液冷板流道设计对焊接质量的影响

前言：近年来，随着电子科技的快速发展，设备逐渐走向小型化，各类元器件的集成度越来越高，封装密度也随之变大，传统风冷已经无法满足散热需求，液冷散热模式逐渐成为了主流趋势。由于不同行业对工装都有不同需求，在液冷板组装焊接的过程中出现一系列焊接缺陷，比如内部夹杂、气孔、裂纹、未焊合等问题。

一.钎焊液冷板制备

液冷板的制备一般是由铝合金磨具挤出或者冲压成型的金属板/管，在经过焊接而成。真空钎焊是最常用的工艺，它广泛用于新能源汽车散热器焊接，利用“毛细作用”为原理，先将液态钎料浸湿母材，在填充接口间隙与母材相互扩散实现连接的工艺。

二.液冷板流道设计类型

为了给大功率电子元器件提供更好的散热条件，研究人员设计出两种流道类型。

一种为双回路它的特点是进出水位置在同侧，保证模组冷热同时存在，可以降低冷板表面温差；流道排布在满足工艺条件下间距尽量做到最窄，设计出更多循环回路，这样会使电池受热或降温更均匀。另一种为单回路它的特点是进出水位置在两侧，以上两种可根据不同散热需求进行选择。

三.液冷板流道焊缝检测

基于上述对两种冷板内部流道的分析，双回路冷板由于流道间距排布较密集，减少了流道之间的距离，间接增加焊接不良时出现漏液的问题，液冷工装流道设计也影响着钎焊连接质量，为此可以借助超声扫描显微镜对钎焊液冷板流道焊缝质量进行评估。

采声超声扫描显微镜

超声扫描显微镜检测原理是基于高频超声波传递到样品内部，由于不同材质及界面的声阻抗不同，利用这种差异采集反射或穿透时超声波的幅值变化，在生成超声C扫描图像以此可以判别金属材料焊接、纤维复合材料、钎焊蜂窝板等内部质量。

超声扫描显微镜检测结果如下

双回路冷板超声C扫描图像

单回路冷板超声C扫描图像

从以上超声C扫描图像中可以清晰看到两种类型冷板的流道焊缝缺陷，红色位置箭头为焊接不良。