熱超導(dǎo)散熱器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種大功率電子器件散熱用散熱器，特別是涉及一種熱超導(dǎo)散熱器。
【背景技術(shù)】
[0002]由于電力電子技術(shù)的飛速發(fā)展，IGBT(絕緣柵雙極型晶體管)、二極管、晶閘管等大功率元器件的集成度越來越高，功率密度也越來越大，工作時產(chǎn)生的熱量也越來越大。為了保證功率器件的正常工作，必須及時有效地將熱量散掉。因為若不能及時快速將功率器件產(chǎn)生的熱散除，會導(dǎo)致功率器件中的芯片溫度升高，輕則造成效能降低，縮短使用壽命，重則會導(dǎo)致功率器件的失效和芯片的燒毀炸管。因此解決大功率器件散熱問題一直是困擾大功率器件封裝廠商和使用廠商的核心問題之一。
[0003]目前通用的散熱方式是強制風(fēng)冷散熱和液冷散熱。比如大功率SVG(靜止無功發(fā)生器)、MVD (中高壓變頻器)、UPS (不間斷電源)、PCS (功率變換器)等功率模塊的散熱采用強制風(fēng)冷散熱方式；風(fēng)電變流器、高鐵驅(qū)動變流器等功率模塊的散熱則采用液冷散熱方式。
[0004]風(fēng)冷散熱器通常為鋁合金基板上設(shè)置有多個鋁散熱片的鋁擠型散熱器、插片散熱器、和鏟片散熱器。由于鋁和鋁合金的導(dǎo)熱系數(shù)在220W/m.K以內(nèi)，散熱片的翅片效率比較低，熱擴散性能差，已不能滿足高熱流密度大功率模塊的散熱需求。
[0005]液冷散熱器通常由吸熱冷板、循環(huán)栗、儲液槽、熱交換器、連接管道和閥門等組成，系統(tǒng)復(fù)雜、體積大、價格高、有腐蝕和結(jié)垢和防凍等問題，并且系統(tǒng)中有多個連接頭，容易漏液，造成系統(tǒng)安全問題。
[0006]因此，急需開發(fā)一種既能滿足高熱流密度、大功率模塊散熱需求，又高效可靠、體積小、性價比高、可代替液冷散熱的通用性高效散熱器。
【實用新型內(nèi)容】
[0007]鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點，本實用新型的目的在于提供一種熱超導(dǎo)散熱器，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中風(fēng)冷散熱器存在的散熱片效率低，不能滿足散熱需求的問題及液冷散熱器存在的系統(tǒng)復(fù)雜，成本高及有安全風(fēng)險等問題，以大幅提高風(fēng)冷散熱器的翅片效率和散熱能力，滿足大功率模塊的散熱需求。
[0008]為實現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本實用新型提供一種熱超導(dǎo)散熱器，所述熱超導(dǎo)散熱器包括:若干個隔板及若干個熱超導(dǎo)散熱翅片；其中
[0009]所述隔板與所述熱超導(dǎo)散熱翅片交替排布，且所述隔板的一端面與所述熱超導(dǎo)散熱翅片的一端面相平齊，共同構(gòu)成適于安裝功率器件的安裝面；
[0010]所述熱超導(dǎo)散熱翅片與所述隔板固定連接。
[0011]作為本實用新型的熱超導(dǎo)散熱器的一種優(yōu)選方案，所述熱超導(dǎo)散熱翅片包括兩塊通過輥壓工藝復(fù)合在一起的板材，所述兩塊板材之間通過吹脹工藝形成相互連通的具有一定結(jié)構(gòu)形狀的封閉管道，且所述兩塊板材的表面形成有與所述封閉管道相對應(yīng)的凸起結(jié)構(gòu)；所述封閉管道內(nèi)填充有傳熱工質(zhì)。
[0012]作為本實用新型的熱超導(dǎo)散熱器的一種優(yōu)選方案，所述隔板包括側(cè)邊隔板及位于所述側(cè)邊隔板之間的中間隔板；所述側(cè)邊隔板靠近所述中間隔板的一側(cè)及所述中間隔板的兩側(cè)均設(shè)有溝槽，所述溝槽的形狀與所述熱超導(dǎo)散熱翅片位于隔板之間的凸起結(jié)構(gòu)的形狀相匹配；所述熱超導(dǎo)散熱翅片位于隔板之間的凸起結(jié)構(gòu)位于所述溝槽內(nèi)。
[0013]作為本實用新型的熱超導(dǎo)散熱器的一種優(yōu)選方案，所述封閉管道的形狀為六邊形蜂窩狀、縱橫交錯的網(wǎng)狀、首尾串聯(lián)的多個U形、菱形結(jié)構(gòu)、三角形結(jié)構(gòu)、圓環(huán)形結(jié)構(gòu)、或其中任一種以上任意組合。
[0014]作為本實用新型的熱超導(dǎo)散熱器的一種優(yōu)選方案，部分所述封閉管道位于所述隔板之間，位于所述隔板之間所述封閉管道包括第一直邊子管道及第二直邊子管道；所述第一直邊子管道沿所述熱超導(dǎo)散熱翅片的長度方向分布，所述第二直邊子管道與所述第一直邊子管道的兩端垂直連接。
