专利名称：一种平板烧结热管的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电子散热装置技术领域，特指一种应用于电子晶片散热系统中， 可大大降低晶片工作温度、提高工作效率、延长晶片寿命的平板烧结热管。
技术背景随着电子芯片技术的快速发展，电子设备的散热问题变得越来越重要。目前，电子设备的散热问题存在以下几个显著的特点1、局部热流密度越来越大，热量容易在局部发生聚焦，导致局部温度过高；2、热流密度分布不均，高热流密度通常仅仅局限在很小的范围内；3、在电子设备启动过程中，容易出现瞬时功率“飙升”，烧坏电子设备。因此，解决电子设备的散热问题冷却是重要手段，而电子设备冷却的关键是如何快速将热量导出，减少局部温度过高，防止出现热点而导致设备故障。为此，业内人士陆续开发了 vapor chamber (平板烧结热管)，并将其与散热器组合，以有效的解决现阶段电子设备的散热问题。一般公知的平板烧结热管的结构如图1所示，由壳体A、毛细组织B、支撑结构C、以及工作流体D所组成。该壳体A包含下壳板Al以及封合该下壳板的上壳板A2，该毛细组织B置于该壳体A内且毛细组织B内部形成有间隙空间Bi，该支撑结构C置于该间隙空间 Bl中，用以支撑毛细组织B及该壳体A，支撑结构C由板材冲压而成，形成连续弯折的波浪外形，在毛细组织B间形成两个或两个以上的间隔通道B2 ；将该下壳板Al、上壳板A2四边焊接接合，并灌注所需的工作流体D后，对内部抽真空，形成该平板烧结热管。上述平板烧结热管使用时，在其一面例如上壳板A2外表面设置多个散热鳍片，下壳板Al则贴附于发热元件的表面，发热元件的热量使下壳板Al表面接触的毛细组织B内的工作流体D受热蒸发，蒸汽经由这些间隔通道B2，通过该支撑结构C的两侧边与该壳体A 间所形成的缝隙，流至与上壳板A2表面接触的毛细组织B内，以将热量传递至散热鳍片中， 从而进行发热元件的散热。然而上述平板烧结热管的工作流体D必须经由长路径的间隔通道B2，才能抵达与该上壳板A2表面接触的毛细组织B内，以进行换热。由于热传导路径相当长，因此将导致该平板烧结热管的效率低下，进而影响该发热元件的导热效能。此外，因该间隔通道B2的路径尤其长，易造成支撑结构C支撑上壳板A2或下壳板Al的支撑力不均勻，使壳体A产生变形、凹陷的现象。另一种公知的平板烧结热管结构如图2所示，其与前述图1中公知的平板烧结热管结构的唯一区别为支撑结构不同，为单颗铜柱作为支撑。其缺陷为生产不易装配，致使生产效率低下。因此，如何克服上述现有公知的平板烧结热管所存在的缺点，为目前亟待解决课题。实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题就是克服目前同类产品中所存在的不足，提供应用于电子晶片散热系统中，可大大降低晶片工作温度、提高工作效率、延长晶片寿命的平板烧结热管。为解决上述技术问题，本实用新型采用了如下的技术方案包括壳体、毛细组织、 支撑结构和工作流体；壳体包含下壳板及封合连接于所述下壳板的上壳板；该毛细组织布设于壳体内壁；该支撑结构置于壳体内部，支撑结构由多个镂空的网状结构和铜柱组成； 工作流体填充于壳体内。本实用新型可以是，所述的上壳板内表面烧结有一层毛细组织。本实用新型还可以是，所述的上壳板、下壳板内表面均烧结有一层毛细组织。具体的，所述的毛细组织为金属粉末毛细组织。更为具体的，所述的铜柱嵌入毛细组织内。进一步的，所述的铜柱的两端分别位于网状结构的两侧。更进一步的，所述的网状结构由多个镂空的三角形拼接成平面网状，其中，每一个拼接点处都具有铜柱。综上所述，本实用新型支撑结构由多个镂空的网状结构和铜柱组成；发热元件的热量使毛细组织内的工作流体受热蒸发，蒸汽经由该支撑结构的镂空的网状结构，通过壳体将热量传递至外部散热鳍片中，从而进行发热元件的散热。由于工作流体不用经由较长路径就能将热传导出去，热传导路径大大缩短，因此该平板烧结热管的效率得到大大提升， 优化该发热元件的导热效能。此外，支撑结构对应的铜柱能够均勻支撑上壳板及下壳板，保证壳体不会产生变形、凹陷的现象；传热更高效，并可大大提高生产率。
