CN112846443A - 一种微通道的液冷板的焊接装置及方法 - Google Patents

一种微通道的液冷板的焊接装置及方法 Download PDF

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季祥
李仁�
刘宁宁
翟天嵩
盖晓华
刘忠超
张季萌
屈保中
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Abstract

本发明涉及微通道液冷板直接钎焊的技术领域，特别涉及一种微通道的液冷板的焊接装置及方法，其特征是：至少包括微通道基板与盖板，所述的微通道基板和盖板具有相同的面积和形状，在同样的位置微通道基板和盖板分别有m列电缆接头过孔，每列电缆接头过孔有n个，其中盖板上并排的n列电缆接头过孔一侧有通槽，微通道基板上并排的n列电缆接头过孔一侧有凸台，通槽用于盖板上与微通道基板的凸台配合使用，凸台在微通道基板焊接薄弱处设计；在盖板的两个对角分别有冷却液流入冒口和冷却液流出冒口；盖板和微通道基板采用直接钎焊焊接。它以便解决盖板与微通道基板接触面积较小的部位在压力状态下不容易发生脱焊，漏液等缺陷。

Description

一种微通道的液冷板的焊接装置及方法
技术领域
本发明涉及微通道液冷板直接钎焊的技术领域，特别涉及一种微通道的液冷板的焊接装置及方法。
背景技术
近年来相控阵雷达应用越来越广泛，相控阵天线集成度越来越高。在相控阵雷达有限的空间内集成了成千上万的T/R组件，在雷达工作的过程中，T/R组件产生大量热量，尤其是几年来GaN 器件的应用，使得器件的功率密度达到之前的三倍以上，元件组装密度、功耗及热负荷迅速增大。微通道液冷扳是一种理想的散热器件，在相控阵雷达中微通道液冷板作为散热器件得到了大规模的推广应用。
微通道液冷扳一般指通道当量直径在10-1000μm的换热器。它一般由盖板和微通道基板组成，微通道基板上通过合理的工艺加工出液流微通道，盖板上加工有冷却液进出微通道基板的冒口及电缆过孔等。盖板通过钎焊的方式焊接在微通道基板上表面，冷却液通过冒口进出微通道散热器保证散热需求。
传统的微通道散热器是通过直接钎焊方法将盖板和微通道基板焊接在一起。其具体描述为在盖板和微通道基板之间放置钎焊焊接片，将三者压紧，工件经过升温后，工件不熔化，预制的焊料熔化，利用液态钎料通过毛细作用流道焊缝间隙处，通过冶金、扩散等反应使金属连接在一起。
但是，在一些高密度相控阵雷达***中，一些特殊设计要求使得冷板的盖板与微通道基板在某些位置接触面积十分有限接触宽度小于5mm。这些位置如果采用直接钎焊方法是无法焊接牢固，焊接质量差。
高压冷却液在液冷扳内部流动散热时会对盖板产生较大的压力，盖板与微通道基板接触面积较小的部位在压力状态下就容易发生脱焊，漏液等缺陷，这是***所不允许。
发明内容
针对现有直接钎焊技术存在的问题，本发明提供一种微通道的液冷板的焊接装置及方法，以便解决盖板与微通道基板接触面积较小的部位在压力状态下不容易发生脱焊，漏液等缺陷。
