散热鳍片模组的制作方法

本实用新型涉及散热技术领域，尤其涉及一种散热鳍片模组。

背景技术：

伴随近现代电子产业的发展，现今的电子产品以高性能、高集成度、轻薄、短小为发展方向，相伴而生的是产品单位面积所产生的热通量不断提高，且单位面积的电路板上集成多个热源点(例如：一块电路板集成多个处理器)，如图1所示，早期的现有技术中，分别为每个热点配备相应的鳍片模块；由于目前的电路板集成度高，结构紧凑，随着技术的发展因空间限制无法给每个热源点(单个处理器)单独配置一个散热鳍片，所以图2所示，现有技术中，将多个鳍片设计组合为一个整体，即多个热源共用一个大尺寸的鳍片，鉴于各个热源功率不同，发热量有很大的差异，单纯的固体鳍片(铜或铝)受导热率和导热截面积限制，不能很好的将所有热源点产生的热量均匀的传递到鳍片上，导致热源功率大的点与其接触的鳍片位置温度高，相反热源功率小的点对应接触的鳍片温度相对较低，受热不均匀。

技术实现要素：

本实用新型的主要目的是提供一种散热鳍片模组旨在提高鳍片受热面的热传导效率和使受热面均匀受热，同时也优化散热鳍片模块整体结构，克服空间受限的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供一种散热鳍片模组包括基体和设置在所述基体上的鳍片模块，所述基体上具有多个热点，所述鳍片模块包括具有中空腔的壳体、附着于所述中空腔的腔壁上的第一毛细结构层以及一端穿过所述壳体与所述中空腔连通的管道，所述中空腔用于填充相变介质，所述中空腔的壳体的顶面设置片体。

其中，所述壳体包括相对设置的顶壁和底壁以及连接所述顶壁与所述底壁的侧壁，所述顶壁、所述底壁和所述侧壁共同围设形成所述中空腔。

其中，所述散热鳍片模组还包括设置于所述中空腔内的支撑体，所述支撑体连接所述顶壁与所述底壁。

其中，所述支撑体为支撑柱，所述支撑柱与所述顶壁一体成型。

其中，所述支撑柱上附着有第二毛细结构层。

其中，所述第一毛细结构层和第二毛细结构层一体充满所述中空腔。

其中，所述片体的底部到所述底壁的外表面的距离为为0.2～11mm。

其中，所述支撑柱的数量为多根。

其中，所述壳体的材质为铜。

其中，所述相变介质为水；所述第一毛细结构层和第二毛细结构层为金属颗粒通过烧结、压制工艺制成，所述所述第一毛细结构层和第二毛细结构层的孔隙率为40％-80％

在上述技术方案中，鳍片模块设置在基体上，覆盖多个热点，各热点通过鳍片模块均匀散热，在应用过程中，不用刻意的将热源点设计在鳍片受热面的几何中心；其中，壳体内形成有密闭的中空腔，并在中空腔内填充相变介质，可以形成较薄的鳍片模块，不会因为鳍片模块整体的截面尺寸而影响散热面的均热效果。选择一款汽化潜热较大的工作介质作为相变介质，通过相变介质的汽化吸热且液化放热的过程将热源点的热量快速地传递出去，工作介质相变过程传递热量，传递效率远高于固态导热体或其他散热结构，这样散热鳍片模块可以做成体积较小或厚度较薄的结构，一方面能够提高热源(点)的热传导效率，以最大速率、最大程度地降低热源温度，使受热面均匀受热，另一方面，可以大幅减小鳍片模块，以适合高集成度产品的散热。

附图说明

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。

图1为现有技术中鳍片的一种结构示意图；

图2为现有技术中鳍片的另一种结构示意图；

图3为本实用新型的散热鳍片模组的剖视示意图；

图4为本实用新型的散热鳍片模组的装配结构示意图。

附图标号说明：

10、壳体；11、中空腔；12、顶壁；13、底壁；14、侧壁14；21、第一毛细结构层；22、第二毛细结构层；40、支撑柱；50、鳍片模块；60、基体；70、热点；80、片体。

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动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。

需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本实用新型中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

另外，本实用新型各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

如图3和图4所示，本实用新型的散热鳍片模组包括基体60和设置在所述基体60上的鳍片模块50，所述基体60上具有多个热点70，所述鳍片模块50包括具有中空腔11的壳体10、附着于所述中空腔11的腔壁上的第一毛细结构层21以及一端穿过所述壳体10与所述中空腔11连通的管道，所述中空腔11用于填充相变介质，所述中空腔11的壳体10的顶面设置片体80。