图1为公知平板烧结热管采用波浪外形支撑结构的截面图；图2为公知平板烧结热管采用单颗铜柱支撑结构的截面图；图3为本实用新型实施例一的立体分解图；图4为本实用新型实施例一的剖面图；图5为图4中的E处局部放大图；图6为本实用新型实施例一中支撑结构置于下壳板内的俯视图；图7为本实用新型实施例一的支撑结构立体图；图8为图7中的F处局部放大图；图9为本实用新型实施例二的立体分解图；图10为本实用新型实施例二的剖面图；图11为图10中的G处局部放大图；图12为本实用新型实施例三的剖面图。附图标记说明A 壳体Al 下壳板A2 上壳板[0037]B毛细组织[0038]Bl间隙空间[0039]B2间隔通道[0040]C支撑结构[0041]D工作流体[0042]a壳体[0043]al下壳板[0044]a2上壳板[0045]b毛细组织[0046]bl容置空间[0047]b2间隔通道[0048]C支撑结构[0049]cl铜柱[0050]c2网状结构[0051]d工作流体
具体实施方式
实施例一见图3——图6，本实施例包括由壳体a、毛细组织b、支撑结构C、以及工作流体d 所组成。该壳体a包含下壳板al以及封合该下壳板al的上壳板a2，该毛细组织b置于该壳体a内，下壳板al内表面烧结有一层毛细组织b，上壳板a2内表面也烧结有一层毛细组织b，同时，毛细组织b内部形成有容置空间bl，在毛细组织b间形成两个或两个以上的间隔通道1^2 ；该支撑结构c置于该容置空间bl中，用以支撑毛细组织b及该壳体a ；见图7、8所示，支撑结构c由多个镂空的网状结构c 1和铜柱c2组成，支撑结构 c具有多个铜柱c2，铜柱c2的两端分别位于网状结构cl的两侧；特别的，在本实施例中，网状结构cl由多个镂空的三角形拼接成平面网状，其中，每一个拼接点处都具有铜柱c2，该铜柱c2的两端分别位于网状结构cl的两侧，通过铜柱c2来支撑毛细组织b及该壳体a ；将该下壳板al、上壳板a2四边焊接接合，并灌注所需的工作流体d后，对内部抽真空，形成该平板烧结热管，工作流体d可以是水、醇类，或其他相变液体。本实施例的平板烧结热管使用时，在其一面例如上壳板a2外表面设置多个散热鳍片，下壳板al则贴附于发热元件的表面，发热元件的热量使下壳板al表面接触的毛细组织b内的工作流体d受热蒸发，蒸汽经由这些间隔通道1^2，通过该支撑结构c的镂空的网状结构cl，流至与上壳板a2表面接触的毛细组织b内，以将热量传递至散热鳍片中，从而进行发热元件的散热。由于本实施例平板烧结热管的工作流体d不用经由较长路径就能抵达与该上壳板a2表面接触的毛细组织b内，以进行换热，热传导路径大大缩短，因此该平板烧结热管的效率得到大大提升，优化该发热元件的导热效能。此外，支撑结构c对应的铜柱c2均勻分布，能够均勻支撑上壳板a2及下壳板al，保证壳体a不会产生变形、凹陷的现象。另外，支撑结构c采用铜粉与塑胶混合注塑成型后，再高温烧结而制得，烧结时塑胶挥发只留下毛细结构的铜柱c2，铜柱c2的长短可根据上、下壳板的实际间隙分别做成不同尺寸。实施例二见图9——图11，本实施例的结构基本上与实施例一相同，区别在于，上壳板a2内表面没有烧结一层毛细组织b。