

6）如上述1）所述的液冷式冷却装置，其中：基板上的散热片插通孔的周围的部分被从基板的两面侧按压从而塑性变形。

7）一种液冷式冷却装置的制造方法，是制造上述2）所述的液冷式冷却装置的方法，其中包括下述操作：

准备构成具有顶壁以及底壁并且在内部设有冷却液通路的壳体的构件、形成有多个散热片插通孔的散热器用基板和在外周面的长度方向的中间部一体设有从外周面向外侧突出的多个凸部的销钉状散热片，使连结销钉状散热片的多个凸部的突出端而描绘的假想形状的大小比基板的散热片插通孔大；

使基板比销钉状散热片硬；

将销钉状散热片压入基板的散热片插通孔，由此使销钉状散热片的凸部以及基板的散热片插通孔的周围的部分中至少凸部塑性变形，将销钉状散热片临时固定于基板；和

将基板以及临时固定于基板的销钉状散热片与构成壳体的构件组合，将基板与销钉状散热片钎焊，同时将销钉状散热片的两端部钎焊于构成壳体的构件上的成为顶壁以及底壁的部分。

8）一种液冷式冷却装置的制造方法，是制造上述3）所述的液冷式冷却装置的方法，其中包括下述操作：

准备构成具有顶壁以及底壁并且在内部设有冷却液通路的壳体的构件、形成有多个散热片插通孔的散热器用基板和在外周面的长度方向的中间部一体设有从外周面向外侧突出的多个凸部的销钉状散热片，预先使连结销钉状散热片的多个凸部的突出端而描绘的假想形状的大小比基板的散热片插通孔大；

预先使销钉状散热片比基板硬；

将销钉状散热片压入基板的散热片插通孔，由此使销钉状散热片的凸部以及基板的散热片插通孔的周围的部分中至少基板的散热片插通孔的周围的部分塑性变形，将销钉状散热片临时固定于基板；和

将基板以及临时固定于基板的销钉状散热片与构成壳体的构件组合，将基板与销钉状散热片钎焊，同时将销钉状散热片的两端部钎焊于构成壳体的构件上的成为顶壁以及底壁的部分。

9）如上述7）或8）所述的液冷式冷却装置的制造方法，其中：基板的散热片插通孔是内径为0.5～6mm的圆形，销钉状散热片的没有设置凸部的部分的横截面形状为直径0.3～5.99mm的圆形，连结多个凸部的突出端而描绘的假想形状为具有比基板的散热片插通孔的内径大的直径的圆形，凸部的销钉状散热片的长度方向的长度为0.5～5mm，在将散热片插通孔的内径设为Amm、将销钉状散热片的没有设置凸部的部分的直径设为Bmm、将连结所有的凸部的突出端而描绘的假想形状的圆的直径设为Cmm的情况下，满足A-0.2≤B≤A-0.01、A+0.01≤C≤A+0.2的关系。

10）如上述7）或8）所述的液冷式冷却装置的制造方法，其中：从径向外侧按压圆柱状散热片坯料的外周面的长度方向中间部上的在周向上隔着间隔的多个部位，由此在周向上隔着间隔地形成从外周面凹陷的多个凹部，并且在相邻的凹部彼此之间设置所述凸部，由此制造出销钉状散热片。

11）如上述10）所述的液冷式冷却装置的制造方法，其中：销钉状散热片的所述凹部的深度为0.05～0.6mm。

12）一种液冷式冷却装置的制造方法，是制造上述6）所述的液冷式冷却装置的方法，其中包括下述操作：

准备构成具有顶壁以及底壁并且在内部设有冷却液通路的壳体的构件、形成有多个散热片插通孔的散热器用的基板和销钉状散热片；

将销钉状散热片插入基板的散热片插通孔，然后通过按压基板的两面上的散热片插通孔的周围的部分而使基板上的散热片插通孔的周围的部分塑性变形，将销钉状散热片临时固定于基板；和

