專(zhuān)利名稱(chēng)：一種帶內(nèi)燒結(jié)結(jié)構(gòu)支撐柱的均熱板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電子元器件散熱用均熱板，尤其涉及一種帶內(nèi)燒結(jié)結(jié)構(gòu)支撐柱的均熱板。
背景技術(shù)：
隨著電路集成化的程度越來(lái)越高，封裝密度以及工作頻率不斷提高，使得單位容積的電子元件發(fā)熱量和單個(gè)芯片的能耗加大，設(shè)備緊湊化結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)又使得散熱更加困難，因而迫切需要解決高效散熱技術(shù)難題。傳統(tǒng)的空氣自然對(duì)流、空氣強(qiáng)制對(duì)流、液體自然對(duì)流等冷卻方式已很難滿足電子領(lǐng)域進(jìn)一步發(fā)展的需求；液體強(qiáng)制對(duì)流和氣/液相變等特種散熱方式，已成為目前和今后一段時(shí)間內(nèi)電子領(lǐng)域散熱方式的選擇。熱管式散熱技術(shù)具有高傳熱性能，優(yōu)良的等溫性，無(wú)需額外動(dòng)力驅(qū)動(dòng)等優(yōu)點(diǎn)，所以大量應(yīng)用于電子電器設(shè)備的散熱上。但其熱傳導(dǎo)方式是一維的，在某些應(yīng)用場(chǎng)合會(huì)受限于較小的傳熱面積和較大的接觸熱阻，使得傳熱能力受限。均熱板相比普通熱管，熱傳導(dǎo)的方式不相同，其熱傳導(dǎo)方式是二維的，是面的熱傳導(dǎo)方式，可以迅速將一個(gè)或多個(gè)集中點(diǎn)熱源的高熱流密度近乎等溫的均布到一個(gè)大的平面，因而可迅速降低其熱流密度；平面的結(jié)構(gòu)可以直接與目前絕大多數(shù)的電子領(lǐng)域熱源(芯片)直接接觸，降低了系統(tǒng)的整體熱阻。因此，均熱板被廣泛應(yīng)用到電子散熱領(lǐng)域。平板熱管散熱技術(shù)研究進(jìn)展(陳金建，化工與進(jìn)展，2009年12期)介紹了傳統(tǒng)的均熱板，其存在著冷凝段工質(zhì)回流路程長(zhǎng)，容易造成蒸發(fā)段液態(tài)工質(zhì)干涸；真空腔內(nèi)無(wú)支撐結(jié)構(gòu)，蓋板容易塌陷，從而造成熱源與均熱板的接觸熱阻變大等問(wèn)題。目前，現(xiàn)有技術(shù)通過(guò)在均熱板的上、下蓋板之間每隔O.6-1. 2cm增加用于導(dǎo)流的銅柱，以增加均熱板的上、下蓋板之間的強(qiáng)度。然而以陣列的方式增加了支撐銅柱之后，下蓋板的強(qiáng)化沸騰結(jié)構(gòu)受到了破壞，一定程度上影響了均熱板的傳熱性能。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)和不足，本發(fā)明提供結(jié)構(gòu)一種簡(jiǎn)單、傳熱效果好的帶內(nèi)燒結(jié)結(jié)構(gòu)支撐柱的均熱板，縮短了冷凝段液態(tài)工質(zhì)回流路徑，避免均熱板工作時(shí)出現(xiàn)攜帶極限，保持上、下蓋板的平整度，且適用于單熱源與多熱源的場(chǎng)合。本發(fā)明技術(shù)方案如下一種帶內(nèi)燒結(jié)結(jié)構(gòu)支撐柱的均熱板，包括上蓋板、下蓋板，上蓋板與下蓋板之間構(gòu)成空腔，其周?chē)芊鈽?gòu)成均熱板，在均熱板內(nèi)部填充有傳熱液體工質(zhì)，特點(diǎn)是在上蓋板與下蓋板之間的空腔內(nèi)設(shè)置有上蓋板燒結(jié)毛細(xì)芯和下蓋板燒結(jié)毛細(xì)芯，所述下蓋板內(nèi)底面分布有多個(gè)支撐柱和多個(gè)凹陷結(jié)構(gòu)的應(yīng)力吸收環(huán)，所述上蓋板燒結(jié)毛細(xì)芯和下蓋板燒結(jié)毛細(xì)芯上開(kāi)設(shè)有供支撐柱穿過(guò)的多個(gè)支撐柱安裝孔；所述下蓋板燒結(jié)毛細(xì)芯的下表面分布有多個(gè)與應(yīng)力吸收環(huán)的凹陷處對(duì)應(yīng)配合的凸臺(tái)。