專利名稱：一種平板燒結(jié)熱管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及電子散熱裝置技術(shù)領(lǐng)域，特指一種應(yīng)用于電子晶片散熱系統(tǒng)中， 可大大降低晶片工作溫度、提高工作效率、延長晶片壽命的平板燒結(jié)熱管。
技術(shù)背景隨著電子芯片技術(shù)的快速發(fā)展，電子設(shè)備的散熱問題變得越來越重要。目前，電子設(shè)備的散熱問題存在以下幾個(gè)顯著的特點(diǎn)1、局部熱流密度越來越大，熱量容易在局部發(fā)生聚焦，導(dǎo)致局部溫度過高；2、熱流密度分布不均，高熱流密度通常僅僅局限在很小的范圍內(nèi)；3、在電子設(shè)備啟動(dòng)過程中，容易出現(xiàn)瞬時(shí)功率“飆升”，燒壞電子設(shè)備。因此，解決電子設(shè)備的散熱問題冷卻是重要手段，而電子設(shè)備冷卻的關(guān)鍵是如何快速將熱量導(dǎo)出，減少局部溫度過高，防止出現(xiàn)熱點(diǎn)而導(dǎo)致設(shè)備故障。為此，業(yè)內(nèi)人士陸續(xù)開發(fā)了 vapor chamber (平板燒結(jié)熱管)，并將其與散熱器組合，以有效的解決現(xiàn)階段電子設(shè)備的散熱問題。一般公知的平板燒結(jié)熱管的結(jié)構(gòu)如圖1所示，由殼體A、毛細(xì)組織B、支撐結(jié)構(gòu)C、以及工作流體D所組成。該殼體A包含下殼板Al以及封合該下殼板的上殼板A2，該毛細(xì)組織B置于該殼體A內(nèi)且毛細(xì)組織B內(nèi)部形成有間隙空間Bi，該支撐結(jié)構(gòu)C置于該間隙空間 Bl中，用以支撐毛細(xì)組織B及該殼體A，支撐結(jié)構(gòu)C由板材沖壓而成，形成連續(xù)彎折的波浪外形，在毛細(xì)組織B間形成兩個(gè)或兩個(gè)以上的間隔通道B2 ；將該下殼板Al、上殼板A2四邊焊接接合，并灌注所需的工作流體D后，對內(nèi)部抽真空，形成該平板燒結(jié)熱管。上述平板燒結(jié)熱管使用時(shí)，在其一面例如上殼板A2外表面設(shè)置多個(gè)散熱鰭片，下殼板Al則貼附于發(fā)熱元件的表面，發(fā)熱元件的熱量使下殼板Al表面接觸的毛細(xì)組織B內(nèi)的工作流體D受熱蒸發(fā)，蒸汽經(jīng)由這些間隔通道B2，通過該支撐結(jié)構(gòu)C的兩側(cè)邊與該殼體A 間所形成的縫隙，流至與上殼板A2表面接觸的毛細(xì)組織B內(nèi)，以將熱量傳遞至散熱鰭片中， 從而進(jìn)行發(fā)熱元件的散熱。然而上述平板燒結(jié)熱管的工作流體D必須經(jīng)由長路徑的間隔通道B2，才能抵達(dá)與該上殼板A2表面接觸的毛細(xì)組織B內(nèi)，以進(jìn)行換熱。由于熱傳導(dǎo)路徑相當(dāng)長，因此將導(dǎo)致該平板燒結(jié)熱管的效率低下，進(jìn)而影響該發(fā)熱元件的導(dǎo)熱效能。此外，因該間隔通道B2的路徑尤其長，易造成支撐結(jié)構(gòu)C支撐上殼板A2或下殼板Al的支撐力不均勻，使殼體A產(chǎn)生變形、凹陷的現(xiàn)象。另一種公知的平板燒結(jié)熱管結(jié)構(gòu)如圖2所示，其與前述圖1中公知的平板燒結(jié)熱管結(jié)構(gòu)的唯一區(qū)別為支撐結(jié)構(gòu)不同，為單顆銅柱作為支撐。其缺陷為生產(chǎn)不易裝配，致使生產(chǎn)效率低下。因此，如何克服上述現(xiàn)有公知的平板燒結(jié)熱管所存在的缺點(diǎn)，為目前亟待解決課題。實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題就是克服目前同類產(chǎn)品中所存在的不足，提供應(yīng)用于電子晶片散熱系統(tǒng)中，可大大降低晶片工作溫度、提高工作效率、延長晶片壽命的平板燒結(jié)熱管。為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用了如下的技術(shù)方案包括殼體、毛細(xì)組織、 支撐結(jié)構(gòu)和工作流體；殼體包含下殼板及封合連接于所述下殼板的上殼板；該毛細(xì)組織布設(shè)于殼體內(nèi)壁；該支撐結(jié)構(gòu)置于殼體內(nèi)部，支撐結(jié)構(gòu)由多個(gè)鏤空的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)和銅柱組成； 工作流體填充于殼體內(nèi)。