专利名称：冷却板装置和制造该装置的方法
技术领域：
本发明一般涉及传热机构，尤其涉及移除由一个或多个电子器件、模块和系统产生的热的冷却装置以及制造该冷却装置的方法。本发明还尤其涉及冷却板装置以及制造该装置的方法，其对于穿越由管与散热器的包晶反应形成的冶金结合管和浇铸散热器具有受控的传热特性。
背景技术：
众所周知，电子器件的运行会产生热量。所产生的热量应该从该设备中移除从而将器件结温保持在理想的限度内。无法移除由此产生的热量将导致器件温度的增加，从而很可能出现热失控状况。电子行业中多种趋势的结合增加了热量管理的重要性，包括电子器件的热量移除，包括传统意义上对热量管理没有太过关心的技术，诸如CMOS。尤其，对于更快和更紧密封装的电路的需要已经直接影响到热量管理的重要性。首先，能量消耗，以及因此产生的热量随着器件操作频率的增加而增加。其次，增加的操作频率在较低的器件结温下是可行的。而且，随着越来越多的装置被封装入单独一个芯片中，能量密度(Watts/cm2)也将增加，导致需要从给定尺寸的芯片或者模块中移除更多的能量。另外，对于目前的许多大型计算机系统来说，普遍的组装结构是多抽屉的机柜，每个抽屉包含一个或多个处理器模块以及相关的电子装置，诸如存储器、电源和硬盘装置。这些抽屉是可拆卸的单元，从而在单个抽屉出现故障的情况下，可在现场拆除并更换该抽屉。这种结构的问题在于电子器件的抽屉一级的热流量的增加。上述趋势相结合已产生下述情况，即无法仅通过传统的空气冷却方法诸如通过使用传统的空气冷却散热器从现代设备中移除热量。这些趋势很可能会持续，从而进一步需要替代传统空气冷却方法的方法。
一种避免传统空气冷却的限制的方法是使用冷却液体。众所周知，不同的液体具有不同的冷却能力。尤其，诸如制冷剂或其他绝缘液体(例如碳氟化合物液体)的液体展现出比较低的导热率和比热属性，即当与诸如水或其他含水液体的液体比较时。不过，绝缘液体的优势在于它们可与电子器件直接物理接触以及相互连接，同时不具有诸如腐蚀或电短路的不利影响。
其他的冷却液体，诸如水或其他含水液体，与绝缘液体相比具有卓越的导热性和比热。不过，水基冷却剂必须防止与电子器件物理接触和相互连接，因为接触很可能导致腐蚀和电短路问题。已经公开了各种方法以使用水基冷却剂，同时在冷却剂与电子器件之间进行物理隔离。例如，可采用冷却板装置，其中冷却剂通过冷却板中的通道，其中冷却板物理连接于一个或多个电子器件，由此有利于从中抽取热量。
虽然如此，仍然大量且充分地需要以提供进一步改善的冷却装置以及制造该装置的方法从而有利于诸如设置在例如多抽屉电子机柜中的电子模块的电子电路器件的冷却。
发明内容
一种这样的冷却装置为具有嵌入铜管的铝冷却板。铜管可通过各种机械装置嵌入铝冷却板中。例如，制成的铜管可在一个或多个铝冷却板部件中机械连接或焊接定位，然后环绕铜管组装起来。但是，希望得到一种制造这种组件的成本不太高的装置。一种成本有效的技术为直接环绕一个或多个铜管铸造铝散热器，所述铜管限定有冷却剂流过其中的通道。铜的使用可有利地限制使用水或其他水基液体作为冷却剂造成的腐蚀，同时冷却板的铝是良好的热导体，成本低且重量轻。不过，这种方法不太实用，因为熔化铝会与铜进行共晶反应从而非常快速地溶解铜管。
