一种具有复合结构的均热板的制作方法

1.本实用新型涉及电子元件散热技术领域，具体为一种具有复合结构的均热板。


背景技术：

2.随着电路集成化的程度越来越高，封装密度以及工作频率不断提高，使得单位容积的电子元件发热量和单个芯片的能耗加大，设备紧凑化结构的设计又使得散热更加困难，因而迫切需要解决高效散热技术难题。
3.传统的空气自然对流、空气强制对流、液体自然对流等冷却方式已很难满足电子领域进一步发展的需求；液体强制对流和气/液相变等特种散热方式，已成为目前和今后一段时间内电子领域散热方式的选择。热管式散热技术具有高传热性能，优良的等温性，无需额外动力驱动等优点，所以大量应用于电子电器设备的散热上。但其热传导方式是一维的，在某些应用场合会受限于较小的传热面积和较大的接触热阻，使得传热能力受限。均热板相比普通热管，热传导的方式不相同，其热传导方式二维的，是面的热传导方式，可以迅速将一个或多个集中点热源的高热流密度近乎等温的均布到一个大的平面，因而可迅速降低其热流密度；平面的结构可以直接与目前绝大多数的电子领域热源(芯片)直接接触，降低了系统的整体热阻。因此，均热板被广泛应用到电子散热领域。
4.然而，对于薄型均热板，或散热区域距离较远的均热板结构，其冷却液回流到加热源区域的阻力相对较高，使得均热板的散热性能受到影响。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于克服上述现有技术的不足之处，提供了一种具有复合结构的均热板。
6.为了实现以上目的，本实用新型提供如下技术方案：
7.一种具有复合结构的均热板，包括上盖板和下盖板，所述上盖板和所述下盖板之间密闭形成一空腔，在所述空腔内设有毛细结构和填充有冷却液，所述毛细结构包括多个烧结铜粉柱和毛细芯网，所述毛细芯网铺设在所述空腔内，多个所述烧结铜粉柱呈阵列排布在所述空腔内，所述烧结铜粉柱的一端连接所述上盖板，另一端连接所述下盖板；
8.所述下盖板设有蒸发台，所述蒸发台于所述下盖板的内侧凹陷，于所述下盖板的外侧凸起；所述下盖板的内侧还开设有由多条沟槽构成的毛细流道，所述毛细流道汇聚于所述蒸发台并向外发散。
9.在一个优选的方案中，所述蒸发台呈多边形，所述毛细流道包括多条第一流道，所述第一流道的沟槽平行排布，每条所述第一流道设置在所述蒸发台对应一边的外侧，所述第一流道的延伸方向垂直于所述蒸发台对应一侧边的延伸方向。
10.进一步的，所述毛细流道还包括多条第二流道，所述第二流道的沟槽呈扇形排布，每条所述第二流道设置在相邻的两条所述第一流道之间。
11.在一个优选的方案中，还包括多个支撑柱，所述支撑柱呈阵列排布在所述空腔内，
所述支撑柱的一端连接所述上盖板，另一端连接所述下盖板。
12.进一步的，所述支撑柱开设有上下贯穿的通孔，所述通孔形状和所述烧结铜粉柱形状相适应，所述支撑柱套设在所述烧结铜粉柱外侧。
13.在一个优选的方案中，所述毛细芯网开设有多个安装孔，所述烧结铜粉柱和所述支撑柱穿过对应的所述安装孔，以连接所述上盖板和所述下盖板。
14.进一步的，所述毛细芯网包括第一铜网和第二铜网，所述第一铜网和第二铜并列铺设在所述下盖板的内侧，所述第一铜网位于靠近所述下盖板的一侧，所述第一铜网的编织密度大于所述第二铜网。
15.进一步的，所述毛细芯网还包括第三铜网，所述第三铜网铺设在所述上盖板的内侧。
16.在一个优选的方案中，所述烧结铜粉柱的铜粉的形态为树枝状和球状混合。
17.在一个优选的方案中，所述下盖板的边缘开设有注液接口。
18.与现有技术相比，本实用新型具有如下的有益效果：
19.所述蒸发台在所述下盖板的内侧凹陷，形成蓄水池的结构，使所述冷却液更好地汇聚在一起，利于冷却水更好地吸收热量，提高吸热的稳定性和效率；
20.在所述下盖板内侧开设有由多条构成的毛细流道，且所述毛细流道汇聚于所述蒸发台并向外发散排布方式，可以更好地引导和促进所述冷却液回流至所述蒸发台，达到快速回流的效果。
