散热器基板、插片式散热器及其制备方法
【专利摘要】本发明提供一种散热器基板、插片式散热器及其制备方法，所述散热器基板表面形成有凸台，所述凸台内设有沟槽，所述沟槽包括第一部分及位于所述第一部分下方且与所述第一部分相连接的第二部分，所述沟槽第一部分的宽度大于所述沟槽第二部分的宽度。通过在散热器基板表面设置凸台，并在凸台内设置具有不同宽度的沟槽，相变抑制传热板插入所述沟槽内后，非管路部分位于沟槽宽度较窄的部分，热超导管路位于沟槽宽度较宽的部分，且在相变抑制传热板与散热器基板之间填充导热胶，大大减小了相变抑制传热板与散热器基板之间的热阻，提高了插片式散热器的散热性能。
【专利说明】
散热器基板、插片式散热器及其制备方法
技术领域
[0001]本发明热传导技术领域，特别是涉及一种散热器基板、插片式散热器及其制备方法。
【背景技术】
[0002]由于电力电子技术的飞速发展，大功率元器件的集成度越来越高，功率密度也越来越大，工作时产生的热量也越来越大。为了保证功率器件的正常工作，必须及时有效地将热量散掉。因为若不能及时快速将功率器件产生的热散除，会导致功率器件中的芯片温度升高，轻则造成效能降低，缩短使用寿命，重则会导致功率器件的失效和芯片的烧毁炸管。因此解决大功率器件散热问题一直是困扰大功率器件封装厂商和使用厂商的核心问题之
O
[0003]目前市面上所有售的大功率器件的散热都是立足于传统的传热机制和相应的传热技术。在其全部传热路径上的各种改良传热技术的努力(包括使用热管、翅片、采用导热性能优良的芯片基底材料等)仍很难突破芯片散热的瓶颈，散热问题更为突出。
【发明内容】
[0004]鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种散热器基板、插片式散热器及其制备方法，用于解决现有技术中传统散热器件存在的散热效率低、不能满足散热需求的冋题。
[0005]为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种散热器基板，所述散热器基板表面形成有凸台，所述凸台内设有沟槽，所述沟槽包括第一部分及位于所述第一部分下方且与所述第一部分相连接的第二部分，所述沟槽第一部分的宽度大于所述沟槽第二部分的宽度。
[0006]作为本发明的散热器基板的一种优选方案，所述凸台的长度方向与所述散热器基板的长度方向一致，且所述凸台的长度小于或等于所述散热器基板的长度。
[0007]作为本发明的散热器基板的一种优选方案，所述沟槽的长度方向与所述凸台的长度方向一致，且所述沟槽的长度等于所述凸台的长度。
[0008]作为本发明的散热器基板的一种优选方案，所述沟槽的侧壁与所述散热器基板的表面相垂直。
[0009]作为本发明的散热器基板的一种优选方案，所述凸台与所述散热器基板为一体化结构。
[0010]作为本发明的散热器基板的一种优选方案，所述沟槽第二部分延伸至所述散热器基板内部。
[0011]作为本发明的散热器基板的一种优选方案，所述凸台的数量为多个，多个所述凸台在所述散热器基板上呈平行间隔分布或呈辐射状分布。
[0012]本发明还提供一种插片式散热器，所述插片式散热器包括:
[0013]如上述任一方案中所述的散热器基板；
[0014]相变抑制传热板，所述相变抑制传热板的一边为插入边，所述相变抑制传热板通过所述插入边插设于所述沟槽内；所述相变抑制传热板内形成有具有特定形状的热超导管路，所述热超导管路为封闭管路，所述热超导管路内填充有传热工质；
[0015]所述沟槽的深度大于所述相变抑制传热板的插入边至与其最相邻的所述热超导管路之间的距离。
[0016]作为本发明的插片式散热器的一种优选方案，所述相变抑制传热板为复合板式结构，所述相变抑制传热板为单面胀形态、双面胀形态或双面平形态。