[0015]作為本實用新型的熱超導(dǎo)散熱器的一種優(yōu)選方案，位于所述隔板之間所述封閉管道還包括弧形子管道，所述第一直邊子管道及所述第二直邊子管道經(jīng)由所述弧形子管道相連接。
[0016]作為本實用新型的熱超導(dǎo)散熱器的一種優(yōu)選方案，所述熱超導(dǎo)散熱翅片為板狀相變抑制熱管或板狀脈動熱管。
[0017]作為本實用新型的熱超導(dǎo)散熱器的一種優(yōu)選方案，所述熱超導(dǎo)散熱翅片及所述隔板的材料為銅、銅合金、鋁或鋁合金或其中任一種以上的任意組合。
[0018]作為本實用新型的熱超導(dǎo)散熱器的一種優(yōu)選方案，所述熱超導(dǎo)散熱翅片與所述隔板通過壓合工藝、導(dǎo)熱膠粘結(jié)工藝、釬焊焊接工藝、壓合與導(dǎo)熱膠粘結(jié)組合工藝、壓合與釬焊組合工藝或是機械壓合與摩擦攪拌焊組合工藝固定連接。
[0019]如上所述，本實用新型的熱超導(dǎo)散熱器，具有以下有益效果:
[0020]1.采用熱超導(dǎo)散熱翅片替代現(xiàn)有技術(shù)中的常規(guī)散熱片，使得所述熱超導(dǎo)散熱器導(dǎo)熱速率更快、翅片效率高達(dá)90 %、且散熱片的翅片效率不受散熱片的高度影響，大大提高了散熱器的散熱能力；
[0021]2.將隔板與熱超導(dǎo)散熱翅片交替排布，且熱超導(dǎo)散熱翅片的一端與散熱器的安裝面相平齊，安裝于安裝面上的功率器件工作時產(chǎn)生的熱量一部分可以通過隔板傳導(dǎo)給熱超導(dǎo)散熱翅片，另一部分直接傳導(dǎo)給熱超導(dǎo)散熱翅片，兩種傳導(dǎo)方式相結(jié)合，使得散熱器的散熱效率大大提尚;
[0022]3.本實用新型的熱超導(dǎo)散熱器制造方便靈活，成本低，散熱能力大，重量輕、體積小，可替代熱管散熱器和部分水冷散熱器，尤其適合大功率高熱流密度的電子器件散熱需求，具有廣闊的市場前景和巨大的經(jīng)濟(jì)價值。
【附圖說明】
[0023]圖1顯示為本實用新型實施例一中提供的熱超導(dǎo)散熱器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖2顯示為本實用新型實施例一中提供的熱超導(dǎo)散熱器的立體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]圖3顯示為本實用新型實施例一中提供的熱超導(dǎo)散熱器的立體結(jié)構(gòu)組裝示意圖。
[0026]圖4顯示為本實用新型實施例一中提供的熱超導(dǎo)散熱器中的熱超導(dǎo)散熱翅片的管路結(jié)構(gòu)示意圖。
[0027]圖5顯示為圖4沿AA方向的截面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0028]圖6顯示為圖5中B區(qū)域的放大示意圖。
[0029]圖7顯示為本實用新型實施例一中提供的熱超導(dǎo)散熱器中的中間隔板的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0030]圖8顯示為圖7沿BB方向的截面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0031]圖9顯示為本實用新型實施例一中提供的熱超導(dǎo)散熱器中的側(cè)邊隔板的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0032]圖10顯示為圖9沿CC方向的截面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0033]圖11顯示為本實用新型實施例二中提供的熱超導(dǎo)散熱器中的熱超導(dǎo)散熱翅片的管道結(jié)構(gòu)示意圖。
[0034]圖12顯示為本實用新型實施例三中提供的熱超導(dǎo)散熱器中的熱超導(dǎo)散熱翅片的管道結(jié)構(gòu)示意圖。
[0035]圖13顯示為本實用新型實施例四中提供的熱超導(dǎo)散熱器中的熱超導(dǎo)散熱翅片的管道結(jié)構(gòu)示意圖。
[0036]元件標(biāo)號說明
[0037]1熱超導(dǎo)散熱翅片
[0038]11 板材
[0039]12封閉管道
[0040]13凸起結(jié)構(gòu)
[0041]14傳熱工質(zhì)
[0042]15非管道部分
[0043]16第一直邊子管道
[0044]17