專利名稱：整體式冷板和結構構件的制作方法
技術領域：
本公開涉及用于例如冷卻電子器件或航空電子設備的冷板組件。
背景技術：
在典型的冷板組件中，具有固定到結構構件的冷板(冷卻板)。該結構構件固定到例如艙壁、貨物或電子艙(electronics bay)這樣的支撐件。冷板支撐發(fā)熱設備，例如電子裝備。冷卻流體流動通過該冷板以對安裝到該冷板的發(fā)熱設備提供冷卻。該冷板被與結構構件分離地裝配，然后由機械裝置，例如緊固元件和/或粘合劑附接到結構構件。所組合的冷板和結構構件提供用于支撐發(fā)熱器件的結構負載的裝置。

發(fā)明內容
提供一種冷板組件，其具有帶大致平面構件的冷板，該大致平面構件提供支撐表面。所述支撐表面構造成支撐發(fā)熱設備。結構構件提供附接特征，所述附接特征構造成將所述冷板組件固定到支撐件。所述冷板被銅焊材料固定到所述結構構件。在一個例子中，所述冷板組件通過布置多個片并使第一銅焊材料設置在這些片之間來制造。所述多個片之一提供構造成支撐所述發(fā)熱設備的外部支撐表面。所述多個片提供布置成與所述支撐表面交搭的內部流體通路。所述多個片包括冷板。至少一個結構構件布置成與所述冷板相鄰，第二銅焊材料設置在所述冷板與所述結構構件之間。所述第一和第二銅焊材料被加熱以將所述多個片彼此機械地結合并將冷板機械地結合到結構構件。


可聯(lián)系附圖參照以下詳細說明而進一步理解本公開，附圖中 圖1是示例的冷板組件的透視圖2A是結構構件的透視圖，其被部分剖切以展示結構構件的幾個部件； 圖2B是圖2A中示出的結構構件的分解透視圖； 圖2C是圖2A中示出的結構構件的剖視圖； 圖3A是冷板的透視圖； 圖;3B是圖3A中所示冷板的分解透視圖； 圖3C是冷板的一部分的剖視圖。
具體實施例方式冷板組件10在圖1中示出。組件10包括支撐在結構構件16相對側上的第一和第二冷板12、14。結構構件16包括用于將組件10固定到支撐件20的附接特征18。在一個例子中，附接特征18設置有多個突耳(tab)，該多個突耳具有適于接收緊固元件的孔，所述緊固元件固定到安裝到支撐件20的支架(未示出)。在一例中，結構構件16的平面面積 (其是支撐待冷卻的(一個或多個)設備22的面積)大于每個冷板12、14的面積。發(fā)熱設備22被支撐在冷板12的表面上。在一個例子中，發(fā)熱設備22是電子器件和/或航空電子設備。發(fā)熱設備22可例如用附接特征23固定到冷板12。流體端口對安裝在每個冷板12、14上并連通冷板12、14和流體系統(tǒng)沈之間的冷卻流體，該流體系統(tǒng)沈將冷卻流體循環(huán)到組件10。冷卻流體通過冷板12、14在發(fā)熱設備22下面的區(qū)域中循環(huán)。在一個例子中，冷板14內的內部流體通路與支撐發(fā)熱設備22的表面(見例如圖3A中的虛線) 交搭。盡管示出了將一對冷板12、14安裝在結構構件16上，應理解可采用更少或更多的冷板。另外，在每個冷板12、14上可安裝一個或多個發(fā)熱設備22。示例的結構構件16在圖2A-2C中更詳細地示出。在一個例子中，結構構件16包括第一和第二框架觀、30，每個框架分別包括腔四、31。第一和第二加強層38、40分別布置在腔四、31中。在一個例子中，第一加強層38是沿第一方向Dl的翅片布置，并且第二加強層40是在橫向于第一方向Dl的第二方向D2的翅片布置。第一和第二框架觀、30包括在第一和第二冷板12、14之間連通冷卻流體的框架通路33。在本例中，冷卻流體被限制到結構構件16的非實質部分，并例如被防止流到腔四、31中。第一和第二加強層38、40主要用于結構支撐并且不暴露到冷卻流體流。在一個例子中，運行期間結構構件16的小于1%容積可含有冷卻流體。作為對比，冷卻板將其容積的70%貢獻給冷卻流體。對于只在結構構件一側上采用冷板的冷板組件，可沒有通過結構構件16的流體通路。如圖2A-2C所示，第一、第二和第三片32、34、36布置在第一和第二框架沘、30以及第一和第二加強層38、40的相對側上。第一、第二和第三片32、34、36包括與框架通路33 對準的片通路35以連通第一和第二冷板12、14之間的冷卻流體。參照圖2C，第一銅焊材料42布置在第一和第二框架觀、30 ；第一、第二和第三片32、34、36 ；以及第一和第二加強層38、40之間，從而當?shù)谝汇~焊材料42受到高于熔化溫度的熱然后冷卻時提供機械附著到彼此的夾層。第一和第三片32、36分別提供第一和第二表面44、45，第一和第二表面44、45 分別支撐第一和第二冷板12、14。如圖2C所示，第一和第二冷板12、14用第一銅焊材料42 分別固定到第一和第二表面44、45。示例的第二冷板14在圖3A-3C中示出。冷板14包括第一和第二端片46、48。第一端片46包括支撐發(fā)熱設備22 (在圖3A中示意性示出)的第一表面66。