一种综合性能良好的散热结构件及其制备工艺的制作方法

本发明涉及电子产品散热技术领域，特别是涉及一种综合性能良好的散热结构件及其制备工艺。

背景技术：

良好的散热性能是确保电子产品有效工作的重要保障，电子产品中通常采用铝或者铜等材质的多层片状散热器进行散热，部分体积较大的产品也有通过液体如水或者其它冷却液进行冷却散热等。但是，随着电子产品逐渐小型化，要求散热装置的体积也越来越小。

现有技术中，一种体积较小、散热性能良好的散热装置的结构由两块基片构成腔体，在两块基片内壁分别设置有由具有粗糙表面结构的金属粉末构成的毛细功能层，同时两块基片之间密封充填有冷却液，毛细功能层通常为铜粉。通过毛细功能层，在常温下铜粉中的间隙位置吸收有冷却液，当发热件产生热量时，腔体内的铜粉因毛细现象会向外排出，推动冷却液发生移动，从而形成腔体内冷却液移动的推动动力，促进冷却液流动以便及时将热量转移。为了确保腔体的有效性，两块基片之间通常通过铜柱支撑同时配合将基板设置成具有某种凹槽结构。

现有技术中的铜柱通常是以烧结的方式与基板连为一体结构，烧结需要在900℃下烧结1小时左右，并要进行回火等处理。导致了铜柱的硬度不够，实践中发现，这种结构的散热装置抗爆性差，抗压性差，平面度，光泽度均不佳。同时由于经过烧结、回火等处理，耗时、耗材、耗能源、而且污染大。

因此，针对现有技术不足，提供一种综合性能良好的散热结构件及其制备工艺以克服现有技术不足甚为必要。

技术实现要素：

本发明的目的在于避免现有技术的不足之处而提供综合性能良好的散热结构件，该散热结构件具有制备简单、加工时间大大减少、不需烧结回火等，整体散热件硬度良好、抗压抗爆性佳、表面平整度好、光泽性佳。

本发明的目的通过以下技术措施实现。

一种综合性能良好的散热结构件，设置有

a板，在a板的外表面通过焊接方式将位于a板内表面并与a板抵接的多根铜柱焊接于a板的内表面；

b板，与a板密封装配，具有与a板的铜柱相匹配的凹槽，a板的多根铜柱抵接于b板的凹槽的内表面，通过b板的外表面将b板的内表面与抵接的多根铜柱焊接；

毛细功能层，设置于a板、b板的内表面；

冷却液，填充于由a板、b板构成的空腔内，且空腔内呈真空状态。

优选的，上述a板为平面结构。

优选的，上述b板设置有与凹槽连接的冷却液注入通道，冷却液注入通道在冷却液注入、并对空腔内抽真空后被压扁且与a板密封连接。

优选的，多根铜柱均匀或非均匀分布于a板内表面的对应区域。

优选的，上述b板的外表面还设置有焊接路线，所述焊接路线为凹槽在b板的外表面凸起的一圈边沿线。

本发明的另一目的是提供一种上述的综合性能良好的散热结构件的制备工艺，包括如下步骤，

(1)将铜柱置于模具，a板置于铜柱上方，通过焊接设备从a板的远离铜柱的一面进行焊接，使得铜柱与抵接的板的内表面固定连接；

(2)分别对a板、b板进行毛细功能层制备，使得毛细功能层分别沉积于a板、b板的对应位置；

(3)将b板与a板装配，b板的凹槽内表面与焊接于a板的铜柱抵接，在b板的外表面将b板与铜柱焊接；

(4)再将b板与a板四周进行密封焊接形成空腔结构；

(5)向密封焊接后的a板与b板形成的空腔内注入冷却液，并将空腔内抽真空，再将冷却液管道封闭。

优选的，上述焊接方式为激光焊接或者电子束焊接。

优选的，a板、b板均为铜板，毛细功能层为铜粉。

优选的，上述步骤(4)中b板与a板的密封焊接具体是沿着b板外表面设置的焊接路线焊接一圈；

所述步骤(5)将冷却管道封闭具体是将设置于b板的冷却液注入通道、并对空腔抽真空后压扁并与a板铆合密封连接。

优选的，上述的综合性能良好的散热结构件的制备工艺，还包括步骤(6)，将a板、b板的外表面分别打磨。

本发明提供的综合性能良好的散热结构件及其制备工艺，分别通过在a板的外表面通过焊接方式将位于a板内表面并与a板抵接的多根铜柱焊接于a板的内表面、通过b板的外表面将b板的内表面与抵接的多根铜柱焊接。因此整个制备过程不需要现有技术中的烧结、回火处理，能够保持a板、b板及其内部的铜柱的硬度，使得整体散热件硬度良好、抗压抗爆性佳。由于不需要烧结、回火等操作，制备工艺简单、加工时间大大减少。整体散热件表面平整度好、光泽性佳。

