散热装置、散热装置的制备方法及电子设备与流程

文档序号:22255474发布日期:2020-09-18 13:35阅读:148来源:国知局
散热装置、散热装置的制备方法及电子设备与流程

本申请属于热传导技术领域,具体涉及散热装置、散热装置的制备方法及电子设备。



背景技术:

电子设备运作时会产生热量,直接导致电子设备温度急剧升高,因此,需要借助散热装置将热量向外部传递。然而,因制备工艺的限制,传统散热装置整体较重、体积大,进而限制了电子设备的轻薄化的发展。



技术实现要素:

鉴于此,有必要提供一种能够满足轻薄化要求的散热装置的制备方法,以利于其在电子设备中的应用。

第一方面,本申请提供了一种散热装置的制备方法,包括:

提供第一盖板,在所述第一盖板的表面设置聚氨酯泡沫材料之后,在所述聚氨酯泡沫材料上沉积金属,经烧结还原得到设置在所述第一盖板表面的泡沫金属层;

提供第二盖板,将所述第一盖板和所述第二盖板盖合形成容置空间,所述泡沫金属层位于在所述容置空间内;

向所述容置空间内注入工作流体,经密封后制得散热装置。

第二方面,本申请提供了一种散热装置,通过第一方面所述的制备方法制得,所述散热装置包括第一盖板、第二盖板、泡沫金属层和工作流体,所述第一盖板和所述第二盖板盖合形成密闭的容置空间,所述泡沫金属层设置在所述第一盖板靠近所述第二盖板的表面,所述工作流体填充在所述容置空间内。

第三方面,本申请提供了一种电子设备,包括第二方面所述的散热装置和发热元件。

本申请通过在第一盖板上直接制备泡沫金属层,使泡沫金属层与第一盖板之间无需额外固定操作即可连接,减少了制备时间,降低了制备成本,提高制备效果;同时有利于减小散热装置的重量和体积,制得轻薄化的散热装置,制得的散热装置具有优异的散热性能,有利于其在电子设备中的应用。本申请还提供了包括上述散热装置的电子设备,在保证优异散热性能的基础上,还有利于实现电子设备的轻薄化。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施方式中的技术方案,下面将对本申请实施方式中所需要使用的附图进行说明。

图1为本申请一实施方式提供的散热装置的制备方法的流程示意图。

图2为本申请一实施方式制得的泡沫金属层的扫描电镜图。

图3为本申请一实施方式提供的散热装置的结构示意图。

图4为本申请另一实施方式提供的散热装置的结构示意图。

图5为本申请另一实施方式提供的散热装置的结构示意图。

图6为本申请另一实施方式提供的散热装置的结构示意图。

图7为本申请一实施方式的电子设备的结构示意图。

图8为本申请另一实施方式提供的电子设备的截面示意图。

标号说明:

第一盖板-10,第二盖板-20,泡沫金属层-30,容置空间-40,支撑结构-50,散热装置-100,发热元件-200,面板-300,壳体-400,中板-500。

具体实施方式

以下是本申请的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也视为本申请的保护范围。

下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本申请的不同结构。为了简化本申请的公开,下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然,它们仅仅为示例,并且目的不在于限制本申请。此外,本申请可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母,这种重复是为了简化和清楚的目的,其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外,本申请提供了的各种特定的工艺和材料的例子,但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。

请参考图1,为本申请一实施方式提供的散热装置的制备方法的流程示意图,包括如下步骤:

操作101:提供第一盖板,在第一盖板的表面设置聚氨酯泡沫材料之后,在聚氨酯泡沫材料上沉积金属,经烧结还原得到设置在第一盖板表面的泡沫金属层。

操作102:提供第二盖板,将第一盖板和第二盖板盖合形成容置空间,泡沫金属层位于容置空间内。

操作103:向容置空间内注入工作流体,经密封后制得散热装置。

相关技术中,制得的散热装置整体较重,体积占比较大,其在应用时,例如应用至电子设备中时,不利于电子设备轻薄化的发展需求。在另一相关技术中,散热装置中的毛细结构需要单独制成后再通过粘接或焊接的方式固定在第一盖板上,在此过程中,需要使用粘接材料或焊接材料,进而增加了散热装置整体的重量;在此过程中,不可避免的会破坏毛细结构已成型的内部结构,进而影响其使用性能;同时粘接材料或焊接材料也会在毛细结构和第一盖板之间形成一定厚度的层结构,减小了工作流体在散热装置内部的扩散空间,为了保证同样的散热效果,只能增加容置空间的大小,从而使得散热装置的体积加大,无法实现轻薄化。为了解决上述问题,本申请在第一盖板10上直接制备作为毛细结构的泡沫金属层30,使得泡沫金属层30与第一盖板10之间的连接无需额外的固定工艺,即泡沫金属层30与第一盖板10之间没有额外的层结构,有利于散热装置100整体重量和体积的降低,同时散热装置100的散热性能优异,有利于其应用。

