專利名稱：具有整體式結(jié)構(gòu)性流體端口的冷板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本公開(kāi)涉及用于例如冷卻電子器件或航空電子設(shè)備的冷板(冷卻板)。
背景技術(shù)：
在冷板設(shè)計(jì)中，冷卻流體通常經(jīng)系統(tǒng)級(jí)管系被路由到冷板。需要冷卻的發(fā)熱設(shè)備安裝到冷板，該冷板從該發(fā)熱設(shè)備排熱。冷板包括通常被銅焊材料相互固定的多個(gè)板。在冷板內(nèi)設(shè)置通路以傳輸冷卻流體。冷板包括固定到例如頂板的一個(gè)或多個(gè)流體端口，以流體地連通系統(tǒng)級(jí)管系到冷板之間的流體。在一些情況下，為減少系統(tǒng)級(jí)管系與流體端口之間泄漏的可能，不使用聯(lián)接器，而是代之以將系統(tǒng)級(jí)管系直接焊接到流體端口。如果焊接接頭不符合檢查要求，則系統(tǒng)級(jí)管道和流體端口有時(shí)必須互相切開(kāi)。對(duì)于鋁制冷板，流體端口被焊接到冷板。

發(fā)明內(nèi)容
一種冷板組件包括具有孔的板。流體端口包括具有通路的主體。凸緣從所述主體延伸并用材料固定到所述板。所述通路和孔相互流體連通。在一個(gè)例子中，這些部件是鋁制的而材料是銅焊材料。上述冷板例如通過(guò)將多個(gè)板相對(duì)于彼此布置并使第一材料設(shè)置在所述板之間而制造。在所述多個(gè)板之一上布置流體端口，所述流體端口中的通路與所述多個(gè)板的至少一個(gè)中的孔流體連通。在所述流體端口和所述多個(gè)板的至少一個(gè)之間提供第二材料。通過(guò)例如銅焊的方法用所述第一和第二材料將所述流體端口和多個(gè)板互相固定。


可聯(lián)系附圖參照以下詳細(xì)說(shuō)明而進(jìn)一步理解本公開(kāi)，附圖中 圖1是冷板組件和結(jié)構(gòu)性組件的示意分解圖2是示例冷板組件的透視圖； 圖3是圖2中示出的冷板組件的側(cè)視圖； 圖4A-4B分別是一個(gè)示例流體端口的透視圖和剖視圖； 圖5A-5C分別是另一個(gè)示例流體端口的透視圖、剖視圖和端視圖； 圖6是圖2中所示冷板組件的部分剖視圖。
具體實(shí)施例方式圖1示意性示出結(jié)構(gòu)性冷板組件20。冷板組件20通常包括具有第一冷板沈的第
3一面板M和具有第二冷板126的第二面板124。第一面板M和第二面板IM用例如粘合劑安裝在結(jié)構(gòu)27 (例如框架28和蜂巢芯30)的相對(duì)側(cè)上。應(yīng)理解面板M、1M之一或兩者可為包括發(fā)熱設(shè)備18 (諸如電子器件或航空電子設(shè)備)在內(nèi)的任何結(jié)構(gòu)的一部分。包括例如第一端口 34和第二端口 36的集管組件32連通通過(guò)冷板沈的流體。第一和第二端口 34、36可為例如鋁制的。集管組件32如通常所知經(jīng)系統(tǒng)級(jí)管系40與流體系統(tǒng)38連通。參照?qǐng)D3和圖6，冷板沈通常包括第一板50、第二板52和其它部件，第一板50、第二板52被第一材料M固定到一起，所述第一材料M在一個(gè)例子中是銅焊材料。冷板沈的板50和52布置成提供內(nèi)部冷板通路72 (圖6)。在一個(gè)示范實(shí)施例中，第一板50可由名義厚度0.04英寸(1 mm)的3004鋁制造， 第一材料M可由名義厚度0.016英寸(0.4 mm)的銅焊材料，例如CT-23，或Multiclad合金制造，并且第二板52可由名義厚度0.05英寸(1.3 mm)的6951鋁制造。應(yīng)理解也可替代性地使用各種材料與名義厚度。第一材料M可包括銅焊合金，該銅焊合金在第一和第二板50、52之間形成整體式組件的銅焊工藝期間熔化。