将基板以及临时固定于基板的销钉状散热片与构成壳体的部件组合，对基板与销钉状散热片进行钎焊，同时将销钉状散热片的两端部嵌合于构成壳体的部件上的成为顶壁以及底壁的部分。

根据上述1）～6）的液冷式冷却装置，具备具有顶壁以及底壁并且在内部设有冷却液通路的壳体和配置于壳体内的冷却液通路的散热器，散热器包括基板以及将长度方向朝向上下方向并且将长度方向的中间部钎焊于基板的销钉状散热片，在基板上形成多个散热片插通孔，使销钉状散热片通过基板的散热片插通孔，并且销钉状散热片或者基板上的散热片插通孔的周围的部分中至少某一方塑性变形由此将两者以临时固定的状态相互钎焊，销钉状散热片的上下两端部钎焊于壳体的顶壁以及底壁，所以能够与基板分开形成销钉状散热片，销钉状散热片的尺寸精度提高从而能够实现高度的均匀化。另外，销钉状散热片的上下两端部钎焊于壳体的顶壁以及底壁，所以在想要在壳体的顶壁以及底壁中至少某一方的外表面上安装发热体的情况下，能够使顶壁以及底壁中安装有发热体的壁的壁厚比专利文献1所记载的液冷式冷却装置的降温装置的基板薄，发热体与销钉状散热片之间的传热性能提高。因此，液冷式冷却装置的散热性能提高。而且，销钉状散热片的上下两端部钎焊于壳体的顶壁以及底壁，所以即使在使顶壁以及底壁中安装有发热体的壁的壁厚比专利文献1所记载的液冷式冷却装置的降温装置的基板薄的情况下，液冷式冷却装置的耐压性也提高。

根据上述7）～12）的液冷式冷却装置的制造方法，能够与基板分开形成销钉状散热片，销钉状散热片的尺寸精度提高，所以能够将所制造的液冷式冷却装置中的销钉状散热片的高度均匀化。另外，在将销钉状散热片临时固定于基板的状态下，将销钉状散热片的上下两端部钎焊于壳体的顶壁以及底壁，所以能够防止钎焊时的销钉状散热片的错位。进而，将销钉状散热片的上下两端部钎焊于壳体的顶壁以及底壁，所以在想要将发热体安装于所制造的液冷式冷却装置中的壳体的顶壁以及底壁中至少某一方的外表面的情况下，能够使顶壁以及底壁中安装有发热体的壁的壁厚比专利文献1所记载的液冷式冷却装置的降温装置的基板薄，能够提高发热体与销钉状散热片之间的传热性能。因此，液冷式冷却装置的散热性能提高。而且，将销钉状散热片的上下两端部钎焊于壳体的顶壁以及底壁，所以即使在使顶壁以及底壁中安装有发热体的壁的壁厚比专利文献1所记载的液冷式冷却装置的降温装置的基板薄的情况下，也能够使所制造的冷式冷却装置的耐压性提高。

