高性能液冷板散热器的设计与制造工艺

      液冷板（Cold Plate）是液冷系统的核心热交换部件，由金属基板（铜/铝）与内部微流道组成。其工作原理是通过冷却液（水/乙二醇溶液）在流道内循环，吸收CPU/GPU等芯片热量（单芯片支持1000W），再经CDU（冷却分配单元）将热量传递至外部环境。冷板直接贴合发热源，热阻低至0.02–0.05°C/W，较风冷散热效率提升10–25倍。        一、液冷板散热器制造

       1、冷板制造
       铲齿工艺：基板铲削微通道→真空钎焊密封→宝塔接头焊接，漏率<10⁻³ Pa·m³/s。
       埋管工艺：铝板CNC铣槽→压入预弯铜管→钎焊密封→表面阳极氧化（膜厚10–20μm）。
       3D打印：SLM技术实现复杂流道，但表面粗糙度Ra>15μm需后处理降低流阻。

       2、冷板组装
       模块化集成：冷板通过快接头（如UQD系列）与分水器（Manifold）插接，减少管路数量50%。
       导向定位设计：导向凸起与锁止弹簧补偿公差，确保冷板与芯片表面贴合精度±0.5mm。
       维护优化：分水器齿轮齿条机构实现免工具拆装，支持>100次插拔。        二、液冷板散热器设计

       1、冷板机械设计：①流道设计：微通道宽≤1mm，深宽比≤2:1，压降≤30kPa；蛇形流道温差控制±3℃。②结构强度：爆破压力≥8bar（额定3倍），抗振动（5–500Hz/5Grms）及1.5m跌落冲击。

       2、冷板流体接头：快接头通径6–12mm，盲插力≤30N，静态泄漏率<10⁻³ Pa·m³/s，支持万次插拔（如Stäubli CPC系列）

       3、冷板冷却回路集成：支路流阻差异≤10%，集分水器流速≤1.5m/s；软管（卡箍密封）或硬管（应力缓冲设计）连接。

       4、冷板外观要求：接触面平面度≤0.05mm，粗糙度Ra≤1.6μm；铜板化学镀镍（5–10μm），铝合金阳极氧化。

       高性能液冷板散热器的设计与制造工艺涉及多学科交叉，其核心目标是通过优化热传导路径、流体动力学和材料选择，实现高效散热。未来液冷板相变材料（如石墨烯）强化导热路径，AI动态温控降低无效能耗15%；冷板技术正驱动数据中心向单机柜200kW+超高密度算力迈进。海川液冷散热器可以通过模具铸造进行异性加工，基板背面可以出现异性结构，更好地与加热元件结合。可根据不同的应用需求进行定制，能够满足不同领域的高效散热需求，是现代电子设备中不可或缺的散热解决方案。