[發(fā)明專利]一種均熱板

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810651031.1
• 申請日: 2018-06-22
• 公開（公告）號: CN108444324A
• 公開（公告）日: 2018-08-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王長宏;趙雨亭;黃浩東;田中軒;馬瑞鑫
• 申請（專利權(quán)）人: 廣東工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: F28D15/02
• 分類號: F28D15/02;F28D15/04
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 羅滿

本發(fā)明公開一種均熱板，包括蒸發(fā)板、冷凝板和連接板，蒸發(fā)板與冷凝板正對設(shè)置，連接板用于將蒸發(fā)板與冷凝板連接以形成密閉腔室，且密閉腔室內(nèi)填充有工質(zhì)，蒸發(fā)板上設(shè)置有用于輸送工質(zhì)的槽道，槽道沿蒸發(fā)板周向分布，且槽道由蒸發(fā)板的中心向邊緣發(fā)散。本發(fā)明提供的均熱板，蒸發(fā)板和冷凝板設(shè)置仿生葉脈多邊形微通道結(jié)構(gòu)，在蒸發(fā)板槽道壁面和支撐柱周圍覆蓋親液性能吸液芯，使得壁面具有親液性能，提高槽道吸液芯的毛細(xì)性能，加快槽道吸液芯的吸液速度；在冷凝板槽道壁面和支撐柱周圍覆蓋疏液性能材質(zhì)，從而實現(xiàn)由冷凝板邊緣向中央漸進(jìn)疏液，加快工質(zhì)在主槽道的向下循環(huán)速度，從而縮短工質(zhì)回流路程，加快工質(zhì)回流速度，提高散熱效益。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及微電子器件散熱技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種均熱板。

背景技術(shù)

隨著電子封裝技術(shù)的飛速發(fā)展，電子芯片的集成度以及性能不斷提高，導(dǎo)致芯片功率不斷持續(xù)增加。目前芯片表面的平均熱流密度已經(jīng)超過了100W/cm²，并有繼續(xù)增加的趨勢。同時，芯片封裝完成后的芯片普遍存在局部熱量高的“熱點”問題，將導(dǎo)致芯片局部溫度急劇升高，影響芯片穩(wěn)定性。

針對溫度升高導(dǎo)致芯片失效的解決方案中，既包含風(fēng)冷、液冷、熱管等常規(guī)冷卻方式，也有諸如半導(dǎo)體冷卻、微噴射流技術(shù)、液態(tài)金屬散熱、碳纖維材料散熱等新型散熱方式。傳統(tǒng)的散熱方案由于受到結(jié)構(gòu)、空間、成本、可維護(hù)、噪音等多方面因素的制約，并不能滿足未來高熱流密度電子元件散熱要求，而新型的散熱技術(shù)又由于技術(shù)不成熟等原因尚不能得到大規(guī)模的應(yīng)用。

平板熱管是一種根據(jù)熱管工作原理而設(shè)計的新型散熱介質(zhì)，其主要結(jié)構(gòu)有外殼、吸液芯、工質(zhì)等，其工作原理為當(dāng)熱量由熱源通過平板熱管的蒸發(fā)區(qū)時，在低真空度的腔體內(nèi)，工質(zhì)液體沸騰氣化，在壓力差的作用下，氣體流向冷凝區(qū)，遇冷凝結(jié)放熱，并在毛細(xì)力的作用下沿吸液芯回流回蒸發(fā)區(qū)，而冷凝面的熱量由平板熱管外部其他散熱方式帶走。雖然工作原理相似，但是與熱管一維線性的傳熱方式相比，平板熱管的傳熱方式為二維面上傳熱，因此具有更好的傳熱性能與均溫性。然而現(xiàn)有的平板熱管工質(zhì)回流主要依靠吸液芯提供的毛細(xì)力，換熱的毛細(xì)極限和沸騰極限比較小，另外由于吸液芯的存在，靠近冷凝面冷凝后的液體工質(zhì)不能馬上回流而充斥在冷凝面附近的吸液芯上，使得傳熱熱阻加大，此外燒結(jié)吸液芯結(jié)構(gòu)本身需要消耗大量能源，并且燒結(jié)質(zhì)量很難控制。

因此，如何提供一種加快散熱液體工質(zhì)回流速度，提高換熱效率的電子芯片散熱裝置，是本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的技術(shù)問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種均熱板，能夠提高散熱液體工質(zhì)回流速度，為發(fā)熱量高的集成芯片提供更加可靠的散熱途徑以及更高的散熱效率。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種均熱板，包括蒸發(fā)板、冷凝板和連接板，所述蒸發(fā)板與所述冷凝板正對設(shè)置，所述連接板用于將所述蒸發(fā)板與所述冷凝板連接以形成密閉腔室，且所述密閉腔室內(nèi)填充有工質(zhì)，所述蒸發(fā)板上設(shè)置有用于輸送所述工質(zhì)的槽道，所述槽道沿所述蒸發(fā)板周向分布，且所述槽道由所述蒸發(fā)板的中心向邊緣發(fā)散。

優(yōu)選地，所述蒸發(fā)板的中心設(shè)置有用于容納所述工質(zhì)的容腔。

優(yōu)選地，所述冷凝板上設(shè)置有用于冷凝相變后的所述工質(zhì)的冷凝部，且所述冷凝部與所述容腔正對設(shè)置。

優(yōu)選地，所述槽道包括運(yùn)輸槽道和毛細(xì)槽道，所述運(yùn)輸槽道的首端與所述容腔連通，所述運(yùn)輸槽道的末端與所述毛細(xì)槽道連通。

優(yōu)選地，所述槽道還包括用于連接相鄰所述毛細(xì)槽道的連接槽道。

優(yōu)選地，所述冷凝板上還設(shè)置有輸送槽道和次毛細(xì)槽道，所述輸送槽道的首端與所述冷凝部連通，所述輸送槽道的末端與所述次毛細(xì)槽道連通。

優(yōu)選地，還包括設(shè)置在所述運(yùn)輸槽道內(nèi)壁上且具有親液性能的復(fù)合吸液芯。

優(yōu)選地，所述復(fù)合吸液芯的厚度由所述蒸發(fā)板的中心向邊緣遞減。