[发明专利]具有引脚的冷却板

说明书

相关申请案

本专利主张2009年10月3日申请的美国专利申请12/573,107号的优先权，该案的全部内容以引用的方式并入。

技术领域

本发明涉及用于传递热的冷却板的制造和使用。

发明背景

某些电子装置随其运作而产生热，且为使该装置继续正常运作，必需移除或消散这种热。已使用若干技术来冷却电子设备。实施例包括用于在电子设备上吹气的风扇。这种空气用于用常规环境空气对流地冷却电子设备。已使用的其它技术包括液体冷却板。液体冷却板是具有通道的板，液体经过所述通道而流动。电子设备被安装成与液体冷却板接触，且由该电子设备产生的热被传递到板内的冷却剂。这可比由具有相当更少流量的风扇提供的对流冷却提供更好的冷却。其也能够在较少的声学噪音下提供更好的温度一致性。

可将冷却板直接粘附到电子设备的产热块，诸如电子芯片或绝缘栅双极晶体管(IGBT)。通常，冷却板包括用于液体冷却剂流动的入口和出口。该液体冷却剂吸收由电子设备产生的热，且将所吸收的热传递到冷却剂，该冷却剂接着从该冷却板流出。许多冷却板利用液体冷却剂的相对低流动提供冷却。所述冷却板可提供一定程度的温度一致性、最小的声学噪音和液体冷却剂的冷却功率。

若干因素会影响冷却板的性能和合意性，且不同因素对于不同用途是重要的。一些重要因素包括制造成本和相对大批量制造的容易性。冷却效率应当较高，且冷却板应当安全密封，以便防止任何液体冷却剂泄漏到正被冷却的电子设备上。

在一些应用中，冷却剂可能并不是特别干净，这可能引起冷却板堵塞。例如，用于汽车中的冷却板可利用冷却用的防冻剂液体，且该防冻剂可含有小微粒。在其它应用中，冷却板内可具有相转移以帮助促进冷却。通过以加热流体取代冷却剂，也可将冷却板用于加热组件。在一个阶段热传递中，冷却剂与加热流体之间的一个主要差异在于冷却剂的温度低于正被加热的物体，且加热流体的温度高于正被加热的物体。

发明概要

本发明包括一种冷却板和一种制造所述冷却板的方法。所述冷却板具有外壳，所述外壳具有入口、出口、基底和盖。所述基底由底板形成，且所述底板包括岛状物。多个引脚从所述岛状物延伸到所述外壳中，所以流体可绕所述引脚流动。所述引脚可具有螺旋形状，其中所述引脚的横截面轮廓沿着引脚的长度变化。

附图简述

图1示出了使用冷却板的冷却系统。

图2是冷却板的一个实施方案的分解图。

图3是冷却板的一个实施方案的横截面侧视图。

图4是底板的透视图。

图5是具有不同引脚模式的底板的透视图。

图6是作为底板的部分的两个引脚的部分横截面侧视图。

图7是一个引脚的侧视图。

图8是切成四块的一个引脚的透视图。

图9是在底板中形成鳍片的工具的透视图。

图10是在底板中形成鳍片的工具的侧视横截面图。

图11是在底板中以不同角度形成鳍片的工具的侧横截面图。

图12是从鳍片形成引脚的工具的透视图。

具体实施方式

一些电子组件受其产生的热限制。冷却可帮助增加一些这些组件的利用。不同冷却技术更适于不同设备或不同情况。一种冷却方法使用风扇在电子组件上吹气以对流冷却。这种技术简单且安全，但并不提供一些其它技术的冷却潜力。利用液体冷却剂可提供更有效的冷却，但当以液体喷溅时，许多电子组件可能发生故障，所以当使用液体冷却时一些组件可能要慎重。尽管如此，液体冷却可增加一些电子组件的整体效率，并且提供某些其它优点。次要优点可包括电子组件中减少的声学噪音和优异的温度一致性。

热传递基础

本描述将关注单相热传递。应当认识到冷却板和其它热传递装置可用于双相冷却，且本发明不限于单相冷却，但本描述为简单和清晰起见而关注单相热传递。

空气或其它气体可用作冷却板中的冷却媒体，但液体是优选的。出于若干原因，液体冷却不同于气体冷却。例如，液体比气体更稠密，所以可用更多热质以从电子设备吸收热。另外，液体一般具有较高导热率，所以热会传递到液体中且经过该液体比热会传递到气体中且经过气体更快速。此外，液体趋于具有比气体更高的比热，所以设置量的液体将比相当量的气体吸收和传递更多热。因此，当利用产生大量热的电子设备时，许多制造商可选择液体冷却装置。