CN115255837B - 一种异质内置式微小通道冷板及其成型方法 - Google Patents

一种异质内置式微小通道冷板及其成型方法 Download PDF

Info

Publication number
CN115255837B
CN115255837B CN202211007965.4A CN202211007965A CN115255837B CN 115255837 B CN115255837 B CN 115255837B CN 202211007965 A CN202211007965 A CN 202211007965A CN 115255837 B CN115255837 B CN 115255837B
Authority
CN
China
Prior art keywords
micro
channel
group
cold plate
built
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202211007965.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN115255837A (zh
Inventor
左防震
何云骥
朱丽娜
李沙沙
洪大良
梁宁
祝先
陈浩
彭依
陈路加
孙大智
张杨
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
CETC 38 Research Institute
Original Assignee
CETC 38 Research Institute
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by CETC 38 Research Institute filed Critical CETC 38 Research Institute
Priority to CN202211007965.4A priority Critical patent/CN115255837B/zh
Publication of CN115255837A publication Critical patent/CN115255837A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN115255837B publication Critical patent/CN115255837B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23P—METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
    • B23P15/00—Making specific metal objects by operations not covered by a single other subclass or a group in this subclass
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23H—WORKING OF METAL BY THE ACTION OF A HIGH CONCENTRATION OF ELECTRIC CURRENT ON A WORKPIECE USING AN ELECTRODE WHICH TAKES THE PLACE OF A TOOL; SUCH WORKING COMBINED WITH OTHER FORMS OF WORKING OF METAL
    • B23H7/00—Processes or apparatus applicable to both electrical discharge machining and electrochemical machining
    • B23H7/02—Wire-cutting
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K1/00—Soldering, e.g. brazing, or unsoldering
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K1/00—Soldering, e.g. brazing, or unsoldering
    • B23K1/0008—Soldering, e.g. brazing, or unsoldering specially adapted for particular articles or work
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/36—Removing material
    • B23K26/38—Removing material by boring or cutting
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D15/00—Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F21/00—Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials
    • F28F21/08—Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials of metal
    • F28F21/081—Heat exchange elements made from metals or metal alloys
    • F28F21/084—Heat exchange elements made from metals or metal alloys from aluminium or aluminium alloys
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F3/00—Plate-like or laminated elements; Assemblies of plate-like or laminated elements
    • F28F3/02—Elements or assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with recesses, with corrugations
    • F28F3/025—Elements or assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with recesses, with corrugations the means being corrugated, plate-like elements
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/20—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
    • H05K7/2039—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating characterised by the heat transfer by conduction from the heat generating element to a dissipating body

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)

Abstract

本发明公开了一种内置式微小通道冷板及其成型方法，所述冷板包括底板和盖板，包括如下步骤：S1：根据底板的外形尺寸定位主流道的起始位置，采用切削加工的方式形成主流道；S2：将散热材料片通过模具冲压成型方法制得具有设计的间距、厚度和高度的散热片组。本发明中，通过采用模具成型的方法加工散热片组实现了微小尺寸散热齿的低成本、高效加工，其加工效率大为提高，缩短了制造周期，降低了生产成本；通过采用线切割或激光切割等微应力或无应力加工方式加工散热片组的外形能够防止散热片组由于装夹和加工引起的变形，保证零件外形尺寸精度，提高了零件的装配精度。

