管式冷板质量评估

虽然许多本地加工厂都能制造简易管式冷板，但基于应用需求进行合理设计和制造的冷板，性能与可靠性会有大幅提升。但是，如果不了解评判要点，就很难对冷板的质量做出评估。

结构如何影响管式冷板的可靠性和性能

高可靠性很重要，因为冷却液泄漏会对液冷系统造成灾难性后果。首先查看管道，管道的状态可以很大程度反映冷板的可靠性。采用整根连续管道的冷板，本身可靠性优于多根直管通过锡焊拼接的方案，因为每一处接头都会增加泄漏风险。

还需检查管道折弯的质量。折弯操作不当，管道会发生变形。管道变形虽然不直接影响可靠性，但会改变管道截面形状，造成压降升高，性能下降。

接下来查看管道与冷板的结合方式。为实现最大传热效果，工程师在设计冷板时，如果要在管道和冷板之间使用环氧树脂，应格外谨慎。环氧树脂虽然可以固定管道，维持部件之间的热接触，但使用不当（例如胶层过厚、环氧树脂选型错误），环氧树脂就会变成隔热层。

最后检查冷板的冷却表面。在要求较高的应用中，最优方案是让管道与部件直接接触。这就要求管道表面必须与铝板齐平。一种常见加工工艺是，将外径偏大的管道放入流道，对顶部进行车削/飞刀切削处理。该工艺也叫刮铣，能够减薄板面接触区域的管道壁厚，因而可以提升热性能，但加工不当会破坏管道结构完整性。伊顿依托设计与制造经验，在提升管式液冷板整体性能的同时，把结构风险降到最低。

另一种方案是，将管道埋入冷板表面之下，并加装铜嵌件以找平表面。这种技术成本较高，并且会限制性能。冷却管距离被冷却部件更远，并且管道与嵌件之间还需要增加一层环氧树脂，会进一步降低性能。

伊顿拥有多款自研压锁结构，可优化冷板内部的管道布置。锁合结构经过精心设计，配合自研压合工艺，保证管道与板面齐平，从而和被散热器件形成良好的热接触。这种制造方法还能确保管道与冷板之间形成良好的金属对金属接触，从而确保优异的热性能，无需使用环氧树脂。图 4 展示了压锁工艺对比环氧树脂方案冷板的性能优势。

大多数应用会在部件或电路板与冷板之间使用导热界面材料 (TIM)，以帮助尽量减少间隙。导热界面材料应尽可能薄，因其相对较高的热阻远大于表面更光滑带来的导热改善。增大部件或电路板与冷板之间的夹紧力也有助于抵消较高粗糙度带来的影响，但会增加电路板或部件承受的应力。当冷板与部件/电路板升温时，夹紧应力还可能加剧热膨胀系数 (CTE) 不匹配带来的影响。

为避免电偶腐蚀，请在整个冷却回路全部使用同种材料或者电位相近的材料。确保管路、连接器以及其他部件成分中不含活泼金属。

可靠	不可靠	高性能	性能较低
整根连续管道	有接头的管道	无环氧树脂的结构	在管道上方加装嵌件以形成平整表面
压平的顶部表面	刮铣的顶部表面	管道与冷板表面齐平

除上述考量因素外，影响冷板性能的其他因素还有：接头、连接器、材料、流体、流道排布、流道程数，以及配套的热交换器。伊顿提供多种选择，包括标准规格、定制设计和半定制设计。

伊顿是一家智能动力管理公司，致力于改善世界各地用户的生活质量并保护环境。我们信守承诺，正当经营，可持续运营，并在当前和将来帮助我们的客户管理动力。通过有效利用电气化和数字化在全球范围内的增长趋势，我们正在促进全球向使用可再生能源转型，为解决世界上最紧迫的动力管理挑战提供帮助。

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