专利名称：平板式热管的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种热管，特别是一种平板式热管。
背景技术：
为解决高速电脑之高密度散热问题，目前业界普遍采用利用相变化原理进行散热 或者传热的技术，比如目前习用的热导管(Heat Pipe)、回路式热管(Loop Heat Pipe)以 及平板式热管(Vapor Chamber)等产品。就热导管而言，因其体积小、利用相变传热作用能 够快速输送大量热能使温度分布均勻，而且热导管还具有构造简单、重量轻、无需外加作用 力、寿命长、低热阻、远距传输等特性等优点，符合目前计算机以及一些高端电子设备的散 热需求，因此被广泛用来解决散热问题。平板式热管属于热导管的一种，其工作原理与传统式热管相同，因具有比传统式 热管更大的热传导面积，且符合”轻、薄、短、小”的高实用价值的要求，而被大量地应用到如 中央处理器等具有大型散热面的电子产品上。虽然，传统的平板式热管已有多种实现形式 被提出来过，但为能大量生产，多数平板式热管还是如图1所示，一般传统之平板式热管， 主要由上、下盖100、101板所形成低于大压力之密闭腔体，其内设置一毛细结构102且其内 封装有适量的工作介质。当下盖板100的吸热部吸收足够热量后，工作介质因沸腾作用产 生液汽相变化，同时将热量由液体介质转换至汽体介质经由固体热传导传递至作为放热部 的上盖板101，工作介质因放热作用使得工作介质再由汽态转变成液态，最后经由毛细结构 回到蒸发端，如此循环工作以进行散热。然而，在实际应用中，平板式热管和电子元件之间的热传递介面热量分布不均勻， 例如，会出现平板式热管与电子热源之间的介面103温度过高，从而造成电子元件因温度 过高而寿命减短或损坏。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种能有效降低与热源接触的介面温度的平板式热管。一种平板式热管，包括一下盖板、与下盖板配合的一上盖板及贴设于下盖板内表 面的一毛细结构，所述下盖板包括与热源接触的一吸热部，所述吸热部内侧壁上形成有若 干凹坑。与现有技术相比，上述在平板式热管吸热部内侧面设置凹坑的结构设计，利于工 作介质产生核沸腾作用，将大量热能经由液到汽相变化而传递至放热部，进而有效降低平 板式热管与热源间介面温度。下面参照附图，结合具体实施例对本发明作进一步的描述。
图1是传统的平板式热管的截面示意图。图2是本发明一实施例中平板式热管下盖板与毛细结构的截面示意图。
图3是图2中圆圈部分的放大图。图4是图2中平板式热管用于与热源接触部分去除毛细结构后的立体示意图。
具体实施例方式如图2至图4所示，为本发明一实施例中的平板式热管中蒸发段，也就是该平板式 热管的下盖板10与铺设在下盖板10内侧面上的毛细结构20的结合。该平板式热管的其 他部分与图1中传统热管的一致，因此，未在图中显示。上述平板式热管下盖板10的中部向下凸伸一吸热部12，该吸热部12底面与热源 接触，其形状可根据热源的形状选择为矩形、圆形等形状。特别如图3和图4所示，该吸热部12内侧面上形成有若干凹坑120，所述凹坑120 均勻、密集地分布在该吸热部12内侧面上。每一个凹坑120开口朝向毛细结构20，且凹坑 120的口径沿下盖板10的内表面向下盖板10的底面方向逐渐缩小，从而在下盖板10内形 成圆锥状或者四面体状的锥坑，每个凹坑120并未延伸至下盖板10的底面。该凹坑120因 为自身形状效应，使容置于其内的工作介质与凹坑120周壁上的倾斜壁面充分接触而快速 受热升温，进而使凹坑120内的工作介质在平板式热管传递热量的过程中率先形成气泡。 同时，由于工作介质流体自身特性，难于完全填充于凹坑120内不断缩小的空间内，因此， 工作介质在凹坑120内也便于形成气泡。上述凹坑120的开口形状并不限定于任何一具体 的形状，可以呈三角形、矩形、圆形、棱形等形状，在本实施例中凹坑120开口的形状呈正方 形，因此，每一凹坑120内空间呈四面体状，且每一凹坑120具有四倾斜的三角形周壁。