該凸臺(tái)是在燒結(jié)過(guò)程中自然形成。支撐柱為空心柱體結(jié)構(gòu)，其內(nèi)填充有毛細(xì)吸液芯。該應(yīng)力吸收環(huán)相互間隔，呈五環(huán)狀分布在下蓋板上表面的各個(gè)支撐柱之間。五環(huán)狀分布具體為，周?chē)膫€(gè)，中部一個(gè)。在上蓋板或者下蓋板的邊緣開(kāi)設(shè)有注液管連接口。在注液管連接口連接有注液管，注液管與注液管連接口采用釬焊的方式連接。所述上蓋板燒結(jié)毛細(xì)芯和下蓋板燒結(jié)毛細(xì)芯為銅粉燒結(jié)制得，銅粉型態(tài)為樹(shù)枝狀、球狀中的一種或者兩種混合。所述上蓋板與下蓋板之間的連接、以及支撐柱與上蓋板和下蓋板之間的連接，均采用燒結(jié)擴(kuò)散焊的方式連接。所述傳熱液體工質(zhì)為離子水、乙醇或甲醇。為了更好地導(dǎo)熱，所述上蓋板、下蓋板為銅。也可采用其他金屬。本發(fā)明的有益效果是I、支撐柱與應(yīng)力吸收環(huán)的布置，形成區(qū)域化布局，使得支撐柱間的間隙處可以盡量接觸熱源，避免了傳統(tǒng)均熱板增加支撐結(jié)構(gòu)對(duì)下蓋板強(qiáng)化沸騰結(jié)構(gòu)的破壞，也使得均熱板在多熱源的應(yīng)用場(chǎng)合下具有很好的均溫性。2、支撐柱內(nèi)部的毛細(xì)吸液芯，工作時(shí)其外部充滿著由蒸發(fā)段產(chǎn)生的氣相工質(zhì)，氣相工質(zhì)接觸到比較冷的上蓋板區(qū)域，釋放熱量，冷凝為液體工質(zhì)后又由支撐柱內(nèi)部的毛細(xì)吸液芯產(chǎn)生的毛細(xì)力回到蒸發(fā)段。因此，氣相工質(zhì)與液體工質(zhì)在真空腔內(nèi)部被分流，可以避免液氣界面間的剪切作用，增大均熱板的傳熱能力。3、下蓋板上的支撐柱之間的間隙處的應(yīng)力吸收環(huán)，可以減小均熱板受熱膨脹產(chǎn)生的應(yīng)力，應(yīng)力吸收環(huán)的內(nèi)部無(wú)需加入支撐柱，即可以保持上蓋板、下蓋板的平整性。4、本發(fā)明技術(shù)手段簡(jiǎn)便易行，便于推廣應(yīng)用。


圖I為本發(fā)明裝配結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明上蓋板結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為本發(fā)明下蓋板底面結(jié)構(gòu)示意圖。圖3a是下蓋板底面無(wú)支撐柱時(shí)的剖視結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為本發(fā)明支撐柱的結(jié)構(gòu)示意圖。圖5為本發(fā)明下蓋板燒結(jié)毛細(xì)芯上的凸臺(tái)3b朝上(為便于更加清晰體現(xiàn)結(jié)構(gòu)) 時(shí)的示意圖。在燒結(jié)過(guò)程中，凸臺(tái)3b與應(yīng)力吸收環(huán)5相對(duì)應(yīng)。凸臺(tái)3b的形成過(guò)程可以是由散落在應(yīng)力吸收環(huán)5內(nèi)的銅粉，經(jīng)過(guò)燒結(jié)自然形成。
具體實(shí)施例方式下面對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明，但本發(fā)明的實(shí)施方式不限于此。如圖I所示，本發(fā)明帶內(nèi)燒結(jié)結(jié)構(gòu)支撐柱的均熱板，包括上蓋板I、下蓋板4，上蓋板I與下蓋板4之間構(gòu)成空腔，其周?chē)芊鈽?gòu)成均熱板，在均熱板內(nèi)部填充有傳熱液體工質(zhì)，在上蓋板I與下蓋板4之間的空腔內(nèi)設(shè)置有上蓋板燒結(jié)毛細(xì)芯2和下蓋板燒結(jié)毛細(xì)芯 3，所述下蓋板4內(nèi)底面分布有多個(gè)支撐柱6和多個(gè)凹陷結(jié)構(gòu)的應(yīng)力吸收環(huán)5，所述上蓋板燒結(jié)毛細(xì)芯2和下蓋板燒結(jié)毛細(xì)芯3上開(kāi)設(shè)有供支撐柱6穿過(guò)的多個(gè)支撐柱安裝孔3a ；
