[发明专利]用于电子部件的包含流体的冷却板

说明书

技术领域

本发明涉及一种冷却组件，所述冷却组件可具体化为具有包含液相和气相的流体的密封室的两相蒸发器型冷却板，或者可具体化为具有室的单相冷却板，其中液相的流体通过所述室循环，所述冷却组件或者可具体化为具有接收液体的入口和用于气体的出口的泵式冷却板。本发明还涉及用于制造这些类型的冷却板的方法。

背景技术

作为此处所使用的术语，冷却板指长度和宽度明显大于其厚度的部件，并且所述部件用于冷却贴在其一个主要表面上的热源。已熟知一种具有室的冷却板，其中所述室包含参与传热的工作流体。流体即可以液相和气相存在，或者仅以液相存在。重要的是，室被密封以便液体和气体都不被转移到周围环境中，以便环境大气不被导入室中，否则将导致传热性能的损失。

现有技术的冷却板典型地具有顶部和底部，所述顶部和底部固定在一起以形成包含液体和/或气体的室。典型地，顶部和底部之一是深拉拔冲压件(deep drawn stamping)，平板被硬钎焊到所述深拉拔冲压件上或者以其它方式密封地固定到所述深拉拔冲压件上以形成室。然而用于拉拔部分的加工成本是高的，并且对于小批量生产或者原型(prototype)是不合理的。可选择地，顶部和/或底部可以机械加工有腔，其它部分固定到所述腔以形成室。这是劳动密集型的并且导致大量的废料，并且仅对于原型是合理的。

发明内容

本发明的目的是提供一种含有流体的冷却板，所述冷却板即适合于单相又适合于两相的实施例，并具有低加工成本。

根据本发明，此目的由一种冷却组件实现，所述冷却组件包括：具有平面表面和相对表面的第一金属板；具有平面表面和相对表面的第二金属板，其中第二板的平面表面面对第一板的平面表面，并且所述第二板的平面表面平行于所述第一板的平面表面；和细长材料，所述细长材料包括线材和管之一，所述线材和管之一形成为夹在平面表面之间的周线并且结合到所述平面表面上以形成室。入口被设置以用于将工作流体引入室，并且入口还可用于在引入流体之后在室内抽成真空。

根据优选实施例，细长材料是镀敷有可硬钎焊或可软钎焊合金的线材，所述线材通过硬钎焊或软钎焊结合到底板和顶板上。在制造期间，线材形成为曲折的壁，所述壁靠近底板的外周并靠着所述底板的平面表面或内侧表面被定位，顶板靠着所述壁被定位并且各板被加热直到可硬钎焊的合金熔化并形成结合。

可选择地，细长材料可以通过焊接、扩散结合或者感应加热结合到板上。如果将使用感应加热，部件中的至少一个选择为电损耗(electricallydissipative)的或磁损耗(magnetically dissipative)的，以便当其暴露于振荡磁场时产生热量。一种合适的布置采用具有例如钢的铁基芯的细长材料，所述芯首先包覆有铜并随后镀敷有硬钎焊合金。暴露于振荡磁场会产生电流，所述电流将钢加热到硬钎焊合金的熔点。此提供的优点是，加热被限定在其所需要的区域。

为了提供两相的封闭冷却板，在添加流体之后在室内产生真空，并且入口被密封。为了板之间的附加的结构支撑，直径与形成壁的线材相同的镀线材棒被布置在室内，并与曲折壁同时地硬钎焊或软钎焊到平面表面上。这些棒用作支撑所述板的基座或间隔装置，以防止所述板在真空条件下朝彼此塌缩，并且同样地防止所述板在高压下远离彼此膨胀。为促进两相冷却板的室中的蒸发，在室中优选地设置毛细结构。毛细结构可固定到底板的内表面上、并离开外壁，并且所述毛细结构设置有孔以使其远离棒。这防止棒上的可硬钎焊合金渗入毛细结构中。这也确保棒直接地结合到板上。

为了提供一种单相冷却板，液相的工作流体通过所述单相冷却板循环，确定流体通过室的线路的线材分隔物设置在入口和出口之间。与线材棒相同，分隔物线材的横向尺寸与形成室的周壁的线材的横向尺寸大致相同，并且所述分隔物线材镀敷有可硬钎焊或可软钎焊的合金，以便它在加热期间可与线材壁同时地结合到板上。

本发明的结构和加工方法提供了许多优于现有技术的优点。首先，用于形成壁的诸如线材或管的细长材料可通过能够迅速实现的低成本加工被弯曲以大致沿板的周边而延伸。其次，镀线材的使用提供控制量的硬钎焊合金到焊缝。这以刚好足够最佳焊缝的体积的硬钎焊合金产生稳定的硬钎焊焊缝，同时产生极少的渗出或不产生渗出到毛细结构(wick)。使用金属棒作为支撑基座的优点是，底板和/或顶板可以非常薄。相反地，如果板做得更厚，那么可以在数量上减少金属棒或者取消金属棒。