[0017]作为本发明的插片式散热器的一种优选方案，所述热超导管路的形状为六边形蜂窝状、纵横交错的网状、首尾串联的多个U形、菱形、三角形、圆环形、或其中任一种以上的任意组合。
[0018]作为本发明的插片式散热器的一种优选方案，所述相变抑制传热板的边缘为非管路部分，所述非管路部分插入至所述沟槽第二部分内；靠近所述相变抑制传热板的插入边的部分所述热超导管路位于所述沟槽第一部分内，位于所述沟槽第一部分内的所述热超导管路包括第一直边子管路及第二直边子管路，所述第一直边子管路长度方向与所述相变抑制传热板的插入边的长度方向一致，所述第二直边子管路与所述第一直边子管路垂直连接。
[0019]作为本发明的插片式散热器的一种优选方案，所述相变抑制传热板与所述凸台之间填充有导热胶。
[0020]作为本发明的插片式散热器的一种优选方案，所述散热器基板与所述相变抑制传热板通过压合工艺、导热胶粘结工艺、搅拌摩擦焊工艺、钎焊焊接工艺、压合与导热胶粘结结合工艺、压合与搅拌摩擦焊结合工艺或压合与钎焊焊接结合工艺固定在一起。
[0021]作为本发明的插片式散热器的一种优选方案，所述散热器基板沿所述相变抑制传热板的插入边长度方向的尺寸小于或等于所述相变抑制传热板的插入边的长度。
[0022]作为本发明的插片式散热器的一种优选方案，所述相变抑制传热板上热超导管路之间的区域设有通风孔。
[0023]本发明还提供一种插片式散热器的制备方法，所述制备方法包括:
[0024]提供一如上述任一方案中所述的散热器基板，并在所述沟槽内填充导热胶；
[0025]采用吹胀工艺制备相变抑制传热板，所述相变抑制传热板内形成有具有特定形状且相互连通的热超导管路，所述热超导管路为封闭管路，所述热超导管路内填充有传热工质；
[0026]将所述相变抑制传热板的一边插入所述沟槽内，并通过压合工艺、导热胶粘结工艺、搅拌摩擦焊工艺、钎焊焊接工艺、压合与导热胶粘结结合工艺、压合与搅拌摩擦焊结合工艺或压合与钎焊焊接结合工艺将所述相变抑制传热板与所述散热器基板固定连接。
[0027]作为本发明的插片式散热器的制备方法的一种优选方案，采用吹胀工艺制备所述相变抑制传热板的具体方法为:
[0028]提供第一板材及第二板材共两块板材，将所述第一板材及所述第二板材一面打毛并吹干净；
[0029]采用石墨印刷法在至少一所述板材的打毛面上形成相互连通的具有一定形状的石墨线路，所述石墨线路定义出所述热超导管路的形状；
[0030]将所述第一板材及所述第二板材的打毛面贴合并三边对齐，沿边铆合；
[0031]将铆合在一起的所述第一板材及所述第二板材加热至一定温度并维持一段时间后进行热乳加工以形成复合板材；
[0032]将所述复合板材进行软化退火，待冷却至室温后在所述第一板材及所述第二板材对应石墨线路的位置钻工艺孔至石墨层；
[0033]经所述工艺孔向所述复合板材内充入高压流体至所述复合板材膨胀，在所述复合板材内部形成所述热超导管路的同时，在所述复合板材的至少一表面形成与所述热超导管路相对应的所述凸起结构；
[0034]经所述工艺孔向所述热超导管路内注入传热工质，并密封所述工艺孔。
[0035]作为本发明的插片式散热器的制备方法的一种优选方案，所述热超导管路的形状为六边形蜂窝状、纵横交错的网状、首尾串联的多个U形、菱形、三角形、圆环形、或其中任一种以上的任意组合。
[0036]作为本发明的插片式散热器的制备方法的一种优选方案，所述相变抑制传热板的边缘为非管路部分，所述非管路部分插入至所述沟槽第二部分内；靠近所述相变抑制传热板的插入边的部分所述热超导管路位于所述沟槽第一部分内，位于所述沟槽第一部分内的所述热超导管路包括第一直边子管路及第二直边子管路，所述第一直边子管路长度方向与所述相变抑制传热板的插入边的长度方向一致，所述第二直边子管路与所述第一直边子管路垂直连接。