现有技术的这些缺点已被克服，并且，制造冷却板装置的方法可提供额外的优点。本方法包括提供包括第一金属的管，所述管具有第一端和第二端，传热区域设置在所述两端之间；将所述管的传热区域定位在模具中，并且通过在所述管的传热区域上接触具有熔化形式的第二金属而环绕管的传热区域浇铸散热部件，其中所述第二金属具有低于所述第一金属的熔点，所述管的第一金属和所述熔化的第二金属在所述散热部件的铸造期间进行包晶反应从而在所述管的传热区域中的所述管与所述散热部件之间形成合金层，并且在所述管的传热区域中的所述管与所述散热部件之间形成冶金结合，同时对所述熔化的第二金属进行冷却，其中所述管的第一端和第二端从所述散热部件开始延伸；以及控制所述散热部件的铸造，从而最小化形成在所述管的传热区域的所述管与所述散热部件之间的合金层的厚度，其中使所述合金层的厚度最小化将增强形成在所述管与所述散热部件之间的冶金结合的传热特性。
另一方面，提供一种有利于冷却发热电子部件的冷却板装置。所述冷却板装置包括管和铸造散热部件。所述管包括第一金属，并具有第一端和第二端，传热区域设置在所述两端之间。铸造形成的散热部件包括第二金属并且环绕所述管的传热区域，所述管的第一端和第二端从所述铸造形成的散热部件开始延伸。在所述管的传热区域中的所述管与所述散热部件之间具有冶金结合。所述冷却板装置还包括在所述管的传热区域中的所述管与所述铸造散热部件之间的合金层。所述合金层在所述散热部件的铸造期间由所述管的第一金属和所述散热部件的第二金属进行包晶反应而形成，并且所述合金层的厚度在所述散热部件的铸造期间被最小化以增强所述管的传热区域中的所述管与所述散热部件之间的冶金结合的传热特性。
还提供一种由液体冷却的电子装置。该装置包括发热电子部件；和冷却板装置，该装置的表面连接于所述发热电子部件的表面从而有利于移除发热电子部件中的热量。所述冷却板装置包括管和铸造形成的散热部件。所述管包括第一金属，并具有第一端和第二端，发热区域设置在所述两端之间。所述铸造形成的散热部件包括第二金属，并且该环绕所述管的传热区域。所述管的第一端和第二端从所述铸造形成的散热部件开始延伸。在所述管的传热区域中的所述管与所述散热部件之间具有冶金结合。所述冷却板装置还包括在所述管的传热区域中的所述管与所述铸造散热部件之间的合金层，其中所述合金层在所述散热部件的铸造期间由所述管的第一金属与所述散热部件的第二金属进行的包晶反应而形成。所述合金层的厚度在所述散热部件的铸造期间被最小化以增强所述管的传热区域中的所述管与所述散热部件之间的冶金结合的传热特性。
而且，可通过本发明的技术得到其他特征和优点。本发明的其他实施例和方面在这里进行详细说明并且被作为要求权利的发明的一部分。
本发明的主题被特定指出并且体现在权利要求书中。本发明的上述内容和其他目的、特征和优势点可从下述结合附图的详细说明清楚得知，其中
图1描述传统冷却剂分配单元，诸如计算机室内水调节单元(CRWCU)，用于对计算环境的电子机柜进行冷却，其中的一个或多个机柜采用根据本发明一个方面的冷却装置；图2是电子机柜的电子抽屉的一项实施例的示意图，以及用于其中的冷却系统，该系统根据本发明采用具有设备冷却剂回路和系统冷却剂回路的冷却分配单元，并且采用接触电子器件的冷却装置。
图3A是铝和金属B1的取样共晶反应的金相图；图3B是根据本发明的一个方面的铝和金属B2的取样共晶反应的金相图；图4描述了根据本发明一个方面的冷却板装置的一项实施例的平面图；图4A是根据本发明一个方面的沿线A-A所取的图4的冷却板装置的横截面的正视图；图4B是根据本发明一个方面的沿线B-B所取的图4A的冷却板装置的横截面的正视图，示出冶金结合于散热器部件的管的一项实施例的剖面。
图4C是根据本发明一个方面的沿线B-B所取的图4A的冷却板装置的横截面的正视图，示出冶金结合于散热器部件的管的备选实施例的剖面；和图5是根据本发明一个方面的制造冷却板装置的方法的一项实施例的流程图。
