钎焊水冷板模块的制作方法

1.本实用新型涉及散热装置技术领域，尤指一种钎焊水冷板模块。


背景技术：

2.工业设备如逆变器、变频器会使用到许多大功率元器件，比如igbt、mos管、整流器等。大功率的元器件在工作时，会伴随大量的热量产生，如果不进行散热，大功率的元器件将会在设定温度下停止工作或烧坏。因此，针对大功率的元器件，需要安装散热器对其进行散热，以确保元器件正常工作。
3.水冷散热是工业设备大功率元器件散热十分常见的方式，而水冷板是水冷散热系统十分重要的部件。常见的水冷板加工方式有：1.cnc加工水流道，然后采用搅拌焊接密封；2.cnc加工水流道再将铜管或不朽钢管嵌入基板的形式。
4.通常水冷板采用cnc加工水流道比较耗费时间，生产周期长，产品制作成本高；另外，由于水冷板整体结构设计的形状不固定，增加流道设计的难度；同时，定制化的水冷板结构太多，流程太繁琐，散热及流体参数获取困难，设计往往性能达不到使用要求。


技术实现要素：

5.为解决上述问题，本实用新型提供一种钎焊水冷板模块，标准化的流道模块采用固态压铸成型，配合基板可焊接形成水冷板，提高水冷板一次性设计成功率；且其流道模块内部的流道设计提升散热效果。
6.为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是提供一种钎焊水冷板模块，包括基板和固定在所述基板上的至少一块流道模块，所述流道模块朝向所述基板的一面设有凹槽，所述流道模块背向所述基板的一面为吸热面，以供发热电子元件贴设；所述流道模块在两侧面分别开设有进水口和出水口，所述进水口和所述出水口与所述凹槽连通；所述流道模块自所述凹槽的槽底朝向所述基板延伸若干间隔设置的传热柱，所述传热柱将凹槽分隔形成流道。
7.作为一种优选方案，所述钎焊水冷板模块还包括进水管和出水管，所述进水管与所述进水口焊接，所述出水管与所述出水口焊接。
8.作为一种优选方案，当所述流道模块的数量为一块以上时，所述钎焊水冷板模块还包括连接管，所述流道模块的出水口与相邻流道模块的进水口通过所述连接管连通。
9.作为一种优选方案，所述流道模块对应所述凹槽设有分隔块，通过分隔块将凹槽分隔形成主流道。
10.作为一种优选方案，所述主流道呈u形。
11.作为一种优选方案，所述传热柱布设于所述主流道并将其分隔形成若干条次流道。
12.作为一种优选方案，所述传热柱为扇形柱，所述扇形柱的侧面包括两个平面和弧面，两个所述平面形成导向部，该导向部设置在水流方向的进水端。
13.作为一种优选方案，多个所述传热柱呈菱形排布。
14.作为一种优选方案，所述传热柱的顶面和所述分隔块的顶面与凹槽的顶面齐平。
15.作为一种优选方案，所述流道模块在其凹槽的顶面周围设有凸台，所述基板设有安装孔，所述凸台插设于所述安装孔内。
16.本实用新型的有益效果在于：
17.1.本实用新型的流道模块通过传热柱将凹槽分隔形成流道，冷却液流过时可以降低流动阻力，更容易使得冷却液产生紊流，提升散热效果；
18.2.传热柱与流道模块采用固态压铸成型，形成标准化的流道模块，其散热性能和流体压降等参数都有大量实验数据，提高水冷板一次性设计成功率；再配合简单的基板结构即可焊接形成水冷板，减少机械加工的时间和工作量，节约成本，提高制作效率。
附图说明
19.图1是本实用新型的钎焊水冷板模块的结构示意图。
20.图2是本实用新型的钎焊水冷板模块沿连接管中心剖开的剖面示意图。
21.图3是本实用新型的流道模块的结构示意图。
22.附图标号说明：10-基板；20-流道模块；21-凹槽；22-凸台；23-进水口；24-出水口；30-进水管；40-出水管；50-连接管；60-分割块；70-传热柱；71-导向部。
具体实施方式
23.下面将结合附图对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
24.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