本实施例的平板烧结热管被放置到发热芯片上面时，填充在壳体a内的工作流体 d开始运作，在真空的条件下低温蒸发，带走发热芯片产生的热量；工作流体d在疏导下，迅速流向壳体a的四周，使得发热芯片的热量均勻分布到壳体a的各个部位。当工作流体d 蒸汽遇冷释放潜热后重新凝结成液体，液体可顺着支撑结构的铜柱c2，凭借多孔毛细结构的毛细吸附力抽吸返回蒸发端；如此，则可形成工作流体d的循环过程。与实施例一相同，由于本实施例平板烧结热管的工作流体d不用经由较长路径就能迅速流向壳体a的四周，使得发热芯片的热量均勻分布到壳体a的各个部位以进行换热， 热传导路径大大缩短，因此该平板烧结热管的效率得到大大提升，优化该发热元件的导热效能。支撑结构c对应的铜柱c2均勻分布，能够均勻支撑上壳板a2及下壳板al，保证壳体 a不会产生变形、凹陷的现象。实施例三当平板烧结热管需要做成有凸台结构时，现有的结构将导致凸台位置不能有效的得到支撑结构的支撑，在承受外力情况下，容易发生变形、坍塌。见图12，本实施例中，平板烧结热管的下壳板al具有凸台结构，只需对应加高凸台位置的铜柱c2的高度，便可解决前述支撑问题，使壳体a不发生变形、坍塌。前述实施例一、实施例二中所述的结构均可应用于实施例三。本实施例三的工作原理与前述实施例一或实施例二的工作原理相同，在此不作赘述。当然，以上所述仅仅为本实用新型的实施例而已，并非来限制本实用新型实施范围，凡依本实用新型申请专利范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均应包括于本实用新型申请专利保护范围内。
权利要求1.一种平板烧结热管，其特征在于包括壳体、毛细组织、支撑结构和工作流体；壳体包含下壳板及封合连接于所述下壳板的上壳板；该毛细组织布设于壳体内壁；该支撑结构置于壳体内部，支撑结构由多个镂空的网状结构和铜柱组成；工作流体填充于壳体内。
2.根据权利要求1所述的一种平板烧结热管，其特征在于所述的上壳板内表面烧结有一层毛细组织。
3.根据权利要求2所述的一种平板烧结热管，其特征在于所述的上壳板、下壳板内表面均烧结有一层毛细组织。
4.根据权利要求1所述的一种平板烧结热管，其特征在于所述的毛细组织为金属粉末毛细组织。
5.根据权利要求1所述的一种平板烧结热管，其特征在于所述的铜柱嵌入毛细组织内。
6.根据权利要求1所述的一种平板烧结热管，其特征在于所述的铜柱的两端分别位于网状结构的两侧。
7.根据权利要求6所述的一种平板烧结热管，其特征在于所述的网状结构由多个镂空的三角形拼接成平面网状，其中，每一个拼接点处都具有铜柱。
专利摘要本实用新型涉及电子散热装置技术领域，特指一种平板烧结热管，其包括包括壳体、毛细组织、支撑结构和工作流体；壳体包含下壳板及封合连接于所述下壳板的上壳板；该毛细组织布设于壳体内壁；该支撑结构置于壳体内部，支撑结构由多个镂空的网状结构和铜柱组成；工作流体填充于壳体内；本实用新型支撑结构由多个镂空的网状结构和铜柱组成；发热元件的热量使毛细组织内的工作流体受热蒸发，蒸汽经由镂空的网状结构，通过壳体将热量传递至外部散热鳍片中，从而进行发热元件的散热；热传导路径大大缩短，因此该平板烧结热管的效率得到大大提升，优化该发热元件的导热效能；此外，铜柱能够均匀支撑上壳板及下壳板，保证壳体不会产生变形、凹陷的现象。
文档编号H01L23/427GK202025740SQ201120105228
公开日2011年11月2日 申请日期2011年4月12日 优先权日2011年4月12日
发明者张正国, 柯列 申请人:广州智择电子科技有限公司