本實(shí)用新型可以是，所述的上殼板內(nèi)表面燒結(jié)有一層毛細(xì)組織。本實(shí)用新型還可以是，所述的上殼板、下殼板內(nèi)表面均燒結(jié)有一層毛細(xì)組織。具體的，所述的毛細(xì)組織為金屬粉末毛細(xì)組織。更為具體的，所述的銅柱嵌入毛細(xì)組織內(nèi)。進(jìn)一步的，所述的銅柱的兩端分別位于網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的兩側(cè)。更進(jìn)一步的，所述的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)由多個(gè)鏤空的三角形拼接成平面網(wǎng)狀，其中，每一個(gè)拼接點(diǎn)處都具有銅柱。綜上所述，本實(shí)用新型支撐結(jié)構(gòu)由多個(gè)鏤空的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)和銅柱組成；發(fā)熱元件的熱量使毛細(xì)組織內(nèi)的工作流體受熱蒸發(fā)，蒸汽經(jīng)由該支撐結(jié)構(gòu)的鏤空的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，通過殼體將熱量傳遞至外部散熱鰭片中，從而進(jìn)行發(fā)熱元件的散熱。由于工作流體不用經(jīng)由較長路徑就能將熱傳導(dǎo)出去，熱傳導(dǎo)路徑大大縮短，因此該平板燒結(jié)熱管的效率得到大大提升， 優(yōu)化該發(fā)熱元件的導(dǎo)熱效能。此外，支撐結(jié)構(gòu)對應(yīng)的銅柱能夠均勻支撐上殼板及下殼板，保證殼體不會(huì)產(chǎn)生變形、凹陷的現(xiàn)象；傳熱更高效，并可大大提高生產(chǎn)率。

圖1為公知平板燒結(jié)熱管采用波浪外形支撐結(jié)構(gòu)的截面圖；圖2為公知平板燒結(jié)熱管采用單顆銅柱支撐結(jié)構(gòu)的截面圖；圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例一的立體分解圖；圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例一的剖面圖；圖5為圖4中的E處局部放大圖；圖6為本實(shí)用新型實(shí)施例一中支撐結(jié)構(gòu)置于下殼板內(nèi)的俯視圖；圖7為本實(shí)用新型實(shí)施例一的支撐結(jié)構(gòu)立體圖；圖8為圖7中的F處局部放大圖；圖9為本實(shí)用新型實(shí)施例二的立體分解圖；圖10為本實(shí)用新型實(shí)施例二的剖面圖；圖11為圖10中的G處局部放大圖；圖12為本實(shí)用新型實(shí)施例三的剖面圖。附圖標(biāo)記說明A 殼體Al 下殼板A2 上殼板[0037]B毛細(xì)組織[0038]Bl間隙空間[0039]B2間隔通道[0040]C支撐結(jié)構(gòu)[0041]D工作流體[0042]a殼體[0043]al下殼板[0044]a2上殼板[0045]b毛細(xì)組織[0046]bl容置空間[0047]b2間隔通道[0048]C支撐結(jié)構(gòu)[0049]cl銅柱[0050]c2網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)[0051]d工作流體
具體實(shí)施方式
實(shí)施例一見圖3——圖6，本實(shí)施例包括由殼體a、毛細(xì)組織b、支撐結(jié)構(gòu)C、以及工作流體d 所組成。該殼體a包含下殼板al以及封合該下殼板al的上殼板a2，該毛細(xì)組織b置于該殼體a內(nèi)，下殼板al內(nèi)表面燒結(jié)有一層毛細(xì)組織b，上殼板a2內(nèi)表面也燒結(jié)有一層毛細(xì)組織b，同時(shí)，毛細(xì)組織b內(nèi)部形成有容置空間bl，在毛細(xì)組織b間形成兩個(gè)或兩個(gè)以上的間隔通道1^2 ；該支撐結(jié)構(gòu)c置于該容置空間bl中，用以支撐毛細(xì)組織b及該殼體a ；見圖7、8所示，支撐結(jié)構(gòu)c由多個(gè)鏤空的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)c 