均温腔,电子设备以及制造均温腔的方法与流程

文档序号:29436298发布日期:2022-03-30 08:50阅读:99来源:国知局
均温腔,电子设备以及制造均温腔的方法与流程

1.本技术涉及电子设备,更具体而言涉及电子设备中的散热结构。


背景技术:

2.随着技术的发展,对于电子设备的功能性和集成性提出了越来越高的要求。与此同时, 由于在电子设备中集成了大量的元器件,而这些元器件在电子设备的运行中会产生大量热量, 这也要求电子设备能够提供尽可能强大的散热性能。
3.均温腔被广泛地用于电子设备中的热源的元器件的散热。例如,均温腔(vapor chamber, vc)是一种依靠毛细力来驱动介质循环蒸发的两相被动式散热器。热源的热量在均温腔内通 过气化和液化的交替循环而被不断冷却。然而,目前在均温腔内的循环冷却过程中,电子设 备的内部设计空间以及传热热负荷的限制会影响散热性能,难以满足电子设备的散热需求。


技术实现要素:

4.本技术提供了一种均温腔、包括均温腔的电子设备以及制造均温腔的方法,可以用于提 高均温腔的散热性能。
5.第一方面,本技术公开了一种均温腔。该均温腔包括第一盖板和位于第一盖板上方的第 二盖板。该均温腔还包括第一毛细结构层。该第一毛细结构层被设置在第一盖板的上表面并 且用于填充具有受热蒸发特性的工质。该均温腔还包括第二毛细结构层。该第二毛细结构层 被设置在朝向所述第一盖板的下表面。该第二毛细结构层用于将自第一毛细结构层蒸发后的 工质由气态冷凝成液态。该均温腔还包括被设置在第一毛细结构层上的阵列式回流通道,该 阵列式回流通道用于将经所述毛细结构层冷凝后向第一毛细结构层回流的所述工质的至少一 部分回流至第一毛细结构层的热源区域。
6.在使用过程中,随着热源不断产生热量,均温腔的热负荷持续增长。热负荷增大后,由 于均温腔内部的循环工质量增加,工质在毛细层内部的流动阻力增大。当回液流阻超过毛细 芯提供的最大毛细力时,第一毛细结构层的毛细芯会出现局部烧干,此时均温腔到达传热热 负荷极限。如果通过增大液体的回流截面积实现传热热负荷极限,即增大第一毛细结构层的 厚度,又会导致蒸气逸出流阻增大和毛细芯导热热阻增加,从而带来蒸发过热度较大的问题。 通过在第一方面提出的均温腔中布置阵列式回流通道,能够在第一毛细结构层的非热源区域 和热源区域之间建立额外的回流通道,从而不仅能够有效降低回液流阻,增大传热热负荷极 限,并且阵列式回流通道结构之间的间隙会提供蒸气的逸出通道,降低蒸气逸出流阻,从而 有效降低蒸发过热度。
7.在一些实施方式中,该均温腔还包括设置于第一盖板和所述第二盖板之间的连接件,该 连接件用于将由第二毛细结构层冷凝为液态的工质导流至第一毛细结构层的非热源区域,其 中,非热源区域与位于第一盖板下表面的热源之间的距离大于热源区域与热源之间的距离。
8.在一些实施方式中,热源区域在所述均温腔的高度方向上的厚度小于非热源区域在所述 高度方向上的厚度。
9.在一些实施方式中,阵列式回流通道可以包括第一组回流通道和第二组回流通道。第一 组回流通道被分别与第一毛细结构层的非热源区域以及第二组回流通道相连,用于将连接件 导流至第一毛细结构层的工质从非热源区域导向第二组回流通道。第二组回流通道连接至第 一毛细结构层的热源区域,用于将第一组回流通道导流的工质导向热源区域。
10.根据热源和第一毛细结构层之间的位置关系,能够在第一毛细结构层上划分不同的区域, 即热源区域和非热源区域,并基于所划分的区域设置多组回流通道。其中,第一组回流通道 实现与非热源区域和第二组回流通道的良好接触,保证冷凝为液态的工质能通过第一组回流 通道从非热源区域而被引导至第二组回流通道。第二组回流通道则实现了与热源区域的良好 接触,将由第一组回流通道导流来的液态工质回流至热源区域,从而使得热源区域的蒸发的 工质和回流的工质之间能够取得平衡,从而可以保证较大的传热负荷,并且降低热源区域过 热的可能性。