附图说明

图1是表示本发明中的液冷式冷却装置的整体结构的分解立体图。

图2是放大表示图1的液冷式冷却装置中的要部的垂直剖视图。

图3是表示在制造图1的液冷式冷却装置时使用的销钉状散热片的立体图。

图4是放大表示制造图1的液冷式冷却装置的方法中的将销钉状散热片压入基板的散热片插通孔之前的状态的垂直剖视图。

图5是表示制造图1的液冷式冷却装置的方法中的将销钉状散热片压入基板的散热片插通孔后的状态的局部立体图。

图6是表示在制造图1的液冷式冷却装置时使用的销钉状散热片的第一变形例的立体图。

图7是图6的A-A线放大剖视图。

图8是图6的B-B线放大剖视图。

图9是图6的C-C线放大剖视图。

图10是表示在制造图1的液冷式冷却装置时使用的销钉状散热片的第二变形例的立体图。

图11是表示在图1的液冷式冷却装置中使用的散热器的变形例的与图2相当的图。

图12是放大表示制造具备图11的散热器的液冷式冷却装置的方法中的将销钉状散热片压入基板的散热片插通孔之前的状态的垂直剖视图。

符号说明

1：液冷式冷却装置

2：壳体

2a：顶壁

2b：底壁

3：冷却液通路

4、30：散热器

5：上构成构件

6：下构成构件

11、32：基板

12、33：散热片插通孔

13、20、31、40：销钉状散热片

14、22、41：凸部

42：凹部

具体实施方式

下面，参照附图对本发明的实施方式进行说明。

在本说明书以及权利要求的范围内，在所谓“铝”的用语中，除了纯铝之外还包含铝合金。

图1表示本发明中的液冷式冷却装置的整体结构，图2表示其要部的结构。

在图1中，液冷式冷却装置1具备：中空状的壳体2，其具有顶壁2a、底壁2b以及周壁2c，并且在内部设有冷却液通路3；和散热器4，其配置于壳体2内的冷却液通路3。

壳体2通过将构成顶壁2a以及周壁2c的上半部的铝制上构成构件5与构成顶壁2a以及周壁2c的下半部的铝制下构成构件6相互钎焊而形成。在壳体2的顶壁2a上，连接有向壳体2内的冷却液通路3供给冷却液的铝制入口管7和从壳体2内的冷却液通路3将冷却液排出的铝制出口管8。另外，在壳体2的顶壁2a的外表面以及底壁2b的外表面中的至少某一方、这里是顶壁2a的外表面上，安装有由IGBT等功率器件、将IGBT与控制电路一体化而收纳于同一封装的IGBT模块、在IGBT模块上进而一体化有保护电路而收纳于同一封装的智能功率模块等构成的散热体P。

如图2所示，散热器4由贯通状形成有多个圆形散热片插通孔12的铝制基板11和将长度方向朝向上下方向并且通过散热片插通孔12从而将长度方向的中间部钎焊于基板11的铝制销钉状散热片13构成。销钉状散热片13为截面圆形的圆柱状，在长度方向的中间部，在周向上隔着间隔地一体地设有从外周面向外侧突出的多个凸部14，凸部14以压坏的方式塑性变形，由此基板11以及销钉状散热片13以临时固定的状态互相钎焊。另外，销钉状散热片13的上下两端部钎焊于壳体2的顶壁2a以及底壁2b。

接下来，参照图3～图5对液冷式冷却装置1的制造方法进行说明。

首先，准备壳体2的上构成构件5以及下构成构件6和散热器4的基板11以及多个销钉状散热片13。在基板11上，贯通状预先形成多个圆形的散热片插通孔12。如图3所示，销钉状散热片13为截面圆形的圆柱状，在销钉状散热片13的外周面上的长度方向的中间部，在周向上隔着间隔地一体地设有从外周面向外侧突出的多个凸部14。

在这里，形成上构成构件5、下构成构件6、基板11以及多个销钉状散热片13的铝的维氏硬度为10～250，但优选使基板11比销钉状散热片13更硬。例如，优选使基板11的维氏硬度比销钉状散热片13的维氏硬度大20左右。

连结所有的凸部14的突出端而描绘的假想形状优选为比基板11的散热片插通孔12的内径大的圆形。在这里，散热片插通孔12的内径为0.5～6mm，销钉状散热片13的没有设置凸部14的部分的直径优选为0.3～5.99mm，在该范围内，在将散热片插通孔12的内径设为Amm、将销钉状散热片13的没有设置凸部14的部分的直径设为Bmm、将连结所有的凸部14的突出端而描绘的假想形状的圆的直径设为Cmm的情况下，优选满足A-0.2≤B≤A-0.01、A+0.01≤C≤A+0.2的关系。另外，凸部14的销钉状散热片13的长度方向的长度优选为0.5～5mm。