Description

一种异质内置式微小通道冷板及其成型方法
技术领域
本发明涉及雷达电子模块热管理技术领域，更具体涉及一种内置式微小通道冷板及其成型方法。
背景技术
随着微电子技术向小型化、高密度、集成化方向发展，高组装密度的大功率芯片在新一代有源相控阵雷达收/发模块中得到越来越大量的应用，而这些高集成化、高性能器件随着工作频率的提高，其功率密度也会急剧上升,极限热流密度已经超过100W/cm2，传统的单通道液冷技术满足不了电子器件的散热需求。为了强化发热电子器件位置的散热效果，可以通过壳体腹板内的翅片组将热量传递给冷却液，冷却液通过串并联结合的水道将热量带走而进行局部强化散热。在矩形流道中，翅片深度越大、深宽比越大，其散热效率也越大。常规散热齿厚一般不大于3mm,散热齿间距一般不大于3mm。然而，随着电子器件对冷板散热能力需求的不断提高，设计需不断增加翅片组散热表面，导致翅片组散热齿的间距不断减小、深宽比不断增大，齿间距达到1mm，散热齿高度达5mm以上,通道深宽比达5:1以上。一般将单个通道水流直径在1mm-6mm的称为微小通道。
目前，微小通道的主要的加工方法是铣削。新一代雷达电子装备通常由成千上万个通道的收/发模块组成，按照一个通道上对应一个微小通道冷板计算，系统中微小通道数量也会是成千上万个。工程上必须解决传统微小通道加工方法在批量应用时存在的不足：
(1)效率低下：翅片区域只能采用小直径刀具、小切深加工策略，加工效率低，难以满足小批量生产的要求；
(2)成本昂贵：单个翅片加工费用在百元左右，一部雷达中翅片加工费用在数十万到上百万，不利于产品成本控制；
(3)耐蚀性差：从强度、散热考虑，电子模块壳体材料一般选择锻造铝合金，而该类铝合金耐蚀性相对较差，大面积、长时间与冷却液接触，存在腐蚀隐患。
现有专利公告号为CN113001120A的专利文献公开了一种一种冷板内部流道结构的加工方法及应用，加工方法包括以下步骤：S1、在冷板的侧壁钻预孔，根据预孔采用切削加工方式形成流道；S2、在流道的两端焊接堵头，所述堵头与冷板采用相同材质，焊接方式采用银钎焊或激光焊接或氩弧焊。其流道加工先进行切削加工再进行焊接，一方面相对于拆分零件为两半再组件焊接的方式，其工艺流程更为简化，节约生产周期，另一方面对焊接设备要求相对较低，降低了制造难度，具有更广泛的应用范围，与现有广泛采用的加工方式相比，其效率大为提高，成本也相应降低。
但是预孔采用切削加工方式形成流道，在导致翅片组散热齿的间距不断减小、深宽比不断增大的背景下，即翅片组散热齿的齿间距达到1mm时，翅片组散热齿深宽比大于等于5:1时，只能通过人工进行加工，在如此狭窄的空间内不仅下料困难，而且会出现倒齿的现象，无法保证加工精度及效果。
现有专利公告号为CN110631386A的专利文献公开了一种微通道板翅式热交换器及成型、组装方法，此种散热器通道的直径当量为0.01～1mm。该微通道板翅式热交换器结构主要由上肋片板、下肋片板、封条、翅片组成。在下肋片板上按波形对齐装上翅片及上肋片板(翅片波形会有多种形式，但始终保持第一肋片和第二肋片置于翅片波形上表面和下表面的凹陷处)，然后在翅片两端装上封条，最后通过多层叠加焊接形成热交换器。在装配好后，上肋片板、下肋片板及翅片之间便会形成间隙，该间隙不是直接加工出来的，不需要采用先进的高科技加工工艺手段来加工，其组成零件上肋片板，下肋片板，封条，翅片均可用传统的机械加工及冲压工艺加工成型，可按传统板翅式热交换器的加工工艺手段进行工业化大规模生产，大大降低生产成本。
但是此专利公开的通过装配和层叠焊接成型的流道直径为0.01～1mm，属于微流道的范畴。大批量应用微流道散热器会带来巨大的供液压力，在雷达电子装备中不具有适装性。同时，该发明流道成型方法存在焊接焊料预置困难，单个肋片刚度不足，装配间隙大，从而导致界面热阻增大的问题。此外，公开的流道成型材料的2/3为本体材料，对于雷达电子模块来讲，用于成型的本体材料耐蚀性差，不能有效解决材料耐蚀问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于，如何提高内置式1～6mm宽度微小通道冷板翅片的生产效率。
本发明通过以下技术手段实现解决上述技术问题的：一种异质内置式微小通道冷板的成型方法，所述冷板包括底板和盖板，包括如下步骤：
S1：根据底板的外形尺寸定位主流道的起始位置，采用切削加工的方式形成主流道；
S2：将散热材料片通过模具冲压成型方法制得具有设计的间距、厚度和高度的散热片组；
S3：采用微应力或无应力加工方式，将散热片组的外形加工成微通道组的外形；
S4：将成型有主流道的底板、微通道组、盖板进行精密组装焊接形成微通道冷板；