11.例如当由第二毛细结构层冷凝的液体被连接件引导回第一毛细结构层的远离热源的非热 源区域时,能够形成从非热源区域至第一组回流通道至第二组回流通道进而至热源区域的导 流路径,以此方式,第一毛细结构层的多个不同的热源区域均能够被充分利用,由此有效降 低回液流阻,从而提高均温腔的热负荷极限。
12.在一些实施方式,热源区域的厚度取决于工质从热源区域蒸发的蒸发效率和热源区域吸 收工质的毛细力。在一些实施方式中,热源区域处在50-300μm的厚度范围内。
13.由于第一毛细结构层靠近热源的热源区域可以被设置的较薄,因此可以有效降低热源区 域粉层的导热热阻,同时阵列粉层间隙可以为蒸气的逸出提供流动通道,降低蒸气的流动阻 力,从而有效控制蒸发过热度。
14.在一些实施方式中,在第一盖板上还形成有朝远离第二盖板的方向突出的突出部,热源 区域位于突出部处。
15.在一些实施方式中,在第一盖板上还形成有朝向第二盖板的方向凹陷的凹进部,热源区 域位于凹进部处。
16.可以根据电子设备中的热源的构造而对均温腔的壳体结构、尤其是靠近热源的第一盖板 进行多种设计,以满足电子设备的尺寸以及散热性能的不同需求。
17.在一些实施方式中,第二组回流通道被布置为沿第一毛细结构层的横向方向和/或纵向方 向分布在第一毛细结构层上或者按照与第一毛细结构层的横向方向和/或纵向方向成角度的 方式分布在第一毛细结构层上。
18.在一些实施方式中,第一组回流通道被布置为沿第一毛细结构层的横向方向或纵向方向 分布,并且在第二组回流通道下方与第二组回流通道彼此连通;或者按照与第一组回流通道 成角度的方式分布,并且在第二组回流通道下方与第二组回流通道彼此连通。
19.在一些实施方式中,第二组回流通道包括沿第一毛细结构层的横向方向分布在第一毛细 结构层上的第一部分回流通道以及沿第一毛细结构层的纵向方向分布在第一毛细结构层上的 第二部分回流通道。
20.在一些实施方式中,第一组回流通道包括沿横向方向分布的第三部分回流通道,
在第二 组回流通道下方与所述第一回流通道或者第二回流通道中的一个连通;以及沿纵向方向分布 的第四部分回流通道,在第二组回流通道下方与第一回流通道和第二回流通道中的另一个连 通。
21.在一些实施方式中,第一组回流通道和第二组回流通道中的各个通道可以以预定间隔分 布。在满足液体回流的前提下,可以在热源区域的范围上将阵列式回流通道之间的距离布置 得相对宽松,以降低导热温差,从而减小芯片局部热点的温度。
22.在一些实施方式中,连接件可以包括具有多孔结构的材料,具有多孔结构的材料用于将 冷凝为液态的所述工质从第二毛细结构层导向第一毛细结构层。
23.在一些实施方式中,具有多孔结构的材料还用于将冷凝为液态的工质从第二毛细结构层 导向阵列式回流通道。
24.以此方式,该连接件利用布置在其上的具有多孔结构的材料将经由第二毛细结构层冷凝 的液体引导回第一毛细结构层和/或阵列式回流通道,以与第一毛细结构层和第二毛细结构层 彼此配合地形成均温腔内部的冷却循环。
25.在一些实施方式中,连接件被配置为连接在第二毛细结构层和第一毛细结构层的非热源 区域之间。在第一毛细结构层上,连接件可以仅仅被连接至远离热源的非热源区域,以促进 热源区域的蒸发效果。与此同时,在满足导流的前提下,可以尽可能少地布置连接件。
26.在一些实施方式中,阵列式回流通道的通路截面为矩形、圆形或梯形中的至少一种。。
27.在一些实施方式中,阵列式回流通道所包括的多孔结构包括烧结粉末结构、编织网结构 以及金属纤维结构中的至少一种。
28.能够根据均温腔的尺寸、热源与均温腔之间的位置关系、所期望达到的热负荷的承载能 力等因素实现多种回流通道的布置。由此能够以灵活的布置方式来实现均温腔的回流通道, 以满足不同的散热需求。
29.在一些实施方式中,第一毛细结构层和/或第二毛细结构层为具有多孔结构的层。
30.在一些实施方式中,具有多孔结构的材料被构造成具有多孔结构的层。
31.在一些实施方式中,多孔结构包括烧结粉末结构、编织网结构以及金属纤维结构中的至 少一种。