[0037]如上所述，本发明的散热器基板、插片式散热器及其制备方法，具有以下有益效果:
[0038]1.通过在散热器基板表面设置凸台，并在凸台内设置具有不同宽度的沟槽，相变抑制传热板插入所述沟槽内后，非管路部分位于沟槽宽度较窄的部分，热超导管路位于沟槽宽度较宽的部分，且在相变抑制传热板与散热器基板之间填充导热胶，大大减小了相变抑制传热板与散热器基板之间的热阻，提高了插片式散热器的散热性能；
[0039]2.采用相变抑制传热板代替现有技术中的常规散热片，使得本发明的插片式散热器导热快、翅片效率高(高达90%以上)、翅片效率几乎不随相变抑制传热板的高度而变化、相变抑制传热板的高度不受限制；
[0040]3.本发明的插片式散热器制造方便灵活，成本低，散热能力大，重量轻、体积小，可替代热管散热器和部分水冷散热器，尤其适合大功率高热流密度的电子器件散热需求，具有广阔的市场前景和巨大的经济价值。
【附图说明】
[0041]图1显示为本发明实施例一中提供的散热器基板的截面结构示意图。
[0042]图2显示为本发明实施例二中提供的插片式散热器的截面结构示意图。
[0043]图3显示为本发明实施例二中提供的插片式散热器中的相变抑制传热板的管路部分局部截面放大图。
[0044]图4显示为本发明实施例二中提供的插片式散热器中的内部热超导管路的形状为六边形蜂窝状的相变抑制传热板的结构示意图。
[0045]图5显示为本发明实施例三中提供的插片式散热器的制备方法的流程图。
[0046]元件标号说明
[0047]I散热器基板
[0048]11凸台
[0049]12沟槽
[0050]121沟槽第一部分[0051 ]122沟槽第二部分
[0052]2相变抑制传热板
[0053]21第一板材
[0054]22第二板材
[0055]23热超导管路
[0056]231第一直边子管路
[0057]232第二直边子管路
[0058]24非管路部分
[0059]25工艺口
[0060]26凸起结构[0061 ]27传热工质
[0062]28相变抑制传热板的插入边
[0063]3导热胶
【具体实施方式】
[0064]以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的【具体实施方式】加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
[0065]请参阅图1至图5需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，虽图示中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
[0066]实施例一
[0067]请参阅图1，本发明提供一种散热器基板I，所述散热器基板I表面形成有凸台11，所述凸台11内设有沟槽12，所述沟槽12包括第一部分及位于所述第一部分下方且与所述第一部分相连接的第二部分，所述沟槽第一部分121的宽度大于所述沟槽第二部分122的宽度。
[0068]作为示例，所述凸台11的长度方向与所述散热器基板I的长度方向一致，且所述凸台11的长度小于或等于所述散热器基板I的长度。
[0069]作为示例，所述沟槽12的长度方向与所述凸台11的长度方向一致，且所述沟槽12的长度等于所述凸台11的长度。
[0070]作为示例，所述沟槽12的侧壁与所述散热器基板I的表面相垂直。
[0071]作为示例，所述凸台11与所述散热器基板I为一体化结构。
[0072]在一示例，所述沟槽第一部分121及所述沟槽第二部分122均位于所述凸台11内，如图1所示;在另一示例中，所述沟槽第二部分122延伸至所述散热器基板I的内部。
