一种散热片的制作方法

文档序号:25581350发布日期:2021-06-22 15:52阅读:96来源:国知局
一种散热片的制作方法

本新型涉及传热技术领域,尤其涉及一种散热片。



背景技术:

随着电子产品性能提升,芯片功耗越来越大,热流密度也越高。目前常用的吹胀式散热片包括两块铝板,其中一块铝板上用石墨印刷出内部管路形状,再将两块铝板热轧复合后吹胀,吹胀板的内部管路充入冷媒,通过冷媒在内部管路中气化、冷凝达到散热效果,但液态冷媒与吹胀板的管路内壁有附着力从而无法回流,管路内部的冷媒难以循环相变,导致吹胀板传热能力变差,无法满足散热需求。

目前也出现了一些技术优化散热片的散热能力,在铝板上烧结毛细结构,再将铝板钎焊复合,但烧结毛细结构的工艺较为复杂,成本很高,且散热效果有限。

因此,提供一种传热性能更好的散热片是本领域需要解决的技术问题。



技术实现要素:

为了解决上述技术问题,本新型提供了一种散热片。

根据本申请的一个方面,提供了一种散热片,包括:散热片本体,设置在散热片本体中的环形管路;环形管路包括沿着散热片本体依次顺序连接的多个散热节点以及连通起始散热节点和终止散热节点的回流管路;环形管路中密封有冷媒。

可选择地,散热节点包括依次顺序连接的蒸发端、第一管、冷凝端和第二管;沿多个散热节点的设置顺序,散热节点的第二管与相邻的散热节点的蒸发端连通;散热片处于工作状态时,散热节点的蒸发端靠近热源。

可选择地,散热节点的蒸发端设置在散热片本体的第一端,冷凝端设置在散热片本体的第二端,蒸发端和冷凝端间隔交错设置。

可选择地,回流管路环绕多个散热节点的冷凝端,回流管路的两端分别与起始散热节点和终止散热节点连通。

可选择地,环形管路的多个散热节点的蒸发端的长度总和大于多个散热节点总高度的二分之一。

可选择地,散热节点的高度值h小于蒸发端和冷凝端的最大温差值的六倍,其中,蒸发端和冷凝端的最大温差值是指散热片处于满负荷状态时,散热节点的蒸发端和冷凝端温差值。

可选择地,回流管路的横截面积大于或等于散热节点的横截面积。

可选择地,散热节点的横截面积为0.5mm2~2.3mm2

可选择地,散热节点的截面宽度小于或等于1.2mm。

可选择地,散热片本体包括固定连接的第一板和第二板,第一板和/或第二板中设置有环形管路;第一板包括第一铝基板和设置在第一铝基板上的第一复合层,第二板通过第一复合层与第一板连接。

本申请提供了一种散热片,包括散热片本体和设置在散热片本体中的环形管路,环形管路中密封有冷媒。其中,环形管路包括沿着散热片本体顺序连接的多个散热节点,本申请散热片在应用时,散热节点靠近热源的蒸发端和远离热源的冷凝端形成压力差,散热片在逆重力或平放时环形管路中的冷媒都能循环流动。

附图说明

构成本新型的一部分的附图用来提供对本新型的进一步理解,本新型的示意性实施例及其说明用于解释本新型,并不构成对本新型的不当限定。在附图中:

图1是一示例中散热片的结构示意图;

图2是一示例中散热节点20的分布示意图;

图3是一示例中散热节点20的示意图;

图4是一示例中散热片的结构示意图;

图5是一示例中散热片的结构示意图;

图6是一示例中散热片的结构示意图。

具体实施方式

为使本新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本新型实施例中的附图,对本新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本新型保护的范围。需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征向量可以相互任意组合。

