[发明专利]具塑胶框体的轻量化液冷板组及散热系统

说明书

本发明公开一种具塑胶框体的轻量化液冷板组及散热系统。液冷板组包括塑胶框体及至少一液冷腔体单元。塑胶框体包括多个侧壁、至少一容置开口及多个固定元件，其中多个侧壁相连接且定义形成至少一容置开口，以及多个固定元件设置于多个侧壁的部分侧壁中。液冷腔体单元与塑胶框体相组接且嵌设于塑胶框体的至少一容置开口，并曝露有至少一表面。本发明提供一种具塑胶框体的轻量化液冷板组及散热系统，其利用塑胶框体结合至少一液冷腔体单元，以提供足够的机械强度支撑液冷腔体单元，并使功率半导体器件得以锁附于液冷板组，或使液冷板组固定于系统板件，以达成散热及轻量化的目的。

技术领域

本发明涉及一种液冷板组及散热系统，尤其涉及一种具塑胶框体的轻量化液冷板组及散热系统。

背景技术

近年来，科技发展为契合应用上的需要导致电子器件日益的微型化、集成化，同时功率不断提升，因此器件的发热密度愈来愈高而散热效率日趋严峻，此类电子器件例如但不限于功率半导体器件的绝缘栅双极电晶体(Insulated Gate Bipolar Transistors,IGBT)，作为高频开关而广泛地应用于各种电源系统。这类高功率半导体器件于运作时会产生大量热能，若其产生的热量不能有效地被移除，则可能致使整体系统受损或降低运作效率。然而被动式散热装置已无法满足高功率半导体器件的散热需求，相较于被动式散热装置，液冷板组的操作性能可更有效益地符合散热需求或封装外形(footprint)需求。

目前应用于功率半导体器件的液冷板组具有许多实施方式，最常见的方法是使用一具流道的金属板体，并将功率半导体器件锁附于金属板体的表面，以利用金属板体的内部流道中流动的液体进行热交换，以将热能带离系统以实现散热。

图1公开一传统液冷板组的结构示意图。液冷板组1包括金属板体10以及流道模块11，其中金属板体10包括多个贯穿开口101以及多个凹槽102。流道模块11包括至少一流体入口111、至少一流体出口112、多个液冷腔体单元113以及多个导流管114。多个液冷腔体单元113通过多个导流管114相互连通，且还连通于流体入口111及流体出口112的间，以使流体入口111、流体出口112、多个液冷腔体单元113以及多个导流管114架构形成至少一流道。金属板体10的多个贯穿开口101以及多个凹槽102分别相对于流道模块11的多个液冷腔体单元113及多个导流管114、流体入口111与流体出口112，借此使流道模块11的多个液冷腔体单元113、多个导流管114、流体入口111与流体出口112可容设于金属板体10的多个贯穿开口101以及多个凹槽102中，其中每个液冷腔体单元113的表面113a曝露于金属板体10。于应用时，功率半导体器件(未图示)利用螺丝13直接锁固于金属板体10上，且贴附于液冷腔体单元113的表面113a，以实现散热。然而，金属板体10由金属材料制成，其重量较重、材料成本较高，且于固定至系统时易造成系统荷重过高。此外，金属板体10的多个贯穿开口101与多个凹槽102需通过精密的金属钻孔及开槽作业加工形成，工艺严苛且成本较高。再则，流道模块11与金属板体10间的对位组装不易，组装费时。