[0073]作为示例，所述散热器基板I的材料应为导热性良好的材料;优选地，本实施例中，所述散热器基板I的材料可以为铜、铜合金、铝或铝合金或任一种以上的任意组合。
[0074]作为示例，所述凸台11的数量为多个，多个所述凸台11在所述散热器基板I上呈平行间隔分布。需要说明的是，多个所述凸台11的长度方向可以与所述散热器基板I的边缘平行，也可以与所述散热器基板I的边缘斜交。
[0075]作为示例，所述凸台11的数量为多个，多个所述凸台11在所述散热器基板I上呈辐射状分布。需要说明的是，多个所述凸台11在所述散热器基板I上呈辐射状分布是指多个所述凸台11位于所述散热器基板I的表面，且自靠近所述散热器基板I中心的位置向所述散热器基板I的边缘延伸。需要进一步说明的是，多个所述凸台11在所述散热器基板I的周向均勾分布。
[0076]需要说明的是，图1中仅以所述散热器基板I的表面形成一个所述凸台11作为示例，所述散热器基板I的表面形成多个所述凸台11的附图并未与展示。
[0077]需要进一步说明的是，所述散热器基板I的长度方向为与所述凸台11的长度相一致的方向，即与所述凸台11的表面相平行的方向，所述散热器基板I的宽度方向为与所述凸台11的宽度相一致的方向，即图1中所示的截面方向，亦即与所述凸台11的表面相垂直的方向。
[0078]实施例二
[0079]请参阅图2至图4，本发明提供一种插片式散热器，所述插片式散热器包括:如实施例一中所述的散热器基板I;相变抑制传热板2，所述相变抑制传热板2的一边为插入边，所述相变抑制传热板2通过所述插入边插设于所述沟槽12内；所述相变抑制传热板2内形成有具有特定形状的热超导管路23，所述热超导管路23为封闭管路，所述热超导管路23内填充有传热工质27;所述沟槽12的深度大于所述相变抑制传热板2的插入边28至与所述插入边最相邻的所述热超导管路23之间的距离。所述沟槽12的深度大于所述相变抑制传热板2的插入边28至与所述插入边最相邻的所述热超导管路23之间的距离，可以确保在所述相变抑制传热板2插入所述沟槽12内之后，分布有所述热超导管路23的部分可以与所述散热器基板I直接接触，以减小所述相变抑制传热板2与散热器基板I之间的热阻，提高了插片式散热器的散热性能；由于所述相变抑制传热板2中分布有所述热超导管路23的部分的厚度大于非管路部分的厚度，将所述沟槽12设置为包括第一部分及位于所述第一部分下方且与所述第一部分相连接的第二部分，所述沟槽第一部分121的宽度大于所述沟槽第二部分122的宽度，可以确保所述相变抑制传热板2插入所述沟槽12之后，所述相变抑制传热板2的热超导管路部分及非管路部分距与所述散热器基板I实现良好接触，从而进一步减小所述相变抑制传热板2与散热器基板I之间的热阻，提高了插片式散热器的散热性能。
[0080]作为示例，所述沟槽第二部分122的深度等于所述相变抑制传热板2的插入边28至与所述插入边最相邻的所述热超导管路23之间的距离。
[0081 ]作为示例，所述相变抑制传热板2为复合板式结构，所述相变抑制传热板2的表面可以为如图3所示的双面胀形态，所述相变抑制传热板2包括第一板材21及第二板材22，所述第一板材21与所述第二板材22通过辊压工艺复合在一起;所述热超导管路23通过吹胀工艺形成，在形成所述热超导管路23的同时，在所述第一板材21及所述第二板材22的表面形成与所述热超导管路23相对应的凸起结构26。
[0082]需要说明的是，除了图2所示的结构，所述相变抑制传热板2包括所述第一板材21及所述第二板材22时，还可以通过吹胀工艺在形成所述热超导管路23的同时，在所述第一板材21的表面或所述第二板材22的表面形成与所述热超导管路23相对应的所述凸起结构26，即所述相变抑制传热板2的表面呈单面胀形态。