32.在一些实施方式中,多孔结构由铜粉、铜丝或铝粉形成。
33.蒸发层中的多孔结构可以通过多种材料而被形成,从而为均温腔的制造方式提供了多种 可能性,由此可以对均温腔的制造成本进行控制。
34.在一些实施方式中,该均温腔还可以包括散热片。该散热片被布置在壳体的第二盖板上 方并且被配置为促进均温腔与外部环境进行热交换。
35.第二方面,本技术公开了一种电子设备。该电子设备可以包括电子部件以及根据第一方 面以及第一方面的任意一种实施方式所公开的均温腔。电子部件设置在第一盖板的热源区域 的下方,均温腔用于对电子部件进行散热。
36.第三方面,本技术公开了一种用于制造均温腔的方法。该方法包括提供第一盖板和位于 第一盖板上方的第二盖板。提供在第一盖板朝向所述第二盖板的上表面设置的第一毛细结构 层,该第一毛细结构层中用于填充具有受热蒸发特性的工质。提供在第二盖板
朝向第一盖板 的下表面设置的第二毛细结构层,该第二毛细结构层用于将自所述第一毛细结构层蒸发后的 工质由气态冷凝成液态。提供在第一毛细结构层上设置的阵列式回流通道,该阵列式回流通 道用于将经所述毛细结构层冷凝后向第一毛细结构层回流的工质的至少一部分引导至第一毛 细结构层的热源区域。
37.在一些实施方式中,该方法还包括:提供连接件,该连接件设置于第一盖板和第二盖板 之间并且用于将由第二毛细结构层冷凝为液态的工质导流至第一毛细结构层。
38.应当理解,发明内容部分中所描述的内容并非旨在限定本技术的实施方式的关键或重要 特征,亦非用于限制本技术的范围。本技术的其它特征将通过以下的描述变得容易理解。
附图说明
39.结合附图并参考以下详细说明,本技术各实施方式的上述和其他特征、优点及方面将变 得更加明显。在附图中,相同或相似的附图标记表示相同或相似的元素,其中:
40.图1示出了可以实施本技术的一个实施方式的电子设备的示意图;
41.图2示出了根据本技术的一个实施方式的均温腔的示意图;
42.图3示出了根据本技术的一个实施方式的均温腔的立体图;
43.图4示出了图2中的均温腔沿a-a线的截面图;
44.图5示出了图2中的均温腔沿b-b线的截面图;
45.图6a-图6c示出了根据本技术的实施方式的均温腔的回流通道的分布的示意图;
46.图7a-图7c示出了根据本技术的实施方式的均温腔的回流通道的分布的示意图;
47.图8示出了根据本技术的一个实施方式的均温腔的示意图;
48.图9示出了根据本技术的一个实施方式的均温腔的示意图;以及
49.图10示出了根据本技术的一个实施方式的用于制造均温腔的方法的流程图。
具体实施方式
50.下面将参照附图更详细地描述本技术的实施方式。虽然附图中显示了本技术的某些实施 方式,然而应当理解的是,本技术可以通过各种形式来实现,而且不应该被解释为限于这里 阐述的实施方式,相反提供这些实施方式是为了更加透彻和完整地理解本技术。应当理解的 是,本技术的附图及实施方式仅用于示例性作用,并非用于限制本技术的保护范围。
51.在本技术的实施方式的描述中,术语“包括”及其类似用语应当理解为开放性包含,即“包 括但不限于”。术语“基于”应当理解为“至少部分地基于”。术语“一个实施方式”或“该实施方式
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应当理解为“至少一个实施方式”。术语“第一”、“第二”等等可以指代不同的或相同的对象。 下文还可能包括其他明确的和隐含的定义。
52.如上文所述,随着技术的发展,对于电子设备的功能性和集成性提出了越来越高的要求。 与此同时,由于在电子设备中集成了大量的元器件,而这些元器件在电子设备的运行中会产 生大量热量,这也要求电子设备能够提供尽可能强大的散热性能。
53.均温腔被广泛地用于电子设备中的热源的元器件的散热。例如,均温腔(vapor chamber, vc)是一种依靠毛细力来驱动介质循环蒸发的两相被动式散热器。热源的热量在
均温腔内通 过气化和液化的交替循环而被不断冷却。