所述下蓋板燒結(jié)毛細(xì)芯3的下表面分布有多個(gè)與應(yīng)力吸收環(huán)5的凹陷處對(duì)應(yīng)配合的凸臺(tái)3b。該凸臺(tái)3b是在燒結(jié)過(guò)程中自然形成。如圖5所示。支撐柱6為空心柱體結(jié)構(gòu)，其內(nèi)填充有毛細(xì)吸液芯6a。如圖I、圖3、圖5所示。該應(yīng)力吸收環(huán)5相互間隔，呈五環(huán)狀分布在下蓋板4上表面的各個(gè)支撐柱6之間。如圖3所示。應(yīng)力吸收環(huán)5的五環(huán)狀分布具體為，周?chē)膫€(gè)，中部一個(gè)。當(dāng)然還可以采用其他形狀分布。應(yīng)力吸收環(huán)5可采用沖壓的方法形成。如圖2所示。在上蓋板I的邊緣處有一注液管連接口 Ia ;當(dāng)然,該注液管連接口 Ia也可設(shè)置在下蓋板4的邊緣。所述上蓋板燒結(jié)毛細(xì)芯2和下蓋板燒結(jié)毛細(xì)芯3為銅粉燒結(jié)制得，銅粉型態(tài)為樹(shù)枝狀、球狀中的一種混合燒結(jié)，也可以是兩種混合燒結(jié)而成。該上蓋板燒結(jié)毛細(xì)芯2和下蓋板燒結(jié)毛細(xì)芯3也可以采用其他形狀的金屬顆粒燒結(jié)而成。所述上蓋板I與下蓋板4之間的連接、以及支撐柱6與上蓋板I和下蓋板4之間的連接，均采用燒結(jié)擴(kuò)散焊的方式連接；所述注液管連接口 Ia連接有注液管，注液管與注液管連接口 Ia采用釬焊的方式連接。注液管用于對(duì)均熱板內(nèi)部抽真空與灌注工質(zhì)液體。所述上蓋板I、下蓋板4為可采用銅質(zhì)材料，也可采用其他金屬材料。如圖2所示，上蓋板I為凹腔狀，可通過(guò)沖壓成形。如圖4所示，支撐柱6內(nèi)部毛細(xì)吸液芯6a，使氣相工質(zhì)與傳熱液體工質(zhì)分離。該毛細(xì)吸液芯6a可以采用樹(shù)枝狀、球狀中的一種混合燒結(jié)，或者是兩種混合燒結(jié)而成，也可以采用其他形狀的金屬顆粒燒結(jié)而成。所述毛細(xì)吸液芯6a，以及上蓋板燒結(jié)毛細(xì)芯2和下蓋板燒結(jié)毛細(xì)芯3所選擇銅粉目數(shù)為100 300目；如上所述便可較好地實(shí)現(xiàn)本專(zhuān)利。以上所述僅為本發(fā)明較佳實(shí)施例而已，不能以此限定本發(fā)明實(shí)施的范圍，即依本發(fā)明申請(qǐng)專(zhuān)利范圍及說(shuō)明書(shū)內(nèi)容所做的等效變化與修飾，皆應(yīng)仍屬于本發(fā)明專(zhuān)利涵蓋的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種帶內(nèi)燒結(jié)結(jié)構(gòu)支撐柱的均熱板，包括上蓋板、下蓋板，上蓋板與下蓋板之間構(gòu)成空腔，其周?chē)芊鈽?gòu)成均熱板，在均熱板內(nèi)部填充有傳熱液體工質(zhì)，其特征在于在上蓋板與下蓋板之間的空腔內(nèi)設(shè)置有上蓋板燒結(jié)毛細(xì)芯和下蓋板燒結(jié)毛細(xì)芯，所述下蓋板內(nèi)底面分布有多個(gè)支撐柱和多個(gè)凹陷結(jié)構(gòu)的應(yīng)力吸收環(huán)，所述上蓋板燒結(jié)毛細(xì)芯和下蓋板燒結(jié)毛細(xì)芯上開(kāi)設(shè)有供支撐柱穿過(guò)的多個(gè)支撐柱安裝孔；所述下蓋板燒結(jié)毛細(xì)芯的下表面分布有多個(gè)與應(yīng)力吸收環(huán)的凹陷處對(duì)應(yīng)配合的凸臺(tái)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的帶內(nèi)燒結(jié)結(jié)構(gòu)支撐柱的均熱板，其特征在于支撐柱為空心柱體結(jié)構(gòu)，其內(nèi)填充有毛細(xì)吸液芯。