液冷板工艺怎么选:搅拌摩擦焊、真空钎焊、扩散焊、埋管、CNC 腔体对比
按尺寸、热流密度、承压和批量选工艺:长边 700 mm 以上的大板选搅拌摩擦焊;紫铜芯片冷板多用 TLP 扩散焊;铝合金多流道与 IGBT 内流道板选真空钎焊;成本优先选埋管;样件选 CNC 腔体。东吉热控已公开实测工况的 33 款标准品中,23 款为 TLP 扩散焊。
一句话结论:按尺寸、热流密度、承压和批量选工艺:长边 700 mm 以上的大板选搅拌摩擦焊;紫铜芯片冷板多用 TLP 扩散焊;铝合金多流道与 IGBT 内流道板选真空钎焊;成本优先选埋管;样件选 CNC 腔体。东吉热控已公开实测工况的 33 款标准品中,23 款为 TLP 扩散焊。
- 先看四个问题:尺寸、热流密度、承压、批量
- 按尺寸:长边 700 mm 是分界
- 按热流密度:50 W/cm² 是分界
- 33 款标准品:TLP 扩散焊 23、真空钎焊 4、FSW 4 款
- TLP 扩散焊与真空钎焊的区别
- 五种工艺对比表
先看四个问题
选工艺之前先回答四个问题:板有多大、热流密度多高、工作压力多少、批量多大。这四个答案基本决定了工艺,剩下的是成本与交期的权衡。东吉热控四种工艺在惠州同一工厂内完成,可以按同一份图纸给出不同工艺的报价对比。
按尺寸:长边 700 mm 是分界
长边超过 700 mm 的储能 PACK 底板、数据中心大板,优先考虑搅拌摩擦焊液冷板:固相焊接,无钎料、无气孔,热输入低于熔焊,大板变形小;储能标准品 1P104S 做到 2180×790 mm。600 mm 以内、流道复杂或多层的板选真空钎焊液冷板,一次炉内钎焊完成所有接缝。
按热流密度:50 W/cm² 是分界
芯片级热流密度超过约 50 W/cm² 时,用紫铜微通道 + 真空钎焊或 TLP 扩散焊,CPU 液冷板与GPU 液冷板大多属于这一类(东吉热控 23 款标准品为 TLP 扩散焊),热流密度较低的单宽显卡冷板也可用搅拌摩擦焊;IGBT、电源、激光、储能等中等热流密度(5–30 W/cm²)用埋管式水冷板或铝合金钎焊板即可,热阻余量足够而成本更低。
按承压与介质
FSW 与真空钎焊标准品承压 1 MPa,储能 FSW 板爆破实测 4.5 MPa 以上。埋管板的冷却液只在整根铜管内流动,没有焊缝泄漏路径,适合对泄漏零容忍的电源与激光设备,常规工作压力 ≤ 1 MPa。介质为去离子水或有洁净要求时,用不锈钢或紫铜镀镍流道,见半导体设备液冷板。
按批量与交期
样件与年量几百台以内,CNC 一体腔体冷板无模具、4–6 周出样,适合域控壳体、设备腔体这类结构与流道一体的件;量产转压铸或型材 + FSW,单件成本下降。埋管板单价最低、交期最短;FSW 居中;真空钎焊多层板与紫铜微通道最高。从样品到千片级,单价通常下降 40–60%。
东吉热控 33 款标准品分别用了什么工艺?