为了实现上述目的，本发明的目的是这样实现的，一种微通道的液冷板的焊接装置，其特征是：至少包括微通道基板2与盖板1，所述的微通道基板2和盖板1具有相同的面积和形状，在同样的位置微通道基板2和盖板1分别有n列电缆接头过孔3，每列电缆接头过孔3有m个，其中盖板1上并排的3列电缆接头过孔一侧有通槽9，微通道基板2上并排的n列电缆接头过孔一侧有凸台6，通槽9用于盖板1上与微通道基板2的凸台6配合使用，凸台6在微通道基板2焊接薄弱处设计；在盖板1的两个对角分别有冷却液流入冒口4和冷却液流出冒口5；盖板1和微通道基板2采用直接钎焊焊接。
所述的微通道基板2的n列电缆接头过孔3和盖板1的n列电缆接头过孔3具有相同的结构，为椭圆长条结构，所述的微通道基板2和盖板1为长方形，椭圆长条朝向长方形的短边方向。
所述的微通道基板2和盖板1的4列椭圆长条条与条之间根据设计要求设计具***置尺寸。
所述的微通道基板2的短边两侧各有一条微通道基板的出入口主流道7，微通道基板的出入口主流道7为长条槽状结构，长条槽状结构两端根据设计要求设计具***置尺寸。
所述的微通道基板2上有若干条微通道8以满足散热要求，微通道8两端与微通道基板的出入口主流道7齐平。
所述的凸台6的高度与上盖板1的厚度一致。
上盖板1在对应凸台6位置开的通槽9，通槽9截面与凸台截面相同，保证凸台与通槽配合紧密。
优选凸台宽度为接触薄弱处宽度的0.5-0.8倍；
盖板1的表面、凸台6与盖板1配合位置采用氩弧焊点焊封装。
本发明的优点是：为了克服微通道基板与盖板接触宽度过窄、直接钎焊无法焊接牢固过窄的位置，在微通道基板2上并排的3列电缆接头过孔一侧设计凸台6，凸台高度与上盖板厚度一致，上盖板在对应凸台位置开通槽，通槽截面与凸台界面相同，保证凸台与通槽配合紧密。优选凸台宽度为接触薄弱处宽度的0.5-0.8倍，盖板与底板焊接采用直接钎焊的方法，盖板表面、凸台与盖板配合位置，采用氩弧焊点焊将接口位置封装起来，确保在接触宽度过窄位置的焊接质量，最后通过铣削盖板1上表面的方式保证整个盖板表面的设计平面度要求。
附图说明
下面结合实施例及附图对本发明作进一步说明：
图1 改进后的微通道液冷板结构示意图；
图2A是微通道基板结构图主视图；
图2B是微通道基板结构图侧视图；
图3A是盖板结构主视图；
图3B是盖板结构侧视图。
图中，1、盖板；2、微通道基板；3、电缆接头过孔；4、冷却液流入冒口；5、冷却液流出冒口；6、凸台；7、微通道基板的出入口主流道；8、微通道；9、通槽。
具体实施方式
实施例1
如图1、图2A、图2B、图3A、图3B所示，一种微通道的液冷板的焊接装置，其特征是：至少包括微通道基板2与盖板1，所述的微通道基板2和盖板1具有相同的面积和形状，在同样的位置微通道基板2和盖板1分别有4列电缆接头过孔3，每列电缆接头过孔3有4个，其中盖板1上并排的3列电缆接头过孔一侧有通槽9，微通道基板2上并排的3列电缆接头过孔一侧有凸台6，通槽9用于盖板1上与微通道基板2的凸台6配合使用，凸台6在微通道基板2焊接薄弱处设计；在盖板1的两个对角分别有冷却液流入冒口4和冷却液流出冒口5；盖板1和微通道基板2采用直接钎焊焊接。