[0083]需要进一步说明的是，所述相变抑制传热板2的表面还可以为双面平形态，此时所述相变抑制传热板2的具体结构可以与申请号为201511029540.3的专利申请文件中所述的双面平相变抑制传热板结构的结构相同，具体请参阅该专利申请文件，此处不再累述。
[0084]作为示例，所述热超导管路23的形状可以为六边形蜂窝状、纵横交错的网状、首尾串联的多个U形、菱形、三角形、圆环形、或其中任一种以上的任意组合。图4以所述热超导管路23的形状为六边形蜂窝状作为示例。由图4可知，图4中六边形的部分及边缘区域均为非管路部分24，环绕各个所述六边形周围并相互连通的结构即为所述热超导管路23。需要说明的是，由于所述热超导管路23通过吹胀工艺制备而成，所以在形成所述热超导管路23的过程中，所述第一板材21或所述第二板材22上形成有工艺口 25，即充工质口。所述工艺口 25在所述热超导管路23的形状初步形成以后，所述工艺口 25通过焊接方式密封，以实现所述热超导管路23不与外界导通。
[0085]作为示例，请继续参阅图4，所述非管路部分24插入至所述沟槽第二部分122内；靠近所述相变抑制传热板的插入边23的部分所述热超导管路23位于所述沟槽第一部分121内，位于所述沟槽第一部分121内的所述热超导管路23包括第一直边子管路231及第二直边子管路232，所述第一直边子管路231长度方向与所述相变抑制传热板的插入边28的长度方向一致，所述第二直边子管路232与所述第一直边子管路231垂直连接。将位于所述沟槽第一部分121内的所述热超导管路23设置为包括第一直边子管路231及第二直边子管路232的结构，亦即将位于所述沟槽第一部分121内的所述热超导管路23设置为直边形，这样的设计使得所述相变抑制传热板2与所述散热器基板I配合方便，工艺容易实现，可以使得所述沟槽12与所述凸起结构26紧密结合，压合后二者的结合性、导热性均比较好，且机械强度比较尚O
[0086]作为示例，所述传热工质27为流体，优选地，所述传热工质27为气体、液体或气体与液体的混合物，更为优选地，本实施例中，所述传热工质27为液体与气体的混合物。
[0087]作为示例，所述相变抑制传热板2的材料应为导热性良好的材料;优选地，本实施例中，所述相变抑制传热板2的材料可以为铜、铜合金、铝或铝合金或任一种以上的任意组合。所述相变抑制传热板2的材料与所述散热器基板I的材料可以相同，也可以不同；优选地，本实施例中，所述相变抑制传热板2的材料与所述散热器基板I的材料相同。
[0088]作为示例，所述相变抑制传热板2与所述凸台11之间填充有导热胶3。
[0089]作为示例，所述散热器基板I与所述相变抑制传热板2通过压合工艺、导热胶粘结工艺、搅拌摩擦焊工艺、钎焊焊接工艺、压合与导热胶粘结结合工艺、压合与搅拌摩擦焊结合工艺或压合与钎焊焊接结合工艺固定在一起。
[0090]作为示例，所述散热器基板I沿所述相变抑制传热板2的插入边28长度方向的尺寸小于或等于所述相变抑制传热板2的插入边28的长度。
[0091]作为示例，所述相变抑制传热板2上热超导管路23之间的区域设有通风孔(未示出)，以增强散热。
[0092]需要说明的是，图2中仅以所述散热器基板I的表面形成一个所述凸台11，所述散热器基板I的所述凸台11内插入一个所述相变抑制传热板2作为示例，所述散热器基板I的表面形成多个所述凸台11时，所述相变抑制传热板2的数量与所述凸台11的数量相同，即每个所述凸台11内均插入有所述相变抑制传热板2，附图中并未将所述散热器基板I表面形成有多个所述凸台11，多个所述凸台11内均插入有所述相变抑制传热板2的方案予以显示。