1和銅柱c2組成，支撐結(jié)構(gòu) c具有多個(gè)銅柱c2，銅柱c2的兩端分別位于網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)cl的兩側(cè)；特別的，在本實(shí)施例中，網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)cl由多個(gè)鏤空的三角形拼接成平面網(wǎng)狀，其中，每一個(gè)拼接點(diǎn)處都具有銅柱c2，該銅柱c2的兩端分別位于網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)cl的兩側(cè)，通過銅柱c2來支撐毛細(xì)組織b及該殼體a ；將該下殼板al、上殼板a2四邊焊接接合，并灌注所需的工作流體d后，對內(nèi)部抽真空，形成該平板燒結(jié)熱管，工作流體d可以是水、醇類，或其他相變液體。本實(shí)施例的平板燒結(jié)熱管使用時(shí)，在其一面例如上殼板a2外表面設(shè)置多個(gè)散熱鰭片，下殼板al則貼附于發(fā)熱元件的表面，發(fā)熱元件的熱量使下殼板al表面接觸的毛細(xì)組織b內(nèi)的工作流體d受熱蒸發(fā)，蒸汽經(jīng)由這些間隔通道1^2，通過該支撐結(jié)構(gòu)c的鏤空的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)cl，流至與上殼板a2表面接觸的毛細(xì)組織b內(nèi)，以將熱量傳遞至散熱鰭片中，從而進(jìn)行發(fā)熱元件的散熱。由于本實(shí)施例平板燒結(jié)熱管的工作流體d不用經(jīng)由較長路徑就能抵達(dá)與該上殼板a2表面接觸的毛細(xì)組織b內(nèi)，以進(jìn)行換熱，熱傳導(dǎo)路徑大大縮短，因此該平板燒結(jié)熱管的效率得到大大提升，優(yōu)化該發(fā)熱元件的導(dǎo)熱效能。此外，支撐結(jié)構(gòu)c對應(yīng)的銅柱c2均勻分布，能夠均勻支撐上殼板a2及下殼板al，保證殼體a不會(huì)產(chǎn)生變形、凹陷的現(xiàn)象。另外，支撐結(jié)構(gòu)c采用銅粉與塑膠混合注塑成型后，再高溫?zé)Y(jié)而制得，燒結(jié)時(shí)塑膠揮發(fā)只留下毛細(xì)結(jié)構(gòu)的銅柱c2，銅柱c2的長短可根據(jù)上、下殼板的實(shí)際間隙分別做成不同尺寸。實(shí)施例二見圖9——圖11，本實(shí)施例的結(jié)構(gòu)基本上與實(shí)施例一相同，區(qū)別在于，上殼板a2內(nèi)表面沒有燒結(jié)一層毛細(xì)組織b。本實(shí)施例的平板燒結(jié)熱管被放置到發(fā)熱芯片上面時(shí)，填充在殼體a內(nèi)的工作流體 d開始運(yùn)作，在真空的條件下低溫蒸發(fā)，帶走發(fā)熱芯片產(chǎn)生的熱量；工作流體d在疏導(dǎo)下，迅速流向殼體a的四周，使得發(fā)熱芯片的熱量均勻分布到殼體a的各個(gè)部位。當(dāng)工作流體d 蒸汽遇冷釋放潛熱后重新凝結(jié)成液體，液體可順著支撐結(jié)構(gòu)的銅柱c2，憑借多孔毛細(xì)結(jié)構(gòu)的毛細(xì)吸附力抽吸返回蒸發(fā)端；如此，則可形成工作流體d的循環(huán)過程。與實(shí)施例一相同，由于本實(shí)施例平板燒結(jié)熱管的工作流體d不用經(jīng)由較長路徑就能迅速流向殼體a的四周，使得發(fā)熱芯片的熱量均勻分布到殼體a的各個(gè)部位以進(jìn)行換熱， 熱傳導(dǎo)路徑大大縮短，因此該平板燒結(jié)熱管的效率得到大大提升，優(yōu)化該發(fā)熱元件的導(dǎo)熱效能。支撐結(jié)構(gòu)c對應(yīng)的銅柱c2均勻分布，能夠均勻支撐上殼板a2及下殼板al，保證殼體 a不會(huì)產(chǎn)生變形、凹陷的現(xiàn)象。實(shí)施例三當(dāng)平板燒結(jié)熱管需要做成有凸臺(tái)結(jié)構(gòu)時(shí)，現(xiàn)有的結(jié)構(gòu)將導(dǎo)致凸臺(tái)位置不能有效的得到支撐結(jié)構(gòu)的支撐，在承受外力情況下，容易發(fā)生變形、坍塌。見圖12，本實(shí)施例中，平板燒結(jié)熱管的下殼板al具有凸臺(tái)結(jié)構(gòu)，只需對應(yīng)加高凸臺(tái)位置的銅柱c2的高度，便可解決前述支撐問題，使殼體a不發(fā)生變形、坍塌。