一种压管式水冷板制作工艺的制作方法
【技术领域】
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[0001]本发明涉及一种散热装置的制作工艺，尤其涉及一种压管式水冷板制作工艺。
【背景技术】
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[0002]随着交通运输业和电力系统的高速发展，各种大容量电力电子装置应运而生。由于受当前功率开关器件的电压和电流耐量水平的限制，通常采用多相多电平结构并且有时还需要通过器件的串并联来满足系统电压、电流等级的要求。这些大容量开关器件内部通常是由多个IGBT晶片并联构成的，在使用时其热流密度大多超过了 lOW/cm2，因而单个器件本身的温度均匀性对其安全运行也很重要；这样不仅要求散热系统效率高、结构紧凑、便于集成，并且安装在同一个散热器上的各功率开关器件的温度均衡性也要保证。通常在热流密度超过lOW/cm2时，风冷已很难奏效，且在大系统中会导致体积和重量很大，难以满足总体要求。而水冷由于水的热容量和密度大，器件在散热器上的安装密度也可加大，因而集成度高、结构紧凑，对于总发热量大和功率开关器件数多的系统就很合适；与风冷相比具有体积小、安静、散热性能好、干净、对环境依赖小等优点。
[0003]目前水冷板的制作工艺有钻孔、O圈组装、摩擦焊、真空钎焊等。工艺特点各有优缺点，钻孔工艺简单成本低，但其性能低下、表面温度不均匀；0圈组装工艺成本相对较低，但依靠O形圈密封，存在泄漏隐患，也不适用于高频振动环境；摩擦焊和真空钎焊具有性能好、温度均勾、设计灵活等优点，但共同缺点是工艺门槛、成本很高，性价比低。
【发明内容】
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[0004]本发明的目的是克服上述技术存在的不足之处，提供了一种压管式水冷板的制作工艺。通过本发明所述工艺制作出来的水冷板具有重量轻、低压降、成本低、工艺简单、散热效果好等特点。
[0005]为实现上述目的，本发明采用如下技术方案:
[0006]一种压管式水冷板的制作工艺，其特征在于:所述的一种压管式水冷板的制作工艺步骤如下:
[0007]第一步:根据IGBT功率模块分析计算设计出所需水冷板基板材料的尺寸大小、厚度大小和材质；
[0008]第二步:然后根据计算的结果制作水流道，选取一根紫铜管，通过折弯技术将紫铜管折弯成型；
[0009]第三步:对设计好的基板材料通过CNC铣槽技术，加工出流道槽腔；
[0010]第四步:将折弯紫铜管粘压入槽腔，并在紫铜管和槽腔中间填充微量的高导热性环氧树脂；
[0011]第五步:然后将紫铜管压扁，并通过CNC表面外型加工处理，保证铜管露出平面与冷板在同一平面，这样一个压管式水冷板制作完成。
[0012]本发明具有的优点和积极效果为:
[0013]本发明的目的是克服目前技术存在的不足之处，提供了一种压管式水冷板的制作工艺。通过本发明所述工艺制作出来的水冷板具有重量轻、低压降、成本低、工艺简单、散热效果好等特点。
【附图说明】
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[0014]下面结合附图对本发明作进一步的描述:
[0015]图1是本发明一种压管式水冷板制作工艺的示意图；
[0016]图2是采用本发明制作的一种压管式水冷板结构示意图；
[0017]图3是本发明的工艺流程图；
[0018]各图中的附图标记及其对应的部件名称如下:
[0019]其中为基板，2为紫铜管，3为槽腔。
【具体实施方式】
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[0020]下面结合附图对本发明作进一步的说明。
[0021]如图1和图2所示，一种压管式水冷板由基板I和紫铜管2通过具体的一些工艺制作加工组成。
[0022]所述的一种压管式水冷板制作工艺步骤如下:
[0023]第一步:对IGBT功率模块分析计算设计出所需水冷板基板I材料的尺寸大小、厚度大小和材质；
[0024]第二步:然后根据计算的结果制作水流道，选取一根紫铜管2，通过折弯技术将紫铜管2折弯成型；
[0025]第三步:对设计好的基板I材料通过CNC铣槽技术，加工出流道槽腔3 ；
[0026]第四步:将折弯紫铜管2粘压入槽腔3中，并在紫铜管2和槽腔3中间填充微量的尚导热性环氧树脂；
[0027]第五步:然后将紫铜管2压扁，并通过CNC表面外型加工处理，保证紫铜管2露出平面与基板I在同一平面，这样一个压管式水冷板制作完成。
[0028]本发明的目的是克服目前技术存在的不足之处，提供了一种压管式水冷板的制作工艺。与传统的压铸工艺相比本发明工艺具有工时短、工艺简单、成本低等特点；通过本发明所述工艺制作出来的水冷板具有重量轻、低压降、成本低、工艺简单、散热效果好等特点。
[0029]根据上述说明书的阐述，本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行适当的变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的【具体实施方式】，对本发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明。
【主权项】
1.一种压管式水冷板的制作工艺，其特征在于:所述的一种压管式水冷板制作工艺步骤如下: 第一步:对IGBT功率模块分析计算设计出所需水冷版基板(I)材料的尺寸大小、厚度大小和材质； 第二步:然后根据计算的结果制作水流道，选取一根紫铜管(2)，通过折弯技术将紫铜管⑵折弯成型； 第三步:对设计好的基板(I)材料通过CNC铣槽技术，加工出流道槽腔(3)； 第四步:将折弯紫铜管(2)粘压入流道槽腔(3)中，并在紫铜管(2)和流道槽腔(3)中间填充微量的高导热性环氧树脂； 第五步:然后将紫铜管(2)压扁，并通过CNC表面外型加工处理，保证紫铜管(2)露出平面与基板(I)在同一平面，这样新型压管式水冷板制作完成。
【专利摘要】本发明提供了一种压管式水冷板的制作工艺，一种压管式水冷板的制作工艺为首先根据IGBT功率模块分析计算水冷板的尺寸大小并选取基板材料；第二步通过CNC铣槽加工出水冷板流道槽腔；然后将做好并折弯的紫铜管粘压入槽腔，并在紫铜管和槽腔间填充微量的高导热性环氧树脂；最后将紫铜管压扁，通过CNC表面外型加工处理，保证紫铜管露出平面与水冷板在同一平面，这样可以实现紫铜管与发热元件直接接触，将热量快速直接导走；本发明工艺简单实用、工艺成本低；通过本发明工艺制作出来的水冷板结构简单、散热效果好。
【IPC分类】H01L23-473, H01L21-48
【公开号】CN104716048
【申请号】CN201510108528
【发明人】严天宏, 陈夏琨, 岳双龙, 牛彦杰
【申请人】中国计量学院
【公开日】2015年6月17日
【申请日】2015年3月12日