CN217694122U - 一种具有超大表比面积传热功能的液冷基板 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例提供了一种具有超大表比面积传热功能的液冷基板，属于传热学技术领域，所述液冷基板包括：下盖板，所述下盖板包括：下盖主体，所述下盖主体具有一带开口的换热腔；所述下盖主体内设置有多条连通腔，所述连通腔的第一端连通换热腔，所述连通腔的第二端连通外界；上盖板，所述上盖板包括：上盖主体，所述上盖主体和所述下盖主体配合，使得所述换热腔的开口密闭；换热金属体，所述换热金属体连接在上盖主体上，且所述换热金属体通过开口位于所述换热腔中；达到提高液冷基板散热能力的技术效果。

Description

一种具有超大表比面积传热功能的液冷基板

技术领域

本实用新型涉及传热学技术领域，尤其涉及一种具有超大表比面积传热功能的液冷基板。

背景技术

随着5G，新能源汽车、新能源装备、人工智能，大数据中心，航空航天等领域的高速发展，半导体芯片功率越来越大，集成度越来越高，其单位面积下的热功率密度越来越高，从而对相应的散热系统的要求也越来越苛刻。

如何在有限的面积内快速有效的将热源产生的热量排出，保证电子元器件在低温环境下稳定运行，是目前散热领域急需解决的问题。

目前的液冷基板，一般采用铜管弯曲出相应的形状嵌入到铝板或铜板上；再将热源模块通过导热硅脂和螺栓固定在液冷基板上。本质上，此种液冷基板散热能力有限，随着热源功率密度的增加，散热性能下降；有些产品随着时间的推移，热能的持续集聚，最终会导致元器件受损。

所以，现有技术的技术问题在于：传统的铜管散热能力有限。

发明内容

本申请实施例提供一种具有超大表比面积传热功能的液冷基板，解决了现有技术中传统的铜管散热能力有限的技术问题；达到提高液冷基板散热能力的技术效果。

本申请实施例提供一种具有超大表比面积传热功能的液冷基板，所述液冷基板包括：下盖板，所述下盖板包括：下盖主体，所述下盖主体具有一带开口的换热腔；所述下盖主体内设置有多条连通腔，所述连通腔的第一端连通换热腔，所述连通腔的第二端连通外界；上盖板，所述上盖板包括：上盖主体，所述上盖主体和所述下盖主体配合，使得所述换热腔的开口密闭；换热金属体，所述换热金属体连接在上盖主体上，且所述换热金属体通过开口位于所述换热腔中。

作为优选，所述连通腔位于所述换热腔的侧边，且连接腔的第二端连接设置有换热接头。

作为优选，所述连通腔具体设置有两条，分别用于输入和输出；且两条连通腔相对于换热腔对称设置。

作为优选，所述换热金属体具体为泡沫金属结构。

作为优选，所述换热金属体的材质具体为泡沫铜或泡沫铝；所述上盖主体的材质具体为紫铜、无氧铜、超级铜或者铜铝复合。

作为优选，所述换热金属体具体设置为块状体或铲齿状。

作为优选，所述换热金属体焊接在上盖主体上；且所述上盖主体密封连接在下盖主体上。

作为优选，多条所述连通腔在换热腔中构成一输送路径，且所述换热金属体位于输送路径上。

作为优选，所述换热金属体填充在换热腔中，所述换热金属体的侧面、底面分别和所述换热腔的侧壁、底壁贴合接触。

作为优选，所述换热腔为一长条型样式，且多条连通腔分两组分别连接在换热腔的长度方向的两端。

本申请实施例中的上述一个或多个技术方案，至少具有如下一种或多种技术效果：

1、本申请实施例中，通过构建一换热腔和多条连通腔，利用上盖主体吸热，利用换热金属体填充换热腔来进行接触式换热，其表比面积大，热阻小，吸热量高、散热速度快；解决了现有技术中传统的铜管散热能力有限的技术问题；达到提高液冷基板散热能力的技术效果。

2、本申请实施例中，将换热腔设置为长条型样式，且连通腔分两组分别连接在换热腔的长度方向的两端，以使得冷却液体的输入和输出端具有一个较远的距离，以便于冷却液体和换热金属体之间有充分的换热面积和换热时间。

