[发明专利]一种扰流式液冷散热装置及其加工方法

说明书

本发明涉及散热器技术领域，提供一种扰流式液冷散热装置及其加工方法，旨在解决轨道交通、新能源、电网、电力电子设备中，现有技术液冷系统无法适应现有电力电子设备中IGBT半导体元件功率增加发热的问题，包括自上而下依次设置的盖板、上钎焊板、下钎焊板和基板，所述盖板通过上钎焊板和下钎焊板与基板焊接成一体，且盖板与基板之间形成有密闭的液冷空间，所述液冷空间内设有由若干个多边形翅片错位均匀排列组成的扰流网。本发明尤其适用于现有电力电子设备中IGBT半导体元件的液冷散热，具有较高的社会使用价值和应用前景。

技术领域

本发明涉及散热器技术领域，具体涉及一种扰流式液冷散热装置及其加工方法。

背景技术

现代电力电子设备对可靠性要求、性能指标、功率密度等要求进一步提高，电力电子设备的热设计也越来越重要。IGBT元件是轨道交通、新能源电力电子设备中的关键器件，其工作状态的好坏直接影响整机可靠性、安全性以及使用寿命，IGBT元件的散热是至关重要的。

当前IGBT元器件在工作时会产生导通以及开关损耗，因此需要安装冷却设备进行散热，以降低功率器件的结温，确保IGBT元器件在允许温度下正常、可靠运行。目前IGBT器件的冷却方式主要有风冷、液冷和热管等，随着器件性能要求和功率密度的进一步提高，对散热要求也越来越严苛。从可靠性考虑，一般选用散热效率高的液冷散热器对功率器件进行冷却，由于小流量大功耗成为一种趋势，而常规的直槽道结构难以实现高功率密度冷却要求，需要采用强化散热技术。

传统的液冷散热器是通过在液冷基板上开直槽，再将液冷盖板与基板在中间夹一层钎料片通过真空钎焊焊接在一起，在盖板面安装电子器件，采用的盖板多为薄壁板结构以降低散热器传导热阻要求，可见现有液冷板流道简单，水在单层同一平面上冷却，散热性能低安全性风险高，现有技术液冷系统无法适应现有电力电子设备中IGBT半导体元件功率增加发热的问题。

为此，我们提出了一种扰流式液冷散热装置及其加工方法。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种扰流式液冷散热装置及其加工方法，克服了现有技术的不足，设计合理，结构紧凑，旨在解决轨道交通、新能源、电网、电力电子设备中，现有技术液冷系统无法适应现有电力电子设备中IGBT半导体元件功率增加发热的问题。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

一种扰流式液冷散热装置，包括自上而下依次设置的盖板、上钎焊板、下钎焊板和基板，所述盖板通过上钎焊板和下钎焊板与基板焊接成一体，且盖板与基板之间形成有密闭的液冷空间，所述盖板的下端设有由若干个多边形翅片错位均匀排列组成的扰流网；

所述基板贴合在扰流网上，并与所述扰流网形成若干个扰流液冷通道，所述基板内部设有导流水槽，盖板面设有上入液口和上出液口，且上入液口和上出液口的外表面对应位置分别设有入口水嘴和出口水嘴。

进一步的，所述基板的上端沿着液冷空间的内腔边缘开设有呈C形的导流水槽。

进一步的，所述盖板的上表面设有多个呈矩阵排列的半导体安装面。

进一步的，相邻的所述多边形翅片之间的间隙形成有网眼槽，且多边形翅片与网眼槽相互交叉且彼此连通，形成有X形交叉的液体流动路线。

进一步的，所述上钎焊板和下钎焊板呈匹配相互套合的结构，且上钎焊板的侧壁上对称开设有分别与上入液口和上出液口相贯通的第一液冷通道和第二液冷通道。

进一步的，所述多边形翅片为平行四边形、方形、菱形结构中的任意一种。

一种扰流式液冷散热装置的加工方法，包括以下步骤：