具体实施例方式
如这里所使用的，“电子子系统”包括任何的壳体、隔间、抽屉、刀片等，其中包含需要冷却的计算机系统或其他电子系统的一个或多个发热部件。术语“电子机柜”包括任何机架、机柜、刀片服务器系统等，具有计算机系统或电子系统的发热部件，并且可以是例如具有高、中或低端处理能力的独立计算机处理器。在一项实施例中，电子机柜可以包括多个电子子系统，每个系统具有一个或多个需要冷却的发热电子部件。每个“发热电子部件”可包括电子器件、电子模块、集成电路芯片等。
根据本发明的一个方面的冷却系统中的冷却剂的一项实例是水。但是，这里所公开的概念适于与冷却系统的装置侧和系统侧的其他类型冷却剂共同使用。例如，一种或多种冷却剂可包括盐水、碳氟化合物液体、液体金属或其他类似的冷却剂，或制冷剂，同时仍然保持本发明的优势和独特特征。
如上文所述，计算机装置(主要是处理器)的功率水平再次提升至无法简单地由空气冷却的程度。各部件很可能由水冷却。由处理器消散的热量可通过由水冷却的冷却板装置传递至水。一般在客户端(即，数据中心)提供的设备用水不适合在这些冷却板中使用。首先，由于数据中心处的水温范围为从7℃到15℃且远低于屋内露点(一般为18-23℃)，所以形成冷凝是个要考虑的问题。其次，设备用水的相对低的质量(在化学性质、清洁度等方面)会影响系统的可靠性。因此，理想的是利用水冷却/调节单元，该单元向/从电子子系统循环高质量的水并且热量传递进入数据中心处的水中。如这里所用，在一个实例中，“设备用水”或者“设备冷却剂”指代该数据中心用水或冷却剂，而“系统冷却剂”指代在冷却剂分配单元与有待冷却的电子子系统之间循环的冷却/调节冷却剂。
现在将参照附图，其中在所有不同附图中使用的相同附图标记指代相同或类似的部件。图1描述计算机室的冷却剂分配单元100的一项实施例。冷却剂分配单元传统上是比较大的单元，其将占据超过两个完整电子机架的面积。在冷却单元100中的是动力/控制元件112、蓄水池/膨胀箱113、热交换器114、泵115(通常还带有冗余第二泵)、设备用水(或者现场或者客户服务用水或冷却剂)入口116和出口117供给管道、将水经由连接器120和管线122导引至电子机架130的供给歧管118、以及导引水经由管线123和连接器121离开电子机架130的返回歧管119。每个电子机柜包括多个电子抽屉或者多个电子子系统135。
图2示意性地示出图1的冷却系统的操作，其中由液体冷却的冷却板装置155如图所示与电子机柜130中的电子抽屉135的电子器件150相连。热量经由系统冷却剂从电子器件150中移除，该系统冷却剂通过系统冷却剂回路中的冷却板装置155经由泵115提供，该回路由冷却剂分配单元100的热交换器114、管线122、123以及冷却板155限定。系统冷却剂回路和冷却剂分配单元设计成向电子器件提供具有受控温度和压力以及受控化学性质和清洁度的冷却剂。而且，系统冷却剂与管线116、117中受控较弱的设备冷却剂物理隔离，而热量也会最终传递至该管线中。由于系统冷却剂回路具有用于流体流动的特性尺寸，该尺寸大小足以允许剩余的颗粒残余自由地流过该回路，所以在诸如图2所示的系统中不需要过滤。例如，将具有1.65毫米直径的通道的冷却板装置应用于纽约Armonk的国际商业机器公司提供的ES/9000系统中。
