一种超薄导热元件和一种弯折的超薄导热元件的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种导热元件领域，一种超薄导热元件和一种弯折的超薄导热元件，用于散发产热元件产生的热量，所述薄导热元件包括上壳板和下壳板，所述上壳板和下壳板组合形成薄板状，且上壳板和下壳板中间形成密闭且真空的空腔，所述空腔内充有导热流体，所述下壳板具有贴合在产热元件上的产热元件位，所述超薄导热元件进一步包括夹持在所述上壳板和下壳板之间的空腔内的毛细体，且毛细体内部密布有用于吸纳导热流体的微孔结构，所述毛细体的一部分覆盖在产热元件位。本超薄导热元件通过毛细体吸纳导热流体，产热元件位处对应的毛细体中的导热流体因热量由液态转化为汽态，汽态的导热流体在散热并化为液态，再由毛细体吸收，实现对本导热元件对产热元件散热。
【专利说明】
一种超薄导热元件和一种弯折的超薄导热元件
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种导热元件领域，特别是一种可应用在电子产品散热装置中，尤其是适合应用与消费类高集成、结构紧凑的移动或手持电子产品的晶片散热系统中。
【背景技术】
[0002]随着电子芯片技术的快速发展，以及消费类电子设备向薄，轻的趋势发展，而产品的性能越来越强大，而内部空间越来越狭小。其内部核心处理单元的的散热问题变得越来越重要。几个显著的特点:
[0003]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;影响产品的性能稳定。
[0004]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。
[0005]3.电子设备的内部空间异常狭小，公知的常用的导热元件无空间安放。
[0006]所以如何将内部空间异常狭小的电子产品的核心处理单元的工作时产生的热量快速导出，减少局部温度过高，防止设备产生故障成为关键。
[0007]—般公知的真空腔均热板(如图1所示)，由壳体A、毛细层B、支撑柱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，该毛细层B附着于该壳体A内，且上下壳板均有毛细层;该支撑柱C置于该间隙空间中，用以支撑该壳体A;最后将该下壳板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，形成该真空腔均热板。这种真空腔均热板的毛细层的制造特点为铜粉高温烧结于壳体的内表面，或者将铜网烧结或焊接于壳体的内表面。
[0008]上述真空腔均热板使用时，在其一面例如上壳板A2设置多个散热鳍片，另一面Al则贴附于发热元件表面，使下壳板表面接触的工作流体受热蒸发，蒸汽经由壳体的缝隙，流至与上壳板A2表面接触的烧结层内，以将热量传递至散热鳍片E中，从而进行发热元件的散热。
[0009]然而上述真空腔均热板的该工作流体D在上壳板散热凝结后，需经过上壳板烧结层边缘回流到下壳板烧结层，再由下壳板毛细层回流到热源位置，以实现循环。
[0010]另一种公知的导热零件是用热管折弯后压扁而成，其内部的毛细结构的构成同上述公知的真空腔均热板类似。
[0011]这种公知的真空腔均热板制在工艺复杂，成本高昂。而且无法做到超薄的尺寸。用热管折弯再压扁的方式，其产品的外观轮廓也受限制。而且两者的三维空间折弯变形的能力不足。无法很好的适应高集成，结构设计紧凑的移动或手持电子产品(如智能手机，平板电脑等)的晶片散热问题。
【实用新型内容】
[0012]为解决上述问题，本实用新型提出一种超薄导热元件，本导热元件集成度高，厚度超薄，可集成在移动或手持电子产品中，同时本导热元件具有很高的抗拉强度、抗压强度。
[0013]为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是:一种超薄导热元件，用于散发产热元件产生的热量，所述薄导热元件包括上壳板和下壳板，所述上壳板和下壳板组合形成薄板状，且上壳板和下壳板中间形成密闭且真空的空腔，所述空腔内充有导热流体，所述下壳板具有贴合在产热元件上的产热元件位，所述超薄导热元件进一步包括夹持在所述上壳板和下壳板之间的空腔内的毛细体，且毛细体内部密布有用于吸纳导热流体的微孔结构，所述毛细体的一部分覆盖在产热元件位。
[0014]进一步的，所述毛细体中覆盖在产热元件位的部分为覆盖部，所述毛细体还包括与覆盖部连接且沿着空腔设置方向延伸的空腔延伸部。
