[發明專利]一種熱管真空充液及除氣方法及其設備

有效

• 申請號: 201210177728.2
• 申請日: 2012-05-31
• 公開（公告）號: CN102679782A
• 公開（公告）日: 2012-09-19
• 發明（設計）人: 李勇;何成彬;曾志新
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: F28D15/04
• 分類號: F28D15/04
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 齊榮坤

技術領域

本發明涉及熱管在真空環境下充填工質以及除去不凝性氣體技術領域，具體是指一種熱管真空充液及除氣方法及其設備。

背景技術

隨著IC制造技術的快速發展，目前單個芯片上集成的晶體管數目已經上億，功耗及芯片連線密度越來越高，可散熱面積小，使得熱流密度急劇增加，芯片溫度顯著上升，嚴重影響其工作可靠性和使用壽命。因此，具有高導熱率、高可靠性、熱響應快、無需額外電力驅動等特點的微熱管已成為航空及光電子領域普遍使用的理想導熱元件。

在熱管生產中，需要對待加工銅管進行工質灌注和雜氣消除。目前存在的加工方法有兩種，第一種先對銅管進行抽真空，然后再進行工質灌注。缺點是把銅管抽至高真空度的時間較長，而且工質在較低真空下迅速汽化，較難實現精準的工質灌注。第二種方法是先對銅管進行工質灌注，然后進行沸騰排氣法或者抽真空排氣法。缺點是受環境的影響較大，會有工質的損失，而且銅管需要預留一定長度作為集氣段裁掉，浪費金屬材料。

發明內容

本發明的目的在于克服上述現有技術的缺點和不足，提供一種熱管真空充液及除氣方法及其設備，以克服目前熱管真空除氣技術存在的不足之處，并提高熱管質量和生產效率。

本發明通過下述技術方案實現：

一種熱管真空充液及除氣方法，內部含有毛細結構的待加工熱管在作用管道中先后完成抽真空、工質灌注以及分離剩余不凝性氣體過程，所述抽真空是把待加工熱管內部的大部分氣體抽走，達到一定真空度；所述工質灌注是關閉連接所述真空系統與所述作用管道之間的真空電磁閥以及作用管道中間的電磁閥，打開連接所述灌注系統和所述作用管道之間的針閥，填入所需工質量；

所述分離剩余不凝性氣體是關閉連接所述灌注系統和所述作用管道之間的針閥，所述加熱模塊開始加熱待加工熱管的尾部，使待加工熱管管內的工質受熱蒸發成氣體形成蒸汽壓，推動其內不凝性氣體往上移動，擠壓在所述作用管道下腔的頂部，水蒸汽遇到該下腔內較冷的工質重新凝結成液體，吸附在待加工熱管內的毛細結構，在自重和毛細作用下，回流至待加工熱管底部，當待加工熱管管內整個過程到達平衡后，封口模具把待加工熱管管口壓合，完成熱管真空充液及除氣。

上述述待加工熱管是沒經過縮頸的直管或者是經過縮頸的變徑銅管。

上述工質量是填滿所述作用管道下腔所需的量加上填充待加工熱管的設定量。

一種熱管真空充液及除氣設備，包括真空系統、灌注系統、作用管道、加熱模塊以及封口模具，所述作用管道中間設有一電磁閥，作用管道被該電磁閥分成上腔和下腔兩部分，真空系統由一真空電磁閥連接作用管道的上腔，灌注系統由一針閥連接作用管道的下腔，封口模具設置于待加工熱管的管口側，加熱模塊設置于待加工熱管的尾部。

上述上腔連接一氣源，并設有一控制其通斷的截止閥；下腔設有一熱管真空密封夾持裝置，該熱管真空密封夾持裝置內嵌有溫度傳感器；加熱模塊連接有溫度控制裝置。

與現有技術相比本發明的有益效果在于：集工質灌注和雜氣消除于一體，不需要把熱管內部抽至很高的真空度，生產效率高；不需要預留一定長度的熱管收集不凝性氣體，節省金屬材料；沒有工質損失，工質充填量精度高。

本發明技術手段簡便易行，具有積極的技術效果與推廣應用價值。

附圖說明

圖1為本發明熱管真空充液及除氣設備的結構示意圖；

圖2a為經過縮頸的待加工熱管的示意圖；

圖2b為未經縮頸的待加工熱管的示意圖。

附圖標記說明：真空系統1；真空電磁閥2；上腔3；電磁閥4；下腔5；真空密封夾持裝置6；加熱模塊7；作用管道8；氣源9；截止閥10；灌注系統11；針閥12；封口模具13；毛細結構14；待加工熱管15。

具體實施方式

下面結合具體實施例對本發明作進一步具體詳細描述，但本發明的實施方式不限于此，對于未特別注明的工藝參數，可參照常規技術進行。

實施例

如圖1所示。本發明熱管真空充液及除氣設備，包括真空系統1、灌注系統11、作用管道8、加熱模塊7以及封口模具13，所述作用管道8中間設有一電磁閥4，作用管道8被該電磁閥4分成上腔3和下腔5兩部分，真空系統1由一真空電磁閥2連接作用管道8的上腔3，灌注系統11由一針閥12連接作用管道8的下腔5，封口模具13設置于待加工熱管15的管口側，加熱模塊7設置于待加工熱管15的尾部。

所述上腔3連接一氣源9，并設有一控制其通斷的截止閥10。