热柱结构及治具的制作方法

本实用新型涉及一种热柱结构及治具。

背景技术：

随着电子技术的飞速发展，晶体管的集成度越来越高，芯片的发热量与日俱增，尤其是局部发热过大，热流分布不均的问题，严重影响到电子产品的稳定性，所以新型高效的电子散热技术逐渐倍受关注。热柱是一项用于应对局部热流过高所产生的热点问题的新型高效的热管技术，它具有与小热源接触，而热扩散面积大的特点而得到广泛应用,解决电子产品因热管散热器面积大局限，传导距离远等缺点。传统的热柱结构采用铜粉烧结形成传输工作流体的毛细结构，制作这样的热柱结构需要通过多次烧结，流程繁琐，制作成本高。

技术实现要素：

本实用新型的主要目的在于克服现有技术的不足，提供一种热柱结构及治具，制作该热柱结构无需烧结，成本低而良率高。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种热柱结构，包括共同组成一个封闭腔体的管体、上盖及底座，所述封闭腔体内注有工作流体，所述上盖和所述底座具有蚀刻毛细结构，所述管体的内壁具有蚀刻毛细结构或沟槽毛细结构并与所述上盖和所述底座的蚀刻毛细结构连为一体而形成工作流体的回流通道。

进一步地：

所述管体为铜管。

所述底座的表面具有环形安装凹槽，所述管体通过铆合在所述环形安装凹槽中而与所述底座连接，在所述底座的表面，所述环形安装凹槽的两侧分别具有铆压形成的凹陷，所述凹陷的相对边缘紧密啮合所述管体。

所述凹陷为U形凹陷。

所述上盖至少部分套入所述管体内部，所述管体箍紧在所述上盖上。

所述管体与所述上盖及所述底座的结合处通过铜焊密封。

一种用于制作热柱结构的铆压治具，具有内柱体和外套件，所述热柱结构的管体套装在所述内柱体和所述外套件之间，在所述内柱体和所述外套件的铆压面的相对边缘具有凸起。

进一步地：

所述凸起为倒U形凸起。

一种用于制作热柱结构的箍紧治具，具有一对箍紧件，所述一对箍紧件具有用于安放所述热柱结构的上盖的支撑部和连接在所述支撑部的外侧的箍紧壁，所述箍紧壁上具有向内侧的凸起。

本实用新型具有的有益效果：

本实用新型的热柱结构中，上盖和底座具有蚀刻毛细结构，管体的内壁具有蚀刻毛细结构或沟槽毛细结构，并与上盖和底座的蚀刻毛细结构连为一体而形成工作流体的回流通道，该热柱结构制作简易，不需要铜粉烧结形成毛细结构，省去了传统的铜粉填充、多次高温烧结、芯棒治具制作等一系列繁琐的处理工艺,还消除了因铜粉的厚度阻抗导致传导热性减弱的缺点，制作良率高，能有效节能减耗，大幅度降低了生产成本，提高了生产效率。