在操作101中,第一盖板10通过导热材料组成。可选的,第一盖板10的导热系数大于10w/(m·k),以使得散热装置100具有优异的散热效果。进一步的,第一盖板10的导热系数大于15w/(m·k)。在本申请一实施方式中,第一盖板10的材质包括铜、钛、镍和锡中的至少一种或不锈钢。可选的,第一盖板10的材质为钛、铜钛合金、铜镍合金、铜锡合金或不锈钢,以使得第一盖板10具有较好的力学性能,有利于使用更薄的第一盖板10,降低散热装置100的厚度和重量。

在本申请中,第一盖板10可以为单层结构,也可以为多层结构。当第一盖板10为单层结构时,第一盖板10可以由单一导热材料组成,也可以由多种导热材料混合组成。在一实施例中,由于需要在第一盖板10上设置聚氨酯泡沫材料制备泡沫金属层30,可选的,第一盖板10的材质包括铜,铜对聚氨酯泡沫材质制备泡沫金属层30的过程可以起到催化作用,同时铜与聚氨酯泡沫材料之间的具有良好的粘接性能,更有利于后续泡沫金属层30与第一盖板10之间的良好连接,使得泡沫金属层30不易脱落,散热装置100制备良率高,并且铜的化学稳定性好,有利于保持第一盖板10的使用性能并提高散热装置100的使用寿命。例如,第一盖板10的材质可以但不限于为铜钛合金、铜镍合金、铜锡合金等。当第一盖板10为多层结构时,每层结构都可以通过导热材料组成,每层结构的材质可以相同也可以不同,可以由单一导热材料组成,也可以由多种导热材料混合组成。在一实施例中,由于需要在第一盖板10上设置聚氨酯泡沫材料制备泡沫金属层30,可选的,第一盖板10包括层叠设置的第一金属层和铜层,聚氨酯泡沫材料设置在铜层上;铜层既能够对泡沫金属层30的制备起到催化作用,又可以提高泡沫金属层30与第一盖板10的连接,同时还可以提高第一盖板10的使用性能。可以理解的,第一金属层的材质为导热材料。可选的,第一金属层的材质包括铜、钛、镍和锡中的至少一种或不锈钢。进一步的,第一金属层的材质为钛、钛合金或不锈钢,增加第一盖板10的硬度和抗拉伸性能,提高散热装置100的力学性能。例如,第一盖板10可以通过不锈钢层和铜层层叠形成;又如,第一盖板10可以通过钛层和铜层层叠形成。当第一盖板10和第二盖板20连接在一起时,例如可以但不限于通过焊接连接时,温度较高,铜层设置在内侧可以对第一金属层进行保护,避免工作流体与第一金属层等外层结构反应,保证第一盖板10的性能。

在本申请中,为了实现散热装置100的轻薄化,可选的,第一盖板10的厚度小于或等于150μm。进一步的,第一盖板10的厚度小于或等于120μm。更进一步的,第一盖板10的厚度为50μm-100μm。在一实施例中,当第一盖板10包括第一金属层和铜层时,铜层的厚度小于或等于20μm。进一步的,铜层的厚度小于或等于10μm,既保证了泡沫金属层30的制备,同时具有优异的导热性能,保证散热装置100的散热性能,并且可以通过控制第一金属层的材质,提高散热装置100的力学性能,更有利于其应用。在一实施方式中,第一盖板10包括第一水平层和设置在第一水平层表面边缘的第一边框,有利于与第二盖板20连接在一起;此时第一盖板10可以但不限于为一体成型制得。在另一实施方式中,第一盖板10为水平结构。

