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水浸超扫检测液冷板常见焊接工艺缺陷

作者:Hiwave和伍精密 发布时间:2026-04-27 17:29:07点击:345

 

液冷板主要应用于高功率密度设备(如新能源汽车电池冷却、IGBT、半导体、工业电源等),通过液体在流道内流动实现散热,保障设备使用年限和性能。与传统风冷相比,液冷散热优势显著,尤其适配大功率、高热通量场景,其性能取决于冷板设计、冷却液选择、压降要求及预算。

 

液冷板主流工艺中,与焊接相关的主要有四种:

一是埋管冷板,将铜或不锈钢管嵌入基板凹槽,通过焊接或环氧树脂压合固定,提升寿命和热性能;

埋管冷板.jpg

二是FSW搅拌摩擦焊冷板,基板加工流道凹槽后覆盖盖板,进行摩擦搅拌焊接,后续完成飞边平整和开孔;

FSW搅拌摩擦焊冷板.png

三是压铸冷板,两件式压铸结构,铸造后通过焊接或环氧树脂粘合;

冲压钎焊液冷板.png

四是钎焊冷板,适配低热阻、高性能需求,设计灵活性高,通过钎焊将导流板、散热片等零件组合成型,也是本次缺陷分析的重点。

真空钎焊冷板.jpg 

 

由于液冷板依赖流道式液体流动散热,流道焊缝易出现各类缺陷,直接影响产品质量,需针对性检测排查。

铝合金液冷板(钎焊为主)

常见焊接缺陷

1.  气孔:焊缝上出现圆形孔洞,主要因钎料选择错误、母材(基板、盖板)和钎料箔清洗不彻底(未去除油污、氧化物或未烘干)、真空度不足,导致钎焊过程中气体无法完全逸出,凝固后残留形成。

气孔缺陷.jpg

2.  漫流:真空钎焊时液态钎料溢出钎焊面,成因包括钎焊温度过高或保温时间过长、钎料量过多、钎焊间隙过大、工装夹具热容量大(导致冷却速度慢,相当于延长保温时间)。

焊接不良.png

3. 内部微小裂纹:钎焊加热或冷却过程中基板与盖板分离,裂纹沿钎焊面扩展,与装夹力矩大(导致热胀分离)、升降温速率快(热应力大)、钎料选型不当(生成脆性相)相关。

微小裂纹.jpg

4. 焊合不良:钎着率低或存在穿透性缺陷,主要成因有清洗不彻底(表面氧化物、油污残留)、温度控制不当(温度过低/保温短,或固液相温度区间停留过久)、环境湿度大、真空度低、基板与盖板平面度差、粗糙度大。

焊接不良.png

5.  泄露(漏液):气密试验或运行中出现漏气、漏液,直接导致产品报废或引发事故,与焊合不良(穿透性缺陷、钎着率低)、结构设计不合理(定位孔/螺纹孔离流道过近、基板/盖板过薄、流道汇流区面积过大)相关。

漏液腐蚀.jpg

6. 流道堵塞:钎料堆积在流道内,严重时堵死流道,主要因钎料量多、流道设计过窄、基板与盖板摆放不当,或钎焊温度过高(加剧母材与钎料相互作用,相当于增加钎料量)。

11).png

 

焊缝缺陷检测

上海和伍秉持着数据不会说谎,检测必须精准的原则参与冷板焊接质量检测,引导厂商依据C-SAM检测的量化数据,对真空钎焊的真空度、温度曲线和焊接压力进行针对性优化,在快速降低空洞率与消除分层缺陷的同时,大幅增强了工艺的批量稳定性及良率。欢迎同行业伙伴们交流讨论。


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