前述實(shí)施例一、實(shí)施例二中所述的結(jié)構(gòu)均可應(yīng)用于實(shí)施例三。本實(shí)施例三的工作原理與前述實(shí)施例一或?qū)嵤├墓ぷ髟硐嗤?，在此不作贅述。?dāng)然，以上所述僅僅為本實(shí)用新型的實(shí)施例而已，并非來限制本實(shí)用新型實(shí)施范圍，凡依本實(shí)用新型申請專利范圍所述的構(gòu)造、特征及原理所做的等效變化或修飾，均應(yīng)包括于本實(shí)用新型申請專利保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種平板燒結(jié)熱管，其特征在于包括殼體、毛細(xì)組織、支撐結(jié)構(gòu)和工作流體；殼體包含下殼板及封合連接于所述下殼板的上殼板；該毛細(xì)組織布設(shè)于殼體內(nèi)壁；該支撐結(jié)構(gòu)置于殼體內(nèi)部，支撐結(jié)構(gòu)由多個(gè)鏤空的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)和銅柱組成；工作流體填充于殼體內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種平板燒結(jié)熱管，其特征在于所述的上殼板內(nèi)表面燒結(jié)有一層毛細(xì)組織。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種平板燒結(jié)熱管，其特征在于所述的上殼板、下殼板內(nèi)表面均燒結(jié)有一層毛細(xì)組織。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種平板燒結(jié)熱管，其特征在于所述的毛細(xì)組織為金屬粉末毛細(xì)組織。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種平板燒結(jié)熱管，其特征在于所述的銅柱嵌入毛細(xì)組織內(nèi)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種平板燒結(jié)熱管，其特征在于所述的銅柱的兩端分別位于網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的兩側(cè)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種平板燒結(jié)熱管，其特征在于所述的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)由多個(gè)鏤空的三角形拼接成平面網(wǎng)狀，其中，每一個(gè)拼接點(diǎn)處都具有銅柱。
專利摘要本實(shí)用新型涉及電子散熱裝置技術(shù)領(lǐng)域，特指一種平板燒結(jié)熱管，其包括包括殼體、毛細(xì)組織、支撐結(jié)構(gòu)和工作流體；殼體包含下殼板及封合連接于所述下殼板的上殼板；該毛細(xì)組織布設(shè)于殼體內(nèi)壁；該支撐結(jié)構(gòu)置于殼體內(nèi)部，支撐結(jié)構(gòu)由多個(gè)鏤空的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)和銅柱組成；工作流體填充于殼體內(nèi)；本實(shí)用新型支撐結(jié)構(gòu)由多個(gè)鏤空的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)和銅柱組成；發(fā)熱元件的熱量使毛細(xì)組織內(nèi)的工作流體受熱蒸發(fā)，蒸汽經(jīng)由鏤空的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，通過殼體將熱量傳遞至外部散熱鰭片中，從而進(jìn)行發(fā)熱元件的散熱；熱傳導(dǎo)路徑大大縮短，因此該平板燒結(jié)熱管的效率得到大大提升，優(yōu)化該發(fā)熱元件的導(dǎo)熱效能；此外，銅柱能夠均勻支撐上殼板及下殼板，保證殼體不會(huì)產(chǎn)生變形、凹陷的現(xiàn)象。
文檔編號(hào)H01L23/427GK202025740SQ201120105228
公開日2011年11月2日 申請日期2011年4月12日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月12日
發(fā)明者張正國, 柯列 申請人:廣州智擇電子科技有限公司