在操作101中,在第一盖板10的表面设置聚氨酯泡沫材料可以但不限于通过涂覆、印刷等方式进行。在本申请中,设置聚氨酯泡沫材料的位置决定了形成的泡沫金属层30的位置。可选的,聚氨酯泡沫材料可以设置在第一盖板10的全部或部分表面。进一步的,聚氨酯泡沫材料间隔设置在第一盖板10的表面,有利于增加工作流体在散热装置100内的流动空间,提高散热效率。更进一步的,聚氨酯泡沫材料间隔设置在第一盖板10的表面时,聚氨酯泡沫材料呈阵列排布,进而使得之后制得泡沫金属层30可以呈阵列排布,增加工作流体流动体积,提高散热效率。可以理解的,第一盖板10和第二盖板20之间需要盖合在一起形成容置空间40,因此,设置聚氨酯泡沫材料后,第一盖板10仍具有可以与第二盖板20进行连接设置的部分。

在本申请中,散热装置100中的第一盖板10与热源接触。在一实施例中,第一盖板10的表面具有第一区域和与第一区域相邻接的第二区域,聚氨酯泡沫材料设置在第一盖板10的表面时,设置在第一区域的聚氨酯泡沫材料的厚度大于设置在第二区域的聚氨酯泡沫材料的厚度,进而使得在第一区域的泡沫金属层30的厚度大于第二区域的泡沫金属层30的厚度。此时,当第一盖板10的第一区域与热源接触时,既能够提供足够的散热效率,同时,第二区域的泡沫金属层30相对减薄,更有利于散热装置100的轻薄化。

聚氨酯是一种具有氨基甲酸酯链重复结构单元的聚合物,聚氨酯泡沫材料可以通过多元醇和异氰酸酯反应制得。可选的,多元醇可以包括聚醚多元醇和聚酯多元醇中的至少一种。进一步的,多元醇的羟值为50mgkoh/g-200mgkoh/g,有利于反应物之间的更好的相容,同时可以保证制得的聚氨酯泡沫材料具有较好的力学性能。进一步的,多元醇的羟值为80mgkoh/g-150mgkoh/g。可选的,异氰酸酯可以包括甲苯二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、苯二亚甲基二异氰酸酯、对苯二异氰酸酯、甲基环己基二异氰酸酯中的至少一种。可选的,多元醇和异氰酸酯的质量比为1:(1-2)。在一实施例中,多元醇和异氰酸酯反应时,还可以添加催化剂。可选的,催化剂包括胺类催化剂、锡类催化剂中的至少一种。例如,胺类催化剂可以包括叔胺,如三乙胺等;锡类催化剂可以包括有机金属锡,如锡辛酸酯等。进一步的,催化剂占多元醇质量的0.5%-3%,加速多元醇和异氰酸酯反应,促进孔结构的形成。在另一实施例中,多元醇和异氰酸酯反应时,还可以添加发泡剂。可选的,发泡剂包括物理发泡剂、化学发泡剂和表面活性剂中的至少一种。例如,发泡剂可以但不限于为水、二氯甲烷、丁烷、戊烷、环戊烷、己烷、环己烷、聚醚-聚硅氧烷嵌段共聚物中的至少一种。进一步的,发泡剂占多元醇质量的2%-10%,使制得的聚氨酯泡沫材料具有适合的孔隙率和孔径。在本申请中,需要通过聚氨酯泡沫材料制备泡沫金属层30,因此,还可以添加开孔剂,使得产生的孔破裂,形成开孔,提高制得的聚氨酯泡沫材料的开孔率。可选的,开孔剂可以包括聚氧化丙烯一氧化乙烯共聚醚、聚氧化烯烃一聚硅氧烷共聚物中的至少一种。进一步的,开孔剂占多元醇质量的0.5%-5%。在又一实施例中,多元醇和异氰酸酯反应时,还可以添加交联剂、扩链剂、阻燃剂、增强剂、抗氧化剂、泡沫稳定剂、填料等,以进一步提升制得的聚氨酯泡沫材料的性能。

采用上述反应物混合均匀后即可设置在第一盖板10的表面,经过反应生成聚氨酯泡沫材料。进一步的,采用上述比例混合各反应物后,形成的混合反应液粘结性好,与第一盖板10的结合力优异,同时设置在第一盖板10过程中不会因为快速反应而固化,具有较好的涂覆或印刷效果,有利于后续泡沫金属层30的制备。在一实施例,可以将多元醇和异氰酸酯混合均匀后涂覆或印刷在第一盖板10的表面。在另一实施例,可以将多元醇和异氰酸酯混合后,再加入催化剂、发泡剂、开孔剂、交联剂、扩链剂、阻燃剂、增强剂、抗氧化剂、泡沫稳定剂、填料中的至少一种,均匀混合后设置在第一盖板10的表面。

