专利名称：均温板的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种均温板，特别涉及一种用于为电子元件进行散热的均温板。
背景技术：
诸如电脑中央处理器、北桥芯片、发光二极管等高功率电子元件朝向更 轻薄短小以及多功能、更快速运行的趋势发展，其在运行时单位面积所产生 的热量也随之愈来愈多，这些热量如果不能被及时有效地散去，将直接导致 温度急剧上升，而严重影响发热电子元件的正常运行。为此，需要使用散热 装置来对这些电子元件进行散热。
最典型的散热装置是一种配有风扇的鳍片式散热器，通过散热器与发热
电子元件接触达成散热的目的。为适应较高的热通量(heatflux)，在发热电子 元件与散热器之间通常加装一具有良好热传导性的均温板(heat spreader)。该 均温板的作用是将发热电子元件产生的热量先均匀分布，然后再传到散热器 上，以充分发挥散热器的效能。
现有的均温板通常是由一上板和一下板所围成的腔体结构。所述上板以 及下板的整个内表面均设有毛细结构，且在所述上板与下板之间形成作为蒸 汽运动的空腔。使用时，下板吸收发热电子元件发出的热量而令其内的工作 介质蒸发成汽态，汽态的工作介质沿空腔流向上板且与上板接触释放出热量 而冷却成液态，液态的工作介质在毛细结构的作用下回流至下板。其中，空 腔为气态工作介质的流动通道，若空腔过小，工作介质蒸发的阻力就会变大； 若使空腔具有较大的尺寸以减小流阻，将导致均温板厚度的增加，如何在保 证性能的前提下适应轻薄化电子产品的散热需求成为产品的实际目标。
发明内容
有鉴于此，在此实有必要提供一种性能较好且厚度较薄的均温板。 一种均温板，包括一底板及一盖板，所述底板与盖板之间密闭形成一腔 室，该腔室内填充有一工作介质，该腔室内分别设置有第一、第二、第三毛
4细结构，该第一毛细结构设置于盖板的内表面，该第三毛细结构设置于底板 的内表面，该第二毛细结构连接设于该第一毛细结构与第三毛细结构之间， 该均温板内环绕该第二毛细结构的外围形成第一汽态工作介质流动空间，该 第二毛细结构内形成第二汽态工作介质流动空间，该第一汽态工作介质流动 空间与第二汽态工作介质流动空间相通。
一种均温板，包括一底板及一盖板，该底板与盖板之间形成一个腔室， 该腔室内设置有一工作介质，该盖板的整个内表面上铺设有第 一毛细结构， 该腔室内设置有连接底板与第一毛细结构之间的第二毛细结构，该腔室内围 绕该第二毛细结构形成一第一汽态工作介质流动空间，该第二毛细结构围设 形成一第二汽态工作介质流动空间，该第 一汽态工作介质流动空间与该第二 汽态工作介质流动空间相互连通。
与现有技术相比，本发明利用该均温板循环系统中，蒸汽绝大部分凝结 在较冷的盖板上，然后再回流至发热电子元件处的原理，只在盖板上设置第 一毛细结构，在腔室内设置有连接底板与第一毛细结构之间的第二毛细结构，
可以减小均温板的整体厚度；此外，在腔室内围绕该第二毛细结构形成一第 一汽态工作介质流动空间，该第二毛细结构围设形成一第二汽态工作介质流 动空间，该第 一汽态工作介质流动空间与该第二汽态工作介质流动空间相互 连通，可以减小发热电子元件处蒸汽蒸发的阻力，有效提升热量传递效率。
下面参考附图，结合实施例对本发明作进一步描述。
图l是本发明均温板第一实施例的立体组装图。
图2是图l所示均温板的剖示图。
图3是图2中圏III部分的放大示意图。
图4是图1的立体分解图。
图5是第一毛细结构的另一实施例的立体示意图。
具体实施例方式
如图1及图4所示，为本发明均温板的第一实施例。该均温板包括一具 有凹腔102的底板100和一盖板200，该盖板200罩设在该底板100上并将 该底板100上的凹腔102密闭形成一腔室(图未标)，该腔室内抽成低压并装 有可进行相变化的工作介质如水、乙醇、石蜡等。该均温板还包括一设置在 该盖板200内表面201上的第一毛细结构220、 一设置在腔室内的第二毛细结构221、 一设置在该底板100内表面101上的第三毛细结构110、环绕该第 二毛细结构221的外围设置的第一汽态工作介质流动空间300和一形成于该 第二毛细结构221内部的第二汽态工作介质流动空间400，该第一汽态工作 介质流动空间300与该第二汽态工作介质流动空间400连通。