[0015]进一步的，所述毛细体还包括与空腔延伸部连接并若干个向空腔侧面延伸的侧向延伸部。
[0016]进一步的，所述毛细体还包括与覆盖部连接且围合在空腔边缘处的边缘部。
[0017]进一步的，所述空腔内还具有多个用于支撑上壳板和下壳板的圆柱形的支撑柱。
[0018]进一步的，所述支撑柱分布在空腔延伸部的两侧。
[0019]进一步的，所述空腔延伸部和相邻的两个所述侧向延伸部形成“凹”型槽，该“凹”型槽处具有用于支撑上壳板和下壳板的圆柱形的支撑柱。
[0020]进一步的，所述超薄导热元件进一步包括与所述空腔连通的抽气管，该抽气管作为空腔的抽真空通道以及填充导热流体的通道。
[0021]—种弯折的超薄导热元件，包括如上任一项所述的超薄导热元件，所述弯折的超薄导热元件至少包括不在一个平面内的第一部和第二部。
[0022]使用本实用新型的有益效果是:本超薄导热元件通过毛细体吸纳导热流体，产热元件位处对应的毛细体中的导热流体因热量由液态转化为汽态，汽态的导热流体在上壳板和下壳板处散热并由汽态转化为液态，再由毛细体吸收，实现对本导热元件对产热元件散热，通过一种新结构实现产热元件的快速散热。
【附图说明】
[0023]图1为现有技术中真空腔均热板的剖视图。
[0024]图2为本实用新型超薄导热元件的爆炸图。
[0025]图3为本实用新型超薄导热元件中去掉上壳板后的俯视图。
[0026]图4为本实用新型超薄导热元件的俯视图。
[0027]图5为本实用新型超薄导热元件图4中沿A-A面的剖视图。
[0028]图6为本实用新型超薄导热元件图5中B处的局部放大图。
[0029]附图标记包括:
[0030]100-上壳板 200-下壳板 210-侧边框
[0031]220-产热元件位230-支撑柱 300-毛细体
[0032]310-覆盖部 320-空腔延伸部321-侧向延伸部
[0033]330-边缘部 400-抽气管
【具体实施方式】
[0034]以下结合附图对本实用新型进行详细的描述。
[0035]实施例1
[0036]如图2-6所示，本实施例一种超薄导热元件，用于散发产热元件产生的热量，薄导热元件包括上壳板100和下壳板200，上壳板100和下壳板200组合形成薄板状，且上壳板100和下壳板200中间形成密闭且真空的空腔，空腔内充有导热流体，下壳板200具有贴合在产热元件上的产热元件位220，超薄导热元件进一步包括夹持在上壳板100和下壳板200之间的空腔内的毛细体300，且毛细体300内部密布有用于吸纳导热流体的微孔结构，毛细体300的一部分覆盖在产热元件位220。
[0037]具体的，本超薄导热元件由独立的上壳板100、下壳板200和毛细体300组成，上壳板100和下壳板200边缘具有法兰边，采用激光焊接使上壳板100和下壳板200的法兰边焊接，产热元件(如芯片处理器等)的发热面贴在产热元件位220并保持接触完好，吸附在毛细体300内的导热流体在真空的条件下在较低的温度下即可低温蒸发汽化，吸收产热元件产生的热量，然后高温蒸汽携带热量迅速向空腔四周扩散，送达空腔内的相对远端，使得热量均匀分布到上壳板100和下壳板200的各个部位。当导热流体遇到冷的上壳板100或下壳板200时，导热流体释放潜热后重新凝结成液体并在上壳板100或下壳板200表面形成一层液膜，液膜接触到毛细体300时，凭借毛细体300的毛细吸附力抽吸回流到热源端。热源端的导热流体吸热后又汽化成热的蒸汽携带热量送达导热元件的各个部位，如此，则可形成导热流体的液-汽-液的循环过程，同时带走了热量。
[0038]如图2所示，毛细体300中覆盖在产热元件位220的部分为覆盖部310，毛细体300还包括与覆盖部310连接且沿着空腔设置方向延伸的空腔延伸部320。在本实施例中，空腔具有一定的延伸长度，空腔延伸部320可增大毛细体300吸附液膜的面积。
[0039]毛细体300还包括与空腔延伸部320连接并若干个向空腔侧面延伸的侧向延伸部321。侧向延伸部321同样具有增大毛细体300吸附液膜的面积的作用。
[0040]毛细体300还包括与覆盖部310连接且围合在空腔边缘处的边缘部330。下壳板200的边缘向上弯折形成侧边框210，侧边框210和上壳板100连接处会聚集液态的导热流体，边缘部330即高效率吸收侧边框210和上壳板100连接处的导热流体。
[0041]空腔内还具有多个用于支撑上壳板100和下壳板200的圆柱形的支撑柱230。支撑柱230具有防止毛细体300被压扁的作用，同时起到支撑上壳板100和下壳板200，使两者在受外力的情况下不会轻易弯折。