接下来，在将所有的销钉状散热片13中的一端到凸部14的部分从一端侧插入基板11的散热片插通孔12后（参照图4），通过未图示的模具支撑销钉状散热片13的一端，并且从另一端通过冲头向模具侧对销钉状散热片13加压，将销钉状散热片13压入散热片插通孔12内。由此，使销钉状散热片13的凸部14以及基板11的散热片插通孔12的周围的部分中的至少凸部14塑性变形而将销钉状散热片13临时固定于基板11（参照图5）。

另外，也可以与上述相反，使销钉状散热片13比基板11硬，例如使销钉状散热片13的维氏硬度比基板11的维氏硬度大20左右。在该情况下，在将上述的销钉状散热片13压入散热片插通孔12内时，使销钉状散热片13的凸部14以及基板11的散热片插通孔12的周围的部分中的至少基板11的散热片插通孔12的周围的部分塑性变形，由此将销钉状散热片13临时固定于基板11。

然后，将基板11以及临时固定于基板11的销钉状散热片13与构成壳体2的构件组合，将基板11与销钉状散热片13钎焊，同时将销钉状散热片13的两端部钎焊于构成壳体2的构件上的成为顶壁2a以及底壁2b的部分。这样，制造出液冷式冷却装置1。

另外，基板11与销钉状散热片13的钎焊优选通过由至少在一面具有钎焊材料层的铝钎焊片（铝硬钎焊薄板）形成基板11而进行。销钉状散热片13的两端部与壳体2的上构成构件5以及下构成构件6的钎焊优选通过以使用至少在一面具有钎焊材料层的铝钎焊片而钎焊材料层位于内表面侧的方式形成上构成构件5以及下构成构件6而进行。另外，销钉状散热片13的两端部与壳体2的上构成构件5以及下构成构件6的钎焊也可以通过在销钉状散热片13与上构成构件5以及下构成构件6之间配置钎焊材料箔而进行。

另外，入口管7以及出口管8可以与基板11和销钉状散热片13以及销钉状散热片13和上构成构件5以及下构成构件6的钎焊同时钎焊于上构成构件5以及下构成构件6，或者也可以在基板11和销钉状散热片13以及销钉状散热片13和上构成构件5以及下构成构件6的钎焊之后，通过适当的方法接合于上构成构件5以及下构成构件6。

在上述实施方式中，上下两构成构件5、6、基板11以及销钉状散热片13为铝制的，但也可以为铜（包含铜合金）制的。形成上下两构成构件5、6、基板11以及销钉状散热片13的铜（包含铜合金）的维氏硬度为50～300，但与上述实施方式同样，具有使基板11比销钉状散热片13更硬、例如使基板11的维氏硬度比销钉状散热片13的维氏硬度大20左右的情况，和与其相反、使销钉状散热片13比基板11硬、例如使销钉状散热片13的维氏硬度比基板11的维氏硬度大20左右的情况。

图6～图9表示在图1所示的液冷式冷却装置1的散热器中使用的销钉状散热片的第一变形例。

图6～图9所示的销钉状散热片40的外周面上的除了长度方向的中间部的部分的横截面形状为圆形，在销钉状散热片40的外周面上的长度方向的中间部，在周向上交替连续设置有从外周面向径向外侧突出的凸部41和从外周面向径向内侧凹陷的凹部42。

销钉状散热片40的没有设置凸部41以及凹部42的部分的横截面形状为直径0.3～5.99mm的圆形，连结多个凸部14的突出端而描绘的假想形状优选为具有比基板11的散热片插通孔12的内径大的直径的圆形，在该范围内，在将散热片插通孔的内径设为Amm、将销钉状散热片的没有设置凸部的部分的直径设为Bmm、将连结所有的凸部的突出端而描绘的假想形状的圆的直径设为Cmm的情况下，优选满足A-0.2≤B≤A-0.01、A+0.01≤C≤A+0.2的关系。另外，凸部14的销钉状散热片40的长度方向的长度优选为0.5～5mm，凹部42的深度优选为0.05～0.6mm。

