一种基于液态金属的均温结构的制作方法

本技术涉及电子热控，尤其涉及一种基于液态金属的均温结构。

背景技术：

1、随着设备性能不断提高，飞行器系统向着高集成度、多功能、智能化的方向快速发展。伴随其探测指标的提高，相控阵飞行器发射功率、探测距离、开机时间不断提升，造成阵面发热功耗的攀升，t/r组件热流密度已达到100w/cm2水平。受空间与重量限制，提升相控阵热控系统导热和均温性性能，进一步挖掘结构热容迫在眉睫。

2、目前热控系统设计主要以可靠性高、工作寿命长、经济性能好的被动热控措施为主。热控系统热导率与热容的提升一直是大功率微波、电子设备热设计的重点方向。利用相变储热技术，在有限重量、空间下提升系统热容已是大功率设备热控的主要途径，固液相变、固固相变均取得广泛发展，在飞行器领域也获得大量研究应用经验。但是高储热的相变材料导热性能普遍不佳，需要其他的措施辅助传热。

3、现有高导热措施中，相变热管类产品虽具备高导热的性能，但很难适应目前环境加速度等条件影响；石墨类材料具有较高的平面导热率，但厚度方向导热系数较差，反而阻碍了电子器件高热流密度的传递。仅仅依靠现有导热材料及措施无法达到理想的热控效果。

4、因此，需要提供一种新的均温结构，用于实现对电子器件的发热现象进行温度控制和有效散热。

技术实现思路

1、鉴于上述的分析，本实用新型旨在提供一种基于液态金属的均温结构，用以解决现有技术中电子元器件密集的产品的快速散热的问题。

2、本实用新型的目的主要是通过以下技术方案实现的：

3、一种基于液态金属的均温结构，包括：金属基板、电磁泵、工质流道和相变材料；所述金属基板与需要散热的印制板表面贴合；所述相变材料设置在所述金属基板上；所述工质流道嵌套安装在金属基板的内部，且所述工质流道上设置电磁泵；所述工质流道为环形流道，且内部装填液态金属；所述电磁泵用于驱动所述液态金属在所述工质流道中循环流动。

4、进一步地，相变材料填充在金属基板的内部空腔中。

5、进一步地，工质流道具有多个半包围弯折。

6、进一步地，所述半包围弯折为矩形弯折或s形弯折。

7、进一步地，工质流道的延伸路线经过印制板上多个所述热源。

8、进一步地，所述金属基板的表面设置凸台结构，所述凸台结构的背侧为内凹的凹槽；所述凹槽能够与所述印制板表面的热源形状贴合。

9、进一步地，所述凸台结构的高度与热源的高度一致。

10、进一步地，所述工质流道为铜质管。

11、进一步地，所述工质流道的内壁镀镍处理。

12、进一步地，所述印制板通过螺钉固定安装在所述金属基板上。

13、本实用新型技术方案至少能够实现以下效果之一：

14、1.本实用新型的一种基于液态金属的均温结构，利用液态金属循环流动实现热量传递，在电磁泵的驱动下可以克服弹载环境加速度的影响，快速高效传递热量，实现温度均匀分布。

15、2.本实用新型的均温结构利用液态金属循环流动实现热量传递。电子设备中，热耗通常集中在若干主要芯片即热源中，快速的将集中热量分散至冷板的各个区域，有助于芯片温度控制。

16、本实用新型中，上述各技术方案之间还可以相互组合，以实现更多的优选组合方案。本实用新型的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分优点可从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点可通过说明书以及附图中所特别指出的内容中来实现和获得。

技术特征：

1.一种基于液态金属的均温结构，其特征在于，包括：金属基板(1)、电磁泵(2)、工质流道(3)和相变材料(4)；所述金属基板(1)与需要散热的印制板(6)表面贴合；所述相变材料(4)设置在所述金属基板(1)上；所述工质流道(3)嵌套安装在金属基板(1)的内部，且所述工质流道(3)上设置电磁泵(2)；所述工质流道(3)为环形流道，且内部装填液态金属；所述电磁泵(2)用于驱动所述液态金属在所述工质流道(3)中循环流动。

2.根据权利要求1所述的基于液态金属的均温结构，其特征在于，相变材料(4)填充在金属基板(1)的内部空腔中。

3.根据权利要求2所述的基于液态金属的均温结构，其特征在于，工质流道(3)具有多个半包围弯折。

4.根据权利要求3所述的基于液态金属的均温结构，其特征在于，所述半包围弯折为矩形弯折或s形弯折。

5.根据权利要求1-4任一项所述的基于液态金属的均温结构，其特征在于，工质流道(3)的延伸路线经过印制板(6)上的多个热源(5)。

6.根据权利要求5所述的基于液态金属的均温结构，其特征在于，所述金属基板(1)的表面设置凸台结构(101)，所述凸台结构(101)的背侧为内凹的凹槽；所述凹槽能够与所述印制板(6)表面的热源(5)形状贴合。

7.根据权利要求6所述的基于液态金属的均温结构，其特征在于，所述凸台结构(101)的高度与热源(5)的高度一致。

8.根据权利要求7所述的基于液态金属的均温结构，其特征在于，所述工质流道(3)为铜质管。

9.根据权利要求1所述的基于液态金属的均温结构，其特征在于，所述工质流道(3)的内壁镀镍处理。

10.根据权利要求1所述的基于液态金属的均温结构，其特征在于，所述印制板(6)通过螺钉固定安装在所述金属基板(1)上。

技术总结
本技术涉及一种基于液态金属的均温结构，属于电子热控技术领域，解决了现有技术中电子元器件密集的产品的快速散热的问题。包括：金属基板、电磁泵、工质流道和相变材料；所述金属基板与需要散热的印制板表面贴合；所述相变材料设置在所述金属基板上；所述工质流道嵌套安装在金属基板的内部，且所述工质流道上设置电磁泵；所述工质流道为环形流道，所述工质流道内部装填液态金属；所述电磁泵用于驱动所述液态金属在所述工质流道中循环流动。本技术通过液态金属在流道内循环流动，实现了对发热元器件密集的印制板的快速散热和有效均温。

技术研发人员：王志忠,刘利杰,郭明凯,黄江常,张金东
受保护的技术使用者：北京华航无线电测量研究所
技术研发日：20221231
技术公布日：2024/1/14