[0093]本实施例中，通过在所述散热器基板I表面设置所述凸台11，并在所述凸台11内设置具有不同宽度的沟槽12，所述相变抑制传热板2插入所述沟槽12内后，非管路部分24位于沟槽12宽度较窄的部分，所述热超导管路23位于沟槽宽度较宽的部分，且在所述相变抑制传热板2与所述散热器基板I之间填充所述导热胶3，大大减小了所述相变抑制传热板2与所述散热器基板I之间的热阻，提高了插片式散热器的散热性能;采用相变抑制传热板代替现有技术中的常规散热片，使得本发明的插片式散热器导热快、翅片效率高(高达90%以上)、翅片效率几乎不随相变抑制传热板的高度而变化、相变抑制传热板的高度不受限制;本发明的插片式散热器制造方便灵活，成本低，散热能力大，重量轻、体积小，可替代热管散热器和部分水冷散热器，尤其适合大功率高热流密度的电子器件散热需求，具有广阔的市场前景和巨大的经济价值。
[0094]实施例三
[0095]请参阅图5，本发明还提供一种插片式散热器的制备方法，所述制备方法包括:
[0096]S1:提供一如实施例一中所述的散热器基板，并在所述沟槽内填充导热胶；
[0097]S2:采用吹胀工艺制备相变抑制传热板，所述相变抑制传热板内形成有具有特定形状且相互连通的热超导管路，所述热超导管路为封闭管路，所述热超导管路内填充有传热工质；
[0098]S3:将所述相变抑制传热板的一边插入所述沟槽内，并通过压合工艺、导热胶粘结工艺、搅拌摩擦焊工艺、钎焊焊接工艺、压合与导热胶粘结结合工艺、压合与搅拌摩擦焊结合工艺或压合与钎焊焊接结合工艺将所述相变抑制传热板与所述散热器基板固定连接。
[0099]执行步骤SI，请参阅图5中的SI步骤，提供一如实施例一中所述的散热器基板，并在所述沟槽内填充导热胶。
[0100]作为示例，所述散热器基板的具体结构请参阅实施例一，此处不再累述。
[0101]执行步骤S2:请参阅图5中的S2步骤，采用吹胀工艺制备相变抑制传热板，所述相变抑制传热板内形成有具有特定形状且相互连通的热超导管路，所述热超导管路为封闭管路，所述热超导管路内填充有传热工质。
[0102]作为示例，采用吹胀工艺制备所述相变抑制传热板的具体方法为:
[0103]S21:提供第一板材及第二板材共两块板材，将所述第一板材及所述第二板材一面打毛并吹干净；
[0104]S22:采用石墨印刷法在至少一所述板材的打毛面上形成相互连通的具有一定形状的石墨线路，所述石墨线路定义出所述热超导管路的形状；
[0105]S23:将所述第一板材及所述第二板材的打毛面贴合并三边对齐，沿边铆合；
[0106]S24:将铆合在一起的所述第一板材及所述第二板材加热至一定温度并维持一段时间后进行热乳加工以形成复合板材；
[0107]S25:将所述复合板材进行软化退火，待冷却至室温后在所述第一板材及所述第二板材对应石墨线路的位置钻工艺孔至石墨层；
[0108]S26:经所述工艺孔向所述复合板材内充入高压流体至所述复合板材膨胀，在所述复合板材内部形成所述热超导管路的同时，在所述复合板材的至少一表面形成与所述热超导管路相对应的所述凸起结构；
[0109]S27:经所述工艺孔向所述热超导管路内注入传热工质，并密封所述工艺孔。
[0110]作为示例，所述热超导管路的形状为六边形蜂窝状、纵横交错的网状、首尾串联的多个U形、菱形、三角形、圆环形、或其中任一种以上的任意组合。
[0111]作为示例，所述相变抑制传热板的边缘为非管路部分，所述非管路部分插入至所述沟槽第二部分内；靠近所述相变抑制传热板的插入边的部分所述热超导管路位于所述沟槽第一部分内，位于所述沟槽第一部分内的所述热超导管路包括第一直边子管路及第二直边子管路，所述第一直边子管路长度方向与所述相变抑制传热板的插入边的长度方向一致，所述第二直边子管路与所述第一直边子管路垂直连接。
