[發明專利]一種具有支撐柱和溝槽復合結構的均熱板

在審

• 申請號: 201910344604.0
• 申請日: 2019-04-26
• 公開（公告）號: CN110108139A
• 公開（公告）日: 2019-08-09
• 發明（設計）人: 徐志佳;趙豪;王清輝;李靜蓉;鄧大祥
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: F28D15/04
• 分類號: F28D15/04;H05K7/20
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 何淑珍;江裕強

本發明公開了一種具有支撐柱和溝槽復合結構的均熱板，包括上蓋板和下蓋板，上蓋板的空腔中設置冷凝端吸液芯，下蓋板的空腔中設置蒸發端吸液芯，蒸發端吸液芯的中間設置環形空腔，且環形空腔的中心設置支撐柱，環形空腔外周為溝槽結構，支撐柱和溝槽結構均與冷凝端吸液芯接觸；上蓋板和下蓋板密封，且之間設置充液口。蒸發端吸液芯的空腔促進液體工質的蒸發以及對冷凝液體的收集，支撐柱形成液體回流通道降低中心區域壓降；溝槽的空腔部分有助于液體工質蒸發和工質向中心蒸發區域的回流，提升傳熱性能，溝槽的實體部分構成了冷凝液體的主要回流通道，加快冷凝回流過程；同時支撐柱和溝槽結構保證了均熱板的強度，有效避免了均熱板塌陷和熱變形。

技術領域

本發明設計光電器件散熱用均熱板，具體涉及一種具有支撐柱和溝槽復合結構的均熱板。

背景技術

隨著微電子技術、電信行業和能源等領域的快速發展，各種高熱通量器件，比如CPU、GPU、高強度發光二極管(LED)和太陽能電池等，正以高性能、輕量化和微型化的方向發展，與此同時，也引發了在有限的散熱空間內對高熱流和大功率芯片的散熱問題。電子元器件的性能對溫度很敏感，過高的溫度將對元件的性能產生顯著的影響，甚至將影響到整個系統的正常運行。而傳統的冷卻手段已經無法滿足現代高熱流電子元器件的散熱要求，因此需要新的散熱技術和散熱器件來解決這些問題。

均熱板作為一種新的散熱裝置，具有溫度分布均勻、冷凝面積大、重量輕、幾何柔韌性好和導熱系數高等優點，是解決目前散熱需求的理想方案。目前，燒結吸液芯和溝槽吸液芯結構是兩種常見的吸液芯結構，燒結吸液芯具有較大的毛細壓力和優良的蒸發傳熱性能，但滲透性和有效導熱系數較小。與此相反，溝槽芯具有較高的滲透性和導熱性，但其毛管壓力較小。這兩者的矛盾性需要取得一個平衡以充分發揮均熱板的性能，使得均熱板能夠在更高加熱功率下穩定運行。

CN 102706193A中公開了一種輻射狀漸寬式翅結構溝槽平板熱管及其加工方法，包括下底座、上蓋板和支撐環，下底座包括一個圓形基底，圓形基底上有一個圓形凸臺，其頂面呈中間低、外緣高的內錐形斜面，由中心向外呈輻射狀徑向分布有V形溝槽和脊，但是該平板熱管僅在凸臺頂面設有一毛細芯結構，溝槽部分為犁削加工而成，會造成毛細壓力不足；同時其溝槽結構較為緊湊，不利于工質充分蒸發，傳熱性能受到影響。

CN 104534906A中公開了一種具有嵌套式多孔吸液芯結構的平板熱管及其制造方法，上下金屬蓋板形成密閉腔體，其蒸發面加工有陣列排布的帶內凹槽的燒結多孔柱，冷凝面加工出與該凹槽配合的多孔凸起，兩者緊密配合形成多孔結構柱，但該平板熱管僅有燒結多孔柱能提供冷凝回流通道，沒有形成連續的通道，不利于工質快速回流，且燒結柱提供的毛細壓力有限，會影響傳熱性能的提升。

發明內容

本發明的主要目的在于克服現有技術中的上述缺陷，提供一種具有支撐柱和溝槽復合結構的均熱板，其能夠在高加熱功率下穩定運行，滲透性、毛細壓力和有效導熱系數都較好。

本發明通過以下技術方案實現。

一種具有支撐柱和溝槽復合結構的均熱板，包括上蓋板和下蓋板，上蓋板的空腔中設置冷凝端吸液芯，下蓋板的空腔中設置蒸發端吸液芯，蒸發端吸液芯的中間設置有環形空腔，且環形空腔的中心設置支撐柱，環形空腔外周為溝槽結構，支撐柱和溝槽結構均與冷凝端吸液芯接觸；上蓋板和下蓋板密封，且二者之間設置充液口。

進一步的，所述蒸發端吸液芯和冷凝端吸液芯均是金屬粉末燒結而成。

進一步的，上蓋板的端部設置充液口的上半部分，下蓋板的相應位置設置充液口的下半部分，當上蓋板和下蓋板焊接密封后，充液口的上半部分和下半部分對接形成充液口。

進一步的，所述金屬粉末為銅粉、鋁粉或鎳粉，且金屬粉末的粒徑為25μm～150μm。

進一步的，所述上蓋板和下蓋板通過焊接密封在一起。