[實用新型]毛細吸液芯及包含該毛細吸液芯的液冷相變式芯片散熱器

有效

• 申請號: 202022095437.1
• 申請日: 2020-09-22
• 公開（公告）號: CN213515204U
• 公開（公告）日: 2021-06-22
• 發明（設計）人: 李伍
• 申請（專利權）人: 昆山同川銅業科技有限公司
• 主分類號: F28D15/04
• 分類號: F28D15/04;H01L23/367
• 代理公司: 上海宏京知識產權代理事務所(普通合伙) 31297
• 代理人: 閆亞

本實用新型公開了毛細吸液芯及包含該毛細吸液芯的液冷相變式芯片散熱器，所述毛細吸液芯包括不銹鋼編織網，所述不銹鋼編織網表面設有納米級阻隔層，所述納米級阻隔層與液冷相變式芯片散熱器內的液態相變工質之間具有相容性，所述納米級阻隔層厚度為100～300nm。本實用新型中的毛細吸液芯通過采用不銹鋼編織網實現了毛細吸液芯的薄型化和輕量化，有助于芯片熱管理朝向薄型化和輕量化方向發展；由于不銹鋼編織網與液冷相變式芯片散熱器中的液態相變工質可能出現不相容的情況，本實用新型中通過在不銹鋼編織網表面設置納米級阻隔層解決上述問題。

技術領域

本實用新型涉及毛細吸液芯技術領域，具體涉及毛細吸液芯及包含該毛細吸液芯的液冷相變式芯片散熱器。

背景技術

隨著5G網絡的商業化運行,電子消費型產品如智能手機、ipad、筆記本電腦等電子產品快速迭代，電子消費產品輕量化、薄型化、柔性化設計逐漸成為用戶體驗的客觀要求，當然薄型化及輕量化設計對芯片熱管理也提出了更高的挑戰，芯片散熱不僅影響到其運行速度及穩定性，用戶體驗感，還會致命性的影響其使用壽命。縱觀芯片散熱管理，經歷了金屬材料導熱、heat pipe、石墨材料、液冷散熱(二相流潛熱Vapor Chamber)等關健技術的發展，特別是相變潛熱技術的應用已成為當下散熱設計的主流。目前，現有的液冷相變式芯片散熱器無法在保證散熱效果的同時滿足芯片熱管理對薄型化及輕量化的需求。

實用新型內容

本實用新型的目的是克服上述不足，提供了毛細吸液芯，通過采用不銹鋼編織網實現了毛細吸液芯的薄型化和輕量化，有助于芯片熱管理朝向薄型化和輕量化方向發展；由于不銹鋼編織網與液冷相變式芯片散熱器中的液態相變工質可能出現不相容的情況(長時間工作狀態下，不銹鋼與散熱器內的液態相變工質會發生反應影響毛細吸液芯的潛熱性能)，本實用新型中通過在不銹鋼編織網表面設置納米級阻隔層解決上述問題。此外，本實用新型還提供了液冷相變式芯片散熱器，采用在密閉的不銹鋼管體內設置利用毛細力促進工作流體吸放熱循環的毛細吸液芯的芯片散熱器方案，具有散熱效率更高的特點，且同時實現了薄型化和輕量化，有助于智能手機、ipad、筆記本電腦等電子產品朝向薄型化和輕量化方向發展。

為實現上述目的，本實用新型第一方面提供了毛細吸液芯，包括不銹鋼編織網，所述不銹鋼編織網表面設有納米級阻隔層，所述納米級阻隔層與液冷相變式芯片散熱器內的液態相變工質之間具有相容性，所述納米級阻隔層厚度為100～300nm。

通過采用上述技術方案，金屬材料中不銹鋼具有質量輕且屈服強度高的特點，本實用新型中通過采用不銹鋼編織網實現了毛細吸液芯的薄型化和輕量化，有助于芯片熱管理朝向薄型化和輕量化方向發展；由于不銹鋼編織網與液冷相變式芯片散熱器中的液態相變工質可能出現不相容的情況(長時間工作狀態下，不銹鋼與散熱器內的液態相變工質會發生反應影響毛細吸液芯的潛熱性能)，因此，本實用新型中通過在不銹鋼編織網表面設置納米級阻隔層解決上述問題。

進一步地，所述液冷相變式芯片散熱器內的液態相變工質為水時，所述納米級阻隔層為鎳層或銅層；所述液冷相變式芯片散熱器內的液態相變工質為鉀時，所述納米級阻隔層為鎳層。

進一步地，所述不銹鋼編織網包括至少兩層不銹鋼絲網層，所述不銹鋼絲網層由若干根不銹鋼絲編織而成，若干根所述不銹鋼絲的線徑各不相同。

通過采用上述技術方案，通過至少兩層金屬絲網層編織形成毛細吸液芯，有效提高了毛細吸液芯的毛細孔隙率及含水量，從而增加了毛細吸液芯的當量潛熱能力；采用不同線徑的金屬絲編織金屬絲網層，能夠顯著提高毛細吸液芯的毛細力，特別是長距離毛細回流設計，具有較好的換熱效果。

進一步地，所述不銹鋼絲為扁平帶狀結構，所述不銹鋼絲的寬度為20～100μm，所述不銹鋼絲網層的網孔的孔徑為20～100μm。

進一步地，所述不銹鋼絲的截面呈圓形，所述不銹鋼絲的線徑為20～100μm，所述不銹鋼絲網層的網孔的孔徑為20～100μm。