m，n的具体数值根据不同应用场景及电缆接头数量确定，一般不大于5。
图2A、图2B所述的微通道基板2的4列电缆接头过孔3和盖板1的4列电缆接头过孔3具有相同的结构，为椭圆长条结构，所述的微通道基板2和盖板1为长方形。
所述的微通道基板2和盖板1的4列椭圆长条条与条之间等间隔分布。
所述的微通道基板2的短边两侧各有一条微通道基板的出入口主流道7，微通道基板的出入口主流道7为长条槽状结构，长条槽状结构两端分别靠近4列椭圆长条的位置。
所述的微通道基板2的4列椭圆长条之间各有两条微通道8，微通道8两端与微通道基板的出入口主流道7齐平。
所述的凸台6的高度与上盖板1的厚度一致。
如图3A、图3B所示，盖板1在对应凸台6位置开的通槽9，通槽9截面与凸台界面相同，保证凸台与通槽配合紧密。
优选凸台宽度为接触薄弱处宽度的0.5-0.8倍；
盖板1的表面、凸台6与盖板1配合位置，采用氩弧焊点焊，将接口位置封装起来。最后通过铣削盖板1上表面的方式保证整个盖板表面的设计平面度要求。
盖板1上加工有冷却液流入冒口4、冷却液流出冒口5和电缆接头过孔3，盖板1通过直接钎焊的方式焊接在微通道基板2上表面，冷却液通过冷却液流入冒口4，通过冷却液流出冒口5输出，保证散热需求。
实施例2
参见图1、图2A、图2B、图3A、图3B，一种微通道的液冷板的焊接装置，其特征是：至少包括微通道基板2与盖板1，所述的微通道基板2和盖板1具有相同的面积和形状，在同样的位置微通道基板2和盖板1分别有4列电缆接头过孔3，每列电缆接头过孔3有5个，其中盖板1上并排的3列电缆接头过孔一侧有通槽9，微通道基板2上并排的3列电缆接头过孔一侧有凸台6，通槽9用于盖板1上与微通道基板2的凸台6配合使用，凸台6在微通道基板2焊接薄弱处设计；在盖板1的两个对角分别有冷却液流入冒口4和冷却液流出冒口5；盖板1和微通道基板2采用直接钎焊焊接。
本实施例给出了m=4列电缆接头过孔3，每列电缆接头过孔3有n=5个。
实施例3
参见图1、图2A、图2B、图3A、图3B，一种微通道的液冷板的焊接装置，其特征是：至少包括微通道基板2与盖板1，所述的微通道基板2和盖板1具有相同的面积和形状，在同样的位置微通道基板2和盖板1分别有m列电缆接头过孔3，每列电缆接头过孔3有n个，所述的m和n不大于5，当m=3，n=3时，其中盖板1上并排的3列电缆接头过孔一侧有通槽9，微通道基板2上并排的3列电缆接头过孔一侧有凸台6，通槽9用于盖板1上与微通道基板2的凸台6配合使用，凸台6在微通道基板2焊接薄弱处设计；在盖板1的两个对角分别有冷却液流入冒口4和冷却液流出冒口5；盖板1通过钎焊的方式焊接在微通道基板2上表面，使冷却液通过冷却液流入冒口4流入，通过冷却液流出冒口5输出，使高压冷却液在液冷扳内部流动散热时会对盖板产生的压力，不会影响盖板与微通道基板接触面积较小的部位受到压力发生脱焊、漏液。
实际上m，n的具体数值根据不同应用场景及电缆接头数量确定，一般不大于5。
本实施例没有详细叙述的部件和结构属本行业的公知部件和常用结构或常用手段，这里不一一叙述。