随着电子产品性能提升,芯片功耗越来越大,热流密度也越高。目前常用的吹胀式散热片包括两块铝板,其中一块铝板上用石墨印刷出内部管路形状,再将两块铝板热轧复合后吹胀,吹胀板的内部管路充入冷媒,通过冷媒在内部管路中气化、冷凝达到散热效果,但液态冷媒与吹胀板的管路内壁有附着力从而无法回流,管路内部的冷媒难以循环相变,导致吹胀板传热能力变差,无法满足散热需求。

目前也出现了一些技术优化散热片的散热能力,在铝板上烧结毛细结构,再将铝板钎焊复合,但烧结毛细结构的工艺较为复杂,成本很高,且散热效果有限。

本申请提供了一种散热片,包括散热片本体和设置在散热片本体中的环形管路,环形管路中密封有冷媒。其中,环形管路包括沿着散热片本体顺序连接的多个散热节点,本申请散热片在应用时,散热节点靠近热源的一端和远离热源的一端形成压力差,散热片在逆重力或平放时环形管路中的冷媒都能循环流动。

如图1所示,本申请的一个实施例,散热片包括:散热片本体1,设置在散热片本体1中的环形管路2;环形管路2包括沿着散热片本体1依次顺序连接的多个散热节点20以及连通起始散热节点和终止散热节点的回流管路25;环形管路2中密封有冷媒。

环形管路2多个散热节点20沿着散热片本体1设置,起始散热节点和终止散热节点通过回流管路25连通,本申请的散热片在应用时,环形管路2靠近热源的一端和远离热源的一端形成压力差,环形管路2靠近热源一端的部分冷媒受热相变成气相,冷媒沿着环形管路2远离热源的一端流动,冷媒在环形管路2远离热源的一端遇冷再次相变成液相,冷媒在环形管路2靠近热源的一端和远离热源的一端的压力差的作用下,回流到环形管路2靠近热源的一端,冷媒能够在环形管路2中循环流动,循环蒸发、冷凝的相变过程,使得本申请的散热片能够持续具有良好的散热性能。

本申请将环形管路2的多个散热节点20设计为沿着散热片本体1设置,多个散热节点20的管路横截面积更小,冷媒在细小的管路中以气泡、液珠的形态存在,具体来说,散热节点20的蒸发端21的部分冷媒相变时,从蒸发端21形成气泡向冷凝端23流动,气泡形态的冷媒流动到冷凝端23遇冷破裂形成液珠,冷凝端23的部分冷媒以液珠形态向蒸发端21回流,完成换热。冷媒以气泡形态和液珠形态完成相变换热,散热板的散热速度更快、散热效率更高。

作为本申请的一个实施例,本实施例中的大部分内容与上述实施例相同,不同之处在于,如图1所示,散热节点20包括依次顺序连接的蒸发端21、第一管22、冷凝端23和第二管24。沿多个散热节点20的设置顺序,散热节点20的第二管24与相邻的散热节点20的蒸发端21连通。

散热片处于工作状态时,散热节点20的蒸发端21靠近热源,蒸发端21和冷凝端23形成压力差。

本申请将环形管路2设计为包括多个环形管路2,且多个环形管路2依次顺序连通,使得每个散热节点20的蒸发端21在受热时,散热节点20的蒸发端21的冷媒受热相变成气态后,气态冷媒可通过第一管22流向冷凝端23、或通过第二管24流向相邻的散热节点20的冷凝端23;气态冷媒在冷凝端23遇冷相变成液态冷媒,可通过第一管22流回蒸发端21或通过第二管24流到相邻散热节点20的蒸发端21。本申请的多个散热节点20的设置方式,加速了冷媒在环形管路2中的相变效率,在同等程度下,加快散热速度,能够更快散热。

作为本申请的一个实施例,本实施例中的大部分内容与上述实施例相同,不同之处在于,散热节点20的蒸发端21设置在散热片本体1的第一端11,冷凝端23设置在散热片本体1的第二端12,蒸发端21和冷凝端23间隔交错设置。

