[實(shí)用新型]吸液芯片、吸液芯和板式集成熱管

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200820109932.X
• 申請日: 2008-08-13
• 公開（公告）號: CN201269711Y
• 公開（公告）日: 2009-07-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊洪武
• 申請（專利權(quán)）人: 楊洪武
• 主分類號: F28D15/02
• 分類號: F28D15/02
• 代理公司: 北京同立鈞成知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 劉 芳

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及傳熱傳質(zhì)散熱技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種吸熱芯片，由該 吸熱芯片構(gòu)成的吸液芯，以及采用該吸液芯的板式集成熱管。

背景技術(shù)

熱管是一種利用液體的相變過程攜帶汽化潛熱提高散熱器傳熱能力的元 件，已為電子工程界廣為應(yīng)用。隨著電子元件向微型化、集成化和大功率化 的方向發(fā)展，電子元件的散熱能力正在成為其發(fā)展的瓶頸，因此電子元件對 散熱結(jié)構(gòu)的散熱性能要求顯著提高，人們迫切需要提高熱管對電子元件的傳 熱和散熱能力。

改善熱管傳熱、散熱能力的基本思路有兩個，第一、改善熱管內(nèi)吸液芯 微結(jié)構(gòu)，使之具有更高的毛細(xì)能力和更低的流動阻力，從而提高熱管的傳熱 能力；第二、改變熱管形狀和結(jié)構(gòu)，使液體相變傳熱過程發(fā)展到更大的傳熱 表面，從而提高熱管的散熱能力。

基于上述第二個思路，均熱板，或稱蒸汽腔(Vapor?Chamber，以下簡稱 VC)應(yīng)運(yùn)而生，這是在平面腔體內(nèi)進(jìn)行液體相變傳熱的技術(shù)。VC也促進(jìn)了集 成熱管向二維和三維相變傳熱結(jié)構(gòu)方向的發(fā)展，在二維和三維空間內(nèi)傳導(dǎo)熱 量能夠最大程度的擴(kuò)大散熱面積。但是，目前VC和集成熱管在商業(yè)應(yīng)用中存 在的核心問題是其機(jī)械性能低和制造成本高的問題。

圖1所示為現(xiàn)有一種銅粉燒結(jié)吸液芯結(jié)構(gòu)的VC，由上殼體10和下殼體 20扣合形成密封腔，在密封腔中，由若干整齊排列的銅粉燒結(jié)凸臺微結(jié)構(gòu)30 構(gòu)成吸液芯。銅粉燒結(jié)吸液芯與VC殼體之間不經(jīng)焊接而僅為機(jī)械貼合。當(dāng)該 VC的工作溫度低于液體工質(zhì)沸點(diǎn)溫度時，吸液芯與上、下殼體貼合，凸臺微 結(jié)構(gòu)能支撐殼體以抵抗變形，但當(dāng)工作溫度高于液體工質(zhì)沸點(diǎn)溫度時，吸液 芯與殼體脫離，殼體的變形將影響VC中吸液芯的傳熱性能，直至失效。因此， 該VC結(jié)構(gòu)雖然具有較好的毛細(xì)力，但是機(jī)械性能差，一般采用強(qiáng)度較高的銅 材料制備殼體，成本高，且不能制備大面積的VC，幅面通常較小，上述缺陷 導(dǎo)致這類VC的應(yīng)用受到極大限制。圖2所示為一種多層銅網(wǎng)吸液芯結(jié)構(gòu)的 VC，由上殼體10和下殼體20扣合形成密封腔，在密封腔中設(shè)有柱形支撐40， 柱形支撐40與VC的上殼體10和下殼體20通過接觸焊連結(jié)，銅網(wǎng)吸液芯微 結(jié)構(gòu)50與VC的上下殼體10、20在腔內(nèi)不經(jīng)焊接而僅機(jī)械貼合。因需要布設(shè) 吸液芯銅網(wǎng)，所以柱形支撐的布設(shè)較分散，對VC機(jī)械性能的改進(jìn)有限，仍然 存在幅面小、成本高的問題。圖3所示為一種帶支撐的箔片槽道焊接吸液芯 熱板結(jié)構(gòu)，由上殼體10和下殼體20扣合形成密封腔，在密封腔中，吸液芯 由帶通道孔70的金屬片60疊置而成，各金屬片60上的通道孔70相互貫通， 形成蒸汽的通道，各金屬片60之間保留的間隙則形成冷凝液回流的微槽。金 屬片疊置且與殼體壁面釬焊連接，構(gòu)成了對殼體的支撐，因此，帶支撐的箔 片槽道焊接吸液芯不僅傳熱能力強(qiáng)，而且機(jī)械性能好，熱板幅面大，制造成 本低。但是該形式的集成熱管也存在一定缺陷：由于工藝原因，金屬片無法 加工得過薄，因而片間間隙會較小，導(dǎo)致集成熱管內(nèi)孔隙率較小。受孔隙率 的影響，集成熱管輸送冷凝液的能力較差，在吸收大量熱量的情況下易導(dǎo)致 干涸現(xiàn)象發(fā)生，限制了在大功率散熱器件上的應(yīng)用。

因此，現(xiàn)有技術(shù)的各種VC或集成熱管，無法兼顧吸液芯傳熱能力強(qiáng)，對 殼體支撐性能好這兩方面的要素，難以得到復(fù)雜型腔設(shè)計(jì)的集成熱管，無法 使用低成本的低強(qiáng)度材料制造殼體，成本較高。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的是提供一種吸液芯片、吸液芯和板式集成熱管，既可 以具有較高的毛細(xì)能力和較低的流動阻力，又可以提高集成熱管殼體的機(jī)械 性能，降低對殼體材料的要求，從而降低成本。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供了一種吸液芯片，用于設(shè)置在集成熱 管中形成具有毛細(xì)能力的吸液芯，其特征在于，包括：用于水平疊置釬焊連 接成所述吸液芯的金屬薄片；所述金屬薄片上設(shè)置有用于導(dǎo)引冷凝液回流的 孔。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型還提供了一種吸液芯，包括用于釬焊連接 在集成熱管中的吸液芯片，所述吸液芯片為設(shè)置有孔的金屬薄片，所述孔從 所述吸液芯的一端連通至另一端，用于導(dǎo)引冷凝液回流。

所述孔中可以進(jìn)一步設(shè)置吸附材料。