本實(shí)用新型涉及散熱技術(shù)和裝置,尤其涉及一種可連續(xù)接合的液冷換熱片。
背景技術(shù):
液冷散熱器是當(dāng)前被普遍使用的散熱設(shè)備,應(yīng)用于眾多電子產(chǎn)品中,用以迅速地帶走電子產(chǎn)品產(chǎn)生的熱量,從而降低電子產(chǎn)品溫度,提高使用壽命。換熱片是液冷散熱器的重要組成元件,其直接接觸電子產(chǎn)品的發(fā)熱區(qū)域,通過流入換熱片中的液體將熱量帶離電子產(chǎn)品。
由于換熱片在使用中需要有液體流入,因此對換熱片的密封性能有著較高的要求。眾多的液冷換熱片通常將換熱片的上下蓋板和位于上下蓋板之間的翅片接合在一起,從而達(dá)到密封的效果。在接合時(shí),一般采用軟焊(Soldering)或真空硬焊(Brazing),軟焊是在換熱片的上下蓋板之間涂抹熔點(diǎn)較低的焊料(如錫膏),加熱至高于焊料熔點(diǎn)的溫度,使焊料具有足夠的流動(dòng)性,利用毛細(xì)作用充分填充在兩蓋板之間,待焊料凝固后將上下蓋板接合在一起。而真空硬焊是用治具將換熱片的上下蓋板固定后,放入真空爐內(nèi)加熱至接近金屬熔點(diǎn)或高溫焊料熔點(diǎn)的溫度,從而使上下蓋板結(jié)合在一起。
而上述接合技術(shù)存在助焊劑不易排出的問題,從而影響了連接品質(zhì),且上述接合技術(shù)無法對換熱片進(jìn)行連續(xù)接合,從而降低了換熱片的產(chǎn)量。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型為解決上述問題,提供了一種可連續(xù)接合的換熱片,該液冷換熱片是將各元件同時(shí)接合在一起,提高了接合品質(zhì),且可在生產(chǎn)線上對該液冷換熱片進(jìn)行連續(xù)接合,提高液冷換熱片的產(chǎn)量。
為解決上述問題,本實(shí)用新型提供一種液冷換熱片,其包含蓋合在一起的第一蓋板和第二蓋板、形成在第一蓋板和第二蓋板之間的腔室以及設(shè)置在腔室中的翅片,其中第一蓋板為復(fù)合材料,且第一蓋板和第二蓋板之間,以及所述翅片與所述第二蓋板之間熔化形成有接合層,接合層的熔點(diǎn)低于第一蓋板、第二蓋板和翅片的熔點(diǎn)。
上述液冷換熱片,其中第一蓋板與翅片之間具有空隙。
上述液冷換熱片,其中第一蓋板、第二蓋板和翅片在第一蓋板和第二蓋板相互接合的區(qū)域之外和翅片與第二蓋板相互接合的區(qū)域之外也形成有接合層。
上述液冷換熱片,其中第一蓋板和/或第二蓋板的中央?yún)^(qū)域向外凸起,以形成腔室。
上述液冷換熱片,其中第一蓋板和第二蓋板的邊緣還設(shè)置有多個(gè)鎖附孔。
上述液冷換熱片,其中第一蓋板的邊緣具有用于鉚接的緊固件,該緊固件與第一蓋板之間也熔化形成接合層。
上述液冷換熱片,其中第一蓋板頂部設(shè)置有兩個(gè)與腔室連通的開口。
本實(shí)用新型還提供了一種液冷換熱片,包含蓋合在一起的第一蓋板和第二蓋板、形成在第一蓋板和第二蓋板之間的腔室以及設(shè)置在腔室中的翅片,第一蓋板為復(fù)合材料,第一蓋板、第二蓋板和翅片之間彼此相互熔化形成有接合層,接合層的熔點(diǎn)低于第一蓋板、第二蓋板和翅片的熔點(diǎn)。
上述液冷換熱片,其中第一蓋板的邊緣還具有用于鉚接的緊固件,緊固件與第一蓋板之間也熔化形成接合層。
綜上所述,本實(shí)用新型的有益效果為:本實(shí)用新型的液冷換熱片是將包覆有接合層的各個(gè)元件一次接合成型而得,接合層本身可以非常致密和薄,接合后各個(gè)元件緊密地連接在一起,提高了接合質(zhì)量;還可在流水線上連續(xù)接合制造本實(shí)用新型的液冷換熱片進(jìn)行,提高了換熱片的生產(chǎn)效率。
