[實用新型]一種水冷板

有效

• 申請號: 201520138853.1
• 申請日: 2015-03-12
• 公開（公告）號: CN204392764U
• 公開（公告）日: 2015-06-10
• 發明（設計）人: 唐小堂;戴彬彬;賀榮
• 申請（專利權）人: 株洲南車奇宏散熱技術有限公司
• 主分類號: H05K7/20
• 分類號: H05K7/20
• 代理公司: 北京潤澤恒知識產權代理有限公司 11319
• 代理人: 吳志勇

技術領域

本實用新型涉及功率模塊散熱技術領域，尤其適用于大功率IGBT電力電子器件的冷卻。

背景技術

當IGBT元器件在工作時會產生導通以及開關損耗，因此需要安裝冷卻設備進行散熱，以降低功率器件的結溫，確保IGBT元器件在允許溫度下正常、可靠運行。目前功率器件的冷卻方式主要有風冷、水冷和熱管等，隨著器件性能要求和功率密度的進一步提高，對散熱要求也越來越嚴苛。從可靠性考慮，一般選用散熱效率高的水冷散熱器對功率器件進行冷卻，由于小流量高功耗成為一種趨勢，而常規的直槽道結構難以實現高功率密度冷卻要求，需要采用強化散熱技術。

傳統的水冷散熱器是通過在水冷基板上開槽，再將水冷蓋板與基板在中間夾一層釬料片通過真空釬焊焊接在一起，在蓋板面安裝電子器件，采用的蓋板多為薄壁板結構以降低散熱器傳導熱阻要求。但是蓋板面鉆孔后因安裝孔深度往往會超過中間焊縫區，水冷板密封性和可靠性存在一定的風險。同時，流道的設計也會受到很大的限制，造成冷板的散熱能力減弱。并且蓋板本身比較薄，一般厚度3-5mm，在蓋板面鉆孔后其承壓能力會降低，影響到整個冷板的可靠性性能。可見，現有水冷板流道簡單，散熱性能低且蓋板面安裝元器件時存在漏水風險。

以下是檢索到的部分國內現有專利（申請）技術：

1、水冷式散熱板，申請號為201120560304.5，本實用新型公開了一種水冷式散熱板，屬于電器設備的散熱器元器件；旨在提供一種高效水冷式散熱板。它由內部設有若干流道的散熱板本體構成；其中，流道的表面形狀為內齒輪狀結構。本實用新型具有結構簡單、熱交換效率高、散熱效果好等優點；是一種電器設備散熱器的散熱。

2、一種水冷散熱器及其制備方法，申請號為201210517964.4，本發明公開了一種水冷散熱器，包括基板、堵頭、接頭及緊定螺釘，所述基板內部加工有橫豎交

錯的孔道，所述基板內孔道與堵頭及緊定螺釘通過螺紋緊密配合，基板內孔道成為有進口及出口的蛇形流道，進口及出口均安裝有接頭。其制備方法包括：從基板周邊向內部打出橫豎交錯的孔道；將堵頭及緊定螺釘通過螺紋與基板內孔道緊密配合，基板內孔道成為有進口及出口的蛇行流道；在進口及出口安裝接頭。本水冷散熱器結構簡單，直接在鋁板上打孔，再將部分流道封住，形成完整的蛇形流道，改進了加工工藝，強化傳熱，同時內部的擾流器進一步加強了流體的擾流效果，使得進口段板溫和出口段板溫不致相差太遠，以免影響電力電子器件正常工作。

3、一種水冷散熱器，申請號為201220665270.0，本實用新型公開了一種水冷散熱器，包括基板、堵頭、接頭及緊定螺釘，所述基板內部加工有橫豎交錯的孔道，所述基板內孔道與堵頭及緊定螺釘通過螺紋緊密配合，基板內孔道成為有進口及出口的蛇形流道，進口及出口均安裝有接頭。本水冷散熱器結構簡單，直接在鋁板上打孔，再將部分流道封住，形成完整的蛇形流道，改進了加工工藝，強化傳熱，同時內部的擾流器進一步加強了流體的擾流效果，使得進口段板溫和出口段板溫不致相差太遠，以免影響電力電子器件正常工作。

????以上實用新型雖然都是采用水冷板流道解決散熱問題，但散熱性能相對較底且都不能解決蓋板面安裝元器件時存在的漏水風險。

實用新型內容

本實用新型要解決的技術問題是，提供一種水冷板，其具有內部優化流道結構且采用強化散熱技術，具有較高的傳熱效率和散熱效果；結構上，將基板與蓋板進行凹凸配合設計，螺紋安裝孔不穿過焊縫層，降低了工藝加工難度，提高了整體水冷板的可靠性要求。

本實用新型的技術方案是：一種水冷板，包括基板、蓋板，所述蓋板連接在基板的背面，所述基板背面設置有冷卻液流道，所述冷卻液流道包括依次相連的入口沉臺、中間流道和出口沉臺；所述中間流道采用并聯加串聯方式，中間流道包括一個或二個以上流動單元；每個流動單元均包括三個淺沉臺，其中兩個淺沉臺的出水端均連接出口沉臺、進水端均與第三個淺沉臺的出水端相連，第三個淺沉臺的進水端連接入口沉臺。

所述流動單元為三個，三個流動單元并列設置在基板背面，三個流動單元并聯后其兩端分別連接入口沉臺和出口沉臺。

所述淺沉臺上焊接有若干塊散熱翅片，若干塊散熱翅片錯位排布，組成散熱翅片列。

所述基板上淺沉臺處為凹槽，所述蓋板上設有與該凹槽相配合的定位凸臺，所述基板與蓋板為采用凹凸配合法定位焊接和真空釬焊焊接形成的一體結構。