如上所述，水或含水基冷却液体与绝缘液体相比具有优良的导热性和比热。因此，可在由液体冷却的冷却板155中有利地采用水或其他水基冷却剂，从而有利于热量从电子器件150进行传递。一种这样的冷却装置将是具有嵌入铜管的铝散热部件。铜管可抵抗水的侵蚀，同时铝是优良的热导体并且重量很轻。不过，需要一种制造带有水通道的复杂形状铝冷却板的成本有效的方法。一种方法是环绕具有适当形状的金属管铸造铝散热器。铸造模具使铝散热器的外表面形成为理想的形状，同时嵌入管的内部具有水通道以对冷却板进行冷却。遗憾的是，熔化的铝具有很强的活性并且在与铜接触时会使铜快速溶解。因此，这里所提出的各种技术可用于环绕金属管浇铸诸如铝的金属，同时使金属管不被熔化的铝溶解，所得的结构在穿越冶金结合的管和散热部件中具有受控的传热特性。
在下述讨论以及所附的权利要求中，“相”指代物质的宏观均质体；“共晶反应”指随着熔化金属的冷却，液体变为两个固态相的反应；“包晶反应”指代液体与固体进行反应以产生新的和不同的固态合金相。
图3A是具有更高熔点元素B1的铝(Al)的共晶金相图的实例，图3B是具有不同的更高熔点元素B2的铝的包晶金相图的实例。在金相图中L＝液体或熔化相；B1＝共晶金相图上的第一取样点；B2＝包晶金相图上的第二取样点；α＝富铝的固态相β＝富含成分B1(对于图3A)或成分B2(对于图3B)的固态相；以及γ＝在两个成分或元素之间形成的不同固态相，也就是，由例如铝和金属B2形成的双成分合金。
在取样共晶金相图中，如果加热至虚线所示温度的熔化铝倾注至固态元素B1上并且产生共晶反应，那么液态铝的组成范围将从远离固态金属B1的纯铝变化到靠近固态金属B1的混合物B1(未示出)。因此，液态成分(composition)如图所示变化很大。成分相对于距离的斜率是成分梯度，从而驱使金属B1扩散入熔化铝中。金属B1扩散入铝中越多，固体B1在铝中溶解得越快。因此，与铝进行共晶反应的元素快速溶解入熔化铝中。
对于取样包晶金相图，该图示出熔化铝与固态金属B2的包晶反应，所示的熔化铝混合物从纯铝仅轻微地变化为取样点B2处的固态混合物。在液态铝中的这一小组分梯度导致金属B2非常缓慢地扩散入熔化铝，即金属B2在熔化铝中缓慢溶解。因此，与铝包晶反应的元素在液态铝中缓慢溶解。熔化铝与金属B1的共晶反应和熔化铝与金属B2的包晶反应之间的这一差异有利地被本发明的各个方面采用。
铝与其他各种金属之间的双相图在现有技术中已公知。例如，参考资料的美国金属协会1973年第八版金属手册第八卷的第256-285页。借助实例，钴、铜、铁、锂、镁和镍与熔化铝共晶反应并且易于溶解在熔化铝中，同时，铌、铬、铪、钽、锆、钛和钨与熔化铝包晶反应并且不易于溶解在熔化铝中。因此，根据本发明的一个方面，冷却板装置通过环绕预形成的管浇铸熔化铝而构成，该管包括与熔化铝进行包晶反应的金属，也就是，具有与铝的包晶金相图的金属。
图4示出冷却板装置155的一项实施例的平面图，该装置包括管430和散热部件400。如图所示，管430具有嵌入散热部件400中的传热区域401(具有正弦形状)。管430也包括入口端410和出口端420，以允许水或其他冷却剂通过冷却板装置。
图4A是图4沿线A-A所取的冷却板装置的剖面正视图。该图进一步示出了嵌入散热部件400的管430的传热区域。在一个方面，管430包括由与熔化铝进行包晶反应的元素形成的金属，因此在浇铸操作中不会容易地溶解在熔化铝中。从本质上来讲，包晶反应在铝的熔点以上发生，并且熔化铝将以慢于共晶形成金属的速率使包晶形成的金属溶解。另外，能够与熔化铝发生包晶反应的金属的例子为铌(Nb)、铪(Hf)、钽(Ta)、锆(Zr)、钛(Ti)和钨(W)。
