CN112087913A - 一种冷媒散热用铝型材基板 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种冷媒散热用铝型材基板，包括铝型材基板，铝型材基板由6XXX铝棒挤出成形并进行机加工所得，其内部具有多条平行的微通道；铝型材基板与基板接头通过钎焊的形式进行连接；基板接头与冷媒接头连接，冷媒接头与外部冷媒通道连接；使用时，通过外部的高压R410a/R134a等冷媒经左侧冷媒接头、左侧基板接头、铝型材基板、右侧基板接头、右侧冷媒接头的流动顺序，可将安置于铝型材基板上的大功率电子元器件产生的热量迅速带走，实现电子元器件的高效散热。
Description
技术领域
本发明涉及一种铝型材基板，尤其涉及一种冷媒散热用铝型材基板。
背景技术
随着空调、信号基站、冶金、化工、电力及新能源汽车等领域的发展，大功率电子元器件的市场需求逐年增长，其应用前景十分广阔。然而，我国高端大功率电子元器件的市场占有率不足，大部分依赖国外进口。限制国产大功率电子元器件发展的最主要的问题是稳定性不够，在当前技术现状下，如何提高大功率电子元器件的稳定性是打破高端电子元器件进口依赖性的最有效方式。研究表明，大功率电子元器件的主要失效方式是过热保护与烧坏，如何有效解决散热问题是提高大功率电子元器件稳定性和国产电子元器件行业竞争力的关键所在。
传统大功率电子元器件主要采用散热片式自然对流和强制风冷方式散热，存在体积大、散热效率低和性能不稳定等问题，不能满足大功率机组和稳定性较差的国产大功率电子元器件的散热要求，严重制约国产电子元器件的发展。
冷媒散热是提高电子元器件散热效率的有效方法，常用的环保R410a/R134a等冷媒具有高压力和高气体密度的特点。供冷媒通过的能够承载高压和高气体密度的铝基板是最关键部件。目前冷媒铝基板结构为铜管内嵌到铝板里，仅一条冷媒通道，接触热阻大，且两种材料易形成微电池而加剧腐蚀，易在铜管和铝板间形成缝隙，体积大，散热效率低。
发明内容
针对目前大功率电子元器件散热存在的问题，本发明提出了一种冷媒散热用铝型材基板，即利用微通道铝合金型材，使冷媒呈多通道平行流动，与现有单通道流动相比，具有成本低、体积小、散热效率高的显著特点，可有效解决大功率电子元器件的散热问题。
本发明提出的具有许多平行微通道的铝型材基板利用6XXX铝棒在挤出机上挤出成形，微通道耐破压力高于13.5MPa，其最小壁厚为1.2mm，其最大壁厚比大于10；根据实际使用需求，挤出成形的微通道铝型材基板首先机加工成所需形状，在较厚面上加工放置大功率电子元器件的凸台，并加工固定螺纹孔；铝型材基板两侧的基板焊接区分别与基板接头进行钎焊，从而将铝型材基板内部的微通道连通，实现冷媒的平行流动；基板接头通过螺纹连接的方式与冷媒接头连接，冷媒接头与外部冷媒通道连接，从而形成整个冷却循环。使用时，通过外部的高压环保R410a/R134a等冷媒经左侧冷媒接头→左侧基板接头→铝型材基板→右侧基板接头→右侧冷媒接头的流动顺序，将安置于铝型材基板凸台上大功率电子元器件产生的热量迅速带走，实现电子元器件的高效散热。
为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：
一种冷媒散热用铝型材基板，主要包括铝型材基板、基板接头、冷媒接头。
所述铝型材基板采用6XXX铝进行挤出成形，其内部具有多条平行的微通道。
所述基板接头为空心管材，采用复合材料制成，其表面覆盖一层4XXX铝。
所述铝型材基板和基板接头利用真空焊钎焊的形式进行连接。
所述的铝型材基板1的微通道耐破压力：≥13.5MPa。
所述的铝型材基板1的最小壁厚：1.2mm。
所述的铝型材基板1的横向平直度：≤0.2mm。
所述的铝型材基板1的最大壁厚比：≥10。
所述的冷媒接头直径：Φ8mm。
本发明的有益效果是，提出的冷媒多通道平行流动散热技术，为大功率电子元器件高效散热提供了一种全新的解决方案。可打破传统散热方式，显著提高大功率电子元器件的散热效率与稳定性，推动空调、5G通讯信号基站、新能源汽车等领域散热技术的变革。
附图说明
图1为本发明一种冷媒散热用铝型材基板结构图。
图2为本发明一种冷媒散热用铝型材基板的基板接头结构图。
其中1.铝型材基板，2.凸台，3.基板焊接区，4.微通道，5.孔加工面，6.基板接头焊接区，7.冷媒接头，8.基板接头。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
如图1和图2所示，一种冷媒散热用铝型材基板，包括铝型材基板1，铝型材基板1由6XXX铝挤出成形并进行机加工所得，其内部具有多条平行的微通道；铝型材基板1的孔加工面5上加工用于大功率电子元器件放置的凸台2和用于固定的螺纹孔；铝型材基板1的基板焊接区3与基板接头8的基板接头焊接区6连接；基板接头8与冷媒接头7连接，冷媒接头7与外部冷媒通道连接。
基板接头8为侧面加工矩形孔的空心管材，采用复合材料制成，其表面覆盖一层4XXX铝，铝型材基板1和基板接头8利用真空焊钎焊的形式进行连接；冷媒接头7具有螺纹，通过螺纹连接的方式与基板接头8和外部冷媒管道连接
所述的铝型材基板1的微通道耐破压力：≥13.5MPa。
所述的铝型材基板1的最小壁厚：1.2mm。
所述的铝型材基板1的横向平直度：≤0.2mm。
所述的铝型材基板1的最大壁厚比：≥10。
所述的冷媒接头直径：Φ8mm。
上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明的保护范围进行了限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。
Claims (3)
1.一种冷媒散热用铝型材基板，其特征是，包括铝型材基板，铝型材基板由6XXX铝挤出成形并进行机加工所得，其内部具有多条平行的微通道；铝型材基板的孔加工面上加工用于大功率电子元器件放置的凸台和用于固定的螺纹孔；铝型材基板的基板焊接区与基板接头的基板接头焊接区连接；基板接头与冷媒接头连接，冷媒接头与外部冷媒通道连接。
2.如权利要求1所述的一种冷媒散热用铝型材基板，其特征是，基板接头为侧面加工矩形孔的空心管材，采用复合材料制成，其表面覆盖一层4XXX铝，铝型材基板和基板接头利用钎焊的形式进行连接。
3.如权利要求1所述的一种冷媒散热用铝型材基板，其特征是，铝型材基板的微通道耐爆破压力高于13.5MPa。
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