在本申请实施方式中,聚氨酯泡沫材料的孔隙率大于或等于70%,有利于泡沫金属层30的制备。进一步的,聚氨酯泡沫材料的孔隙率大于或等于75%、77%、80%或85%。在本申请一实施方式中,聚氨酯泡沫材料的孔径为20μm-60μm,有利于泡沫金属层30的制备,使泡沫金属层30产生适宜的毛细作用力,提高散热性能。进一步的,聚氨酯泡沫材料的孔径为25μm-58μm。更进一步的,聚氨酯泡沫材料的孔径为30μm-55μm。

在本申请一实施方式中,可以但不限于通过电镀和/或化学镀的方法在聚氨酯泡沫材料上沉积金属,操作简单、沉积过程稳定可靠,有利于后续工艺的进行。可选的,将设置有聚氨酯泡沫材料的第一盖板10置于镀液中,通过电镀和/或化学镀在聚氨酯泡沫材料上沉积金属。在一实施例中,金属可以但不限于包括铜。铜的导热系数、力学性能和化学稳定性好,有利于后续制得性能优异的泡沫金属层30。可选的,金属为铜或铜合金。例如,铜合金可以但不限于为铜镍合金、铜铝合金或铜钛合金。

在本申请一实施例中,可以将设置有聚氨酯泡沫材料的第一盖板10置于镀液中作为阴极,预镀金属材料作为阳极,通过电镀在聚氨酯泡沫材料上沉积金属。进一步的,设置有聚氨酯泡沫材料的第一盖板10在电镀之前还可以进行预处理。例如,可以但不限于通过除油、水洗、干燥等至少一种预处理,以利于后续电镀沉积金属。镀液可以根据预镀金属材料进行选择。可选的,镀液包括光亮剂,以促进预镀金属材料在聚氨酯泡沫材料表面均匀、细密、平整的成型,形成光亮的金属层。例如,光亮剂包括甲苯磺酰胺、苄叉丙酮和香豆素中的至少一种。进一步的,镀液中包括1ml/l-10ml/l的光亮剂,避免电镀时产生枝晶、金属层变黑、疏松等不利情况的发生,进一步提高沉积的金属的光亮程度和性能。在电镀过程中,电流密度可以为0.1a/cm2-2a/cm2,电镀时间可以为5min-25min,使沉积的金属更加均匀。可选的,先在1a/cm2-2a/cm2电流密度下电镀2min-5min,再在0.1a/cm2-0.8a/cm2电流密度下电镀5min-20min。当金属包括铜时,可以将设置有聚氨酯泡沫材料的第一盖板10置于镀液中,可以通过酸性镀铜和碱性镀铜中的至少一种方法进行。在酸性镀铜时,可选的,镀液的ph为1-2.5,更有利于沉积金属;ph过高则会使镀液产生沉淀,不利于电镀的进行,ph过低会导致阴极放电析出氢气,降低电流密度。在一具体实施例中,电镀液可以包括60g/l-150g/l硫酸铜和15ml/l-30ml/l硫酸。

在本申请另一实施例中,将设置有聚氨酯泡沫材料的第一盖板10置于镀液中,通过化学镀在聚氨酯泡沫材料上沉积金属。可选的,化学镀的时间为5min-20min,以沉积所需厚度的金属。可选的,镀液包括金属盐和还原剂,金属盐在还原剂的作用下,金属离子还原成金属,沉积在聚氨酯泡沫材料上。进一步的,镀液还可以包括光亮剂、稳定剂、络合剂和表面活性剂中的至少一种。例如,镀液中包括1ml/l-10ml/l的光亮剂。

在本申请又一实施例中,通过化学镀沉积的金属在聚氨酯泡沫材料上的厚度较薄,因此,可以通过化学镀和电镀沉积金属。在一实施例中,当金属层的材质包括铜时,仅通过电镀的方式,铜不易沉积在聚氨酯表面,此时,可以先通过化学镀沉积后,再通过电镀的方式沉积铜,有利于铜的沉积。在一具体实施例中,通过化学镀在聚氨酯泡沫材料上沉积铜和/或镍,再通过电镀沉积铜。可选的,通过化学镀和电镀在聚氨酯泡沫材料上沉积金属,金属中铜的质量含量大于70%,使后续成型的泡沫金属层30具有较佳的导热性能和化学稳定性。

