本實(shí)用新型涉及散熱技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種液冷式散熱裝置。

背景技術(shù)：

隨著絕緣柵雙極型晶體管(Insulated Gate Bipolar Transistor，IGBT)等功率器件的快速發(fā)展，高頻開關(guān)電源廣泛運(yùn)用于晶體生長、電解等行業(yè)。基于競爭的日益激烈，對(duì)電源體積及成本的進(jìn)一步要求，高頻開關(guān)電源正向高密度化的方向發(fā)展。然而，功率器件的發(fā)熱即影響其使用壽命，也影響散熱空間的體積?，F(xiàn)有技術(shù)中多采用強(qiáng)制風(fēng)冷方式進(jìn)行散熱，存在冷卻效果差，體積大等不足之處。

申請(qǐng)公布號(hào)為CN104681515A的實(shí)用新型專利申請(qǐng)公開了一種新型壓管式 IGBT水冷板，其通過CNC表面外型加工處理將改進(jìn)型S形流道壓扁，并保證改進(jìn)型S形流道銅管露出平面與水冷板基板在同一平面。并且S形流道和槽腔之間填充微量的高導(dǎo)熱性環(huán)氧樹脂。然而，由于其水冷基板和流道銅管均為金屬材料制成，由于中間僅填充了微量環(huán)氧樹脂，因此，一方面，水冷基板和流道銅管之間存在必不可少的間隙，從而降低導(dǎo)熱性能；另一方面，環(huán)氧樹脂與兩側(cè)的水冷基板和流道銅管均無法冶金連接，導(dǎo)致水冷板的散熱效果受限于環(huán)氧樹脂的導(dǎo)熱性能。

申請(qǐng)公布號(hào)為CN105636415A的實(shí)用新型專利申請(qǐng)公開了一種水冷散熱板，其包括水冷基板、水冷管道、焊錫水冷管道從水冷基板的一端穿到水冷基板的內(nèi)部通孔內(nèi)，然后將焊錫置于水冷基板上表面的長槽內(nèi)，接著熔融焊錫，使熔融的焊錫充注于水冷基板與水冷管道之間的間隙內(nèi)。通過這種方式，雖然能夠部分地使水冷基板和水冷管道冶金連接，但是由于其是將焊錫熔融后充注在水冷基板與水冷管道之間，并不能有效填充水冷基板與水冷管道之間微小密閉空隙，因此同樣存在導(dǎo)熱性能不佳的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的之一至少在于，針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，提供一種液冷式散熱裝置，其散熱性能高且體積小，可用于高密度的高頻開關(guān)電源等場景。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案為：

一種液冷式散熱裝置，其包括金屬材料制成的基板和散熱管，其中，所述基板上設(shè)置有與散熱管形狀對(duì)應(yīng)的容納結(jié)構(gòu)，所述容納結(jié)構(gòu)的截面為下部略寬的U型，散熱管與基板之間接觸的部位設(shè)置錫膏后通過壓力壓入基板上的容納結(jié)構(gòu)中，在散熱管與基板所接觸的部位之間形成均勻的錫膏層；加熱錫膏后在基板和散熱管之間形成均勻的冶金連接。

優(yōu)選地，所述基板上的容納結(jié)構(gòu)的截面高度小于壓入前的散熱管的截面高度，壓入后的散熱管與基板表面形成平整表面。

優(yōu)選地，所述基板上的容納結(jié)構(gòu)的截面高度大于壓入后的散熱管的截面高度，通過在基板上表面與散熱管上表面之間壓入錫膏，使散熱管與基板表面形成平整表面。

優(yōu)選地，所述散熱管在壓入基板前的截面為O型或D型。

優(yōu)選地，所述基板為矩形或圓形。

優(yōu)選地，所述散熱管為I形、U形、M形、S形、或者螺旋形。

優(yōu)選地，所述散熱管的入口和出口位于基板的同一側(cè)或者不同側(cè)面上。

優(yōu)選地，所述基板由鋁或銅制成。

優(yōu)選地，所述散熱管由銅制成。

優(yōu)選地，所述散熱裝置還包括連接管，其具有連接散熱管的入口和出口的機(jī)構(gòu)，用于并聯(lián)或者串聯(lián)兩個(gè)以上散熱管。

綜上所述，由于采用了上述技術(shù)方案，本實(shí)用新型至少具有以下有益效果：

通過在散熱管的外表面包錫膏后壓入基板上的容納結(jié)構(gòu)中，能夠有效排除基板與散熱管道之間微小密閉空隙，從而提高導(dǎo)熱效率；在基板和散熱管之間形成均勻的致密冶金連接，能夠進(jìn)一步提高散熱裝置的散熱性能。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型一實(shí)施例提供的液冷式散熱裝置的立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是圖1所示液冷式散熱裝置的正視圖；