该底板100与盖板200可由铜、铝或者其它具有高导热系数的材料制成。 该底板100的外表面103与一电子元件(图未示)接触，并吸收电子元件所 产生的热量。 一般而言，通常令该底板100的中心区域与该电子元件接触。
该第三毛细结构IIO局部设置在该底板100的内表面101上，即与电子 元件相对之处，这样可确保底板100最热之处一直有液态工作介质存在，避 免均温板干烧。该第三毛细结构110大致呈方形，其面积小于底板100上的 凹腔102底部的面积。换言之，该第一汽态工作介质流动空间300形成于在 该底板IOO上的凹腔102内，并环绕该第三毛细结构110设置。这样设计， 可以减小均温板的整体厚度，使该均温板适应电子元件不断轻薄化的趋势。
该第一毛细结构220铺i殳在该盖板200的整个内表面201上并与该第三 毛细结构110相对。该第二毛细结构221自该第一毛细结构220的中心区域 竖直向下延伸至抵顶在该第三毛细结构IIO的上表面边缘处，使第一毛细结 构220与第三毛细结构110上下连接。该第一毛细结构220、第二毛细结构 221及第三毛细结构IIO可以选用金属丝网、纤维素、烧结粉末、碳纳米管 阵列等毛细结构形式，且该第一、第三毛细结构220、 110还可进一步选用微 细沟槽作为毛细结构。
该第二毛细结构221的内部围成一空腔结构，即为该第二汽态工作介质 流动空间400。该第二汽态工作介质流动空间400正对该第三毛细结构110 并位于该第三毛细结构110上表面的上方。
该第二毛细结构221上设有若干通道222，这些通道222等间隔-没置，将 该第二汽态工作介质流动空间400与第一汽态工作介质流动空间300连通， 使得汽态的工作介质可在该第一、二汽态工作介质流动空间300、 400之间流 动。在本实施例中，该第二毛细结构221被所述若干通道222分割形成若干 个独立的突出部(图未标)，每一通道222形成在相邻的两突出部之间，设 置多个通道222可加快汽态的工作介质在第一、第二汽态工作介质流动空间 300、 400之间的流动。
上述为该均温板的具体结构，以下针对该均温板的工作过程作简要说明。
工作时，电子元件产生的热量被底板100吸收并将第三毛细结构110内 吸附的工作介质加热、蒸发成汽态。汽态的工作介质从该第三毛细结构110
6溢出并快速的流入该第二汽态工作介质流动空间400，并通过通道222迅速 地扩散到整个第一汽态工作介质流动空间300内。当汽态的工作介质碰到盖 板200时冷却成液体，该被冷却成液态的工作介质经由盖板200上的第一毛 细结构220汇集至第二毛细结构221处，并通过该第二毛细结构221回流到 第三毛细结构110内，再进行下一次循环。
如上所述，通过在该第三毛细结构110上方设置该第二汽态工作介质流 动空间400，可降低该第三毛细结构110处由于工作介质汽化所形成的较大 压力，从而降低工作介质蒸发、溢出该第三毛细结构110的阻力。如此，工 作介质蒸发的速度及溢出该第三毛细结构110的速度加快，提升均温板的性
6匕 H匕。
此外，冷凝成液体的工作介质可在该第一毛细结构220与第三毛细结构 110内液体压差及重力共同的作用下迅速向下回流到第三毛细结构110内，可 避免均温板产生干烧现象，提升均温板的可靠性。
如图5所示为另一实施例中的第一毛细结构220a，其与第一实施例中第 一毛细结构220的区别在于该第二毛细结构221a整体形成圆环状， 一通道 222a设置在第二毛细结构221a靠近第一毛细结构220a的顶部，并把第二汽 态工作介质流动空间400a与第一汽态工作介质流动空间300连通。通道222a 的个数、形状不受本实施例的限定，可以为一个、两个或多个，可为方形也 可为其他形状，也可以设置在第二毛细结构221a靠近第三毛细结构110的底 部位置。