在本申请中,通过烧结去除聚氨酯泡沫材料,再进行还原使得烧结过程产生的金属氧化物被还原。在本申请一实施方式中,烧结还原包括在300℃-500℃进行烧结,再在还原性气氛下进行退火还原处理,退火温度为500℃-900℃。在本申请中,在300℃-500℃下进行烧结可以保证去除聚氨酯泡沫材料的同时,避免了温度过高造成结构坍塌的可能性,再在500℃-900℃使产生的金属氧化物还原,同时可以消除内部应力,提高形成的泡沫金属层30整体的机械性能。在本申请一实施例中,还原性气氛包括氢气。进一步的,还原性气氛还包括氮气。具体的,还原性气氛中氢气和氮气的体积比可以但不限于为1:(1-3)。

在本申请中,通过上述方法制得的泡沫金属层30可以作为散热装置100的毛细结构,也可以称之为毛细层、毛细芯或吸液芯。泡沫金属层30为三维网状结构,具有孔结构。可选的,泡沫金属层30的材质包括铜。例如,泡沫金属层30为泡沫铜层或泡沫铜合金层。例如,泡沫铜合金层的材质可以但不限于为铜镍合金、铜铝合金或铜钛合金。可选的,泡沫金属层30的孔径为20μm-70μm。进一步的,泡沫金属层30的孔径为25μm-69.5μm。更进一步的,泡沫金属层30的孔径为30μm-65μm。具体的,泡沫金属层30的孔径为28μm、32μm、36μm、40μm、47μm、52μm、55μm、59μm或67μm。具有上述孔径的泡沫金属层30可以产生更好地毛细作用力,使得工作流体流动,提高散热效率。可选的,泡沫金属层30的孔隙率大于70%,以提供毛细作用力。进一步的,泡沫金属层30的孔隙率大于75%、80%或82%。在本申请中,通过控制设置的聚氨酯泡沫材料的厚度,以及沉积金属的时间,进而控制形成的泡沫金属层30的厚度。可选的,泡沫金属层30的厚度小于150μm。进一步的,泡沫金属层30的厚度小于120μm。更进一步的,泡沫金属层30的厚度为40μm-100μm。上述泡沫金属层30既可以提供所需的毛细作用力,同时又不会过多增加散热装置100的厚度和体积。

请参阅图2,为本申请一实施方式制得的泡沫金属层的扫描电镜图。通过对孔结构边缘相对两点之间的间距进行测量,其中间距a的长度为35.2μm,间距b的长度为44.4μm,间距c的长度为36.5μm,间距d的长度为59μm,间距e的长度为54.4μm,间距f的长度为69.3μm,间距g的长度为44.9μm,间距h的长度为59.8μm,可以看出,本申请制得的泡沫金属层30中孔结构分布均匀且连续,孔径大小均匀,有利于其在散热装置100中的应用。

可以理解的,本申请中的术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。在操作102中,提供第二盖板20,第二盖板20通过导热材料组成。可选的,第二盖板20的导热系数大于10w/(m·k),以使得散热装置100具有优异的散热效果。进一步的,第二盖板20的导热系数大于15w/(m·k)。在本申请一实施方式中,第二盖板20的材质包括铜、钛、镍和锡中的至少一种或不锈钢。可选的,第二盖板20的材质为钛、铜钛合金、铜镍合金、铜锡合金或不锈钢,以使得第二盖板20具有较好的力学性能,有利于使用更薄的第二盖板20,降低散热装置100的厚度和重量。可以理解的,第一盖板10和第二盖板20的材质可以相同,也可以不同。

在本申请中,第二盖板20可以为单层结构,也可以为多层结构。为了实现散热装置100的轻薄化,可选的,第二盖板20的厚度小于或等于150μm。进一步的,第二盖板20的厚度小于或等于120μm。更进一步的,第二盖板20的厚度为50μm-100μm。在一实施方式中,第二盖板20包括第二水平层和设置在第二水平层表面边缘的第二边框,有利于与第一盖板10连接在一起;此时第二盖板20可以但不限于为一体成型制得。在另一实施方式中,第二盖板20为水平结构。