圖3是本實(shí)用新型一實(shí)施例提供的液冷式散熱裝置中基板的立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本實(shí)用新型另一實(shí)施例提供的液冷式散熱裝置的立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是本實(shí)用新型又一實(shí)施例提供的液冷式散熱裝置的立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6是圖5所示液冷式散熱裝置的正視圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明，以使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。

如圖1和圖2所示，本實(shí)用新型一實(shí)施例公開的一種液冷式散熱裝置，其包括金屬材料制成的基板1和散熱管2，其中，所述基板1上設(shè)置有與散熱管形狀對(duì)應(yīng)的容納結(jié)構(gòu)3，散熱管2與基板1之間接觸的部位設(shè)置錫膏后通過壓力壓入基板上的容納結(jié)構(gòu)3中，在散熱管2與基板1所接觸的部位之間形成均勻的錫膏圖層4，相較于傳統(tǒng)方式，能夠形成更為致密的錫膏圖層；加熱錫膏后在基板1和散熱管2之間形成均勻的冶金連接，相應(yīng)地能夠獲得更為致密的均勻冶金連接。

通過在散熱管的外表面包錫膏后壓入基板上的容納結(jié)構(gòu)中，能夠有效排除基板與散熱管道之間微小密閉空隙，從而提高導(dǎo)熱效率；在基板和散熱管之間形成均勻的致密冶金連接，能夠進(jìn)一步提高散熱裝置的散熱性能。

如圖3所示，在優(yōu)選的實(shí)施例中，基板1上的容納結(jié)構(gòu)的截面高度小于壓入前的散熱管的截面高度，而壓入后的散熱管與基板表面形成平整表面，從而可以與電源中其他部件充分接觸。

進(jìn)一步地，基板1上的容納結(jié)構(gòu)的截面為下部略寬的U型，可以容納散熱管引擠壓而膨脹的部分和被壓入的錫膏，從而可以使散熱管2與基板1更致密地連接，而不會(huì)形成空腔，對(duì)應(yīng)地散熱管2的截面可以為O型或D型。

制造時(shí)，先在如圖3所示的基板上形成與散熱管形狀對(duì)應(yīng)的M形的容納結(jié)構(gòu)3，也可以根據(jù)散熱裝置所應(yīng)用的電源設(shè)備中功率器件的發(fā)熱量或安裝方式設(shè)置為相匹配的形狀，例如可以為I形、U形、、S形、螺旋形等。同樣的，可以根據(jù)散熱裝置所應(yīng)用的電源設(shè)備中功率器件的安裝情況來選擇基板的形狀，例如矩形、圓形等。

可以在散熱管底部涂覆錫膏或者在基板上的容納結(jié)構(gòu)中涂覆錫膏后，此時(shí)散熱管可以略微凸出基板的表面，隨后通過壓力將散熱管和錫膏壓入容納結(jié)構(gòu)中，使散熱管在容納結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生形變，從而排除散熱管與基板之間的各種空隙，同時(shí)錫膏因擠壓形成均勻的致密錫膏層。然后對(duì)散熱裝置進(jìn)行整體加熱，使錫膏熔化，其合金成分冷卻凝固后在散熱管與基板之間形成均勻致密的冶金連接。

一方面，通過擠壓使散熱管與基板通過錫膏實(shí)現(xiàn)了更致密的連接，增強(qiáng)了散熱效果，另一方面，所形成的冶金連接能夠進(jìn)一步提高散熱裝置的導(dǎo)熱性。

在優(yōu)選的實(shí)施例中，單根散熱管的入口和出口可以位于基板的同一側(cè)或者不同側(cè)面上，從而可以適應(yīng)不同的電源為散熱裝置所預(yù)留的冷卻劑流向。如圖4 所示，在進(jìn)一步優(yōu)選的實(shí)施例中，單根散熱管的入口6和出口7分別位于基板的不同側(cè)面上，所述散熱裝置還可以進(jìn)一步包括連接管5，其具有分別連接散熱管的入口和出口的機(jī)構(gòu)(比如螺紋連接、焊接等)，從而將兩根散熱管串聯(lián)，因此可以增加散熱管內(nèi)冷卻劑的流動(dòng)距離，從而進(jìn)一步提供散熱效率。

如圖5和圖6所示，在優(yōu)選的實(shí)施例中，可以通過4根I型散熱管經(jīng)過3 個(gè)連接管5形成M型散熱管，從而可以降低散熱管的成型難度，降低散熱器的結(jié)構(gòu)成本，并可以實(shí)現(xiàn)散熱裝置的靈活組裝。并且，如圖6所示，基板上的容納結(jié)構(gòu)的截面高度大于壓入后的散熱管的截面高度，通過在基板上表面與散熱管上表面之間壓入錫膏，使散熱管與基板表面形成平整表面。

以上實(shí)施方式僅用于說明本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，而非對(duì)本實(shí)用新型的限制。相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在不脫離本實(shí)用新型的原則和范圍的情況下，做出的各種替換、變型以及改進(jìn)均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。