附圖說明
圖1為本實(shí)用新型的第一實(shí)施方式的液冷換熱片的立體示意圖;
圖2為本實(shí)用新型的第二實(shí)施方式的液冷換熱片的俯視圖;
圖3A為本實(shí)用新型的第一實(shí)施方式的液冷換熱片的分解圖;
圖3B為本實(shí)用新型的第二實(shí)施方式的液冷換熱片的分解圖;
圖3C為本實(shí)用新型的第三實(shí)施方式的液冷換熱片的分解圖;
圖4為本實(shí)用新型的液冷換熱片的元件結(jié)構(gòu)的示意圖;
圖5A為本實(shí)用新型的液冷換熱片的一部分的剖面圖;
圖5B為本實(shí)用新型的具有緊固件的液冷換熱片的一部分的剖面圖;
圖6為本實(shí)用新型的連續(xù)接合系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行說明。
請參閱圖1和圖2,圖1為本實(shí)用新型的液冷換熱片100的立體示意圖,圖2為本實(shí)用新型另一實(shí)施方式的液冷換熱片200的的俯視圖,在圖1中,液冷換熱片100包括蓋合在一起的第一蓋板110和第二蓋板120,第一蓋板110的中央?yún)^(qū)域111向外突起,從而在第一蓋板110和第二蓋板120蓋合在一起時(shí),其兩者之間會(huì)形成有腔室,翅片130(圖中未表示)固定于該腔室中。在某些具體實(shí)施方式中,第一蓋板110和第二蓋板120的邊緣還設(shè)置有多個(gè)鎖附孔112,在為電子器件安裝也能散熱器時(shí),可利用這些鎖附孔112將液冷換熱片100固定在發(fā)熱器件上,也可利用這些鎖附孔112將液冷換熱片100和配套使用的散熱組件組合在一起,所述散熱組件一般由散熱元件(例如散熱鰭片或散熱冷排)和風(fēng)扇組成。
在一些實(shí)施方式中,第一蓋板110的頂部還可設(shè)置有兩個(gè)開口113A和113B,這兩個(gè)開口113A和113B與液冷散熱器中的冷卻液管路(圖中未表示)連接后,冷卻液可經(jīng)由這些開口進(jìn)入位于第一蓋板110和第二蓋板120之間的腔室中,冷卻液在流經(jīng)翅片130時(shí)帶走在翅片130上堆積的熱量,之后再通過這些開口離開腔室。例如冷卻液可經(jīng)由圖1左側(cè)的開口113A進(jìn)入液冷換熱片100,并經(jīng)由圖1右側(cè)的開口113B離開液冷換熱片100。當(dāng)然,開口可以有不同的形狀,例如在圖2中,第一蓋板210上的兩個(gè)開口213A和213B為大小不同的矩形,冷卻液可通過位于第一蓋板210中央的長條形開口213A進(jìn)入腔室中,并通過位于第一蓋板210右下側(cè)較小的矩形開口213B離開腔室。另外,在圖2中,第一蓋板214的邊緣除了設(shè)置有鎖附孔212,還設(shè)置有緊固件214,在本實(shí)施方式中,緊固件214為用于鉚接的螺母,當(dāng)液冷散熱器為大型散熱器時(shí),可使用這些緊固件214將液冷換熱片200更佳緊固地與換熱組件鎖固在一起。
請結(jié)合圖1繼續(xù)參閱圖3A~3B,圖3A為本實(shí)用新型的第一實(shí)施方式的液冷換熱片100的分解圖,圖3B為本實(shí)用新型的液第二實(shí)施方式的冷換熱片200的分解圖,圖3C為第三實(shí)施方式的本實(shí)用新型的液冷換熱片300的分解圖。圖3A中可清楚的表示液冷換熱板100的結(jié)構(gòu),其中第二蓋板120的中央?yún)^(qū)域121也可向外凸出,因此,在第一蓋板110和第二蓋板120蓋合時(shí),凸起區(qū)域111和112形成了一個(gè)腔室,使得翅片130可以放置在該腔室中。