专利名称：整体式冷板和结构构件的制作方法
技术领域：
本公开涉及用于例如冷却电子器件或航空电子设备的冷板组件。
背景技术：
在典型的冷板组件中，具有固定到结构构件的冷板(冷却板)。该结构构件固定到例如舱壁、货物或电子舱(electronics bay)这样的支撑件。冷板支撑发热设备，例如电子装备。冷却流体流动通过该冷板以对安装到该冷板的发热设备提供冷却。该冷板被与结构构件分离地装配，然后由机械装置，例如紧固元件和/或粘合剂附接到结构构件。所组合的冷板和结构构件提供用于支撑发热器件的结构负载的装置。
发明内容
提供一种冷板组件，其具有带大致平面构件的冷板，该大致平面构件提供支撑表面。所述支撑表面构造成支撑发热设备。结构构件提供附接特征，所述附接特征构造成将所述冷板组件固定到支撑件。所述冷板被铜焊材料固定到所述结构构件。在一个例子中，所述冷板组件通过布置多个片并使第一铜焊材料设置在这些片之间来制造。所述多个片之一提供构造成支撑所述发热设备的外部支撑表面。所述多个片提供布置成与所述支撑表面交搭的内部流体通路。所述多个片包括冷板。至少一个结构构件布置成与所述冷板相邻，第二铜焊材料设置在所述冷板与所述结构构件之间。所述第一和第二铜焊材料被加热以将所述多个片彼此机械地结合并将冷板机械地结合到结构构件。
可联系附图参照以下详细说明而进一步理解本公开，附图中 图1是示例的冷板组件的透视图2A是结构构件的透视图，其被部分剖切以展示结构构件的几个部件； 图2B是图2A中示出的结构构件的分解透视图； 图2C是图2A中示出的结构构件的剖视图； 图3A是冷板的透视图； 图;3B是图3A中所示冷板的分解透视图； 图3C是冷板的一部分的剖视图。
具体实施例方式冷板组件10在图1中示出。组件10包括支撑在结构构件16相对侧上的第一和第二冷板12、14。结构构件16包括用于将组件10固定到支撑件20的附接特征18。在一个例子中，附接特征18设置有多个突耳(tab)，该多个突耳具有适于接收紧固元件的孔，所述紧固元件固定到安装到支撑件20的支架(未示出)。在一例中，结构构件16的平面面积 (其是支撑待冷却的(一个或多个)设备22的面积)大于每个冷板12、14的面积。发热设备22被支撑在冷板12的表面上。在一个例子中，发热设备22是电子器件和/或航空电子设备。发热设备22可例如用附接特征23固定到冷板12。流体端口对安装在每个冷板12、14上并连通冷板12、14和流体系统沈之间的冷却流体，该流体系统沈将冷却流体循环到组件10。冷却流体通过冷板12、14在发热设备22下面的区域中循环。在一个例子中，冷板14内的内部流体通路与支撑发热设备22的表面(见例如图3A中的虚线) 交搭。尽管示出了将一对冷板12、14安装在结构构件16上，应理解可采用更少或更多的冷板。另外，在每个冷板12、14上可安装一个或多个发热设备22。示例的结构构件16在图2A-2C中更详细地示出。在一个例子中，结构构件16包括第一和第二框架观、30，每个框架分别包括腔四、31。第一和第二加强层38、40分别布置在腔四、31中。在一个例子中，第一加强层38是沿第一方向Dl的翅片布置，并且第二加强层40是在横向于第一方向Dl的第二方向D2的翅片布置。第一和第二框架观、30包括在第一和第二冷板12、14之间连通冷却流体的框架通路33。在本例中，冷却流体被限制到结构构件16的非实质部分，并例如被防止流到腔四、31中。第一和第二加强层38、40主要用于结构支撑并且不暴露到冷却流体流。在一个例子中，运行期间结构构件16的小于1%容积可含有冷却流体。作为对比，冷却板将其容积的70%贡献给冷却流体。对于只在结构构件一侧上采用冷板的冷板组件，可没有通过结构构件16的流体通路。如图2A-2C所示，第一、第二和第三片32、34、36布置在第一和第二框架沘、30以及第一和第二加强层38、40的相对侧上。第一、第二和第三片32、34、36包括与框架通路33 对准的片通路35以连通第一和第二冷板12、14之间的冷却流体。参照图2C，第一铜焊材料42布置在第一和第二框架观、30 ；第一、第二和第三片32、34、36 ；以及第一和第二加强层38、40之间，从而当第一铜焊材料42受到高于熔化温度的热然后冷却时提供机械附着到彼此的夹层。第一和第三片32、36分别提供第一和第二表面44、45，第一和第二表面44、45 分别支撑第一和第二冷板12、14。如图2C所示，第一和第二冷板12、14用第一铜焊材料42 分别固定到第一和第二表面44、45。示例的第二冷板14在图3A-3C中示出。冷板14包括第一和第二端片46、48。第一端片46包括支撑发热设备22 (在图3A中示意性示出)的第一表面66。