虽然图示省略，但销钉状散热片40是如下所述那样制作的：通过1个模具从径向外侧按压圆柱状散热片坯料的外周面的长度方向中间部的在周向上隔着间隔的多个部位，在周向上隔着间隔地形成从外周面凹陷的多个凹部42，通过形成凹部42而使材料流动，在相邻的凹部42彼此之间设置凸部41。

上下两构成构件5、6、基板11以及销钉状散热片40与上述的实施方式同样，由铝或者铜（包含铜合金）形成。销钉状散热片40的维氏硬度与基板11的维氏硬度的关系也与上述的实施方式同样。即，形成上下两构成构件5、6、基板11以及销钉状散热片40的铝的维氏硬度为10～250，形成上下两构成构件5、6、基板11以及销钉状散热片40的铜（包含铜合金）的维氏硬度为50～300。具有基板11比销钉状散热片40硬的情况和销钉状散热片40比基板11硬的情况，在任何情况下，都优选使较硬的维氏硬度比其他的维氏硬度大20左右。

使用图6～图9所示的销钉状散热片13的液冷式冷却装置1的制造方法与图4以及图5所示的方法同样。

图10表示在图1所示的液冷式冷却装置1的散热器中使用的销钉状散热片的第二变形例。

图10所示的销钉状散热片20为横截面圆形的圆柱状，在销钉状散热片20的外周面上的长度方向的中间部，一体形成有在销钉状散热片20的长度方向上具有所需的宽度的圆环状凸条21，在圆环状凸条21的外周面上，在周向上连续并列地一体设置有从外周面向外侧突出并且在销钉状散热片20的长度方向上延伸的多个凸部22。连结所有的凸部22的突出端而描绘的假想形状优选为比基板11的散热片插通孔12的内径大的圆形。在这里，散热片插通孔12的内径为0.5～6mm，销钉状散热片20的没有设置凸部22的部分的直径优选为0.3～5.99mm，在该范围内，在将散热片插通孔12的内径设为Amm、将销钉状散热片13的没有设置凸部22的部分的直径设为Bmm、将连结所有的凸部22的突出端而描绘的假想形状的圆的直径设为Cmm的情况下，优选满足A-0.2≤B≤A-0.01、A+0.01≤C≤A+0.2的关系。另外，凸部22的销钉状散热片20的长度方向的长度优选为0.5～5mm。

上下两构成构件5、6、基板11以及销钉状散热片20与上述的实施方式同样，由铝或者铜（包含铜合金）形成。销钉状散热片20的维氏硬度与基板11的维氏硬度的关系也与上述的实施方式同样。

使用图10所示的销钉状散热片13的液冷式冷却装置1的制造方法与图4以及图5所示的方法同样。

图11表示在图1所示的液冷式冷却装置1中使用的散热器的变形例。

在图11中，散热器30的铝制销钉状散热片31为横截面圆形的圆柱状，其直径在全长上相等。而且，销钉状散热片31通过基板32的散热片插通孔33内，基板32上的散热片插通孔33的周围部分通过从基板32的两面侧按压而在整个圆周上塑性变形，由此基板32以及销钉状散热片31以临时固定的状态互相钎焊。另外，销钉状散热片31的上下两端部钎焊于壳体2的顶壁2a以及底壁2b。

其他的结构与图1以及图2所示的液冷式冷却装置1的散热器4同样。

接下来，参照图12对具备图11所示的散热器30的液冷式冷却装置1的制造方法进行说明。

首先，准备壳体2的上构成构件5以及下构成构件6和散热器4的基板32以及多个销钉状散热片31。在这里，在将散热片插通孔33的内径设为Dmm、将销钉状散热片31的直径设为Emm的情况下，优选满足D-0.2≤E≤D-0.01的关系。