在此条件下,散热节点20的蒸发端21和冷凝端23间隔交错设置,第一管22可以预定角度倾斜连接蒸发端21和冷凝端23,散热片在应用时,便于冷媒在散热节点20中相变回流、循环散热;第二管24也可以预定角度倾斜连接冷凝端23和相邻的散热节点20的蒸发端21,进一步便于冷媒在环形管路2中相变回流、循环散热。

散热节点20的蒸发端21和冷凝端23间隔交错设置,第一管22倾斜设置和/或第二管倾斜设置,进一步便于冷媒在环形管路2中循环流动,使得本申请的散热板在抗重力或水平使用时,冷媒仍能够顺利流动,散热片的散热能力不受使用位置或使用角度的影响。

作为本申请的一个实施例,本实施例中的大部分内容与上述实施例相同,不同之处在于,回流管路25环绕多个散热节点20的冷凝端23,回流管路25的两端分别与起始散热节点、终止散热节点连通。

在此条件下,回流管路25环绕多个散热节点20的冷凝端23,连通起始散热节点和终止散热节点,回流管路25充分利用散热片本体1的散热面积,同时辅助两端的散热节点20散热,避免边缘散热节点20局部热聚积。

作为本申请的一个实施例,本实施例中的大部分内容与上述实施例相同,不同之处在于,多个散热节点20的蒸发端21的总长度大于多个散热节点20的冷凝端23的总长度,在此条件下,液态冷媒在多个散热节点20的蒸发端21相变成气态的效率高于气态冷媒在多个散热节点20的冷凝端23相变冷凝的效率,散热片在应用时,环形管路2靠近热源的一端的压力恒低于环形管路2远离热源的一端的压力,即使散热板的使用状态为抗重力或水平状态,冷媒在环形管路2两端压力差作用下能够克服重力,顺序循环流动,本申请的散热片持续具有良好的散热能力。

作为本申请的优选实施例,每个散热节点20的蒸发端21的长度大于冷凝端23的长度,在此条件下,每个散热节点20的蒸发端21和冷凝端23具有压力差,有助于进一步加快冷媒循环速度,提高散热效率,散热片持续具有良好的散热效果。

作为本申请的一个实施例,本实施例中的大部分内容与上述实施例相同,不同之处在于,环形管路2的多个散热节点20的蒸发端21的长度总和大于多个散热节点20的总高度的二分之一。

如图2所示,以如图2示意的角度,环形管路2包括由下向上依次设置的n个散热节点20,n为大于1的正整数。由下往上n个散热节点20的蒸发端21的长度依次为l1、l2…ln,n个散热节点20的蒸发端21的长度总和l1+l2+…ln,大于散热板基板1的多个散热节点20的总高度的二分之一。

作为本申请的一个实施例,本实施例中的大部分内容与上述实施例相同,不同之处在于,如图2所示,散热节点20的高度值h小于蒸发端21和冷凝端23的最大温差值的六倍,其中,蒸发端21和冷凝端23的最大温差值是散热片处于满负荷状态时,指散热节点20的散热节点20的温差值。

环形节点20的蒸发端21的长度增加有利于增加蒸发端21和冷凝端23的压力差增大,从而有利于环形管路2的抗重力性。环形节点20的蒸发端21和冷凝端23交错设置,环形节点20的高度影响蒸发端21和冷凝端23的设置长度。

本申请发明人发现,每节散热节点20的高度值h大于散热节点20的蒸发端21和冷凝端23的最大温差值,且小于蒸发端21和冷凝端23的最大温差值的六倍,环形节点20的蒸发端21和冷凝端23的设置长度有助于冷媒在环形管路2中顺利流动,提高散热效率。尤其是在散热节点20的高度h为蒸发端21和冷凝端23的最大温差值的二至五倍时,散热片的散热效率最高,散热速度最快。

其中,本申请中散热节点20的高度值h的单位为毫米(mm),例如散热节点20的蒸发端21和冷凝端23的最大温差为6℃时,蒸发端21和冷凝端23的最大温差值为6,散热节点20的高度值h为12~30,散热节点20的高度为12~30mm。