應(yīng)理解也可替代地或另外地使用其他結(jié)合或裝配方法。參照?qǐng)D2和圖3，更詳細(xì)地示出冷板26。在所示例子中，第一和第二流體端口 34、 36布置在冷板沈的相對(duì)的角部。然而應(yīng)理解，流體端口 34、36可布置在任何合適位置。系統(tǒng)級(jí)管系40 (圖3)典型地通過(guò)焊接固定到每個(gè)流體端口?；氐綀D2，流體端口 34、36包括用于在制造期間相對(duì)于冷板沈定位流體端口 34、36的一個(gè)或多個(gè)定位特征。在一個(gè)例子中，流體端口 34包括具有外周42的凸緣46。外周42鄰接第一板50的邊緣44。邊緣44 和外周42的至少一部分是彼此互補(bǔ)的形狀，使得外周42和邊緣44相對(duì)于冷板沈側(cè)向地定位流體端口擬。如上所述，冷板沈的第一和第二板50、52用第一材料M相互固定，所述第一材料 54在一個(gè)例子中是銅焊材料。第二材料56設(shè)置在凸緣46的凸緣表面58和第二板52的板表面60之間。在一個(gè)例子中，第二材料56是可與第一材料M相同的銅焊材料。凸緣和板表面58、60的相對(duì)大的平面面積提供良好的結(jié)合和結(jié)構(gòu)整體性。參照?qǐng)D4A-4B，第一流體端口 36包括提供互相流體連通的第一和第二流體通路 62、64的主體48。凸緣46從主體48延伸并與主體48形成為整體。在所示例子中，第一和第二流體通路62、64相互橫向地布置。第二通路64包括提供肩部68的開(kāi)口 66，所述肩部 68接收例如系統(tǒng)級(jí)管系40的端部。突起70從凸緣表面58延伸以提供另一定位特征，該特征將參照?qǐng)D6更詳細(xì)說(shuō)明。在圖5A-5C中更詳細(xì)示出第二流體端口 34。第二流體端口 34具有與第一流體端口 36類似的構(gòu)造。在本例中，第二流體端口 34的凸緣146具有與第一流體端口 36的凸緣 46不同的形狀。在本例中外周42、142 (圖4)的至少一部分彼此鄰接以彼此側(cè)向地定位。 第二流體端口 34包括提供互相流體連通的第一和第二流體通路162、164的主體148。在所示例子中，第一和第二流體通路162、164相對(duì)于彼此橫向地布置。第二流體通路164包括提供肩部168的開(kāi)口 166，所述肩部168接收例如系統(tǒng)級(jí)管系40的端部。第二流體端口 34在圖6中被示出固定到冷板沈的第二板52。突起170被接收在第二板52內(nèi)的孔或洞74內(nèi)。第二流體端口 34的通路與孔74和冷板通路72流體連通以將流體從流體系統(tǒng)38經(jīng)系統(tǒng)級(jí)管系40連通到冷板沈。制造期間，在組件進(jìn)入銅焊爐之前在各個(gè)堆疊的部件上施加負(fù)載，以確保各個(gè)部件和它們之間存在的銅焊合金之間的緊密接觸。可用各種方法施加這種負(fù)載。例如，可用彈簧提供這種負(fù)載，或者在其它例子中，可用重物提供這種負(fù)載。在后一種情況下，可在銅焊期間對(duì)端口施加一個(gè)或多個(gè)重物，并且可相對(duì)于施加到冷板其它區(qū)域的負(fù)載而獨(dú)立地構(gòu)造這些重物。在整個(gè)熱銅焊循環(huán)中施加該負(fù)載，并在從爐中取出該組件時(shí)去除該負(fù)載。結(jié)果這樣的過(guò)程生成單塊的銅焊組件。盡管已公開(kāi)了示范實(shí)施例，但本領(lǐng)域普通技術(shù)人員會(huì)認(rèn)識(shí)到在權(quán)利要求的范圍內(nèi)可進(jìn)行一定修改。為此，應(yīng)研究所附權(quán)利要求以確定它們的真實(shí)范圍和內(nèi)容。