同样在图4A中示出的是合金层405，该层在散热部件的浇铸期间由管430与散热部件400之间的包晶反应形成。而且，在嵌入散热器中的管的传热区域中的管与散热部件之间具有冶金结合。根据本发明的一个方面，散热部件的浇铸经控制以将合金层405的厚度最小化至例如小于10μm。通过最小化合金层的厚度，管与散热部件之间的冶金结合的传热特性得以提高，即，因为合金层的热传导低于纯金属管的热传导。
图4B是沿图4A的线B-B所取的图4和4A的冷却板装置的剖面正视图。在该实施例中，管430包括基本上纯由例如铌、铪、钽、锆、钛或钨制成的管，其具有良好的传热特性并且可抵抗流过管的水基冷却剂的腐蚀。
图4C示出根据本发明一个方面的冷却板装置的备选实施例，该图沿图4A的线B-B所作。在该实施例中，管包括例如铜管结构430，该结构在铸造散热部件400之前涂敷有由铌、铪、钽、锆、钛或钨制成的金属涂层440。通过使铜管预涂敷上与熔化铝包晶反应的金属，可环绕预制成的铜管浇铸铝散热部件。该金属涂层可由溅射、物理汽相淀积、离子汽相淀积、电镀、无电镀等形成，其厚度范围为0.025至0.25毫米(即，1至10mils)。有利地，在浇铸散热部件期间，熔化铝不会溶解掉嵌入的管，因为保护性金属涂层与熔化铝进行缓慢的反应，也就是包晶反应，由此保护下层铜管不被熔化的铝溶解掉。
通过其他实例，诸如铜管的管结构可由与熔化铝包晶反应的金属涂敷在至少为指定的传热区域中(例如，嵌入散热部件的正弦形区域)的管外表面上。在散热部件的浇铸期间，熔化铝被控制处于660-750℃的范围中。可用的涂布金属包括铌、铬、铪、钽、锆、钛和钨。一种可有利地采用的金属为铬。该金属与铝进行包晶反应，并且易于电镀至铜管结构。一种备用的金属为钛，该金属可被汽相沉积至铜管结构上。该管结构上的涂层的厚度优选地被选定为能够获得保护下层铜管的结果，同时也最小化涂层的厚度从而限制预涂布管的成本并且提高所得结构的传热特性。例如，可采用厚度范围从0.02至0.2毫米的涂层。
参照图5，这里所述的技术用于制造用于发热电子部件的冷却板装置。该制造技术包括形成包括第一金属的管，该管具有第一端和第二端，传热区形成在所述两端之间500；将管的传热区域定位在模具中，该模具用于生产冷却板装置，冷却板装置设计成连接至有待冷却的特定发热电子部件的至少一个表面510。采用该模具，散热部件通过在管的传热区域上接触具有熔化形式的第二金属而环绕管的传热区域进行浇铸520。第二金属具有低于第一金属的熔点，管的第一金属和熔化的第二金属在散热部件的铸造期间进行包晶反应从而在管的传热区域中的管与散热部件之间形成合金层。在管的传热区域中的管与散热部件之间也形成冶金结合，同时对熔化的第二金属进行冷却。管的第一端和第二端从散热部件开始延伸。该制造技术还包括控制散热部件的铸造，从而最小化形成在管的传热区域中的管与散热部件之间的合金层的厚度，其中使合金层的厚度最小化可增强形成在管、合金层与散热部件之间的冶金结合的传热特性530。
在更多的具体方面中，第二金属包括铝，对浇铸进行控制包括以低于750℃的温度向模具倾注熔化铝以及以快速的冷却速度冷却铝。使管形成包括在管的传热区域中使管形成为正弦形状或者其他曲线的、复杂的形状。而且，制造方法可包括将散热部件的至少一个表面铸造为与发热电子部件的至少一个表面相配合，并且抛光散热部件的至少一个表面从而有利于其连接到发热电子部件的至少一个表面。
有利地，冷却板装置可根据本发明通过环绕包括与熔化铝进行包晶反应的金属的管浇铸熔化的铝而制成。例如，涂布有包括铌、铬、铪、钽、锆、钛和钨中至少一种的金属层的铜管通过保护性金属涂层的包晶反应而被保护不溶解于熔化铝中。