所述模具冲压成型方法包括根据散热片组成型间距设计分体式高精密成型凹模和高刚度凸模，采用数控翅片成型机加工散热片组。
通过采用模具成型的方法加工散热片组实现了微小尺寸散热齿的低成本、高效加工，其加工效率大为提高，缩短了制造周期，降低了生产成本；通过采用线切割或激光切割等微应力或无应力加工方式加工散热片组的外形能够防止散热片组由于装夹和加工引起的变形，保证零件外形尺寸精度，提高了零件的装配精度。
该成型方法相较于典型的微通道成型方法相比，其将散热片组独立加工，并通过模具冲压成型方法加工成齿间距达到1～6mm的散热翅片，并将其安装至主流道中，避免了现有技术中散热片组与主流道在切削过程中一体成型中出现下料困难和倒齿的技术问题，制造周期可以缩短约70％，制造成本约节省80％以上。
作为优选的技术方案，所述散热材料片为铝合金材质，所述散热片组的高度h2＝h1-t，其中h1为主流道的深度，t为焊片厚度，所述散热片组为异形翅片，所述主流道为S型，通过异形翅片与S型主流道的结合，可实现1～6mm的散热翅片的大面积散热，提高了冷板散热效率。
作为优选的技术方案，所述S4中底板、微通道组、盖板的精密组装方法包括以下步骤：
s1)根据主流道和微通道组的外形，采用激光加工或磨具冲裁的方法剪裁焊片；
s2)将底板、微通道组、盖板和焊片进行酸、碱洗、热水清洗并烘干；
s3)将清洗干净的焊片利用侧面定位台阶装配到主流道底部散热片组的位置；
s4)将清洗干净的一体成型微通道组利用侧面定位台阶装配到主流道内；
s5)将清洗干净的焊片利用侧面定位台阶装配到微通道组上面，然后装配上盖板；
s6)将装配好的零件进行焊接成型。
通过精密装配方法可实现微通道组与主流道的精密定位组装设计，实现大深宽比微小通道冷板高效散热。
作为优选的技术方案，所述步骤S4中的焊接方式采用真空钎焊，所述真空钎焊包括以下步骤：将装配好的零件放置于真空钎焊炉中，均匀加载、抽真空、加热进行焊接；焊后微流道冷板随炉自然冷却，随后进行强制冷却至室温。
通过采用真空钎焊，有效控制焊接过程中散热片组的变形量，使散热片顶部和底部与主流道完全接触，减少截面热阻，能够快速导出热量。
作为优选的技术方案，所述真空钎焊炉的真空度小于5×10-3Pa，钎焊温度为595-605℃，保温时间为6-8min，所述随炉自然冷却温度为300℃，强冷介质为氮气，所述焊片为铝-镁-硅焊片，焊片厚度为0.1mm。
一种异质内置式微小通道冷板，所述冷板包括底板和盖板，还包括散热片组，所述底板和盖板上分别开设与散热片组相适配的下腔体和上腔体，所述上腔体与下腔体围合形成主流道，所述下腔体与底板为一体成型结构，所述主流道内固定连接有多个散热片组。
作为优选的技术方案，所述散热片组与主流道相连的端部设有侧面定位台阶，所述主流道开设有与侧面定位台阶相适配的定位凸起，所述散热片组通过侧面定位台阶卡接在主流道内并通过焊片焊接固定。
作为优选的技术方案，所述散热片组为波浪形散热翅片，所述散热片组呈“S”型，壁厚0.1mm-0.2mm，间距1mm-2mm，对应高度尺寸上限为3mm-5mm，且其入口处为斜面，散热片组可采用单层或双层使用，散热片组入口处设计成斜面，引导液体转向和流动，保证每条通道内液体流速基本一致，出口处局部空腔化设计，形成扰流，提高换热效率。
作为优选的技术方案，所述主流道为S型，多个散热片组采用单向串行布置。
作为优选的技术方案，所述散热片组与冷板材质不同，所述散热片组材质为3A21铝合金，通过将散热片组采用与主材不同的材料，耐蚀性更好，有利于提高系统长期工作可靠性。
本发明的优点在于：
(1)本发明中，通过采用模具成型的方法加工散热片组实现了微小尺寸散热齿的低成本、高效加工，其加工效率大为提高，缩短了制造周期，降低了生产成本；通过采用线切割或激光切割等微应力或无应力加工方式加工散热片组的外形能够防止散热片组由于装夹和加工引起的变形，保证零件外形尺寸精度，提高了零件的装配精度。
(2)本发明中，通过精密装配方法可实现微通道组与主流道的精密定位组装设计，实现大深宽比微小通道冷板高效散热；通过采用真空钎焊，有效控制焊接过程中散热片组的变形量，使散热片顶部和底部与主流道完全接触，减少截面热阻，能够快速导出热量。
(3)本发明中，通过将散热片组采用与主材不同的材料，耐蚀性更好，有利于提高系统长期工作可靠性。
附图说明
图1为本发明实施例2提供的一种异质内置式微小通道冷板的冷板内部结构示意图；
图2为本发明实施例2提供的一种异质内置式微小通道冷板的去除盖板结构示意图；
图3为本发明实施例2提供的一种异质内置式微小通道冷板的结构底板俯视示意图；
图4为本发明实施例2提供的一种异质内置式微小通道冷板的散热片组俯视结构示意图；
图5为本发明实施例2提供的一种异质内置式微小通道冷板的散热片组侧视结构示意图；