應(yīng)當(dāng)了解到的是,在其它的實(shí)施方式中,第一蓋板110可以具有凸起區(qū)域111而第二蓋板120是平坦的,或者第二蓋板120可以具有凸起區(qū)域121而第一蓋板110是平坦的,上述兩種情況也同樣可以形成用于放置翅片130的腔室。另外,在本實(shí)施方式中,翅片130為偏移翅片,所述偏移翅片是將多組彎折為方波形狀的金屬片相互錯(cuò)位后排列而成的,以使得其表面積最大化從而增加換熱效率。當(dāng)然,翅片130可以具有多種形式,例如圖3B所示,液冷換熱片300的翅片330是由多個(gè)鏟齒狀的金屬片并排而成的鏟齒翅片,還例如圖4所示,液冷換熱片200的翅片230是由多個(gè)均勻分布的金屬柱體構(gòu)成的,當(dāng)然,還可采用其它類似的形式以使得翅片的表面積盡可能增大。
請參閱圖4,圖4為制作第一蓋板110、第二蓋板120或翅片130時(shí)使用的基材140的立體結(jié)構(gòu)圖?;?40為一種復(fù)合材料,其主要由基板141構(gòu)成,在基板141的外部包覆有由與基板141的材料不同的材料形成的接合層142,因此,本文中的“復(fù)合材料”即指具有上述這種在基板上包覆不同材質(zhì)的接合層的結(jié)構(gòu)的材料。在具體實(shí)施方式中,基板141可由純鋁(熔點(diǎn)為660℃)或鋁合金(例如錳鋁合金AA3003,熔點(diǎn)為約643℃,或鋁合金AA3005,熔點(diǎn)在630℃和655℃之間)制成,而接合層142則由熔點(diǎn)低于基板141的鋁合金材料制成(例如硅鋁合金AA4343,熔點(diǎn)為約582℃,或硅鋁合金AA4045,熔點(diǎn)在574℃和599℃之間),因此,當(dāng)將由基材141制成的第一蓋板110、第二蓋板120和翅片130組裝為液冷換熱片100后,在接合層142熔點(diǎn)和基板141熔點(diǎn)之間的某一溫度(例如600℃)下進(jìn)行接合時(shí),就可得到剖面結(jié)構(gòu)如圖6所示的液冷換熱片100。
請參閱圖5A和圖5B,圖5A和圖5B為本實(shí)用新型的液冷換熱片100的一部分的剖面圖,通過圖5A可清楚地表示液冷換熱片100經(jīng)過接合后的各元件的連接狀態(tài),第一蓋板110、第二蓋板120和翅片130均是由如圖4所示的基材140制造而成,即液冷換熱片100的每個(gè)元件都在基板141上包覆有接合層142,在本實(shí)施方式中,由于需要通過第一蓋板110上的開口將冷卻液引入和引出液冷換熱片100,為使液冷換熱片100能夠達(dá)到充分的換熱效果,可以將翅片130放置在第二蓋板120上并與第二蓋板120相接觸,而翅片130與第一蓋板110留有空隙使得翅片130與第一蓋板110相互分離,從而在冷卻液進(jìn)入腔體時(shí),能夠迅速的到達(dá)翅片的每個(gè)表面。由此,當(dāng)?shù)谝簧w板110、第二蓋板120和翅片130連接在一起時(shí),在第一蓋板110和第二蓋板120相互接觸的位置,第一蓋板110和第二蓋板120各自的接合層142通過虹吸作用和擴(kuò)散機(jī)制熔融在一起,形成了接合層142A;同樣的,第二蓋板120和翅片130相互接觸的位置也熔化形成了接合層142C,而由于翅片130與第一蓋板110留有空隙,使得在接合后,翅片130與第一蓋板110相互面對的部位上的接合層142并沒有熔融為一體。