54.具体地,在传统方案中,均温腔例如包括被布置在均温腔的上下盖板上的毛细层、连接 上下毛细层的粉环以及被形成在上下毛细层之间的腔体。热源的热量经下盖板传导至下盖板 毛细层而被蒸发,蒸发气体在上盖板毛细层被冷凝。经冷凝为液态的工质通过上盖板毛细层 和粉环回流至下盖板毛细层,以进行下一冷却循环。
55.然而,目前在均温腔内的循环冷却过程中,电子设备的内部设计空间以及传热热负荷的 限制会影响散热性能。例如,在为具有高热流密度(》100w/cm2)的芯片散热时所面临的问 题一方面在于有限的传热热负荷极限(qmax)。由于均温腔内部冷凝为液态的工质回流通过 上毛细层-粉柱-下毛细层而到达下毛细层,受回路通道和下毛细层厚度截面限制,高功耗下 均温腔的回液流阻远大于毛细驱动力,导致下毛细层局部烧干,均温腔整体性能恶化。
56.另一方面的问题在于,为满足高功耗的传热能力需求,毛细结构需要设计较厚。越厚的 毛细结构使得从毛细结构的下层到腔体的导热温差越大,同时,越厚的毛细结构导致冷凝为 液态的工质流动的阻力越大,该阻力也会导致毛细结构的下层到腔体的较大的导热温差,使 得整个器件的温差较大,从而导致芯片超温,影响散热效率。
57.因此,本技术的实施方式提出一种均温腔。该均温腔包括布置在腔体内的阵列式回流通 道,以此方式能够显著提高均温腔的传热极限。与此同时,该均温腔能够有效降低蒸发过热 度。
58.图1示出了可以实施本技术的一个实施方式的电子设备300的示意图。在一个实施方式 中,电子设备300可以包括电子部件200。电子部件200例如可以是芯片。电子设备300还 包括邻近于该电子部件200而被布置的均温腔100。该均温腔100能够用于电子部件200的 散热,以将来自电子部件200的局部热能进行扩展。
59.作为示例,电子设备300可以是机顶盒、娱乐单元、导航设备、通信设备、固定位置数 据单元、移动位置数据单元、移动电话、蜂窝电话、智能电话、平板电脑、平板手机、计算 机、便携式计算机、台式计算机、个人数字助理(pda)、监视器、计算机监视器、电视、调 谐器、收音机、卫星收音机、音乐播放器、数字音乐播放器、便携式音乐播放器、数字视频 播放器、视频播放器、数字视频光盘(dvd)播放器、便携式数字视频播放器或其他适当的 设备。除了芯片之外,电子部件200例如也可以是上述电子设备300中的任何存在散热需求 的器件。
60.图2示出了根据本技术的一个实施方式的均温腔的示意图。图3示出了根据本技术的一 个实施方式的均温腔的立体图。以下结合图2和图3对根据本技术的一个实施方式的均温腔 进行详细描述。如图2和图3所示,均温腔100可以包括壳体110。壳体110可以包括第一 盖板111和第二盖板112。第二盖板112可以被布置在第一盖板上方。第一盖板和第二盖板之 间可以彼此平行。第一盖板111可以被布置为邻近于电子部件200,而第二盖板112可以被布 置成远离第一盖板111。壳体110还可以包括布置在第一盖板111和第二盖板112之间的侧板 123。第一盖板111,第二盖板112以及侧板123可以围成壳体110的内部空间,该内部空间 可以被视作均温腔100的散热腔。
61.在一些实施方式中,壳体110可以通过金属材料而被构造。该金属材料例如可以是铜、 铜合金或铝等。可以通过焊接工艺将第一盖板111,第二盖板112以及侧板123彼此连
接,以 形成壳体110的内部空间。
62.在第一盖板111朝向第二盖板112的上表面上布置有第一毛细结构层113,并且在第二盖 板112朝向第一盖板的上表面上布置有第二毛细结构层114。第一毛细结构层113中可以填充 具有受热蒸发特性的工质。在散热过程中,来自电子部件200的热量将填充在第一毛细结构 层113中的工质蒸发成气体。该气体在散热腔内上升,并到达第二毛细结构层114。在第二 毛细结构层114处,通过与第二盖板112上方设置的散热片或者空气进行热量交换,该气体 降温后被冷凝成液体。