附图标号：1、底板；2、盖板；3、主流道；4、散热片组；5、微通道组；6、侧面定位台阶。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
参阅图1，一种异质内置式微小通道冷板的成型方法，冷板包括底板1和盖板2，包括如下步骤：
S1：根据底板1的外形尺寸定位主流道3的起始位置，采用数控铣削的方式通过热处理→半精加工→精加工的方法形成流道形成主流道3；
S2：将散热材料片通过模具冲压成型方法制得具有设计的间距、厚度和高度的散热片组4；其中散热材料片为铝合金材质，散热片组4的高度h2＝h1-t，，其中h1为主流道3的深度，t为焊片厚度；散热片组的制造采用散热材料片3A21铝合金进行模具冲压成型，本实施例中，散热片的厚度为0.06mm；散热材料片耐腐蚀性优于冷板，在材质方面提升雷达模块冷板的耐蚀性；
其中模具冲压成型方法包括根据散热片组4(翅片)成型间距设计分体式高精密成型凹模和高刚度凸模，采用数控翅片成型机加工散热片组4(翅片)。通过采用模具成型的方法加工散热片组4实现了微小尺寸散热齿的低成本、高效加工，其加工效率大为提高，缩短了制造周期，降低了生产成本；
S3：采用慢走丝线切割将散热片组4的外形加工成微通道组5的外形，通过采用线切割或激光切割等微应力或无应力加工方式加工散热片组4的外形能够防止散热片组4由于装夹和加工引起的变形，保证零件外形尺寸精度，提高了零件的装配精度；
S4：将成型有主流道3的底板1、微通道组5、盖板2进行精密组装焊接形成微通道冷板；焊接方式采用真空钎焊；底板1、微通道组5、盖板2的精密组装方法包括以下步骤：s1)根据主流道3和微通道组5的外形，采用激光加工或磨具冲裁的方法剪裁焊片；s2)将底板1、微通道组5、盖板2和焊片进行酸、碱洗、热水清洗并烘干；s3)将清洗干净的焊片利用侧面定位台阶6装配到主流道3底部散热片组4的位置；s4)将清洗干净的一体成型微通道组5利用侧面定位台阶6装配到主流道3内；s5)将清洗干净的焊片利用侧面定位台阶6装配到微通道组5上面，然后装配上盖板2；s6)将装配好的零件进行焊接成型，主要参数见表1；
序号 材料 焊片 真空度 加热温度 保温时间 冷却方式
1 3A21铝合金 Al-Mg-Si 5×10-3Pa 595～605℃ 6～8min 随炉冷至300℃
表1
真空铝钎焊主要工艺流程：焊前清洗→定位装配→装炉→加载→焊接→检验：将装配好的零件放置于真空钎焊炉中，均匀加载、抽真空、加热进行焊接；焊后微流道冷板随炉自然冷却，随后进行强制冷却至室温，真空钎焊炉的真空度小于5×10-3Pa，钎焊温度为595-605℃，保温时间为6-8min，随炉自然冷却温度为300℃，强冷介质为氮气，焊片为铝-镁-硅焊片，焊片厚度为0.1mm。
实施例2
参阅图1、图2、图4，一种基于实施例1的异质内置式微小通道冷板的成型方法制得的异质内置式微小通道冷板，冷板内开设有输入/输出孔，包括底板1、盖板2、主流道3、散热片组4、侧面定位台阶6，底板1和盖板2上分别开设与散热片组4相适配的下腔体和上腔体，上腔体与下腔体围合形成与输入/输出孔相连通的主流道3，下腔体与底板1为一体成型结构，通过数控铣削的方式制得，主流道3内固定连接有多个散热片组4，散热片组4采用慢走丝线切割加工形成微通道组5，散热片组4与主流道3相连的两端均设有侧面定位台阶6，主流道3为S型，主流道3两侧均开设有与侧面定位台阶6相适配的定位凸起，实现微通道组5在主流道3上的精确定位，微流道冷板高效散热主要是通过微通道组5具有的扩展表面结构将电子器件的热量传递到与冷却工质进行换热完成；
其中，微通道组5一般成组使用，设置数量常见为8-32个，每组之间可以采用单向串行布置，也可以采用先并再串混合；其外形应至少是散热器件外形外延一倍器件到齿片的距离尺寸，入口处设计成斜面，引导液体转向和流动，保证每条通道内液体流速基本一致，出口处局部空腔化设计，形成扰流，提高换热效率；上下腔体材料为铝合金，一般选择6063铝合金，而散热片组4材质为3A21铝合金。
参阅图2、图3、图5，微通道组5位置和取向根据功率电子器件在冷板上的安装位置而定，散热片组4的翅片宽度、间距以及深度根据散热电子器件的热耗和通入的冷却工质确定，本实施例中，主流道3的深度为5mm，散热片组的翅片宽度为0.1mm、间距为1.3mm、深度为4.95mm，冷板内通入的冷却液为LD-60，散热片组4通过侧面定位台阶6卡接在主流道3内并通过焊片焊接固定，散热片组4为波浪形散热翅片，散热片组4呈“S”型或弓型，壁厚0.1mm-0.2mm，间距1mm-2mm，对应高度尺寸上限为3mm-5mm。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种异质内置式微小通道冷板的成型方法，所述冷板包括底板(1)和盖板(2)，其特征在于，包括如下步骤：