[0112]执行步骤S3，请参阅图5中的S3步骤，将所述相变抑制传热板的一边插入所述沟槽内，并通过压合工艺、导热胶粘结工艺、搅拌摩擦焊工艺、钎焊焊接工艺、压合与导热胶粘结结合工艺、压合与搅拌摩擦焊结合工艺或压合与钎焊焊接结合工艺将所述相变抑制传热板与所述散热器基板固定连接。
[0113]作为示例，采用压合工艺将所述相变抑制传热板与所述散热器基板固定连接的具体方法位:将所述相变抑制传热板的插入所述沟槽内之后，在所述凸台的两侧施加外力，使所述相变抑制传热板与所述散热器基板紧配，所述导热胶填满所述相变抑制传热板与所述散热器基板之间的空隙。
[0114]综上所述，本发明提供一种散热器基板、插片式散热器及其制备方法，所述散热器基板表面形成有凸台，所述凸台内设有沟槽，所述沟槽包括第一部分及位于所述第一部分下方且与所述第一部分相连接的第二部分，所述沟槽第一部分的宽度大于所述沟槽第二部分的宽度。通过在散热器基板表面设置凸台，并在凸台内设置具有不同宽度的沟槽，相变抑制传热板插入所述沟槽内后，非管路部分位于沟槽宽度较窄的部分，热超导管路位于沟槽宽度较宽的部分，且在相变抑制传热板与散热器基板之间填充导热胶，大大减小了相变抑制传热板与散热器基板之间的热阻，提高了插片式散热器的散热性能;采用相变抑制传热板代替现有技术中的常规散热片，使得本发明的插片式散热器导热快、翅片效率高(高达90%以上)、翅片效率几乎不随相变抑制传热板的高度而变化、相变抑制传热板的高度不受限制;本发明的插片式散热器制造方便灵活，成本低，散热能力大，重量轻、体积小，可替代热管散热器和部分水冷散热器，尤其适合大功率高热流密度的电子器件散热需求，具有广阔的市场前景和巨大的经济价值。
[0115]上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。
【主权项】
1.一种散热器基板，其特征在于，所述散热器基板表面形成有凸台，所述凸台内设有沟槽，所述沟槽包括第一部分及位于所述第一部分下方且与所述第一部分相连接的第二部分，所述沟槽第一部分的宽度大于所述沟槽第二部分的宽度。2.根据权利要求1所述的散热器基板，其特征在于:所述凸台的长度方向与所述散热器基板的长度方向一致，且所述凸台的长度小于或等于所述散热器基板的长度。3.根据权利要求1所述的散热器基板，其特征在于:所述沟槽的长度方向与所述凸台的长度方向一致，且所述沟槽的长度等于所述凸台的长度。4.根据权利要求1所述的散热器基板，其特征在于:所述沟槽的侧壁与所述散热器基板的表面相垂直。5.根据权利要求1所述的散热器基板，其特征在于:所述凸台与所述散热器基板为一体化结构。6.根据权利要求1所述的散热器基板，其特征在于:所述沟槽第二部分延伸至所述散热器基板内部。7.根据权利要求1所述的散热器基板，其特征在于:所述凸台的数量为多个，多个所述凸台在所述散热器基板上呈平行间隔分布或呈辐射状分布。8.一种插片式散热器，其特征在于，所述插片式散热器包括: 如权利要求1至7中任一项所述的散热器基板； 相变抑制传热板，所述相变抑制传热板的一边为插入边，所述相变抑制传热板通过所述插入边插设于所述沟槽内；所述相变抑制传热板内形成有具有特定形状的热超导管路，所述热超导管路为封闭管路，所述热超导管路内填充有传热工质； 所述沟槽的深度大于所述相变抑制传热板的插入边至与其最相邻的所述热超导管路之间的距离。9.根据权利要求8所述的插片式散热器，其特征在于:所述相变抑制传热板为复合板式结构，所述相变抑制传热板为单面胀形态、双面胀形态或双面平形态。10.根据权利要求8所述的插片式散热器，其特征在于:所述热超导管路的形状为六边形蜂窝状、纵横交错的网状、首尾串联的多个U形、菱形、三角形、圆环形、或其中任一种以上的任意组合。11.