本实用新型及其优选实施例的具体优点体现在如下方面：

1.本实用新型热柱结构解决了传统热柱结构需要通过多次烧结繁琐流程、制作成本高的问题；无烧结工艺生产成本可以较传统工艺降低30％以上；

2.通过底板与管体铆合以及管体箍紧上盖的连接方式，配合各自的毛细结构，可靠地实现了工作流体(工质)顺畅循环回流；

3.通过采用铆压及箍口方式可达到良好的密封性；

4.本实用新型解决了传统热柱结构生产良率低的问题，大幅度提升生产良率，由传统生产工艺的90％良率提升到99.9％良率；

5.通过本实用新型的热柱结构的生产工艺总体可以降低生产成本40％以上，大幅度降低生产成本，使热柱产品更广泛应用到散热领域。

附图说明

图1为本实用新型实施例的热柱结构示意图；

图2为本实用新型实施例的底座、管体装配示意图；

图3为本实用新型实施例的铆接治具示意图；

图4为铆接治具内先放入管体的示意图；

图5为放入底座进行组合的示意图；

图6为进行铆接的示意图；

图7为铆接完成的示意图；

图8和图9分别为铆接前与铆接后的连接部位对比示意图；

图10为本实用新型实施例的上盖、管体装配示意图；

图11为本实用新型实施例的箍紧治具示意图；

图12为在箍紧治具上先放入装好注液管的上盖的示意图；

图13为放入铆接好底座的管体的示意图；

图14为进行紧箍的示意图；

图15为箍紧完成的示意图；

图16和图17分别为箍紧前与箍紧后的连接部位对比示意图；

图18为在铆接部位、箍紧部位、注液管处填补焊料密封焊接的示意图；

图19为注入工质、抽取真空、封装焊接后，将注液管折平后(注液管折平且不高于管体平面)的成品示意图；

图20为本实用新型实施例的具有蚀刻毛细结构的底座示意图；

图21为本实用新型实施例的具有沟槽毛细结构的管体示意图；

图22为本实用新型实施例的具有蚀刻毛细结构的上盖示意图；

图23为本实用新型实施例的具有沟槽毛细结构的管体截面图。

具体实施方式

以下对本实用新型的实施方式作详细说明。应该强调的是，下述说明仅仅是示例性的，而不是为了限制本实用新型的范围及其应用。

参阅图1至图23，在一种实施例中，一种热柱结构，包括共同组成一个封闭腔体的上盖1、管体2及底座3，所述封闭腔体内注有工作流体，所述上盖1和所述底座3具有蚀刻毛细结构，所述管体2的内壁具有蚀刻毛细结构或沟槽毛细结构并与所述上盖1和所述底座3的蚀刻毛细结构连为一体而形成工作流体的回流通道。

在优选实施例中，所述管体2为铜管。

在优选实施例中，所述底座3的表面具有环形安装凹槽4，所述管体2 通过铆合在所述环形安装凹槽4中而与所述底座3连接，在所述底座3的表面，所述环形安装凹槽4的两侧分别具有铆压形成的凹陷8，所述凹陷8 的相对边缘紧密啮合所述管体2。在更优选实施例中，所述凹陷8为U形凹陷。

在优选实施例中，所述上盖1至少部分套入所述管体2内部，所述管体2箍紧在所述上盖1上。

在优选实施例中，所述管体2与所述上盖1及所述底座3的结合处通过铜焊密封。

一种热柱结构的制作方法，包括以下步骤：

a.在底座3和上盖1上形成蚀刻毛细结构，在管体2上形成蚀刻毛细结构或沟槽毛细结构；

b.将所述管体2与所述底座3铆压结合；

c.将所述管体2与所述上盖1箍紧结合；

d.对结合处进行密封处理，优选地，通过铜焊密封；

e.通过注液管9或注液口对所述管体2内加注工作流体，抽真空后封注液管9或注液口。

在优选实施例中，所述底座3具有环形安装凹槽4，步骤b中，将所述管体2安装在所述环形安装凹槽4中，并通过在所述底座3的表面铆压，使所述环形安装凹槽4的两侧形成凹陷8，所述凹陷8的相对边缘紧密啮合所述管体2。

在优选实施例中，步骤c中，将所述上盖1至少部分套入所述管体2 内部，从所述管体2的外部施加箍紧压力，使所述管体2箍紧在所述上盖 1。

在一种实施例中，一种用于制作热柱结构的铆压治具，具有内柱体5 和外套件6，所述热柱结构的管体2套装在所述内柱体5和所述外套件6 之间，在所述内柱体和所述外套件6的铆压面的相对边缘具有凸起7，所述内柱体5和所述外套件6压到所述热柱结构的底座3上时，所述凸起7 压在所述底座3上的环形安装凹槽4的两侧而形成凹陷8，使所述凹陷8 的相对边缘紧密啮合安装在所述环形安装凹槽4中的所述管体2。

在优选的实施例中，所述凸起7为倒U形凸起。

在一种实施例中，一种用于制作热柱结构的箍紧治具，具有一对箍紧件，所述一对箍紧件具有用于安放所述热柱结构的上盖1的支撑部10和连接在所述支撑部的外侧的箍紧壁11，所述箍紧壁11上具有向内侧的凸起 12，所述一对箍紧壁靠拢时挤压插入所述上盖1与所述箍紧壁之间的管体 2，并通过所述凸起12使所述管体2发生形变从而箍紧在所述上盖1上。

在一个具体实施例中，利用具有蚀刻毛细结构的上盖1、管体2及底座3，装配热柱结构的过程包括以下步骤：

将管体2与底座3先进行松配组合再用铆压治具铆压紧配；

将注液管9与上盖1进行过盈配合组配；

将上盖1与管体2进行松配组合再用箍紧治具进行口部箍紧；

在管体2与底座3、上盖1紧配结合处放置铜焊环或涂铜焊膏13进行高温焊接密封；

通过注液管9向热柱密闭腔体内加注工作流体并抽真空封口，完成热柱成品。

以上内容是结合具体/优选的实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，其还可以对这些已描述的实施方式做出若干替代或变型，而这些替代或变型方式都应当视为属于本实用新型的保护范围。