S1：根据底板(1)的外形尺寸定位主流道(3)的起始位置，采用切削加工的方式形成主流道(3)；
S2：将散热材料片通过模具冲压成型方法制得具有设计的间距、厚度和高度的散热片组(4)；所述散热片组(4)为1～6mm宽度微小通道冷板翅片；
S3：采用微应力或无应力加工方式，将散热片组(4)的外形加工成微通道组(5)的外形；
S4：将成型有主流道(3)的底板(1)、微通道组(5)、盖板(2)进行精密组装焊接形成微通道冷板；所述S4中底板(1)、微通道组(5)、盖板(2)的精密组装方法包括以下步骤：s1)根据主流道(3)和微通道组(5)的外形，采用激光加工或磨具冲裁的方法剪裁焊片；s2)将底板(1)、微通道组(5)、盖板(2)和焊片进行酸、碱洗、热水清洗并烘干；s3)将清洗干净的焊片利用侧面定位台阶(6)装配到主流道(3)底部散热片组(4)的位置；s4)将清洗干净的一体成型微通道组(5)利用侧面定位台阶(6)装配到主流道(3)内；s5)将清洗干净的焊片利用侧面定位台阶(6)装配到微通道组(5)上面，然后装配上盖板(2)；s6)将装配好的零件进行焊接成型；所述步骤S4中的焊接方式采用真空钎焊，所述真空纤焊包括以下步骤：将装配好的零件放置于真空钎焊炉中，均匀加载、抽真空、加热进行焊接；焊后微流道冷板随炉自然冷却，随后进行强制冷却至室温；
所述模具冲压成型方法包括根据散热片组(4)成型间距设计分体式高精密成型凹模和高刚度凸模，采用数控翅片成型机加工散热片组(4)。
2.根据权利要求1所述的一种异质内置式微小通道冷板的成型方法，其特征在于，所述散热材料片为铝合金材质，所述散热片组(4)的高度h2＝h1-t，其中h1为主流道(3)的深度，t为焊片厚度，所述散热片组(4)为异形翅片，所述主流道(3)为S型。
3.根据权利要求1所述的一种异质内置式微小通道冷板的成型方法，其特征在于，所述真空钎焊炉的真空度小于5×10-3Pa，钎焊温度为595-605℃，保温时间为6-8min，所述随炉自然冷却温度为300℃，强冷介质为氮气，所述焊片为铝-镁-硅焊片，焊片厚度为0.1mm。
4.一种根据权利要求1-3任一项所述的一种异质内置式微小通道冷板的成型方法制得的异质内置式微小通道冷板，所述冷板包括底板(1)和盖板(2)，所述冷板上开设有输入/输出孔，其特征在于，还包括散热片组(4)，所述底板(1)和盖板(2)上分别开设与散热片组(4)相适配的下腔体和上腔体，所述上腔体与下腔体围合形成与输入/输出孔相连通的主流道(3)，所述下腔体与底板(1)为一体成型结构，所述主流道(3)内固定连接有多个散热片组(4)。
5.根据权利要求4所述的一种异质内置式微小通道冷板，其特征在于，所述散热片组(4)与主流道(3)相连的端部设有侧面定位台阶(6)，所述主流道(3)开设有与侧面定位台阶(6)相适配的定位凸起，所述散热片组(4)通过侧面定位台阶(6)卡接在主流道(3)内并通过焊片焊接固定。
6.根据权利要求4所述的一种异质内置式微小通道冷板，其特征在于，所述散热片组(4)为波浪形散热翅片，所述散热片组(4)呈“S”型，壁厚0.1mm-0.2mm，间距1mm-2mm，对应高度尺寸上限为3mm-5mm，且其入口处为斜面。
7.根据权利要求4所述的一种异质内置式微小通道冷板，其特征在于，所述主流道(3)为S型，多个散热片组(4)采用并行和单向串行布置。
8.根据权利要求4所述的一种异质内置式微小通道冷板，其特征在于，所述散热片组(4)与冷板材质不同，所述散热片组(4)材质为3A21铝合金。
CN202211007965.4A 2022-08-22 2022-08-22 一种异质内置式微小通道冷板及其成型方法 Active CN115255837B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202211007965.4A CN115255837B (zh) 2022-08-22 2022-08-22 一种异质内置式微小通道冷板及其成型方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202211007965.4A CN115255837B (zh) 2022-08-22 2022-08-22 一种异质内置式微小通道冷板及其成型方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN115255837A CN115255837A (zh) 2022-11-01
CN115255837B true CN115255837B (zh) 2023-09-19