[0042]作为优选的，支撑柱230分布在空腔延伸部320的两侧。支撑柱230主要起到支撑空腔延伸部320的作用。
[0043]如图3所示，具体的，空腔延伸部320和相邻的两个侧向延伸部321形成“凹”型槽，该“凹”型槽处具有用于支撑上壳板100和下壳板200的圆柱形的支撑柱230。
[0044]本超薄导热元件进一步包括与空腔连通的抽气管400，该抽气管400作为空腔的抽真空通道以及填充导热流体的通道。在空腔内部抽真空后可封闭抽气管400外部端口。
[0045]本超薄导热元件无需烧结层，简化了制程并节约成本。上壳板100和下壳板200上有一体冲压而成的支撑柱230，同时上壳板100和下壳板200不需经过高温，增强了壳体的抗压强度及抗拉，克服了公知款导热零件经烧结工序导致的偏软弊病，让后期用户的组装变的容易。毛细体300用类似海绵的有微孔结构的物体一次冲压独立成型，无须烧结，节省成本。产热元件位220的背面有用特殊工艺加工出的类似微孔结构的强化沸腾区域，可以提高导热流体的液-汽转换效率，提高导热零件的导热性能。
[0046]实施例2
[0047]本实施例中的弯折的超薄导热元件与实施例1中超薄导热元件类似，区别在于弯折的超薄导热元可由实施例1中的超薄导热元件弯折形成三维的导热元件。
[0048]具体的，一种弯折的超薄导热元件，包括上述的超薄导热元件，弯折的超薄导热元件至少包括不在一个平面内的第一部和第二部。
[0049]在本实施例中弯折的超薄导热元件弯折形成两个面，如“L”型，在其他实施例中，弯折的超薄导热元件弯折形成三个面，如“U”型或者“Z”型。和可以根据用户产品设计的要求，随意变化。
[0050]以上内容仅为本实用新型的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本实用新型的思想，在【具体实施方式】及应用范围上可以作出许多变化，只要这些变化未脱离本实用新型的构思，均属于本实用新型的保护范围。
【主权项】
1.一种超薄导热元件，用于散发产热元件产生的热量，所述薄导热元件包括上壳板(100)和下壳板(200)，所述上壳板(100)和下壳板(200)组合形成薄板状，且上壳板(100)和下壳板(200)中间形成密闭且真空的空腔，所述空腔内充有导热流体，所述下壳板(200)具有贴合在产热元件上的产热元件位(220)，其特征在于:所述超薄导热元件进一步包括夹持在所述上壳板(100)和下壳板(200)之间的空腔内的毛细体(300)，且毛细体(300)内部密布有用于吸纳导热流体的微孔结构，所述毛细体(300)的一部分覆盖在产热元件位(220)。2.根据权利要求1所述的超薄导热元件，其特征在于:所述毛细体(300)中覆盖在产热元件位(220)的部分为覆盖部(310)，所述毛细体(300)还包括与覆盖部(310)连接且沿着空腔设置方向延伸的空腔延伸部(320)。3.根据权利要求2所述的超薄导热元件，其特征在于:所述毛细体(300)还包括与空腔延伸部(320)连接并若干个向空腔侧面延伸的侧向延伸部(321)。4.根据权利要求2所述的超薄导热元件，其特征在于:所述毛细体(300)还包括与覆盖部(310)连接且围合在空腔边缘处的边缘部(330)。5.根据权利要求2所述的超薄导热元件，其特征在于:所述空腔内还具有多个用于支撑上壳板(100)和下壳板(200)的圆柱形的支撑柱(230)。6.根据权利要求5所述的超薄导热元件，其特征在于:所述支撑柱(230)分布在空腔延伸部(320)的两侧。7.根据权利要求3所述的超薄导热元件，其特征在于:所述空腔延伸部(320)和相邻的两个所述侧向延伸部(321)形成“凹”型槽，该“凹”型槽处具有用于支撑上壳板(100)和下壳板(200)的圆柱形的支撑柱(230)。8.根据权利要求1所述的超薄导热元件，其特征在于:所述超薄导热元件进一步包括与所述空腔连通的抽气管(400)，该抽气管(400)作为空腔的抽真空通道以及填充导热流体的通道。9.一种弯折的超薄导热元件，其特征在于:包括如权利要求1-8中任一项所述的超薄导热元件，所述弯折的超薄导热元件至少包括不在一个平面内的第一部和第二部。
【文档编号】H01L23/427GK205488104SQ201620243902
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年3月28日
【发明人】柯列
【申请人】深圳市智通电子有限公司