第二端片48提供第二表面68，第二表面68被第一銅焊材料42固定到結構構件16。冷板14包括多個層，其包括例如夾著第一和第二封閉條56、58的第一、第二和第三分隔片50、52、54。第一和第二封閉條56、58分別包括腔57、59，第一和第二翅片結構60、 62位于所述腔57、59內。第二和第三分隔片5254包括片通路63。第一和第二封閉條56、 58包括與片通路63流體連通的條通路61。條通路61和片通路63與流體端口 M流體連通以將冷卻流體供應到腔57、59。流體流動通過腔57、59，并且其相關聯(lián)的第一和第二翅片結構60、62對支撐在冷板14上的發(fā)熱設備22提供冷卻?？膳c第一銅焊材料42相同的第二銅焊材料64用于將冷板14的層彼此固定。在制造過程中，結構構件16和冷板12、14的層布置在彼此頂上，銅焊材料在這些層之間。在一個例子中，這些層由鋁構成，例如3004和/或6951，銅焊材料是CT-23或 Multiclad合金，具有0.016英寸(0.4 mm)的標準厚度。第一和第二冷板12、14和結構構件16可與彼此一起布置在固定裝置內，并在對第一和第二冷板12、14以及結構構件16施加負載的同時被加熱到銅焊材料的熔化溫度，以同時地將結構構件16以及第一和第二冷板12、14的層彼此固定并且將第一和第二冷板12、14固定到結構構件16。以這種方式，同時形成了整體的、單件式冷板組件10。 盡管已公開了示范實施例，但本領域普通技術人員會認識到在權利要求的范圍內可進行一定修改。為此，應研究所附權利要求以確定它們的真實范圍和內容。
權利要求
1.一種冷板組件，包括具有大致平面構件的冷板，所述大致平面構件提供構造成支撐發(fā)熱設備的支撐表面；以及提供附接特征的結構構件，所述附接特征構造成將所述冷板組件固定到支撐件，所述冷板被銅焊材料固定到所述結構構件。
2.如權利要求1所述的冷板組件，其中，所述冷板提供與所述支撐表面成交搭關系的內部流體通路。
3.如權利要求2所述的冷板組件，其中，所述流體通路在所述支撐表面內部基本遍及所述冷板延伸。
4.如權利要求3所述的冷板組件，其中，所述冷板包括第一和第二片，所述流體通路布置在所述第一和第二片之間，所述片之一提供所述支撐表面，所述片的另一個固定到所述結構構件。
5.如權利要求1所述的冷板組件，其中，所述附接特征包括構造成可移除地固定到所述支撐件的有孔的突耳。
6.如權利要求1所述的冷板組件，包括固定到所述冷板的流體端口。
7.如權利要求1所述的冷板組件，其中，所述結構構件包括提供腔的框架，以及位于所述腔內并固定到相鄰片的加強層。
8.如權利要求7所述的冷板組件，其中，所述加強層包括翅片布置。
9.如權利要求8所述的冷板組件，其中，所述結構構件包括布置成相對彼此成橫向關系的多層翅片。
10.如權利要求7所述的冷板組件，其中，所述腔延伸過所述結構構件的實質部分，并構造成在操作條件期間基本無流體。
11.一種制造冷板組件的方法，包括布置多個片，在所述片之間提供第一銅焊材料，所述多個片之一提供構造成支撐發(fā)熱設備的外部支撐表面，所述多個片提供布置成與所述支撐表面交搭的內部流體通路，所述多個片包括冷板；相鄰于所述冷板布置至少一個結構構件，在所述冷板和所述結構構件之間提供第二銅焊材料，所述結構構件包括構造成將所述冷板組件固定到支撐件的附接特征；以及加熱所述第一和第二銅焊材料以將所述多個片彼此機械地結合并且將所述冷板機械地結合到所述結構構件。
12.如權利要求11所述的方法，包括步驟同時加熱所述第一和第二銅焊材料。
13.如權利要求12所述的方法，包括步驟在所述加熱步驟中一起加載所述冷板和結構構件。
14.如權利要求11所述的方法，其中，所述結構構件構造成基本無流體通路。
15.如權利要求14所述的方法，其中，所述第二布置步驟包括提供具有腔的框架，翅片層位于所述腔內。
16.如權利要求14所述的方法，其中，流體通路設置在所述腔外側通過所述框架，并與所述冷板流體連通。
全文摘要
本發(fā)明涉及整體式冷板和結構構件，具體提供一種冷板組件，其具有帶大致平面構件的冷板，該大致平面構件提供支撐表面。所述支撐表面構造成支撐發(fā)熱設備。結構構件提供附接特征，所述附接特征構造成將所述冷板組件固定到支撐件。所述冷板被銅焊材料固定到所述結構構件。在一個例子中，所述冷板組件通過布置多個片并使第一銅焊材料設置在這些片之間來制造。所述多個片包括冷板。所述銅焊材料被加熱以將所述多個片彼此機械地結合并且將冷板機械地結合到結構構件。
文檔編號H05K7/20GK102209456SQ20111007648
公開日2011年10月5日 申請日期2011年3月29日 優(yōu)先權日2010年3月29日
發(fā)明者P. 塔德伊 E., A. 扎弗蒂 M. 申請人:哈米爾頓森德斯特蘭德公司