附图说明

图1为本申请实施例中一种具有超大表比面积传热功能的液冷基板的轴测向结构示意图；

图2为本申请实施例中一种具有超大表比面积传热功能的液冷基板的轴测向爆炸结构示意图。

附图标记：100、下盖板；110、下盖主体；111、换热腔；112、连通腔；120、换热接头；200、上盖板；210、上盖主体；220、换热金属体。

具体实施方式

本文中为部件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本申请所说“连接”、“联接”，如无特别说明，均包括直接和间接连接(联接)。在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

本申请实施例提供了一种具有超大表比面积传热功能的液冷基板，此结构，具有基板内部液冷表比面积大、传热功能快、吸热量高的特点，消除了传统基板简单吸热和层层热传递的弊端，其表比面积大，吸热量高、散热性能好，为一种新型液冷基板形式。其表比面积大，热阻小，吸热量高、散热速度快，可快速将上盖主体210表面的热源产生的热能，扩散到上盖主体210和换热金属体220上，并迅速由流经泡沫金属结构的冷却液体将热量带走。

为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。

一种具有超大表比面积传热功能的液冷基板，参考说明书附图1-2，液冷基板包括：下盖板100和上盖板200；上盖板200具有一下盖主体110，且下盖主体110上设置有一换热腔111；上盖板200具有一上盖主体210和换热金属体220，换热金属体220位于换热腔111中，利用上盖主体210吸收热源的热量，并利用换热金属体220将上盖主体210的热量换热给冷却液体，以使得液冷基板可以稳定的进行散热工作。

下盖主体110，参考说明书附图2，用于连接冷却液体来散热。当然下盖主体110上也可以连接热源进行散热。下盖主体110具有一带开口的换热腔111；下盖主体110内设置有多条连通腔112，连通腔112的第一端连通换热腔111，连通腔112的第二端连通外界。连通腔112位于换热腔111的侧边，连接腔的第二端连接设置有换热接头120，换热接头120的连接方式可以是焊接或螺纹连接。当然，基于连通腔的位置设置，换热接头在液冷基板上的位置也可以任意设置。

在一个实施例中，连通腔112具体设置有两条，分别用于输入和输出；且两条连通腔112相对于换热腔111对称设置。换热腔111为一长条型样式，且多条连通腔112分两组分别连接在换热腔111的长度方向的两端。

上盖主体210，参考说明书附图2，用于吸收热源的热量。上盖主体210和下盖主体110配合，使得换热腔111的开口密闭，避免换热腔111中的冷却液体漏出。在一个实施例中，上盖主体210具体为一金属板体，上表面平整光滑，以便于特殊焊接上一热源。上盖主体210的材质具体为紫铜、无氧铜、超级铜或者铜铝复合，以成为一高导热基材。

换热金属体220，参考说明书附图2，表比面积大，用于充分换热。换热金属体220连接在上盖主体210上，且换热金属体220通过开口位于换热腔111中。换热金属体220焊接在上盖主体210上；且上盖主体210密封连接在下盖主体110上。

换热金属体220具体为泡沫金属结构。关于泡沫金属结构的具体说明：泡沫金属的结构可以看成由无数开孔单元胞以无规则方式构成的金属支架。每个单元胞(Cell)中间是空心的，外形近似球形，然后边界上开了十四个小孔，很像十四扇窗户(Window)。具体的，换热金属体220的材质具体为泡沫铜或泡沫铝。

且为了提高换热效率，换热金属体220具体设置为块状体；为了维持冷却液体的流动性，换热金属体220还可以设置为铲齿状。

多条连通腔112在换热腔111中构成一输送路径，且换热金属体220位于输送路径上。需要说明的是，换热金属体220填充在换热腔111中，换热金属体220的侧面、底面分别和换热腔111的侧壁、底壁贴合接触；通过贴合接触的方式来使得换热金属体220在换热腔111中的位置稳定，且换热金属体220可以将部分热量导向下盖主体110。