作为本申请的一个实施例,本实施例中的大部分内容与上述实施例相同,不同之处在于,回流管路25的横截面积大于或等于散热节点20的横截面积。

在此条件下,冷媒在回流管路25中的流动速度低于冷媒在散热节点20中的流动速度,进一步增加环形管路2靠近热源的一端和远离热源的一端的压力差,提高散热板的散热效果和散热速率。

作为本申请的一个实施例,本实施例中的大部分内容与上述实施例相同,不同之处在于,散热节点20的横截面积为0.5mm2~2.3mm2。例如,散热节点20的横截面积为0.6mm2、0.7mm2、0.8mm2、0.9mm2、1.0mm2、1.1mm2、1.2mm2、1.3mm2、1.4mm2、1.5mm2、1.6mm2、1.7mm2、1.8mm2、2mm2、2.1mm2或2.2mm2

作为本申请的一个实施例,本实施例中的大部分内容与上述实施例相同,不同之处在于,散热节点20的截面宽度小于或等于1.2mm。例如,散热节点20的截面宽度可以为1.1mm、1.0mm、0.9mm、0.8mm、0.7mm、0.6mm或0.5mm。

其中,散热节点20的横截面为方形或圆形等规则形状,散热节点20的截面宽度是指散热节点20的横截面的宽度或直径。

作为本申请的一个实施例,本实施例中的大部分内容与上述实施例相同,不同之处在于,如图4所示,散热片本体1包括固定连接的第一板10和第二板15,第一板10和/或第二板15中设置有环形管路2。第一板10包括第一铝基板101和设置在第一铝基板101上的第一复合层102,第二板15通过第一板10的第一复合层102与第一板10钎焊连接。

作为本申请的一个实施例,本实施例中的大部分内容与上述实施例相同,不同之处在于,第一板10包括第一铝基板101和设置在第一铝基板101上的第一复合层102,第二板15包括第二铝基板151和设置在第二铝基板151上的第二复合层152,第一板10第二板15通过第一复合层102与第二复合层152钎焊连接。

作为本申请的一个实施例,本实施例中的大部分内容与上述实施例相同,不同之处在于,如图4、5所示,散热片本体1可为两个独立的板对位贴合形成的结构。其中,构成散热片本体1的板包括复合层和铝基板。

在此实施例中,如图5所示,两块板对位贴合密封后,形成散热片本体1,第一板10上设有第一管路,第二板15上设有第二管路,第一管路和第二管路对位贴合后,形成环形管路2。

其中,第一板10和第二板15中的至少一块板上设置有复合层,第一板10和第二板15通过钎焊,复合层熔化再固化后连接在一起。

本申请所提供的散热片中,散热片本体1可为一体结构,散热片本体1是由一块板以预设的凹槽为中线翻折形成,凹槽翻折后形成环形管路2。具体地,构成散热片本体1的板包括复合层和铝基板。

具体地,如图5所示,第一板10包括第一铝基板101和设置在第一铝基板101上的第一复合层102,第一板10和第二板15对位贴合,第一管路和第二管路形成环形管路2,高温钎焊第一板10和第二板15,钎焊温度高于第一复合层102的熔点,第一复合层102熔化再固化,第一板10和第二板15连接在一起。

或如图6所示,第一板10包括第一铝基板101和设置在第一铝基板101上的第一复合层102,第二板15包括第二铝基板151和设置在第二铝基板151上的第二复合层152,第一板10和第二板15对位贴合,第一管路和第二管路形成环形管路2,高温钎焊第一板10和第二板15,钎焊温度高于第一复合层102和第二复合层的熔点,第一复合层102和第二复合层152熔化再固化,第一板10和第二板15连接在一起。

需要说明的是,在本文中,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上实施例仅用以说明本新型的技术方案而非限制,仅仅参照较佳实施例对本新型进行了详细说明。本领域的普通技术人员应当理解,可以对本新型的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本新型技术方案的精神和范围,均应涵盖在本新型的权利要求范围当中。

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