上述各实施例中的第三毛细结构110只设于底^反100的内表面101对应 发热电子元件的位置，也即位于腔室内的中央位置，减小了均温板中毛细结 构占用的空间，利用此空间作为工作介质流动的空间，能减小均温板的整体 厚度；同时，让第一毛细结构220、 220a与第三毛细结构IIO相连接，且二 者之间形成第二汽态工作介质流动空间400、 400a，并让该第二汽态工作介质 流动空间400、 400a与均温板中的第一汽态工作介质流动空间300相通，可 以减小发热电子元件处蒸汽蒸发的阻力。本发明的均温板可以不增大工作介 质蒸发的阻力又具有较薄的厚度，该均温板的整体厚度可降低到2.5毫米。
本发明中的第二汽态工作介质流动空间400、 400a的形状不受上述两个 实施例的限制，第二毛细结构221可以设置在第一毛细结构220、 220a上， 也可设在第三毛细结构110上，连通第二汽态工作介质流动空间400、 400a 和第一汽态工作介质流动空间300的通道222、 222a的位置、形状等也根据 具体情况而作相应的改变。
权利要求
1. 一种均温板，包括一底板及一盖板，所述底板与盖板之间密闭形成一腔室，该腔室内填充有一工作介质，其特征在于该腔室内分别设置有第一、第二、第三毛细结构，该第一毛细结构设置于盖板的内表面，该第三毛细结构设置于底板的内表面，该第二毛细结构连接设于该第一毛细结构与第三毛细结构之间，该均温板内环绕该第二毛细结构的外围形成第一汽态工作介质流动空间，该第二毛细结构内形成第二汽态工作介质流动空间，该第一汽态工作介质流动空间与第二汽态工作介质流动空间相通。
2. 如权利要求1所述的均温板，其特征在于该第二毛细结构从该第一 毛细结构上形成并抵顶在第三毛细结构上。
3. 如权利要求1所述的均温板，其特征在于该第二毛细结构上形成至 少 一连通第 一汽态工作介质流动空间与第二汽态工作介质流动空间的通道。
4. 如权利要求3所述的均温板，其特征在于该第二毛细结构被通道分 割成多个突出部，所述通道形成在相邻的两突出部之间。
5. 如权利要求3所述的均温板，其特征在于该第二毛细结构为环状， 所述通道形成在第二毛细结构的底部或顶部位置。
6. 如权利要求3至5任何一项所述的均温板，其特征在于所述通道为 若干个。
7. 如权利要求6所述的均温板，其特征在于所述通道等间隔设置。
8. 如权利要求1所述的均温板，其特征在于所述第二、第三毛细结构 位于所述腔室的中央位置。
9. 一种均温板，包括一底板及一盖板，该底板与盖板之间形成一个腔室， 该腔室内设置有一工作介质，其特征在于该盖板的整个内表面上铺设有第 一毛细结构，该腔室内设置有连接底板与第 一毛细结构之间的第二毛细结构， 该腔室内围绕该第二毛细结构形成一第一汽态工作介质流动空间，该第二毛 细结构围设形成一第二汽态工作介质流动空间，该第 一汽态工作介质流动空 间与该第二汽态工作介质流动空间相互连通。
10. 如权利要求9所述的均温板，其特征在于该底板的内表面上局部铺 设有一第三毛细结构，该第三毛细结构正对该第二毛细结构设置，该第二毛 细结构位于该第一毛细结构与第三毛细结构之间。
11. 如权利要求9所述的均温板，其特征在于该第二毛细结构上设置至少 一通道，以将该第 一汽态工作介质流动空间与该第二汽态工作介质流动空 间连通。
12.如权利要求9所述的均温板，其特征在于所述第二、第三毛细结构 位于所述腔室的中央位置。
全文摘要
一种均温板，包括一底板及一盖板，所述底板与盖板之间密闭形成一腔室，该腔室内填充有一工作介质，该腔室内分别设置有第一、第二、第三毛细结构，该第一毛细结构设置于盖板的内表面，该第三毛细结构设置于底板的内表面，该第二毛细结构连接设于该第一毛细结构与第三毛细结构之间，该均温板内环绕该第二毛细结构的外围形成第一汽态工作介质流动空间，该第二毛细结构内形成第二汽态工作介质流动空间，该第一汽态工作介质流动空间与第二汽态工作介质流动空间相通。该均温板可以保证均温板性能的前提下能减小均温板的整体厚度。
文档编号H05K7/20GK101472442SQ200710186120
公开日2009年7月1日 申请日期2007年12月27日 优先权日2007年12月27日
发明者丁巧利, 周志勇, 赖振田 申请人:富准精密工业(深圳)有限公司;鸿准精密工业股份有限公司