上述在平板式热管10吸热部12内侧面密集地设置凹坑120的结构设计，利于工 作介质产生核沸腾作用，将大量热能经由液到汽相变化而传递至放热部，进而有效降低平 板式热管与热源间介面温度。而相较传统平板式热管，传统平板式热管的吸热部内壁平整 光滑，而与工作介质完全接触，无法在吸热部内壁与工作介质接触的介面上形成气泡，进而 无法产生核沸腾作用。因为，沸腾的定义是在液体表面和内部同时进行的“剧烈汽化”的过程。每种液 体仅当温度升高到沸点，并继续吸热时才会产生沸腾现象，工作介质由液态相变成汽态。 以煮开水为例，沸腾时液体内部和玻璃壁上的小气泡扮演着汽化核的作用，这些小气泡的 蒸汽压随着温度的上升而增加，加热时小气泡会逐渐长大且缓慢上升并和其他小气泡结 合成大气泡，当大气泡的蒸汽压增加到与外界压力相同时，大气泡会突然上升最后达到水 面而破裂并放出水蒸汽，这种剧烈的汽化过程称做沸腾。因为小气泡在这里扮演着汽化 核的角色这种过程也可称做核沸腾(nucleate Boiling)。同时值得注意当玻璃与水的接 触面过度光滑时或是液体本身过于纯净而不含杂质时，小气泡将难以成核，以致于100°C 的温度并不足以使水沸腾，即使在略高于100°C之上仍不沸腾，这时的水会处在过热状态 (super-heating)。由于平板式热管所使用的工作介质为电阻值达10的八次方欧姆的超纯 水，故需设置复数个核沸腾点(线)，以利于汽化过程的加速进行，进而达到提前传递热能 的功能，使平板式热管不会处在过热状态，而达到降低平板式热管与电子热源间的介面温 度。为此，本实施例中设置多个凹坑120，而在凹坑120内的工作介质与凹坑周壁的接 触面积相较等体积的工作介质在传统平板式热管内与平面管壁的接触面积来说要大得多，因此凹坑120内的工作介质能够快速受热升温率先形成汽化核，从而产生核沸腾，进而产 生汽泡，随着热量的增加，汽泡越来越大且向上移动，经由原有毛细结构将汽体散逸至腔体 空间，热量传递至上盖板，而汽体因放热作用再由汽体相变成液体，最后再回到吸热部12 以进行下一循环，由此循环不已，而将吸热部12的热量在高效核沸腾作用下，及时快速地 传导平板式热管10的上盖板，从而有效降低吸热部12与热源接触的介面温度，有效增加电 子元件稳定性及其使用寿命。
权利要求
一种平板式热管，包括一下盖板、与下盖板配合的一上盖板及贴设于下盖板内表面的一毛细结构，所述下盖板包括与热源接触的一吸热部，其特征在于所述吸热部内侧壁上形成有若干凹坑。
2.如权利要求1所述的平板式热管，其特征在于所述凹坑的口径由外向下盖板内逐 渐缩小。
3.如权利要求2所述的平板式热管，其特征在于所述凹坑向下盖板内呈圆锥状凹陷。
4.如权利要求2所述的平板式热管，其特征在于所述凹坑向下盖板内呈四面体状凹陷。
5.如权利要求4所述的平板式热管，其特征在于所述凹坑开口呈正方形。
6.如权利要求5所述的平板式热管，其特征在于所述凹坑具有四倾斜的三角形周壁。
7.如权利要求1至3任一项所述的平板式热管，其特征在于所述凹坑开口呈圆形或 者棱形。
8.如权利要求1至4任一项所述的平板式热管，其特征在于所述凹坑均勻、密集地分 布在吸热部内壁上。
9.如权利要求1至4任一项所述的平板式热管，其特征在于所述吸热部由下盖板中 部向下凸伸。
全文摘要
一种平板式热管，包括一下盖板、与下盖板配合的一上盖板及贴设于下盖板内表面的一毛细结构，所述下盖板包括与热源接触的一吸热部，所述吸热部内侧壁上形成有若干凹坑。上述在平板式热管吸热部内侧面设置凹坑的结构设计，利于工作介质产生核沸腾作用，将大量热能经由液到汽相变化而传递至放热部，进而有效降低平板式热管与热源间介面温度。
文档编号F28D15/04GK101929819SQ20091030375
公开日2010年12月29日 申请日期2009年6月26日 优先权日2009年6月26日
发明者侯春树 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