附图说明

利用附图对本发明作进一步的说明，但附图中的内容不构成对本发明的任何限制。

图1是本发明一种综合性能良好的散热结构件的剖面结构示意图。

图2是本发明一种综合性能良好的散热结构件的a板的内表面部分的结构示意图。

图3是本发明一种综合性能良好的散热结构件的b板的内表面部分的结构示意图。

图4是本发明一种综合性能良好的散热结构件的b板的外表面部分的结构示意图。

在图1至图4中，包括：

a板100、铜柱110、

b板200、凹槽210、冷却液注入通道220、焊接路线230、

毛细功能层300、

空腔400。

具体实施方式

结合以下实施例对本发明作进一步说明。

实施例1。

本实施例提供一种综合性能良好的散热结构件，如图1、图2所示，设置有a板100、b板200、毛细功能层300和冷却液。

a板100，在a板100的外表面通过焊接方式将位于a板100内表面并与a板100抵接的多根铜柱110焊接于a板100的内表面。

b板200，与a板100密封装配，具有与a板100的铜柱110相匹配的凹槽210，a板的多根铜柱110抵接于b板的凹槽210的内表面，通过b板的外表面将b板的内表面与抵接的多根铜柱110焊接。a板100与b板200装配，铜柱110的两端分别与a板100、b板200连接，a板100与b板200之间形成空腔400。

毛细功能层300，设置于a板、b板的内表面。

冷却液，填充于由a板、b板构成的空腔400内，且空腔400内呈真空状态。空腔400内呈真空状态并充有冷却液，在常温下毛细功能层300中的间隙位置吸收有冷却液，当散热结构件受热时，空腔400内的金属粉因毛细现象会向外排出，推动冷却液发生移动，从而形成腔体内冷却液移动的推动动力，促进冷却液流动以便及时将热量转移。

本实施例中，a板100为平板，多根铜柱110均匀分布于a板100内表面的对应区域，对应的，与a板100装配的b板200也具有平面结构的凹槽210。利用铜柱110形成对a板100、b板200之间的支撑，以确保空腔400的有效存在。a板100、b板200优选为铜板，以具有较好的散热性质。

需要说明的是，a板100也可以为其它结构的平板，多根铜柱110也可以不局限于均匀分布于a板100内表面，也可以为非均匀分布。

由于在a板100的外表面通过焊接方式将位于a板100内表面并与a板100抵接的多根铜柱110焊接于a板100的内表面。通过b板的外表面将b板的内表面与抵接的多根铜柱110焊接。避免了现有技术中以烧结方式将铜柱110与a板100、b板200烧结为一体，故不需现有技术中的较高温度下的烧结、回火等处理对a板100、b板200硬度造成的影响。整体散热结构件硬度高，抗压防爆性能良好。由于不需要烧结、回火等操作，制备工艺简单、加工时间大大减少，节能环保。整体散热件表面平整度好、光泽性佳。

b板设置有与凹槽210连接的冷却液注入通道220，冷却液注入通道220在冷却液注入后、并将空腔400内抽真空后被压扁并与a板密封连接。该结构放弃了现有技术中单独设置一段冷却液连接管道，在冷却液、气体抽真空后将冷却液连接管道封闭。实践发现，现有技术中设置的冷却液连接管道、气体连接管道因为各种原因容易出现泄漏，导致散热装置失效。因此，本申请的散热结构件不设置冷却液连接管道、气体连接管道，在冷却液、抽真空后壳直接将b板200的冷却液注入然后抽真空，压合、与a板100铆合，形成密封结构，能够大大降低使用中出现的泄漏现象，确保该散热结构件的使用寿命。

b板200的外表面还设置有焊接路线230，焊接路线230为凹槽210在b板200的外表面凸起的一圈边沿线。当b板200与铜柱110焊接后，将a板100与b板200的空腔400四周密封焊接，可沿着焊接线路进行焊接，具有操作方便的特点。

该结构的散热结构件，采用焊接方式将铜柱110分别于a板100、b板200焊接，再将整体a板100、b板200密封焊接，这个操作过程约在5-20秒内完成，相比现有技术中1、2小时的制备过程可大大提高生产效率。

该综合性能良好的散热结构件的制备工艺，包括如下步骤，

(1)将铜柱110置于模具，a板100置于铜柱110上方，通过焊接设备从a板100的远离铜柱110的一面进行焊接，使得铜柱110与抵接的板的内表面固定连接；

(2)分别对a板100、b板200进行毛细功能层300制备，使得毛细功能层300分别沉积于a板100、b板200的对应位置；

(3)将b板200与a板100装配，b板200的凹槽210内表面与焊接于a板100的铜柱110抵接，在b板200的外表面将b板200与铜柱110焊接；

(4)再将b板200与a板100四周进行密封焊接形成空腔400结构；具体是沿着b板200外表面设置的焊接路线230焊接一圈；

(5)向密封焊接后的a板100与b板200形成的空腔400内注入冷却液，并将空腔400内抽真空，再将冷却液管道封闭。将冷却管道封闭具体是将冷却液注入通道220压扁并与a板100铆合密封连接。

还包括步骤(6)，将a板100、b板200的外表面分别打磨，以防止对与其解除的部件造成刮划损伤。

具体的，上述制备工艺中所涉及的焊接方式为激光焊接或者电子束焊接，优选激光焊。

优选的，a板100、b板200均为铜板，毛细功能层300为铜粉。

该结构的散热结构件，采用焊接方式将铜柱110分别于a板100、b板200焊接，再将整体a板100、b板200密封焊接，这个操作过程约在5-20秒内完成，相比现有技术中1、2小时的制备过程可大大提高生产效率。

综上所述，本发明的散热结构件硬度良好、抗压抗爆性佳，制备工艺简单、加工时间大大减少，整体散热件表面平整度好、光泽性佳，整体性能优良。

最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。