附图说明
21.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
22.图1是本实用新型中均热板的爆炸图；
23.图2是本实用新型中下盖板的示意图；
24.图3是本实用新型中烧结铜粉柱和支撑柱的示意图；
25.图4是本实用新型中毛细芯网的爆炸图；
26.附图标号说明：
27.1-上盖板；
28.2-下盖板；21-凹台；22-凸缘；23-注液接口；24-蒸发台；25-毛细流道；251-第一流道；252-第二流道；
29.3-烧结铜粉柱；
30.4-支撑柱；
31.5-毛细芯网；51-第一铜网；52-第二铜网；53-第三铜网。
具体实施方式
32.为便于更好地理解本实用新型的目的、结构、特征以及功效等，现结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步说明。应注意的是，图中示出的特征不是必须按照比例绘
制。此外，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
33.除非另外定义，本公开使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。此外，在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
34.实施例
35.如图1所示，本实施例提供一种具有复合结构的均热板，包括上盖板1和下盖板2，所述上盖板1和所述下盖板2之间密闭形成一空腔，在所述空腔内设有毛细结构和填充有冷却液(图未示)，所述毛细结构包括多个烧结铜粉柱3和毛细芯网5，所述毛细芯网5铺设在所述空腔内，多个所述烧结铜粉柱3呈阵列排布在所述空腔内，所述烧结铜粉柱3的一端连接所述上盖板1，另一端连接所述下盖板2；所述下盖板2设有蒸发台24，所述蒸发台24于所述下盖板2的内侧凹陷，于所述下盖板2的外侧凸起；所述下盖板2的内侧还开设有由多条沟槽构成的毛细流道25，所述毛细流道25汇聚于所述蒸发台24并向外发散。
36.具体的，所述蒸发台24为蒸发端，所述上盖板1为冷凝端，所述蒸发台24贴合在电子设备中发热的电子元件上；所述冷却液(图未示)在所述蒸发台24上吸收电子元件的热量，迅速蒸发成气态，并上升至所述上盖板1处；气态的所述冷却液(图未示)扩散在整个所述上盖板1上，并所述上盖板1和外界空气换热，以冷却回液态；冷却后的所述冷却液(图未示)通过所述烧结铜粉柱3回流之所述下盖板2，并通过所述毛细芯网5和所述毛细流道25的引导，汇集在所述蒸发台24上；如此循环操作，可持续吸收发热的电子元件的热量，为电子设备散热，防止汇聚在电子元件里的热量过高而损坏电子设备。
37.所述蒸发台24在所述下盖板2的内侧凹陷，形成蓄水池的结构，使所述冷却液(图未示)更好地汇聚在一起，利于冷却水更好地吸收热量，提高吸热的稳定性和效率；在所述下盖板2内侧开设有由多条构成的毛细流道25，且所述毛细流道25汇聚于所述蒸发台24并向外发散排布方式，可以更好地引导和促进所述冷却液(图未示)回流至所述蒸发台24，达到快速回流的效果。
38.如图1、2所示，在本实施例中，所述上盖板1为平板；所述下盖板2中部凹陷，形成凹台21和所述凹台21外侧的凸缘22，所述凸缘22和所述上盖板1的边缘相互贴合且密封连接，使所述上盖板1和所述下盖板2之间形成所述空腔；所述凸缘22开设有注液接口23，所述注液接口23连通所述空腔，注液管(图未示)位于所述注液接口23内，并和所述注液接口23密封连接；在所述空腔内抽真空降压，并通过所述注液管(图未示)向所述空腔内注入所述冷却液(图未示)，所述冷却液(图未示)为水。
39.如图2所示，进一步的，所述凹台21内侧凹陷形成所述蒸发台24，且所述蒸发台24于所述下盖板2的外侧凸起，所述蒸发台24四边矩形；所述毛细流道25包括四条第一流道251和两条第二流道252(由于蒸发台24距离所述注液接口23一侧的所述凸缘22较近，因此
