CN104582422A - 一种水冷散热装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种水冷散热装置，包括：水冷壳体，其容纳能量源，所述水冷壳体的至少一个侧壁的外侧设有外沟槽；夹板，其内侧设有内沟槽，所述水冷壳体的外沟槽与所述夹板的内沟槽具有互补的形状并配合形成水冷管通道；以及水冷管，其两端设有水冷接头，所述水冷管放置在所述水冷管通道中；其中，所述水冷壳体的外沟槽和所述夹板的内沟槽中分别设有导热胶层，所述水冷管通过所述导热胶层连接到所述水冷管通道中，并且所述导热胶层填满所述水冷管通道和所述水冷管之间的间隙。根据本发明的水冷散热装置具有良好的可靠性和可维护性。

Description

一种水冷散热装置

技术领域

本发明涉及一种水冷散热结构，尤其涉及半导体大规模集成电路制造和检测设备上的水冷散热装置。

背景技术

在半导体大规模集成电路的检测和制造工艺中，经常需要使用一个或多个能量源，提供各种波长的电磁波给测量或加工***使用，多余的能量往往需要冷却***排走。

常用的冷却***包括下列结构：

1.使用铸造方式，将水冷金属管铸入水冷壳体内，该方式对水冷管的材质要求较高，其熔点及金相热稳定温度必须远高于壳体的铸造温度，而且当管路复杂时，铸造模具成本过高，尤其不适用于小批量制造。

2.直接在水冷壳体内加工水冷通路，其加工工艺要求高，同样难以加工复杂管路。

3.双板结构，即在热板和冷板上加工管路，再连接两板，该结构密封面积大，且密封面经常靠近热源，可靠性较低，维护维修也往往比较困难。

生产线和设备对这些冷却***的可靠性和可维护性要求比较高，尤其对于发热量较大的水冷***，上述冷却***往往难以实现。

发明内容

本发明的目的在于提供一种水冷散热装置，其具有良好的可靠性和可维护性。

为实现上述目的，本发明通过以下技术方案实现：

根据本发明的水冷散热装置包括：

水冷壳体，其容纳能量源，所述水冷壳体的至少一个侧壁的外侧设有外沟槽；

夹板，其内侧设有内沟槽，所述水冷壳体的外沟槽与所述夹板的内沟槽具有互补的形状并配合形成水冷管通道；以及

水冷管，其两端设有水冷接头，所述水冷管放置在所述水冷管通道中；

其中，所述水冷壳体的外沟槽和所述夹板的内沟槽中分别设有导热胶层，所述水冷管通过所述导热胶层连接到所述水冷管通道中，并且所述导热胶层填满所述水冷管通道和所述水冷管之间的间隙。

其中，所述导热胶层由导热性金属粉末和胶黏剂的混合物形成。

其中，所述水冷管为U形。

其中，所述夹板通过连接螺钉连接到所述水冷壳体。

其中，所述水冷接头位于所述水冷壳体以外。

由于导热胶层可以完美剥落并更换，故需要对水冷***进行清洁和维护时，可卸下夹板，取出水冷管道，而不会影响水路自身的密封，不会有冷却液漏出，从而安全、方便地进行维护、维修或更换。

而且，该结构不需要使用模具来制造，更适合于精密仪器行业的小批量生产，有助于降低库存成本。

附图说明

本发明的其它特征以及优点将通过以下结合附图详细描述的优选实施方式更好地理解，附图中，相同的附图标记标识相同或相似的部件，其中：

图1示出了根据本发明的一个优选实施例的水冷散热装置的立体图；

图2示出了图1中的水冷散热装置的分解示意图；以及

图3示出了根据本发明的另一个优选实施例的水冷散热装置的部分示意图，显示了该实施例的水冷管的形状的变形。

附图标记说明：

10水冷壳体  11外沟槽

20夹板      21内沟槽

30水冷管    31水冷接头

40连接螺钉

具体实施方式

在以下优选的实施例的具体描述中，将参考构成本发明一部分的所附的附图。所附的附图通过示例的方式示出了能够实现本发明的特定的实施例。示例的实施例并不旨在穷尽根据本发明的所有实施例。可以理解，在不偏离本发明的范围的前提下，可以利用其他实施例，也可以进行结构性或者逻辑性的修改。

在以下的具体描述中，方向性的术语，例如“左”、“右”“顶部”、“底部”、“前”、“后”、“引导”、“向前”、“拖后”等，参考附图中描述的方向使用。本发明的实施例的部件可被置于多种不同的方向，方向性的术语是用于示例的目的而非限制性的。