在操作102中,可以但不限于通过焊接、胶粘的方式形成容置空间40。可选的,焊接包括激光焊接、扩散焊接和焊料焊接中的至少一种。焊料焊接包括低温焊料或高温焊料,扩散焊接包括真空扩散焊或气体保护扩散焊,胶粘的材料可以但不限于为双环氧基胶材、硅基胶材等。在本申请中,容置空间40为工作流体进行相变和流动的空间,以进行热量传递。在一实施方式中,第一盖板10和第二盖板20盖合后,泡沫金属层30与第二盖板20抵接,此时,泡沫金属层30还可以对散热装置100内部起到一定的支撑作用,提高散热装置100的力学性能。在另一实施方式中,第一盖板10和第二盖板20盖合后,泡沫金属层30与第二盖板20之间具有间隙,即泡沫金属层30与第二盖板20不抵接,此时,工作流体的流动空间更大,散热效果更佳。

在本申请一实施方式中,还可以在第二盖板20的表面设置聚氨酯泡沫材料,在聚氨酯泡沫材料上沉积金属,经烧结还原得到设置在第二盖板20表面的多孔金属层。此时,泡沫金属层30和多孔金属层共同形成散热装置100的毛细结构,更有利于工作流体的流动。可选的,泡沫金属层30和多孔金属层抵接,以使得第一盖板10和第二盖板20更好地结合在一起,并且不会增加散热装置100的厚度,同时对散热装置100内部起到一定的支撑作用,使其具有更好地力学性能。可选的,泡沫金属层30和多孔金属层之间存在间隙,即泡沫金属层30和多孔金属层不抵接,此时,既有利于工作流体流动,又增加了工作流体流动的面积,提高散热效率。

在本申请另一实施方式中,还可以在第二盖板20的表面设置支撑结构50,当第一盖板10和第二盖板20盖合时,支撑结构50位于容置空间40内。可选的,支撑结构50间隔设置在第二盖板20的表面。在一实施例中,支撑结构50与泡沫金属层30抵接。在另一实施例中,支撑结构50与第一盖板10抵接。支撑结构50可以为散热装置100内部提供支撑力,提高其性能。在一实施例中,支撑结构50的厚度可以但不限于为20μm-120μm,支撑结构50的材质可以但不限于为铜或铜合金。

在操作103中,向容置空间40内注入工作流体,经密封后制得散热装置100。在一实施例中,向容置空间40内焊接充液管,经充液管向容置空间40内注入工作流体,经抽真空和密封后形成散热装置100。可选的,容置空间40的真空度为10-3-10-1pa。进一步的,容置空间40的真空度为10-2-10-1pa。可以理解的,工作流体选自与第一盖板10、第二盖板20和毛细结构不发生化学反应的物质。可选的,工作流体选自水、丙二醇、丙酮或甲醇。具体的,工作流体可以但不限于为去离子水。工作流体在容置空间40的填充量也会影响散热装置100的散热效率,填充量过少,一个散热循环中带走的热量有限,填充量过多,增加散热装置100重量。可选的,容置空间40内工作流体的填充量为20%-75%,即可以有效的进行散热,又不会使散热装置100过重。进一步的,容置空间40内工作流体的填充量为30%-60%。

本申请提供的散热装置100的制备方法简单,将在第一盖板10上直接制得泡沫金属层30,省去了两者连接的工艺,简化了制备过程;同时,在省去连接工艺的同时,也省去了连接材料的使用,进而有利于散热装置100整体结构的体积和重量的降低,有利于实现散热装置100的轻薄化。

本申请还提供了通过上述制备方法制得的散热装置100。

请参阅图3,为本申请一实施方式提供的散热装置的结构示意图,散热装置100包括第一盖板10、第二盖板20、泡沫金属层30和工作流体,第一盖板10和第二盖板20盖合形成密闭的容置空间40,泡沫金属层30设置在第一盖板10靠近第二盖板20的表面,工作流体填充在容置空间40内;其中,泡沫金属层30完全覆盖第一盖板10朝向容置空间40一侧的表面。通过在第一盖板10上直接制得泡沫金属层30,简化制备工艺,降低散热装置100体积和重量,实现散热装置100的轻薄化,同时还具有优异的散热性能,有利于其应用。