接下来，将所有的销钉状散热片31从一侧插入基板32的散热片插通孔33，然后通过具有将销钉状散热片31的一部分插入的孔的未图示的模具支撑基板32的一面侧。在模具上的与基板32的散热片插通孔33相对应的部分上，预先设有向上方突出的环状凸部22。接下来，通过具有环状凸部22的冲头向模具侧对基板32的另一面侧的散热片插通孔33的周围的部分进行加压，在基板32的两面上的散热片插通孔33压入而使基板32上的散热片插通孔33的周围的部分塑性变形，将销钉状散热片31临时固定于基板32。

然后，将基板32以及临时固定于基板32的销钉状散热片31与构成壳体2的部件组合，对基板32与销钉状散热片31进行钎焊，同时将销钉状散热片31的两端部嵌合于构成壳体2的部件上的成为顶壁2a以及底壁2b的部分。这样，制造出液冷式冷却装置1。

另外，基板32与销钉状散热片31的钎焊以及销钉状散热片31的两端部与壳体2的上构成构件5以及下构成构件6的钎焊与图3～图5所示的方法的情况同样进行。进而，入口管7以及出口管8的上构成构件的接合也与图3～图5所示的方法的情况同样进行。

上述的销钉状散热片13、20、31、40为横截面圆形的圆柱状，但并不限定于此，销钉状散热片的横截面形状也可以是三角形、四边形等多边形和/或椭圆形等。另外，在上述的散热器4、30的基板11、32上，为了将壳体2内的基板11、32的上下的冷却液混合而提高冷却性能，也可以添加销钉状散热片13、20、31通过的散热片插通孔12、33，将冷却液流通部形成为贯通状。

根据本发明的液冷式冷却装置，适用于对在搭载于电动汽车、混合动力汽车、电车等的电力转换装置中使用的IGBT等功率器件进行冷却。

Claims (12)

1.一种液冷式冷却装置，其特征在于：

具备壳体和散热器，该壳体具有顶壁以及底壁并且在内部设有冷却液通路，该散热器配置于壳体内的冷却液通路，

散热器包括基板以及将长度方向朝向上下方向并且将长度方向的中间部钎焊于基板的销钉状散热片，在基板上形成多个散热片插通孔，使销钉状散热片通过基板的散热片插通孔，并且销钉状散热片或者基板上的散热片插通孔的周围的部分中至少任一方塑性变形，在由此将两者临时固定的状态下将该两者相互钎焊，销钉状散热片的上下两端部钎焊于壳体的顶壁以及底壁。

2.如权利要求1所述的液冷式冷却装置，其特征在于：在销钉状散热片的长度方向的中间部，一体地设有从外周面向外侧突出的凸部，基板比销钉状散热片硬，凸部以及基板上的散热片插通孔的周围的部分中至少凸部被压坏地塑性变形。

3.如权利要求1所述的液冷式冷却装置，其特征在于：在销钉状散热片的长度方向的中间部，一体地设有从外周面向外侧突出的凸部，销钉状散热片比基板硬，凸部以及基板上的散热片插通孔的周围的部分中至少基板的散热片插通孔的周围的部分塑性变形。

4.如权利要求2或3所述的液冷式冷却装置，其特征在于：销钉状散热片的没有设置凸部的部分的横截面形状为圆形，在销钉状散热片的长度方向的中间部，在周向上交替连续设置有从外周面向径向外侧突出的凸部和从外周面向径向内侧凹陷的凹部。

5.如权利要求4所述的液冷式冷却装置，其特征在于：基板的散热片插通孔为圆形，并且散热片插通孔的内径为0.5～6mm，销钉状散热片的没有设置凸部以及凹部的部分的直径为0.3～5.99mm，凹部的深度为0.05～0.6mm。