Family

ID=83753228

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202211007965.4A Active CN115255837B (zh) 2022-08-22 2022-08-22 一种异质内置式微小通道冷板及其成型方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN115255837B (zh)

Citations (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN201229133Y (zh) * 2007-08-02 2009-04-29 王继友 板翅式换热器
CN102138057A (zh) * 2008-07-24 2011-07-27 丰田自动车株式会社 热交换器及其制造方法
CN201960275U (zh) * 2010-12-31 2011-09-07 浙江银轮机械股份有限公司 冷却器芯子之毛细管式可控焊接结构
CN105806134A (zh) * 2014-12-29 2016-07-27 中国兵器装备研究院 一种水冷板
CN106918259A (zh) * 2017-01-20 2017-07-04 西南电子技术研究所（中国电子科技集团公司第十研究所） 快速热响应复合相变储热器及其制备方法
CN107322251A (zh) * 2017-07-17 2017-11-07 中国电子科技集团公司第五十四研究所 一种铝合金微通道散热器的生产工艺
CN110579123A (zh) * 2019-09-19 2019-12-17 中国核动力研究设计院 双侧异型流道的高压紧凑换热器结构及其组装方法
CN110631386A (zh) * 2019-09-09 2019-12-31 贵州永红航空机械有限责任公司 一种微通道板翅式热交换器及成型、组装方法
CN209877375U (zh) * 2019-03-21 2019-12-31 西安交通大学 一种全模块化烟道式挤压铝冷凝换热器结构
CN112033193A (zh) * 2020-09-29 2020-12-04 西安热工研究院有限公司 带导流区和圆角的微通道板式换热器芯体及其制造方法
CN212778792U (zh) * 2020-09-29 2021-03-23 西安热工研究院有限公司 带导流区和圆角的微通道板式换热器芯体
US11002497B1 (en) * 2015-06-26 2021-05-11 University ot Maryland, College Park Multi-stage microchannel heat and/or mass transfer system and method of fabrication
CN114700655A (zh) * 2022-04-11 2022-07-05 中国电子科技集团公司第三十八研究所 焊片加工装置及加工方法
CN114810275A (zh) * 2022-03-28 2022-07-29 摩丁普信热能技术（江苏）有限公司 一种机油冷却器及其加工工艺