權(quán)利要求
1.一種冷板組件，包括板，所述板具有孔；以及流體端口，所述流體端口包括具有通路的主體以及從所述主體延伸并用材料固定到所述板的凸緣，所述通路和孔相互流體連通。
2.如權(quán)利要求1所述的冷板組件，其中，所述板提供平面表面，并且所述流體端口布置在所述平面表面上，所述凸緣大致平行于所述平面表面。
3.如權(quán)利要求1所述的冷板組件，其中，所述凸緣和所述主體相互形成為整體，以形成整體式結(jié)構(gòu)。
4.如權(quán)利要求3所述的冷板組件，其中，所述通路包括橫向于彼此布置的第一和第二通路。
5.如權(quán)利要求1所述的冷板組件，其中，所述流體端口包括定位特征，所述定位特征與所述板合作并構(gòu)造成將所述流體端口相對(duì)于所述板定位在期望位置。
6.如權(quán)利要求5所述的冷板組件，其中，所述定位特征是從所述凸緣沿與所述主體相對(duì)的方向延伸的突起，所述突起被接收在所述孔內(nèi)。
7.如權(quán)利要求5所述的冷板組件，其中所述定位特征由所述凸緣的外周提供，并且包括固定到所述板并包括鄰接所述外周的至少一部分的邊緣的第二板。
8.如權(quán)利要求1所述的冷板組件，其中，所述材料是銅焊材料。
9.如權(quán)利要求1所述的冷板組件，包括用銅焊材料固定到所述板的第二板，并且所述材料是所述銅焊材料。
10.如權(quán)利要求1所述的冷板組件，包括固定到所述主體并與所述通路流體連通的管道。
11.一種制造冷板組件的方法，包括將多個(gè)板相對(duì)于彼此布置，并使第一材料設(shè)置在所述板之間；在所述多個(gè)板之一上布置流體端口，所述流體端口的通路與所述多個(gè)板的至少一個(gè)中的孔流體連通；在所述流體端口和所述多個(gè)板的至少一個(gè)之間提供第二材料；以及在加載所述流體端口和所述多個(gè)板的同時(shí)，用所述第一和第二材料將所述流體端口和多個(gè)板互相固定。
12.如權(quán)利要求11所述的方法，其中，所述第一布置步驟包括在一結(jié)構(gòu)中將所述板相對(duì)于彼此定位。
13.如權(quán)利要求11所述的方法，其中，所述第二布置步驟包括用定位特征相對(duì)于所述多個(gè)板之一定位所述流體端口。
14.如權(quán)利要求13所述的方法，其中，所述定位特征包括以下中的至少一個(gè)流體端口凸緣外周以及從所述流體端口延伸并被接收在所述孔內(nèi)的突起。
15.如權(quán)利要求11所述的方法，其中，所述第一和第二材料相同。
16.如權(quán)利要求15所述的方法，其中所述第一和第二材料是銅焊材料，包括在所述固定步驟期間加熱所述第一和第二材料的步驟。
全文摘要
本發(fā)明涉及具有整體式結(jié)構(gòu)性流體端口的冷板，具體地，一種冷板組件包括具有孔的板。流體端口包括具有通路的主體。凸緣從所述主體延伸并用材料固定到所述板。所述通路與孔相互流體連通。所述冷板通過(guò)將多個(gè)板相對(duì)于彼此布置并使第一材料設(shè)置在所述板之間而制造。在所述多個(gè)板之一上布置流體端口，所述流體端口的通路與所述多個(gè)板的至少一個(gè)中的孔流體連通。在所述流體端口和所述多個(gè)板的至少一個(gè)之間提供第二材料。通過(guò)例如銅焊的方法用所述第一和第二材料將所述流體端口和多個(gè)板互相固定。
文檔編號(hào)H05K7/20GK102209455SQ20111007648
公開(kāi)日2011年10月5日 申請(qǐng)日期2011年3月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月29日
發(fā)明者E·P·塔德伊, M·A·扎弗蒂, M·B·勞林, N·查貝貝 申請(qǐng)人:哈米爾頓森德斯特蘭德公司