虽然这里已经详细示出并说明了优选实施例，但是本领域技术人员可知，可在不脱离本发明的精髓的情况下进行各种改进、添加、替换等，这些内容因此都被认为处于权利要求所限定的本发明的范围中。
权利要求
1.一种制造冷却板装置的方法，该冷却板装置便利于发热电子部件的冷却，所述方法包括形成包括第一金属的管，所述管具有第一端和第二端，传热区域设置在所述两端之间；将所述管的传热区域定位在模具中，并且通过在所述管的传热区域上接触熔化形式的第二金属而环绕管的传热区域浇铸散热部件，其中所述第二金属具有低于所述第一金属的熔点，所述管的第一金属和所述熔化的第二金属在所述散热部件的铸造期间进行包晶反应从而在所述管的传热区域中的所述管与所述散热部件之间形成合金层，并且随着所述熔化的第二金属冷却，在所述管的传热区域中的所述管与所述散热部件之间形成冶金结合，其中所述管的第一端和第二端从所述散热部件开始延伸；以及控制所述散热部件的铸造，从而最小化形成在所述管的传热区域的所述管与所述散热部件之间的合金层的厚度，其中使所述合金层的厚度最小化将增强形成在所述管与所述散热部件之间的冶金结合的传热特性。
2.根据权利要求1所述的方法，其中形成所述管包括形成在管的外表面上具有涂层的结构，所述涂层包括所述第一金属，并且其中所述管结构包括第三金属，该金属如果暴露于所述熔化第二金属，那么将与其进行共晶反应，所述涂层的第一金属在所述散热部件的铸造期间在所述管的传热区域中将所述第三金属与所述熔化第二金属隔离开。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述第一金属包括铌、铬、铪、钽、锆、钛和钨中的一种，所述第二金属包括铝，所述第三金属包括铜、钴、铁、锂、镁和镍中的一种。
4.根据权利要求2所述的方法，其中形成所述管还包括将所述管结构的外表面涂布上所述第一金属并达到范围为0.02-0.2毫米的厚度，所进行的涂布包括采用溅射、物理汽相淀积、离子汽相淀积、电镀、无电镀中的至少一种使所述第一金属形成于所述管结构的外表面。
5.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一金属包括铌、铬、铪、钽、锆、钛和钨中的一种，所述第二金属包括铝。
6.根据权利要求1所述的方法，其中所述第二金属包括铝，对铸造进行控制还包括在低于750℃的温度下将熔化铝倾注于所述模具。
7.根据权利要求1所述的方法，其中形成所述管还包括将管的传热区域形成为正弦形状。
8.根据权利要求1所述的方法，还包括将所述散热部件的至少一个表面铸造为与所述发热电子部件的至少一个表面相配合，并且抛光所述散热部件的至少一个表面从而便于其连接至所述发热电子部件的至少一个表面。
9.一种便于冷却发热电子部件的冷却板装置，所述冷却板装置包括包括第一金属的管，所述管具有第一端和第二端，发热区域设置在所述两端之间；铸造的散热部件包括环绕所述管的传热区域的第二金属，所述管的第一端和第二端从所述铸造的散热部件开始延伸，其中在所述管的传热区域中的所述管与所述散热部件之间具有冶金结合；以及在所述管的传热区域中的所述管与所述铸造散热部件之间的合金层，所述合金层在所述散热部件的铸造期间已经由所述管的第一金属和所述散热部件的第二金属进行包晶反应而形成，其中所述合金层的厚度在所述散热部件的铸造期间被最小化以增强所述管的传热区域中的所述管与所述散热部件之间的冶金结合的传热特性。