在该技术方案中，鳍片模块50设置在基体60上，覆盖多个热点70，各热点70通过鳍片模块50均匀散热，在应用过程中，不用刻意的将热源点设计在鳍片受热面的几何中心；其中，壳体10内形成有密闭的中空腔11，并在中空腔11内填充相变介质，可以形成较薄的鳍片模块50，不会因为鳍片模块50整体的截面尺寸而影响散热面的均热效果。选择一款汽化潜热较大的工作介质作为相变介质，通过相变介质的汽化吸热且液化放热的过程将热源点的热量快速地传递出去，工作介质相变过程传递热量，传递效率远高于固态导热体或其他散热结构。

具体地，在中空腔11的腔壁上附着有第一毛细结构层21，便于中空腔11中冷凝面的液化的工作介质回流至靠近受热区的腔壁上，以形成气液相变循环的结构，毛细结构层由直径介于50～300μm的金属颗粒通过烧结、压制等工艺制成，其孔隙率为40～80％，平均空隙直径为0.2-3mm，因而能够为冷凝后的工作介质提供充足的回流毛细力。这样可以提高鳍片模块50受热面的热传导效率，保证整个基体60(电路板)上多个热源(点)产生的所有热量均匀的分布在鳍片上，充分利用鳍片的散热面积，优化了散热鳍片模块50整体结构和尺寸，上述散热鳍片模块50可以做成体积较小或厚度较薄的结构，一方面能够提高热源(点)的热传导效率，以最大速率、最大程度地降低热源温度，另一方面，可以大幅减小鳍片模块50，以适合高集成度产品的散热。

此外，管道的一端连通至中空腔11内且另一端能够封堵，管道具有一定的长度，可以方便检测中空腔11的密封性，方便给中空腔11填充工作介质，还可以便利地给中空腔11抽真空以及排除中空腔11内的不凝性气体，也为中空腔11的二次除气提供了容纳不凝气体的空间。

其中，参见图3，壳体10包括相对设置的顶壁12和底壁13以及连接顶壁12与底壁13的侧壁14，顶壁12、底壁13和侧壁14共同围设形成中空腔11。壳体10可以形成为扁平形状，在具体使用时，顶壁12和底壁13的外表面作为散热面可以和热源接触，从而能够很好地起到均匀散热的作用。顶壁12与底壁13之间的间隔可以设置得较小，从而可以使散热鳍片模组的整体厚度较小，以适应体积较小的电子产品的散热需求。其中，壳体10可以形成为扁平的圆柱或长方体等形状，具体地，所述片体80的底部到所述底壁13的外表面的距离(即壳体10的高度)为0.2～6mm，片体80的高度为1～12mm，整个鳍片模块50的高度下限可以做到不到2mm。在优选的实施例中，壳体10在厚度方向上可以做到1mm左右甚至更薄，不会因为截面尺寸而影响散热面的均热效果。

再次参见图3和图4，在优选的实施例中，散热鳍片模组还可以包括设置于中空腔11内的支撑体，具体为支撑柱40，支撑柱40连接顶壁12与底壁13。支撑柱40能够增加整个壳体10的强度，支撑柱40的数量设置应当合理，保证腔型稳定的同时，尽可能少地阻碍沸腾工作介质的蒸发；具体而言，在保证腔型稳定的前提下，尽可能的减少支撑柱40的数量，有利于保证汽化后的工作介质的挥发空间，从而尽可能小的阻碍沸腾工作介质的蒸发。

优选地，所述支撑柱40与所述顶壁12一体成型，这样可以方便加工、组装和定位，也能够增强整体鳍片模块50的强度。

其中，支撑柱40上可以附着有第二毛细结构层22，其中，第二毛细结构层22的性质和作用与第一毛细结构层21一致，优选地，所述第一毛细结构层21和第二毛细结构层22一体充满所述中空腔11。第二毛细结构层22和第一毛细结构层21一体形成更多的气液相变循环回路，毛细结构层具有良好的润湿性，从而能够为冷凝后的工作介质提供充足的回流毛细力。

在优选的实施例中，多根支撑柱40均匀间隔分布，以起到稳定支撑的效果。在图中所示的实施例中，设置了三根阵列分布的支撑柱40。

本实施例中，壳体10的材质为铜，铜的导热性能好。

此外，在优选的实施例中，管道的数量也可以为一根或多根。在图中所示的实施例中，散热鳍片模块50仅设置了一根管道，在使用前可以打开管道的自由端对中空腔11进行抽真空，然后向中空腔11内充注液态的工作介质，在工作介质填充完后，再封堵管道的自由端，以保证散热鳍片模组在工作过程中具有稳定的散热性能。其中，在腔体充入工作介质后，二次加热除气过程，管道还可以便利地排除中空腔11内的不凝性气体，也为中空腔11的二次除气提供了容纳不凝气体的空间。

需要说明的是，在上述实施例中，相变介质可以为水，水汽化潜热较大，通过相变介质汽化吸热且液化放热的过程，可以将热源的热量快速的传递出去，以达到较高的热传导效率，满足高集成度的电子产品的散热需求。

以上仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的实用新型构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。