當(dāng)然,在其它實(shí)施方式中,翅片130也可與第一蓋板110和第二蓋板均相互接觸,以使得液冷換熱片100的結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定,如圖5B所示,液冷換熱片100接合后,第一蓋板110和第二蓋板120各自的接合層142通過虹吸作用和擴(kuò)散機(jī)制熔融在一起,形成了接合層142A,第二蓋板120和翅片130相互接觸的位置熔化形成了接合層142C,同時(shí)第一蓋板110和翅片130相互接觸的位置還熔化形成了接合層142B,此外,當(dāng)液冷換熱片100在第一蓋板110的邊緣還設(shè)置有螺母114時(shí),螺母114也是由如圖4所示的基材140制得的,因此,在螺母114和第一蓋板110相互接觸的位置也可熔化形成有接合層142D;應(yīng)當(dāng)了解到的是,在圖5A和圖5B中,由于每個(gè)元件都包覆有接合層142,因此,在第一蓋板110、第二蓋板120、翅片130和螺母142彼此沒有接觸的位置,接合層也被保留了下來。雖然圖5A和圖5B是以可以清晰呈現(xiàn)的方式進(jìn)行繪制的,但因了解到的是,在實(shí)際制造過程中,接合層142可以制作的很致密且很薄,因此,當(dāng)液冷換熱片100的左右元件被同時(shí)連接在一起時(shí),每個(gè)元件之間的連接質(zhì)量得到了提高。
應(yīng)當(dāng)了解的是,在其它一些實(shí)施方式中,圖1~圖5B的第一蓋板110、第二蓋板120或翅片130之間除了使用復(fù)合材料形成接合層外,也可以使用復(fù)合材料與焊料(如錫膏)同時(shí)進(jìn)行接合,例如在一些實(shí)施方式中,第一蓋板110為復(fù)合材料,用與第二蓋板120熔化形成有接合層,而第二蓋板120與翅片130之間可使用焊料熔化形成有接合層?;蚴窃诹硗庖恍?shí)施方式中,第二蓋板120為復(fù)合材料,用與第一蓋板110熔化形成有接合層,而第一蓋板110與翅片130之間可使用焊料熔化形成有接合層。
請繼續(xù)參閱圖6,圖6為液冷換熱片的連續(xù)接合制造系統(tǒng)400的示意圖,傳送帶410將裝配車間420、預(yù)處理腔室430和接合腔室440連接在一起,裝配車間410可完成液冷換熱片100各個(gè)零件的制造和組裝,并將組裝完成后的液冷換熱片100A送入轉(zhuǎn)送帶410上,液冷換熱片100A被傳送帶410送入預(yù)處理腔室430,預(yù)處理腔室430可對液冷換熱片100A進(jìn)行預(yù)處理工序,接合工藝中的預(yù)處理一般包括脫脂和噴淋助焊劑,經(jīng)過預(yù)處理后的液冷換熱片100B接著被傳送帶410送入接合腔室440中,接合腔室440對液冷換熱片100B進(jìn)行接合處理,之后,接合完成后的液冷換熱片100C將會(huì)被傳送帶410輸送至下個(gè)處理腔室,例如后續(xù)的冷卻腔室或質(zhì)量評估腔室等(圖中未表示)。如此一來,由包覆有接合層的基材制造的液冷換熱片可在生產(chǎn)線上進(jìn)行連續(xù)接合處理,從而大大提高了產(chǎn)品的生成效率。
雖然本實(shí)用新型以前述的實(shí)施例揭露如上,但并非用以限定本實(shí)用新型,任何熟悉所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員,在不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍內(nèi),當(dāng)可作些許的更動(dòng)與潤飾,而這些更動(dòng)與潤飾皆落入本實(shí)用新型所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。