第二端片48提供第二表面68，第二表面68被第一铜焊材料42固定到结构构件16。冷板14包括多个层，其包括例如夹着第一和第二封闭条56、58的第一、第二和第三分隔片50、52、54。第一和第二封闭条56、58分别包括腔57、59，第一和第二翅片结构60、 62位于所述腔57、59内。第二和第三分隔片5254包括片通路63。第一和第二封闭条56、 58包括与片通路63流体连通的条通路61。条通路61和片通路63与流体端口 M流体连通以将冷却流体供应到腔57、59。流体流动通过腔57、59，并且其相关联的第一和第二翅片结构60、62对支撑在冷板14上的发热设备22提供冷却。可与第一铜焊材料42相同的第二铜焊材料64用于将冷板14的层彼此固定。在制造过程中，结构构件16和冷板12、14的层布置在彼此顶上，铜焊材料在这些层之间。在一个例子中，这些层由铝构成，例如3004和/或6951，铜焊材料是CT-23或 Multiclad合金，具有0.016英寸(0.4 mm)的标准厚度。第一和第二冷板12、14和结构构件16可与彼此一起布置在固定装置内，并在对第一和第二冷板12、14以及结构构件16施加负载的同时被加热到铜焊材料的熔化温度，以同时地将结构构件16以及第一和第二冷板12、14的层彼此固定并且将第一和第二冷板12、14固定到结构构件16。以这种方式，同时形成了整体的、单件式冷板组件10。 尽管已公开了示范实施例，但本领域普通技术人员会认识到在权利要求的范围内可进行一定修改。为此，应研究所附权利要求以确定它们的真实范围和内容。
权利要求
1.一种冷板组件，包括具有大致平面构件的冷板，所述大致平面构件提供构造成支撑发热设备的支撑表面；以及提供附接特征的结构构件，所述附接特征构造成将所述冷板组件固定到支撑件，所述冷板被铜焊材料固定到所述结构构件。
2.如权利要求1所述的冷板组件，其中，所述冷板提供与所述支撑表面成交搭关系的内部流体通路。
3.如权利要求2所述的冷板组件，其中，所述流体通路在所述支撑表面内部基本遍及所述冷板延伸。
4.如权利要求3所述的冷板组件，其中，所述冷板包括第一和第二片，所述流体通路布置在所述第一和第二片之间，所述片之一提供所述支撑表面，所述片的另一个固定到所述结构构件。
5.如权利要求1所述的冷板组件，其中，所述附接特征包括构造成可移除地固定到所述支撑件的有孔的突耳。
6.如权利要求1所述的冷板组件，包括固定到所述冷板的流体端口。
7.如权利要求1所述的冷板组件，其中，所述结构构件包括提供腔的框架，以及位于所述腔内并固定到相邻片的加强层。
8.如权利要求7所述的冷板组件，其中，所述加强层包括翅片布置。
9.如权利要求8所述的冷板组件，其中，所述结构构件包括布置成相对彼此成横向关系的多层翅片。
10.如权利要求7所述的冷板组件，其中，所述腔延伸过所述结构构件的实质部分，并构造成在操作条件期间基本无流体。
11.一种制造冷板组件的方法，包括布置多个片，在所述片之间提供第一铜焊材料，所述多个片之一提供构造成支撑发热设备的外部支撑表面，所述多个片提供布置成与所述支撑表面交搭的内部流体通路，所述多个片包括冷板；相邻于所述冷板布置至少一个结构构件，在所述冷板和所述结构构件之间提供第二铜焊材料，所述结构构件包括构造成将所述冷板组件固定到支撑件的附接特征；以及加热所述第一和第二铜焊材料以将所述多个片彼此机械地结合并且将所述冷板机械地结合到所述结构构件。
12.如权利要求11所述的方法，包括步骤同时加热所述第一和第二铜焊材料。
13.如权利要求12所述的方法，包括步骤在所述加热步骤中一起加载所述冷板和结构构件。
14.如权利要求11所述的方法，其中，所述结构构件构造成基本无流体通路。
15.如权利要求14所述的方法，其中，所述第二布置步骤包括提供具有腔的框架，翅片层位于所述腔内。
16.如权利要求14所述的方法，其中，流体通路设置在所述腔外侧通过所述框架，并与所述冷板流体连通。
全文摘要
本发明涉及整体式冷板和结构构件，具体提供一种冷板组件，其具有带大致平面构件的冷板，该大致平面构件提供支撑表面。所述支撑表面构造成支撑发热设备。结构构件提供附接特征，所述附接特征构造成将所述冷板组件固定到支撑件。所述冷板被铜焊材料固定到所述结构构件。在一个例子中，所述冷板组件通过布置多个片并使第一铜焊材料设置在这些片之间来制造。所述多个片包括冷板。所述铜焊材料被加热以将所述多个片彼此机械地结合并且将冷板机械地结合到结构构件。
文档编号H05K7/20GK102209456SQ20111007648
公开日2011年10月5日 申请日期2011年3月29日 优先权日2010年3月29日
发明者P. 塔德伊 E., A. 扎弗蒂 M. 申请人:哈米尔顿森德斯特兰德公司