根据权利要求8所述的插片式散热器，其特征在于:所述相变抑制传热板的边缘为非管路部分，所述非管路部分插入至所述沟槽第二部分内；靠近所述相变抑制传热板的插入边的部分所述热超导管路位于所述沟槽第一部分内，位于所述沟槽第一部分内的所述热超导管路包括第一直边子管路及第二直边子管路，所述第一直边子管路长度方向与所述相变抑制传热板的插入边的长度方向一致，所述第二直边子管路与所述第一直边子管路垂直连接。12.根据权利要求8所述的插片式散热器，其特征在于:所述相变抑制传热板与所述凸台之间填充有导热胶。13.根据权利要求8所述的插片式散热器，其特征在于:所述散热器基板与所述相变抑制传热板通过压合工艺、导热胶粘结工艺、搅拌摩擦焊工艺、钎焊焊接工艺、压合与导热胶粘结结合工艺、压合与搅拌摩擦焊结合工艺或压合与钎焊焊接结合工艺固定在一起。14.根据权利要求8所述的插片式散热器，其特征在于:所述散热器基板沿所述相变抑制传热板的插入边长度方向的尺寸小于或等于所述相变抑制传热板的插入边的长度。15.根据权利要求8所述的插片式散热器，其特征在于:所述相变抑制传热板上热超导管路之间的区域设有通风孔。16.—种插片式散热器的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括:提供一如权利要求1至7中任一项所述的散热器基板，并在所述沟槽内填充导热胶；采用吹胀工艺制备相变抑制传热板，所述相变抑制传热板内形成有具有特定形状且相互连通的热超导管路，所述热超导管路为封闭管路，所述热超导管路内填充有传热工质；将所述相变抑制传热板的一边插入所述沟槽内，并通过压合工艺、导热胶粘结工艺、搅拌摩擦焊工艺、钎焊焊接工艺、压合与导热胶粘结结合工艺、压合与搅拌摩擦焊结合工艺或压合与钎焊焊接结合工艺将所述相变抑制传热板与所述散热器基板固定连接。17.根据权利要求16所述的插片式散热器的制备方法，其特征在于:采用吹胀工艺制备所述相变抑制传热板的具体方法为: 提供第一板材及第二板材共两块板材，将所述第一板材及所述第二板材一面打毛并吹干净； 采用石墨印刷法在至少一所述板材的打毛面上形成相互连通的具有一定形状的石墨线路，所述石墨线路定义出所述热超导管路的形状； 将所述第一板材及所述第二板材的打毛面贴合并三边对齐，沿边铆合； 将铆合在一起的所述第一板材及所述第二板材加热至一定温度并维持一段时间后进行热乳加工以形成复合板材； 将所述复合板材进行软化退火，待冷却至室温后在所述第一板材及所述第二板材对应石墨线路的位置钻工艺孔至石墨层； 经所述工艺孔向所述复合板材内充入高压流体至所述复合板材膨胀，在所述复合板材内部形成所述热超导管路的同时，在所述复合板材的至少一表面形成与所述热超导管路相对应的所述凸起结构； 经所述工艺孔向所述热超导管路内注入传热工质，并密封所述工艺孔。18.根据权利要求16或17所述的插片式散热器的制备方法，其特征在于:所述热超导管路的形状为六边形蜂窝状、纵横交错的网状、首尾串联的多个U形、菱形、三角形、圆环形、或其中任一种以上的任意组合。19.根据权利要求16所述的插片式散热器的制备方法，其特征在于:所述相变抑制传热板的边缘为非管路部分，所述非管路部分插入至所述沟槽第二部分内；靠近所述相变抑制传热板的插入边的部分所述热超导管路位于所述沟槽第一部分内，位于所述沟槽第一部分内的所述热超导管路包括第一直边子管路及第二直边子管路，所述第一直边子管路长度方向与所述相变抑制传热板的插入边的长度方向一致，所述第二直边子管路与所述第一直边子管路垂直连接。
【文档编号】H01L23/46GK105870084SQ201610403268
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年6月7日
【发明人】卢忠亮, 李居强
【申请人】浙江嘉熙科技有限公司