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的帶內(nèi)燒結(jié)結(jié)構(gòu)支撐柱的均熱板，其特征在于該應(yīng)力吸收環(huán)相互間隔，呈五環(huán)狀分布在下蓋板上表面的各個(gè)支撐柱之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的帶內(nèi)燒結(jié)結(jié)構(gòu)支撐柱的均熱板，其特征在于所述應(yīng)力吸收環(huán)的五環(huán)狀分布具體為，周?chē)膫€(gè)，中部一個(gè)。
5.根據(jù)權(quán)利要求I 4中任一項(xiàng)所述的帶內(nèi)燒結(jié)結(jié)構(gòu)支撐柱的均熱板，其特征在于 在上蓋板或者下蓋板的邊緣開(kāi)設(shè)有注液管連接口。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的帶內(nèi)燒結(jié)結(jié)構(gòu)支撐柱的均熱板，其特征在于所述上蓋板燒結(jié)毛細(xì)芯和下蓋板燒結(jié)毛細(xì)芯為銅粉燒結(jié)制得，銅粉型態(tài)為樹(shù)枝狀、球狀中的一種或者兩種混合。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的帶內(nèi)燒結(jié)結(jié)構(gòu)支撐柱的均熱板，其特征在于所述上蓋板與下蓋板之間的連接、以及支撐柱與上蓋板和下蓋板之間的連接，均采用燒結(jié)擴(kuò)散焊的方式連接；所述注液管連接口連接有注液管，注液管與注液管連接口采用釬焊的方式連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的帶內(nèi)燒結(jié)結(jié)構(gòu)支撐柱的均熱板，其特征在于所述上蓋板、下蓋板為銅。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的帶內(nèi)燒結(jié)結(jié)構(gòu)支撐柱的均熱板，其特征在于所述傳熱液體工質(zhì)為離子水、乙醇或甲醇。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種帶內(nèi)燒結(jié)結(jié)構(gòu)支撐柱的均熱板，在上蓋板與下蓋板之間的空腔內(nèi)設(shè)置有上蓋板燒結(jié)毛細(xì)芯和下蓋板燒結(jié)毛細(xì)芯，下蓋板內(nèi)底面分布有多個(gè)支撐柱和多個(gè)凹陷結(jié)構(gòu)的應(yīng)力吸收環(huán)，上蓋板燒結(jié)毛細(xì)芯和下蓋板燒結(jié)毛細(xì)芯上開(kāi)設(shè)有供支撐柱穿過(guò)的多個(gè)支撐柱安裝孔；所述下蓋板燒結(jié)毛細(xì)芯的下表面分布有多個(gè)燒結(jié)時(shí)自然形成的與應(yīng)力吸收環(huán)的凹陷處對(duì)應(yīng)配合的凸臺(tái)。均熱板的應(yīng)力吸收環(huán)可有效吸收形變，區(qū)域化的支撐柱分布，消除了其對(duì)下蓋板強(qiáng)化沸騰結(jié)構(gòu)的影響；支撐柱內(nèi)毛細(xì)吸液芯縮短了冷凝段液態(tài)工質(zhì)的回流路徑，并使均熱板內(nèi)部強(qiáng)化沸騰產(chǎn)生的上升蒸汽與回流下降的液體工質(zhì)分隔開(kāi)，避免了蒸汽與液體工質(zhì)界面相接觸產(chǎn)生的剪切效應(yīng)，提高了傳熱能力。
文檔編號(hào)F28D15/04GK102595861SQ201210063780
公開(kāi)日2012年7月18日 申請(qǐng)日期2012年3月12日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月12日
發(fā)明者劉小康, 劉曉辰, 廖火生, 謝穎熙, 陸龍生 申請(qǐng)人:華南理工大學(xué)