6.如权利要求1所述的液冷式冷却装置，其特征在于：基板上的散热片插通孔的周围的部分被从基板的两面侧按压从而塑性变形。

7.一种液冷式冷却装置的制造方法，是制造权利要求2所述的液冷式冷却装置的方法，其特征在于，包括下述操作：

准备构成具有顶壁以及底壁并且在内部设有冷却液通路的壳体的构件、形成有多个散热片插通孔的散热器用基板和在外周面的长度方向的中间部一体设有从外周面向外侧突出的多个凸部的销钉状散热片，预先使连结销钉状散热片的多个凸部的突出端而描绘的假想形状的大小比基板的散热片插通孔大；

预先使基板比销钉状散热片硬；

将销钉状散热片压入基板的散热片插通孔，由此使销钉状散热片的凸部以及基板的散热片插通孔的周围的部分中至少凸部塑性变形，将销钉状散热片临时固定于基板；

将基板以及临时固定于基板的销钉状散热片与构成壳体的构件组合，将基板与销钉状散热片钎焊，同时将销钉状散热片的两端部钎焊于构成壳体的构件上的成为顶壁以及底壁的部分。

8.一种液冷式冷却装置的制造方法，是制造权利要求3所述的液冷式冷却装置的方法，其特征在于包括下述操作：

准备构成具有顶壁以及底壁并且在内部设有冷却液通路的壳体的构件、形成有多个散热片插通孔的散热器用基板和在外周面的长度方向的中间部一体设有从外周面向外侧突出的多个凸部的销钉状散热片，预先使连结销钉状散热片的多个凸部的突出端而描绘的假想形状的大小比基板的散热片插通孔大；

预先使销钉状散热片比基板硬；

将销钉状散热片压入基板的散热片插通孔，由此使销钉状散热片的凸部以及基板的散热片插通孔的周围的部分中至少基板的散热片插通孔的周围的部分塑性变形，将销钉状散热片临时固定于基板；和

将基板以及临时固定于基板的销钉状散热片与构成壳体的构件组合，将基板与销钉状散热片钎焊，同时将销钉状散热片的两端部钎焊于构成壳体的构件上的成为顶壁以及底壁的部分。

9.如权利要求7或8所述的液冷式冷却装置的制造方法，其特征在于：基板的散热片插通孔是内径为0.5～6mm的圆形，销钉状散热片的没有设置凸部的部分的横截面形状为直径0.3～5.99mm的圆形，连结多个凸部的突出端而描绘的假想形状为具有比基板的散热片插通孔的内径大的直径的圆形，凸部的销钉状散热片的长度方向的长度为0.5～5mm，在将散热片插通孔的内径设为Amm、将销钉状散热片的没有设置凸部的部分的直径设为Bmm、将连结所有的凸部的突出端而描绘的假想形状的圆的直径设为Cmm的情况下，满足A-0.2≤B≤A-0.01、A+0.01≤C≤A+0.2的关系。

10.如权利要求7或8所述的液冷式冷却装置的制造方法，其特征在于：从径向外侧按压圆柱状散热片坯件的外周面的长度方向中间部上的在周向上隔着间隔的多个部位，由此在周向上隔着间隔地形成从外周面凹陷的多个凹部，并且在相邻的凹部彼此之间设置所述凸部，由此制造出销钉状散热片。

11.如权利要求10所述的液冷式冷却装置的制造方法，其特征在于：销钉状散热片的所述凹部的深度为0.05～0.6mm。

12.一种液冷式冷却装置的制造方法，是制造权利要求6所述的液冷式冷却装置的方法，其特征在于，包括下述操作：

准备构成具有顶壁以及底壁并且在内部设有冷却液通路的壳体的构件、形成有多个散热片插通孔的散热器用的基板和销钉状散热片；

将销钉状散热片插入基板的散热片插通孔，然后通过按压基板的两面上的散热片插通孔的周围的部分而使基板上的散热片插通孔的周围的部分塑性变形，将销钉状散热片临时固定于基板；和

将基板以及临时固定于基板的销钉状散热片与构成壳体的部件组合，对基板与销钉状散热片进行钎焊，同时将销钉状散热片的两端部嵌合于构成壳体的部件上的成为顶壁以及底壁的部分。

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