25.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，也可是一体式连接，也可以是机械连接，也可以是电连接，也可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，也可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
26.请参阅图1至图3所示，本实用新型关于一种钎焊水冷板模块，包括基板10和固定在基板10上的一块流道模块20，流道模块20与基板10钎焊形成空腔；流道模块20朝向基板10的一面设有凹槽21，流道模块20背向基板10的一面为吸热面，以供发热电子元件贴设；流道模块20在两侧面分别开设有进水口23和出水口24，进水口23和出水口24与凹槽21连通；流道模块20自凹槽21的槽底朝向基板10延伸若干间隔设置的传热柱70，传热柱70将凹槽21分隔形成流道。要说明吸热面，传热柱是从吸热面传热过来到流道中，与冷却液交换热量；。
27.本实用新型的流道模块20通过传热柱70将凹槽21分隔形成流道，冷却液流过时可以降低流动阻力，更容易使得冷却液产生紊流，提升散热效果；传热柱70与流道模块20采用固态压铸成型，形成标准化的流道模块20，其散热性能和流体压降等参数都有大量实验数据，提高水冷板一次性设计成功率；再配合简单的基板10结构即可焊接形成水冷板，同时通过在流道模块20开设有进水口23和出水口24，方便焊接液体管路，减少机械加工的时间和工作量，节约成本，提高制作效率。
28.钎焊水冷板模块还包括进水管30和出水管40，进水管30与进水口23焊接，出水管40与出水口24焊接。往进水管30通冷却液，冷却液经进水口23进入到流道模块20，再通过出水口24从出水管40出来。具体工作原理：将基板10的吸热面与发热电子元件贴设，传热柱70从吸热面传热过来到流道中，使得流道模块20内的冷却液与热量进行交换，从而实现将将发热电子元件的热量带走。
29.在本实施例中，流道模块20为三块，当流道模块20的数量超过一块时，钎焊水冷板模块还包括连接管50，流道模块20的出水口24与相邻流道模块20的进水口23通过连接管50连通，具体为：中间的流道模块20的进水口23和出水口24均通过连接管50与两侧的流道模块20连通。冷却液经进水管30进入到第一个流道模块20内，再通过连接管50进入到第二个流道模块20内(即中间的流道模块20)内，再通过连接管50进入到第三个流道模块20内，最后经出水管40流出。通过连接管50将多个流道模块20连接成一条互通的通道，无需再对每个流道模块20单独接一组进水管30和出水管40，节约了成本。
30.如图3所示，流道模块20对应凹槽21设有分隔块60，通过分隔块60将凹槽21分隔形成主流道(图未标)，通过分隔块60来确定流道模块20内的流道路径走向，在本实施例中，分隔块60的数量为一块，故主流道呈u形，也可以通过增加分隔块60的数量来重新设计流道路径走向。传热柱70布设于主流道并将其分隔形成若干条次流道(图未标)，通过在主流道内布置有传热柱70，一方面增加热传导及散热面积；另一方面可以指引液体的走向。
31.优选地，传热柱70为扇形柱，扇形柱的侧面包括两个平面(图未标)和弧面(图未标)，两个平面形成导向部71，该导向部71设置在水流方向的进水端；多个传热柱70呈菱形排布。扇形柱的设计可以降低冷却液流过时的流动阻力，同时流道内多处扇形柱形成不规则形状，更容易使得冷却液产生紊流，提升散热效果。
32.在本实施例中，传热柱70、分隔块60和流道模块20采用固态压铸一体成型，其传热柱70的顶面和分隔块60的顶面与凹槽21的顶面齐平，减少机械加工的时间和工作量，节约成本，提高制作效率。
33.为了便于流道模块20与基板10的焊接，流道模块20在其凹槽21的顶面周围设有凸台22，基板10设有安装孔(图未示)，凸台22插设于安装孔内。在本实施例中，在流道模块20的四个角落设置有凸台22，而凸台22上设置螺纹孔(图未标)，可以通过螺栓或螺丝将流道模块20与基板10锁紧。
34.以上实施方式仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通工程技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本实用新型的权利要求书确定的保护范围内。