[發明專利]具塑膠框體的輕量化液冷板組及散熱系統

有效

• 申請號: 201611067726.2
• 申請日: 2016-11-25
• 公開（公告）號: CN108109976B
• 公開（公告）日: 2021-06-22
• 發明（設計）人: 梁國恩
• 申請（專利權）人: 恩佐科技股份有限公司
• 主分類號: H01L23/373
• 分類號: H01L23/373;H01L23/473
• 代理公司: 隆天知識產權代理有限公司 72003
• 代理人: 李昕巍;鄭特強

本發明公開一種具塑膠框體的輕量化液冷板組及散熱系統。液冷板組包括塑膠框體及至少一液冷腔體單元。塑膠框體包括多個側壁、至少一容置開口及多個固定元件，其中多個側壁相連接且定義形成至少一容置開口，以及多個固定元件設置于多個側壁的部分側壁中。液冷腔體單元與塑膠框體相組接且嵌設于塑膠框體的至少一容置開口，并曝露有至少一表面。本發明提供一種具塑膠框體的輕量化液冷板組及散熱系統，其利用塑膠框體結合至少一液冷腔體單元，以提供足夠的機械強度支撐液冷腔體單元，并使功率半導體器件得以鎖附于液冷板組，或使液冷板組固定于系統板件，以達成散熱及輕量化的目的。

技術領域

本發明涉及一種液冷板組及散熱系統，尤其涉及一種具塑膠框體的輕量化液冷板組及散熱系統。

背景技術

近年來，科技發展為契合應用上的需要導致電子器件日益的微型化、集成化，同時功率不斷提升，因此器件的發熱密度愈來愈高而散熱效率日趨嚴峻，此類電子器件例如但不限于功率半導體器件的絕緣柵雙極電晶體(Insulated Gate Bipolar Transistors,IGBT)，作為高頻開關而廣泛地應用于各種電源系統。這類高功率半導體器件于運作時會產生大量熱能，若其產生的熱量不能有效地被移除，則可能致使整體系統受損或降低運作效率。然而被動式散熱裝置已無法滿足高功率半導體器件的散熱需求，相較于被動式散熱裝置，液冷板組的操作性能可更有效益地符合散熱需求或封裝外形(footprint)需求。

目前應用于功率半導體器件的液冷板組具有許多實施方式，最常見的方法是使用一具流道的金屬板體，并將功率半導體器件鎖附于金屬板體的表面，以利用金屬板體的內部流道中流動的液體進行熱交換，以將熱能帶離系統以實現散熱。

圖1公開一傳統液冷板組的結構示意圖。液冷板組1包括金屬板體10以及流道模塊11，其中金屬板體10包括多個貫穿開口101以及多個凹槽102。流道模塊11包括至少一流體入口111、至少一流體出口112、多個液冷腔體單元113以及多個導流管114。多個液冷腔體單元113通過多個導流管114相互連通，且還連通于流體入口111及流體出口112的間，以使流體入口111、流體出口112、多個液冷腔體單元113以及多個導流管114架構形成至少一流道。金屬板體10的多個貫穿開口101以及多個凹槽102分別相對于流道模塊11的多個液冷腔體單元113及多個導流管114、流體入口111與流體出口112，借此使流道模塊11的多個液冷腔體單元113、多個導流管114、流體入口111與流體出口112可容設于金屬板體10的多個貫穿開口101以及多個凹槽102中，其中每個液冷腔體單元113的表面113a曝露于金屬板體10。于應用時，功率半導體器件(未圖示)利用螺絲13直接鎖固于金屬板體10上，且貼附于液冷腔體單元113的表面113a，以實現散熱。然而，金屬板體10由金屬材料制成，其重量較重、材料成本較高，且于固定至系統時易造成系統荷重過高。此外，金屬板體10的多個貫穿開口101與多個凹槽102需通過精密的金屬鉆孔及開槽作業加工形成，工藝嚴苛且成本較高。再則，流道模塊11與金屬板體10間的對位組裝不易，組裝費時。