[實用新型]一種均熱板

有效

• 申請號: 201020104320.9
• 申請日: 2010-01-28
• 公開（公告）號: CN201611995U
• 公開（公告）日: 2010-10-20
• 發明（設計）人: 李驥;姜勇
• 申請（專利權）人: 北京奇宏科技研發中心有限公司
• 主分類號: H05K7/20
• 分類號: H05K7/20
• 代理公司: 北京方韜法業專利代理事務所 11303
• 代理人: 吳景曾

技術領域

本實用新型涉及一種散熱產品，具體涉及一種為電腦CPU、顯卡類的微小型電子元器件散熱的均熱板。

背景技術

隨著計算機制造技術的發展，計算機芯片的集成度、尺寸以及性能不斷提高。目前芯片表面的平均熱流密度已接近100W/cm²，大型服務器CPU的散熱量仍具持續增高的趨勢。同時對設備要求的小型化和設計的復雜化也導致了能量分布的不均勻，即在芯片表面出現局部熱量過高的區域-“熱點(heatspot)”。“熱點”將導致芯片局部表面溫度急劇增高并形成大的溫度梯度，從而影響高性能服務器運行的穩定。目前市場上計算機采取的主流散熱方式主要是風扇、熱管、散熱器相結合的組合散熱。但是隨著計算機性能的不斷提高，熱管由于自身所具有的種種局限性，已經遠遠不能滿足未來通訊設備的高密度大功率的散熱要求。而增加風扇轉速以及增加散熱片面積的傳統方法更是由于帶來的噪聲與體積過大的問題產生了種種的限制。因此，有必要尋找到一種新型的散熱設備來滿足未來計算機以及通訊散熱需求。

熱管是1963年美國LosAlamos國家實驗室的G.M.Grover發明的一種傳熱元件，它充分利用了熱傳導原理與工質的相變熱傳遞性質，透過熱管將發熱物體的熱量迅速傳遞到熱源外，其導熱能力超過任何已知金屬的導熱能力。熱管技術以前被廣泛應用在宇航、軍工等行業，自從被引入散熱器制造行業，使得人們改變了傳統散熱器的設計思路，開辟了散熱行業新天地。然而熱管由于自身種種的限制，例如，毛細極限、冷凝極限、沸騰極限、連續流動極限等等。導致熱管在高熱流密度、復雜環境下的傳熱能力下降。

熱管是一個內壁具微結構的真空腔體，當熱量由熱源傳導至均熱板的蒸發區時，腔體里面的工質會在低真空度的環境中，便會開始產生液相汽化的現象，此時工質吸收熱能并且體積迅速膨脹，氣相的工質會很快充滿整個腔體，當氣相工質接觸到一個比較冷的區域時便會產生凝結的現象，藉由凝結的現象釋放出在蒸發時累積的熱，凝結后的液相工質會藉由微結構的毛細現象再回到蒸發熱源處，此運作將在腔體內週而復始進行，這就是均熱板的運作方式。又由於工質在蒸發時微結構可以產生毛細力，所以均熱板的運作可不受重力的影響。

一種新型的熱管-均熱板(Vapor?Chamber)，均熱板與熱管的原理與理論架構是相同的，但是熱傳遞的方式不相同，在熱管內部，蒸汽的流動方式是近似一維的，因此熱管熱量傳遞的方式是線性傳遞；而在均熱板內部，蒸汽的流動方式是近似二維的，因此均熱板的熱量傳遞方式是平面傳遞方式，比熱管更快，更有效率。進一步講，均熱板可以在更大的面積上采用相變傳熱方式，利用相變的傳熱可以解決傳統熱管的種種限制。目前已有的均熱板可以達到150W左右的散熱，另外，均熱板還具有以下的優點：(1)性能受重力的影響小；(2)結構緊湊，重量輕；(3)可以采取不同的冷卻方式，如風冷，水冷等；(4)節省貴重金屬材料，成本價格低廉。

目前的均熱板技術仍然不十分成熟，結構單一，散熱效果不是十分顯著，距離量產化規模化還有很大的距離，這主要是因為均熱板的結構、冷卻方式、工藝等研究仍然不充分。但是依據科研理論研究的成果，均熱板在散熱方面有非常廣闊的前景與潛力。因此，如何對均熱板進行優化、挖掘潛力以及降低生產成本是關系到均熱板能否在未來應用于實際的電腦、通訊設備的關鍵性問題。

現有均熱板主要有以下幾方面的問題：(1)目前已有的均熱板結構過于龐大，導致無法實際應用于微小電子設備的散熱；(2)內部結構比較復雜，生產加工工藝不適宜量產化需求；(3)散熱能力有限，尤其是在復雜工況下的散熱能力仍然不是十分理想。

實用新型內容

為了克服現有的均熱板存在種種缺陷的不足，本實用新型的目的在于：提供一種均熱板，該均熱板能夠優化均熱板的結構，充分挖掘均熱板的潛能，使其可實際應用于微小電子設備的降熱，并且可根據不同的散熱需求采用不同的冷卻方式。

本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案如下：

一種均熱板，它包括上下兩部分，上面部分為冷凝部分，下面部分為蒸發部分，冷凝部分中的冷凝板與蒸發部分中的蒸發板通過焊接結合為一體；冷凝板的冷凝面與蒸發板的蒸發面相對而置；冷凝板、蒸發板的中心設有凹槽，四邊形成小突臺，冷凝板和蒸發板四邊的突臺相互配合后通過焊接使冷凝板與蒸發板相對位置固定，冷凝板和蒸發板的中心凹槽相對而置形成腔體，在凹槽內進行燒結銅粉處理，在腔體內充入工作介質。

在冷凝板和蒸發板結合后形成的腔體內部具有毛細結構。