Claims (10)

1.一种微通道的液冷板的焊接装置，其特征是：至少包括微通道基板（2）与盖板（1），所述的微通道基板（2）和盖板（1）具有相同的面积和形状，在同样的位置微通道基板（2）和盖板（1）分别有m 列电缆接头过孔（3），其中盖板（1）上并排的n 列电缆接头过孔一侧有通槽（9），微通道基板(2)上并排的3列电缆接头过孔一侧有凸台(6)，通槽(9)用于盖板(1)上与微通道基板(2)的凸台(6)配合使用，凸台(6)在微通道基板(2)焊接薄弱处设计；在盖板(1)的两个对角分别有冷却液流入冒口(4)和冷却液流出冒口(5)；盖板(1)和微通道基板(2)采用直接钎焊焊接。
2.根据权利要求1所述的一种微通道的液冷板的焊接装置，其特征是：所述的m 和n不大于5，列电缆接头过孔3，每列电缆接头过孔3有n=5个，当m=4，n=4时，所述的微通道基板(2)的4列电缆接头过孔(3)和盖板(1)的4列电缆接头过孔(3)具有相同的结构，为椭圆长条结构，所述的微通道基板(2)和盖板(1)为长方形，椭圆长条朝向长方形的短边方向。
3.根据权利要求2所述的一种微通道的液冷板的焊接装置，其特征是：所述的微通道基板(2)和盖板(1)的4列椭圆长条条与条之间等间隔分布。
4.根据权利要求1所述的一种微通道的液冷板的焊接装置，其特征是：所述的微通道基板(2)的短边两侧各有一条微通道基板的出入口主流道(7)，微通道基板的出入口主流道(7)为长条槽状结构，长条槽状结构两端分别靠近4列椭圆长条的位置。
5.根据权利要求2所述的一种微通道的液冷板的焊接装置，其特征是：所述的微通道基板(2)的4列椭圆长条之间各有两条微通道(8)，微通道(8)两端与微通道基板的出入口主流道(7)齐平。
6.根据权利要求1所述的一种微通道的液冷板的焊接装置，其特征是：所述的凸台(6)的高度与盖板(1)的厚度一致。
7.根据权利要求1所述的一种微通道的液冷板的焊接装置，其特征是：所述的盖板(1)在对应凸台(6)位置开的通槽(9)，通槽(9)截面与凸台界面相同，保证凸台与通槽配合紧密。
8.根据权利要求1所述的一种微通道的液冷板的焊接装置，其特征是：优选凸台宽度为接触薄弱处宽度的0.5-0.8倍。
9.根据权利要求1所述的一种微通道的液冷板的焊接装置，其特征是：所述盖板（1）的表面、凸台（6）与盖板（1）配合位置采用氩弧焊点焊。
10.一种微通道的液冷板的焊接方法，其特征是：一种微通道的液冷板的焊接装置，其特征是：至少包括微通道基板（2）与盖板（1），所述的微通道基板（2）和盖板（1）具有相同的面积和形状，在同样的位置微通道基板（2）和盖板（1）分别有m列电缆接头过孔（3），每列电缆接头过孔（3）有n个，所述的m 和n不大于5，当m=3，n=3时，其中盖板（1）上并排的3列电缆接头过孔一侧有通槽（9），微通道基板（2）上并排的3列电缆接头过孔一侧有凸台（6），通槽（9）用于盖板（1）上与微通道基板（2）的凸台（6）配合使用，凸台（6）在微通道基板（2）焊接薄弱处设计；在盖板（1）的两个对角分别有冷却液流入冒口（4）和冷却液流出冒口（5）；盖板（1）通过钎焊的方式焊接在微通道基板（2）上表面，使冷却液通过冷却液流入冒口（4）流入，通过冷却液流出冒口（5）输出，使高压冷却液在液冷扳内部流动散热时会对盖板产生的压力，不会影响盖板与微通道基板接触面积较小的部位受到压力发生脱焊、漏液。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115121891A (zh) * 2022-07-20 2022-09-30 飞荣达科技(江苏)有限公司 一种钎焊接头的固定方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014192409A (ja) * 2013-03-28 2014-10-06 Fujitsu Ltd マイクロチャネル熱交換装置及び電子機器
CN106384857A (zh) * 2016-11-16 2017-02-08 东莞市文轩五金制品有限公司 一种用于动力电池的多流道液冷板及其加工方法
CN106384856A (zh) * 2016-11-16 2017-02-08 东莞市文轩五金制品有限公司 一种用于动力电池的循环流道液冷板及其加工方法
CN106455456A (zh) * 2016-12-06 2017-02-22 株洲南车奇宏散热技术有限公司 一种铜铝复合水冷板及其加工制作方法、水冷散热方法
CN208078065U (zh) * 2018-04-17 2018-11-09 浙江吉利汽车研究院有限公司 一体式液冷电池箱及新能源汽车
CN110518326A (zh) * 2019-09-23 2019-11-29 中国科学院微小卫星创新研究院 一种一体化设计的星载相控阵和微通道冷板

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014192409A (ja) * 2013-03-28 2014-10-06 Fujitsu Ltd マイクロチャネル熱交換装置及び電子機器
CN106384857A (zh) * 2016-11-16 2017-02-08 东莞市文轩五金制品有限公司 一种用于动力电池的多流道液冷板及其加工方法
CN106384856A (zh) * 2016-11-16 2017-02-08 东莞市文轩五金制品有限公司 一种用于动力电池的循环流道液冷板及其加工方法
CN106455456A (zh) * 2016-12-06 2017-02-22 株洲南车奇宏散热技术有限公司 一种铜铝复合水冷板及其加工制作方法、水冷散热方法
CN208078065U (zh) * 2018-04-17 2018-11-09 浙江吉利汽车研究院有限公司 一体式液冷电池箱及新能源汽车
CN110518326A (zh) * 2019-09-23 2019-11-29 中国科学院微小卫星创新研究院 一种一体化设计的星载相控阵和微通道冷板

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
牛志伟等: "铝合金微流道散热板真空扩散焊可靠性及气淬工艺", 《焊接》 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115121891A (zh) * 2022-07-20 2022-09-30 飞荣达科技(江苏)有限公司 一种钎焊接头的固定方法

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