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101782337A (zh) * 2009-01-20 2010-07-21 三花丹佛斯（杭州）微通道换热器有限公司 微通道换热器

Patent Citations (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN201229133Y (zh) * 2007-08-02 2009-04-29 王继友 板翅式换热器
CN102138057A (zh) * 2008-07-24 2011-07-27 丰田自动车株式会社 热交换器及其制造方法
CN201960275U (zh) * 2010-12-31 2011-09-07 浙江银轮机械股份有限公司 冷却器芯子之毛细管式可控焊接结构
CN105806134A (zh) * 2014-12-29 2016-07-27 中国兵器装备研究院 一种水冷板
US11002497B1 (en) * 2015-06-26 2021-05-11 University ot Maryland, College Park Multi-stage microchannel heat and/or mass transfer system and method of fabrication
CN106918259A (zh) * 2017-01-20 2017-07-04 西南电子技术研究所（中国电子科技集团公司第十研究所） 快速热响应复合相变储热器及其制备方法
CN107322251A (zh) * 2017-07-17 2017-11-07 中国电子科技集团公司第五十四研究所 一种铝合金微通道散热器的生产工艺
CN209877375U (zh) * 2019-03-21 2019-12-31 西安交通大学 一种全模块化烟道式挤压铝冷凝换热器结构
CN110631386A (zh) * 2019-09-09 2019-12-31 贵州永红航空机械有限责任公司 一种微通道板翅式热交换器及成型、组装方法
CN110579123A (zh) * 2019-09-19 2019-12-17 中国核动力研究设计院 双侧异型流道的高压紧凑换热器结构及其组装方法
CN212778792U (zh) * 2020-09-29 2021-03-23 西安热工研究院有限公司 带导流区和圆角的微通道板式换热器芯体
CN112033193A (zh) * 2020-09-29 2020-12-04 西安热工研究院有限公司 带导流区和圆角的微通道板式换热器芯体及其制造方法
CN114810275A (zh) * 2022-03-28 2022-07-29 摩丁普信热能技术（江苏）有限公司 一种机油冷却器及其加工工艺
CN114700655A (zh) * 2022-04-11 2022-07-05 中国电子科技集团公司第三十八研究所 焊片加工装置及加工方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN115255837A (zh) 2022-11-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6819561B2 (en) Finned-tube heat exchangers and cold plates, self-cooling electronic component systems using same, and methods for cooling electronic components using same
US8441794B2 (en) Liquid cooler and method of its manufacture
CN210272607U (zh) 一种双平面冷却的液冷板
CN113115575A (zh) 一种三层板一体吹胀成型的液冷散热模组及其制造方法
EP4064808A1 (en) Heat dissipation tooth piece and preparation method therefor, heat dissipation apparatus and electronic device
CN210220286U (zh) 一种热交换器结构
CN115255837B (zh) 一种异质内置式微小通道冷板及其成型方法
CN113056087A (zh) 一种内嵌微流道的印制电路板及其制备方法
CN204892789U (zh) 散热模组
CN109640581B (zh) 一种内置热管的风冷冷板及其加工方法
CN202979568U (zh) 双层高效水冷基板
CN109500559A (zh) 一种基于扁管的小微通道集成冷板成形方法
CN115360567A (zh) 一种具有微通道结构的激光器冷却热沉
CN113015410A (zh) 立体循环真空腔式散热器及制造方法
CN104923689B (zh) 散热模组的制作方法及散热模组
CN110336094B (zh) 一种电池液冷板及其制备方法
CN211064016U (zh) 一种靶向散热微通道液冷冷板
CN211352932U (zh) 一种具有折叠翅片的散热器
CN111843394A (zh) 一种沟槽式超薄铝基均热板及其制备方法
CN216313755U (zh) 蚀刻微通道式热交换器
CN111707116B (zh) 一种具有多级微槽道的微通道换热器及其制造方法
CN209527039U (zh) 一种采用风冷的热管冷板
CN101232792A (zh) 散热装置、散热基座及其制造方法
CN111043885A (zh) 一种薄型均温板及其制作方法
CN221080000U (zh) 一种用于三相全桥功率模块的散热结构

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant