一种多层复合吸液芯平板微热管的制作方法

本实用新型用于微电子器件传热领域，特别是涉及一种强化传热性能的复合吸液芯平板 微热管。

背景技术：

微热管是以相变传热为基本工作原理的一种有效的散热器件。随着电子信息产业的发 展，电子产品散热问题关系到电子设备的寿命和可靠性，其性能随着温度的升高而降低，失 效率也随着其温度成指数关系。微型热管能成功解决微电子芯片等微小电子器件的散热问题， 并为其提供稳定的工作环境。微热管还可以满足许多灵敏器件高均温性的要求，所以微热管 在航天航空、生物、医疗等领域得到广泛的应用。而在微电子和LED照明和高热流密度的电 子芯片领域，平板微热管具有散热面积大，散热效果好、良好的启动性和均温性；易于制造 出光滑平整、几何适应性好的外表面，可与电子产品紧密贴合。

微热管的性能主要取决于吸液芯的性能，当毛细力抽回液体不能满足蒸发所需的量时， 蒸发端的吸液芯干涸，蒸发端管壁温度急剧上升，导致管壁烧坏。由于平板微热管内部极小 的空间以及低的充液率所以更需要增强内部吸液芯的毛细回流能力，减小热阻增加传热量。 因而平板微热管吸液芯的毛细力驱动液体回流的大小是制约微热管工作能力的关键因素。

因此，有必要提供一种能够增大毛细抽吸回流能力以及又有足够渗透率的新型平板微热 管，并且增强其传热导热性能和内部稳定性能。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于针对现有平板微热管制备方法的不足，提供一种具有高传热量的 的基于3D打印和激光加工技术的复合吸液芯式平板微热管，该复合吸液芯平板热管具有3D打 印不同结构的双层网状层以及激光加工出的毛细沟槽，提升毛细力促进工质回流，获得更高 传热量的平板微热管。

本实用新型的目的通过如下技术方案实现：

一种多层复合吸液芯平板微热管包括上盖板、微细沟槽基板、注液管、3D打印的双层网 状吸液芯；

所述微细沟槽基板，其通过铣刀开1～5mm深的槽，优选的2mm槽，并然后侧边开一个 1～2mm的微细槽，优选的1mm槽预准备放置注液管，然后通过光纤激光加工系统在槽内刻 蚀出50～200μm宽的微槽，优选的150mm宽完成管壳体的加工；

所述3D打印的双层网状吸液芯在计算机辅助设计(CAD)软件中设计出，双层的上层为 细网状结构下层为粗网菱形结构结构间通过支撑筋相连接并起支撑，并将所设计三维结构图 形导入至金属3D打印系统中，系统将三维图形进行切片处理，再通过铜金属粉末的逐层铺 粉的同时，激光对有结构的选区进行烧结成形，之后再铺一层铜金属粉末再次烧结，如此往 复得到三维的双层吸液芯结构，上层方形细网状结构在汽液分界面上提供大的毛细压力，与 液体接触的底层采用较粗的菱形网状提升渗透率减小工质的回流阻力；激光加工能够制备高 深宽比，尺寸合适，不对管壁进行破坏同时产生超亲水的表面，提高沟槽的回流能力；

所述注液管置于1～2mm的侧边槽内，封装后与外部相连起注液抽真空作用；

所述上盖板置于微细沟槽基板和3D复合吸液芯表面通过焊接封装整个平板微热管。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

(1)所制备的复合吸液芯的单层、双层或多层结构可以通过3D打印的方式定向得到各种结构 可以每层相同、也可得到多层各层不同的吸液芯结构；

(2)3D打印的网状结构可以再平板微热管内部起支撑作用防止内部沟槽吸液芯的压溃损坏；

(3)3D打印结构具有可定制的特点，针对不同尺寸大小，不同厚度容积大小的热管定制相应 的吸液芯复合支撑结构；

(4)激光加工可以在二维平面任意扫描，3D打印可制备任意形状的吸液芯，对于弯曲的热管 也可适用。

附图说明

图1是基于3D打印和激光加工技术的复合吸液芯平板微热管示意图。

图2是粗网菱形结构示意图。

图3是细网状结构示意图。

在图1中：1.上盖板；2.细网状结构；3.粗菱形结构；4.连接筋；5.微细沟槽基板；6.注 液管。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步详细说明。

实施例：

一种多层复合吸液芯平板微热管，如图1所示包括1.上盖板；2.细网状结构；3.粗菱形 结构；4.连接筋；5.微细沟槽基板；6.注液管。

一种多层复合吸液芯平板微热管包括以下步骤：

(1)首先用铣刀在基板开1～5mm深的槽，优选的2mm槽，并然后侧边开一个1～2mm 的微细槽，优选的1mm槽预准备放置注液管，然后通过光纤激光加工系统在槽内刻蚀出50 ～200μm宽的微槽，优选的150mm宽完成微细沟槽基板的加工；

(2)在计算机辅助设计(CAD)软件中设计出，双层的上层为细网状结构下层为粗网菱形 结构结构间通过支撑筋相连接并起支撑作用；

(3)将所设计三维结构图形导入至金属3D打印系统中，系统将三维图形进行切片处理， 再通过铜金属粉末的逐层铺粉的同时，激光对有结构的选区进行烧结成形，之后再铺一层铜 金属粉末再次烧结，如此交替往复得到三维的双层吸液芯结构；

(4)打印出来双层吸液芯结构贴紧放置在激光加工的微槽面上，形成复合吸液芯结构；

(5)之后在微细沟槽基板面盖上上盖板再对边缘进行焊接密封，并对通过注液口进行抽真 空注液再将注液管封口完成整个热管的封装。