在所述蒸发台24靠近所述注液接口23一侧不设置所述第二流道252)；四条所述第一流道251分别设置在所述蒸发台24的四个边的一侧，每条所述第一流道251的沟槽平行排布，所述第一流道251的延伸方向垂直于对应所述蒸发台24对应一侧边的延伸方向，所述第一流道251的沟槽一端延伸至所述蒸发台24，另一端延伸至所述凸缘22；所述第二流道252设置在相邻的两个第一流道251之间(由于蒸发台24距离所述注液接口23一侧的所述凸缘22较近，因此在所述蒸发台24靠近所述注液接口23一侧不设置所述第二流道252)，每条所述第二流道252的沟槽呈扇形排布，所述第二流道252汇聚于所述蒸发台24对应的角，并向外发散；通过所述毛细流道25的毛细作用，将所述冷却液(图未示)引流至所述蒸发台24，如此，可促进所述冷却液(图未示)回流至所述蒸发台24。
40.如图1、3所示，在本实施例中，所述烧结铜粉柱3呈圆柱体，多个所述烧结铜粉柱3阵列排布在所述空腔内，所述烧结铜粉柱3的一端连接所述上盖板1，另一端连接所述下盖板2(排布在所述蒸发台24上的所述烧结铜粉柱3的高度相适应地提高)；所述烧结铜粉柱3由大小为150-200目的铜粉烧结而成，且铜粉的形态为树枝状和球状混合；当所述冷却液(图未示)在所述上盖板1上从气态冷却为液态后，通过所述烧结铜粉柱3的毛细作用，从上盖板1回流至所述下盖板2，如此，提高所述冷却液(图未示)回流速度。
41.如图1、3所示，在本实施例中，所述均热板还包括多个支撑柱4，所述支撑柱4呈圆柱体，其开设有上下贯穿的通孔，所述通孔形状和所述烧结铜粉柱3形状相适应；所述支撑柱4呈阵列排布，且每间隔一所述烧结铜粉柱3，套设一所述烧结铜粉柱3(排布在所述蒸发台24内的所述烧结铜粉柱3均套设有所述支撑柱4，且所述支撑柱4的高度相适应地提高)；所述支撑柱4的一端连接所述上盖板1，另一端连接所述下盖板2。所述支撑柱4用于支撑所述空腔，以防止所述空腔因气压过低而塌陷，如此以强化所述均热板的结构。
42.如图1、4所示，在本实施例中，所述毛细芯网5开设有多个安装孔，所述安装孔供对应的所述烧结铜粉柱3和所述支撑柱4穿过，使所述烧结铜粉柱3和所述支撑柱4连接所述上盖板1和所述下盖板2。
43.如图4所示，进一步的，所述毛细芯网5包括三张第一铜网51和一张第二铜网52；两张所述第一铜网51的形状和所述蒸发台24形状相适应，其并列设置，并铺设在所述蒸发台24上；另一张所述第一铜网51和一张所述第二铜网52的形状和所述凹台21相适应，其并列设置，并铺设在所述凹台21上，且所述第二铜网52位于远离所述凹台21的一侧；所述第一铜网51的编织密度大于所述第二铜网52，所述第一铜网51和所述第二铜网52用铜纤维经过九十度的交叉编织而成，其中，所述第一铜网51的铜纤维的直径为0.05(公差:+/-0.02)mm，其网孔的大小为200目；所述第二铜网52的铜纤维的直径为0.1(公差:+/-0.02)mm的，其网孔的大小为100目；如此，可增强其毛细作用力，进一步促进冷却液(图未示)回流至所述凹台21上。
44.如图4所示，进一步的，所述毛细芯网5还包括两张第三铜网53，两张所述第三铜网53并列设置，并铺设在所述上盖板1的内侧；所述第三铜网53用铜纤维经过九十度的交叉编织而成，所述第二铜网52的铜纤维的直径为0.1(公差:+/-0.02)mm的，其网孔的大小为100目；如此，通过所述第三铜网53的毛细作用，吸收从气态转为液态的所述冷却液(图未示)，以供所述烧结铜粉柱3吸收，促进所述冷却液(图未示)回流至所述下盖板2。
45.最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本
实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。