需要特殊说明的是，本液冷基板还可以为一下盖板100配合两块上盖板200的形式，具体的，将换热腔111设置两个开口，如两个对向的开口；且将两个上盖主体210的换热金属体220分别置于换热腔111的开口中，以实现本设备具有两块上盖主体210，可外连两块热源。

工作原理：

换热金属体220具有泡沫金属结构，具体为无数开孔单元胞以无规则方式构成的金属支架；以便于将上盖主体210上的热量交换给流经的冷却液体，达到液冷换热的目的。

技术效果：

1、本申请实施例中，通过构建一换热腔111和多条连通腔112，利用上盖主体210吸热，利用换热金属体220填充换热腔111来进行接触式换热；其表比面积大，热阻小，吸热量高、散热速度快，解决了现有技术中传统的铜管散热能力有限的技术问题；达到提高液冷基板散热能力的技术效果。

2、本申请实施例中，将换热腔111设置为长条型样式，且连通腔112分两组分别连接在换热腔111的长度方向的两端，以使得冷却液体的输入和输出端具有一个较远的距离，以便于冷却液体和换热金属体220之间有充分的换热面积和换热时间。

技术效果：

3、本申请实施例中，通过构建一换热腔和多条连通腔，利用上盖主体吸热，利用换热金属体填充换热腔来进行接触式换热；其表比面积大，热阻小，吸热量高、散热速度快，解决了现有技术中传统的铜管散热能力有限的技术问题；达到提高液冷基板散热能力的技术效果。

4、本申请实施例中，将换热腔设置为长条型样式，且连通腔分两组分别连接在换热腔的长度方向的两端，以使得冷却液体的输入和输出端具有一个较远的距离，以便于冷却液体和换热金属体之间有充分的换热面积和换热时间。

尽管已描述了本实用新型的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本实用新型范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种具有超大表比面积传热功能的液冷基板，其特征在于，所述液冷基板包括：

下盖板(100)，所述下盖板(100)包括：

下盖主体(110)，所述下盖主体(110)具有一带开口的换热腔(111)；所述下盖主体(110)内设置有多条连通腔(112)，所述连通腔(112)的第一端连通换热腔(111)，所述连通腔(112)的第二端连通外界；

上盖板(200)，所述上盖板(200)包括：

上盖主体(210)，所述上盖主体(210)和所述下盖主体(110)配合，使得所述换热腔(111)的开口密闭；

换热金属体(220)，所述换热金属体(220)连接在上盖主体(210)上，且所述换热金属体(220)通过开口位于所述换热腔(111)中。

2.如权利要求1所述的液冷基板，其特征在于，所述连通腔(112)位于所述换热腔(111)的侧边，且连接腔的第二端连接设置有换热接头(120)。

3.如权利要求1所述的液冷基板，其特征在于，所述连通腔(112)具体设置有两条，分别用于输入和输出；且两条连通腔(112)相对于换热腔(111)对称设置。

4.如权利要求1所述的液冷基板，其特征在于，所述换热金属体(220)具体为泡沫金属结构。

5.如权利要求4所述的液冷基板，其特征在于，所述换热金属体(220)的材质具体为泡沫铜或泡沫铝；所述上盖主体(210)的材质具体为紫铜、无氧铜、超级铜或者铜铝复合。

6.如权利要求4所述的液冷基板，其特征在于，所述换热金属体(220)具体设置为块状体或铲齿状。

7.如权利要求1所述的液冷基板，其特征在于，所述换热金属体(220)焊接在上盖主体(210)上；且所述上盖主体(210)密封连接在下盖主体(110)上。

8.如权利要求1所述的液冷基板，其特征在于，多条所述连通腔(112)在换热腔(111)中构成一输送路径，且所述换热金属体(220)位于输送路径上。

9.如权利要求1所述的液冷基板，其特征在于，所述换热金属体(220)填充在换热腔(111)中，所述换热金属体(220)的侧面、底面分别和所述换热腔(111)的侧壁、底壁贴合接触。

10.如权利要求1-9中任意一项所述的液冷基板，其特征在于，所述换热腔(111)为一长条型样式，且多条连通腔(112)分两组分别连接在换热腔(111)的长度方向的两端。

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