图1示出了根据本发明的一个优选实施例的水冷散热装置的立体图；图2示出了图1中的水冷散热装置的分解示意图。根据本发明的水冷散热装置包括容纳能量源的水冷壳体10、夹板20以及水冷管30。水冷壳体10的至少一个侧壁的外侧设有外沟槽11，夹板20的内侧设有内沟槽21，水冷壳体10的外沟槽11与夹板20的内沟槽21具有互补的形状并配合形成水冷管通道。水冷管30的两端设有水冷接头31，水冷管30放置在所述水冷管通道中。其中，水冷壳体10的外沟槽11和夹板20的内沟槽21中分别设有导热胶层，水冷管30通过导热胶层连接到水冷管通道中，并且导热胶层填满水冷管通道和水冷管30之间的间隙。

优选地，导热胶层由导热性金属粉末和胶黏剂的混合物形成。

优选地，水冷接头31位于水冷壳体10的外部，用来连接水冷流体源。

在图1和图2所示的实施例中，水冷壳体10的左侧壁和右侧壁的外侧分别设有外沟槽11，因而设有两个与之配合的夹板20，还可以在水冷壳体10的任一个或多个侧壁上设置外沟槽并提供相同数目的夹板和水冷管。该实施例中的水冷管为U形，还可以是任意形状。图3中示出了本发明的水冷散热装置的水冷管的形状的变形。

在组装过程中，使用专用导热胶体均匀充满水冷管30的外传热面来形成导热胶层，水冷壳体10及夹板20上开有容纳管路的沟槽，在适当控制条件下，胶体将充满沟槽与水冷管之间的间隙，这不仅起到连接作用，更可获得所需要的热阻，并且由于胶体凝固后为柔性材料，可以弱化水流冲击对***性能的影响。

本发明使用胶接方式将金属水冷管固定在壳体沟槽内，通过控制导热胶层材料及厚度，控制***热阻，因而能够更加简便地实现复杂的水路设计。

通过使金属水冷管的接头(密封面)设置在壳体以外，远离热源及电源，从而提高***的可靠性；由于导热胶层可以在一定条件控制下完美剥落并更换，故需要对水冷***进行清洁和维护时，可卸下水冷夹板，取出管道，而不会影响水路自身的密封，不会有冷却液漏出，从而安全、方便地进行维护、维修或更换。因不需要使用模具，更适合于精密仪器行业的小批量生产，有助于降低库存成本。

本发明并不限于附图中所示实施方式。使用本发明，可设计出各种复杂管路，并在壳体和夹板表面加工相应沟槽，也可在管路不同部分，使用不同的胶层厚度，实现各种特殊的局部散热要求。显然，本发明也适用于其它液冷***中。

以上已揭示本发明的具体实施例的技术内容及技术特点，然而可以理解，在本发明的创作思想下，本领域的技术人员可以对上述公开的各种特征和未在此明确示出的特征的组合作各种变化和改进，但都属于本发明的保护范围。上述实施例的描述是示例性的而不是限制性的，本发明的保护范围由权利要求所确定。

Claims (5)

1.一种水冷散热装置，其特征在于，所述水冷散热装置包括：

水冷壳体(10)，其容纳能量源，所述水冷壳体(10)的至少一个侧壁的外侧设有外沟槽(11)；

夹板(20)，其内侧设有内沟槽(21)，所述水冷壳体(10)的外沟槽(11)与所述夹板(20)的内沟槽(21)具有互补的形状并配合形成水冷管通道；以及

水冷管(30)，其两端设有水冷接头(31)，所述水冷管(30)放置在所述水冷管通道中；

其中，所述水冷壳体(10)的外沟槽(11)和所述夹板(20)的内沟槽(21)中分别设有导热胶层，所述水冷管(30)通过所述导热胶层连接到所述水冷管通道中，并且所述导热胶层填满所述水冷管通道和所述水冷管(30)之间的间隙。

2.根据权利要求1所述的水冷散热装置，其特征在于，所述导热胶层由导热性金属粉末和胶黏剂的混合物形成。

3.根据权利要求1或2所述的水冷散热装置，其特征在于，所述水冷管(30)为U形。

4.根据权利要求1或2所述的水冷散热装置，其特征在于，所述夹板(20)通过连接螺钉(40)连接到所述水冷壳体(10)。

5.根据权利要求1或2所述的水冷散热装置，其特征在于，所述水冷接头(31)位于所述水冷壳体(10)以外。