请参阅图4,为本申请另一实施方式提供的散热装置的结构示意图,其与图3大体相同,不同之处在于,泡沫金属层30间隔设置在第一盖板10的表面,此时,可以增加工作流体的扩散空间,同时减轻散热装置100的重量。在一实施例中,泡沫金属层30间隔设置在第一盖板10的表面时,相邻间隔间距大于100μm。在另一实施例中,第一盖板10的表面包括第一区域和与第一区域相邻接的第二区域,设置在第一区域的泡沫金属层30的厚度大于设置在第二区域的泡沫金属层30的厚度,进而有利于第一区域进行高效的散热,同时又降低了散热装置100的厚度。

请参阅图5,为本申请另一实施方式提供的散热装置的结构示意图,其与图4大体相同,不同之处在于,泡沫金属层30与第二盖板20抵接,此时,泡沫金属层30不仅提供毛细作用力,同时还提供支撑力,提升散热装置100的力学性能。请参阅图6,为本申请另一实施方式提供的散热装置的结构示意图,其与图4大体相同,不同之处在于,散热装置100还包括支撑结构50,支撑结构50设置在第二盖板20的表面,支撑结构50与泡沫金属层30抵接,提升散热装置100的性能,同时又不会过多增加散热装置100的重量。在另一实施方式中,支撑结构50可以直接与第一盖板10抵接,提供支撑力。

在本申请实施方式中,为了实现轻薄化,可选的,散热装置100的厚度小于或等于300μm。进一步的,散热装置100的厚度小于或等于240μm。本申请提供的散热装置100通过工作流体的相变进行热量的传递,散热装置100可以但不限于为均温板。

本申请提供的散热装置100中,第一盖板10与热源接触,吸收热量,并传递至工作流体,液态的工作流体吸收热量形成气态的工作流体,通过容置空间40,将热量传递至第二盖板20,经由第二盖板20传递至外界,气态的工作流体放热后转变为液体的工作流体,在泡沫金属层30的毛细作用力的作用下,回流至第一盖板10表面,循环进行上述散热过程,进而完成散热。该散热装置100具有优异的散热性能,同时厚度薄、重量轻,满足轻薄化的要求,有利于其应用。

在本申请实施方式中,对本申请提供的散热装置100进行散热性能的检测,通过在固定功率条件下,对第一盖板10进行加热,可以对第二盖板20远离第一盖板10的一侧表面、距离加热点等距且对称的两个检测点的温度进行检测,并计算两个检测点的温差。在一实施例中,分别提供图3-图6所示的散热装置100,其中,散热装置100的长度为80mm、宽度为60mm、厚度为0.3mm,分别在加热功率5w的情况下,对第一盖板10的中心区域进行加热,同时在距离第二盖板20表面边缘10mm的位置选择两个检测点,经计算,两个检测点的温差小于或等于5℃,本申请提供的散热装置100能够均匀散热,满足其性能需求。

本申请还提供了一种电子设备,包括上述任一实施例的散热装置100。可以理解的,电子设备可以但不限于为手机、平板电脑、笔记本电脑、手表、mp3、mp4、gps导航仪、数码相机等,散热装置100可以但不限于为均温板。

在本申请实施方式中,电子设备包括上述任一实施例的散热装置100和发热元件200。散热装置100与发热元件200贴合设置,以降低发热元件200的温度,完成散热。请参阅图7,为本申请一实施方式的电子设备的结构示意图,电子设备包括面板300和壳体400,面板300和壳体400形成收容空间,收容空间内包括贴合设置发热元件200和散热装置100。该散热装置100重量轻、体积小,有利于电子设备的轻薄化需求。在实际应用中,散热装置100可以直接与发热元件200接触,也可以通过中板500与发热元件200接触,此时需要对中板500进行处理,以使散热装置100嵌入其中。请参阅图8,为本申请另一实施方式提供的电子设备的截面示意图,电子设备包括发热元件200、散热装置100和中板500,散热装置100嵌入中板500中与发热元件200贴合设置。以手机为例,散热装置100较厚,则会影响手机中板500的力学性能,进而影响手机整体强度,而本申请提供的散热装置100可以将其厚度降低,并且还不影响散热性能,进而不会影响手机整体性能,同时,本申请提供的散热装置100重量较小,也不会过多增加产品重量,应用前景广泛。

以上对本申请实施方式所提供的内容进行了详细介绍,本文对本申请的原理及实施方式进行了阐述与说明,以上说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本申请的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上所述,本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

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