10.根据权利要求9所述的冷却板装置，其中所述管包括在表面上具有涂层的管结构，所述涂层包括所述第一金属，并且其中所述管结构包括第三金属，该金属如果暴露于熔化形式的第二金属，那么将与其进行共晶反应，所述涂层的第一金属在所述散热部件的铸造期间在所述管的传热区域中将所述第三金属与所述熔化第二金属隔离开。
11.根据权利要求10所述的冷却板装置，其中所述第一金属包括铌、铬、铪、钽、锆、钛和钨中的一种，所述第二金属包括铝，所述第三金属包括铜、钴、铁、锂、镁和镍中的一种。
12.根据权利要求10所述的冷却板装置，其中所述第一金属涂层的厚度范围为0.02-0.2毫米。
13.根据权利要求9所述的冷却板装置，其中所述第一金属包括铌、铬、铪、钽、锆、钛和钨中的一种，所述第二金属包括铝。
14.根据权利要求9所述的冷却板装置，其中所述管的发热区域具有正弦形状。
15.根据权利要求9所述的冷却板装置，其中将所述散热部件的至少一个表面铸造为与所述发热电子部件的至少一个表面相配合，并且抛光所述散热部件的至少一个表面从而有利于其连接到所述发热电子部件的至少一个表面。
16.一种由液体冷却的电子装置，包括发热电子部件；冷却板装置，该装置的表面连接于所述发热电子部件的表面从而便于移除发热电子部件中的热量，所述冷却板装置包括包括第一金属的管，所述管具有第一端和第二端，发热区域设置在所述两端之间；铸造形成的散热部件包括环绕所述管的传热区域的第二金属，所述管的第一端和第二端从所述铸造形成的散热部件开始延伸，其中在所述管的传热区域中的所述管与所述散热部件之间具有冶金结合；以及在所述管的传热区域中的所述管与所述铸造散热部件之间的合金层，所述合金层在所述散热部件的铸造期间已经由所述管的第一金属与所述散热部件的第二金属进行的包晶反应而形成，其中所述合金层的厚度在所述散热部件的铸造期间被最小化以增强所述管的传热区域中的所述管与所述散热部件之间的冶金结合的传热特性。
17.根据权利要求16所述的由液体冷却的电子装置，其中所述管包括在其外表面上具有涂层的管结构，所述涂层包括所述第一金属，并且其中所述管结构包括第三金属，该金属如果暴露于所述熔化第二金属，那么将与其进行共晶反应，所述涂层的第一金属在所述散热部件的铸造期间在所述管的传热区域中将所述第三金属与所述熔化第二金属隔离开。
18.根据权利要求17所述的由液体冷却的电子装置，其中所述第一金属包括铌、铬、铪、钽、锆、钛和钨中的一种，所述第二金属包括铝，所述第三金属包括铜、钴、铁、锂、镁和镍中的一种。
19.根据权利要求17所述的由液体冷却的电子装置，其中所述管结构的外表面上的涂层的厚度范围为0.02-0.2毫米。
20.根据权利要求16所述的由液体冷却的电子装置，其中所述第一金属包括铌、铬、铪、钽、锆、钛和钨中的一种，所述第二金属包括铝。
全文摘要
本发明公开一种便于冷却电子部件的冷却板装置和该装置的制造方法。该制造方法包括形成包括第一金属的管，所述管具有第一端和第二端，发热区域设置在所述两端之间；将所述管的传热区域定位在模具中，并且通过在所述管的传热区域上接触具有熔化形式的第二金属而环绕管的传热区域浇铸散热部件，其中第一和第二金属进行包晶反应从而在所述管与所述散热部件之间形成合金层，并且在所述管与所述散热部件之间形成冶金结合，同时对所述熔化的第二金属进行冷却；以及控制所述散热部件的铸造，从而最小化合金层的厚度以增强形成在所述管与所述散热部件之间的冶金结合的传热特性。
文档编号B22D19/04GK1899726SQ20061010594
公开日2007年1月24日 申请日期2006年7月19日 优先权日2005年7月19日
发明者普拉布吉特·辛, 罗杰·R·施米特, 布雷特·W·莱曼 申请人:国际商业机器公司