东吉热控已公开实测工况的 33 款液冷标准品中,TLP 扩散焊 23 款、真空钎焊 4 款、搅拌摩擦焊 4 款、隧道炉钎焊 1 款、超声波焊接 1 款。紫铜芯片冷板集中在 TLP 扩散焊,铝合金显卡与 IGBT 板用真空钎焊,单宽显卡、TEC 与激光光源冷板用搅拌摩擦焊。
| 工艺 | 款数 | 材质 | 代表料号与实测工况 | 详情 |
|---|---|---|---|---|
| TLP 扩散焊 | 23 | 紫铜 | T-HS202316 DTC-1500 液冷板:1500 W,纯水 2 LPM / 8 kPa,进液 30 ℃ 表面 <45 ℃ | 查看 |
| 真空钎焊 | 4 | 铝合金 | T-HS202313 IGBT 液冷板 10 kW:10 kW,纯水 20 LPM / 50 kPa,进液 38 ℃ 表面 <56 ℃ | 查看 |
| FSW | 4 | 紫铜、铝合金 | T-HS202303 A100 / A800 单宽液冷板:350 W,57% EGW 1.5 LPM / 9 kPa,进液 50 ℃ 表面 <55 ℃ | 查看 |
| 隧道炉钎焊 | 1 | 紫铜 | T-HS202328 沐曦平台液冷板(8 GPU):400 W×8,25% PGW 9.6 LPM / 40 kPa,进液 40 ℃ 表面 <55 ℃ | 查看 |
| 超声波焊接 | 1 | 紫铜 | T-HS202331 光模块液冷板:25 W×16,25% PGW 1.2 LPM / 7.9 kPa,进液 40 ℃ 表面 <52 ℃ | 查看 |
| 数据来源:东吉热控标准品实测工况,与 GPU / CPU / IGBT / 国产平台等产品页一致;“款数”只统计页面已公开实测工况的标准品。 | ||||
TLP 扩散焊和真空钎焊有什么区别?
两者都在炉内一次完成整板连接,区别在接头形成方式:真空钎焊靠熔化的钎料填充接缝;TLP(瞬态液相)扩散焊用很薄的中间层在焊接温度下短暂熔化并向母材扩散、等温凝固,接头成分接近母材。东吉热控把 TLP 扩散焊用在紫铜芯片冷板上,例如 DTC-1500 标准品 1500 W、纯水 2 LPM、流阻 8 kPa,进液 30 ℃ 时表面 45 ℃ 以内。
对比表
| 工艺 | 常规尺寸 | 承压 | 热流密度 | 相对单价 | 典型应用 |
|---|---|---|---|---|---|
| 搅拌摩擦焊 | 200–1500 mm(大板 2180 mm) | 高(爆破 ≥ 4.5 MPa) | 中 | 中 | 储能 PACK 底板、数据中心大板、型材冷板封口 |
| 真空钎焊 | 50–600 mm | 中高(1 MPa) | 高 | 高 | GPU / CPU 冷板、IGBT 内流道、多层复杂流道 |
| TLP 扩散焊(紫铜) | 83×70 mm 芯片冷板至 472.7×331 mm 8 GPU 模组(标准品) | 0.6 MPa–1 MPa(标准品) | 高 | 按图纸报价 | CPU / GPU 芯片冷板、DTC 1000–1500 W、国产 CPU / GPU 平台 |
| 埋管 | 100–1200 mm | 中(≤ 1 MPa) | 中低 | 低 | IGBT、电源、激光、医疗设备 |
| CNC 腔体 | 按图纸 | 高 | 中 | 中高(无模具) | 域控壳体、设备腔体、样件与小批量 |
常见的三个误区
一是把钎焊当默认选项:大板钎焊变形与成本都高,FSW 更合适。二是中等热流密度也用紫铜微通道:热阻余量浪费在成本上,铝板埋管或钎焊就够。三是样件就开压铸模:先用 CNC 腔体验证热性能与水路匹配,定型后再开模,样件结果可直接沿用。
功率、进液温度、流量、空间与年用量,热工程师回复价格区间与工艺建议,样品 1 件起可评估。
为什么选东吉热控
四种液冷板工艺同厂自产,34 款液冷标准品与整机组件有实测数据,热设计、CFD 到氦检漏在惠州 30,000 ㎡ 工厂内完成;上传图纸即可获取价格区间与 DFM 初评。