63.在一些实施方式中,第一毛细结构层113和第二毛细结构层114可以被构造成具有多孔 结构的层。该多孔结构可以包括烧结粉末结构、编制网结构或金属纤维结构等。多孔结构中 的粉末、网等结构可以采用铜粉、铜丝或铝粉等金属实现。第一毛细结构层113的多孔结构 和第二毛细结构层114的多孔结构可以通过烧结方式与相应的第一盖板111和第二盖板112 相结合,从而被形成为一个整体。应当知道,在上述毛细结构层中,这些多孔结构就相当于 毛细管,当液体在这些多孔结构中,可以借助于毛细力进行流动,具体可以参考现有技术中 关于毛细现象的描述,这里不再赘述。
64.在第一毛细结构层113和第二毛细结构层114之间布置有多个连接件117。该连接件117 可以包括支撑结构118和围绕该支撑结构118而被形成的具有多孔结构的材料119。在第二毛 细结构层114处被冷凝的液体可以经由连接件117的具有多孔结构的材料119而被朝向第一 毛细结构层113来引导,从而形成在散热腔内的冷却循环。其中,多孔结构的材料119的功 能与前述的第一毛细结构层113和第二毛细结构层114的功能一样,可以借助毛细力进行液 体的传输。
65.作为示例,支撑结构118可以被构造成圆柱体、长方体、立方体、四棱台或圆台等。支 撑结构118可以通过焊接方式保证与第一盖板111和第二盖板112的内表面保持良好焊接接 触。
66.如上文所述,电子设备300的电子部件200在使用过程中会产生热量,而均温腔100用 于为电子部件200散热。在一些实施方式中,电子部件200被设置在第一盖板111的下方。 可以根据距电子部件200(即热源)的不同距离来将第一盖板111上表面上的第一毛细结构 层113划分成热源区域115和非热源区域116。相较于非热源区域116,该热源区域115距电 子部件200的距离更近。本领域技术人员应当知道,在热能传输时,电子部件200作为热源, 第一毛细结构层113中越靠近电子部件200的区域,热量越高,因此,这部分区域填充的液 态工质受热蒸发时,蒸发速率越快,相对的,第一毛细结构层113中远离电子部件200的区 域,温度较低,其中填充的液态工质的蒸发速率相应的也较低。因此,工程实践中,可以根 据工质蒸发速率,灵活划分热源区域和非热源区域。
67.在一些实施方式中,连接件117可以被配置为连接在第二毛细结构层114和第一毛细结 构层113的非热源区域116之间,如在图2示出的那样。也就是说,连接件117可以仅仅被 连接至远离热源的非热源区域,而在热源区域115上不设置连接件,由此可以促进热源区域 的蒸发效果。与此同时,在满足导流的前提下,可以尽可能少地布置连接件。
68.在一些实施方式中,具有多孔结构的材料119可以被构造成具有多孔结构的层。该多孔 结构可以通过烧结粉末来实现。具有多孔结构的材料119可以被构造成环状并且该环的内径 与支撑结构118保持一致。具有多孔结构的材料119的外径例如可以是圆形、长方形
或梯形。 具有多孔结构的材料119的高度例如可以是从第一毛细结构层113至第二毛细结构层114之 间的距离。
69.均温腔100还可以包括阵列式回流通道160。该阵列式回流通道160被形成在第一毛细 结构层113上并且与第一毛细结构层113连接。该阵列式回流通道160可以将导回的液体引 导至第一毛细结构层113的至少一个热源区域上。此外,该阵列式回流通道160还可以与连 接件117连接,以将具有多孔结构的材料119导回的工质引导至阵列式回流通道160。
70.通过在第一毛细结构层和连接件之间布置的阵列式回流通道,能能够在第一毛细结构层 的不同区域之间建立额外的回流通道,从而不仅能够有效降低回液流阻,增大传热热负荷极 限,并且阵列式回流通道结构之间的间隙会提供蒸气的逸出通道,降低蒸气逸出流阻,从而 有效降低蒸发过热度。
71.需要说明的是,均温腔100中,在由第一毛细结构层113(即蒸发层)和第二毛细结构 层114(即冷凝层)构成的两相(液相-气相)循环系统中,连接件117不是必需的。第二毛 细结构层114冷凝后的工质,示例性的,还可以借由均温腔100两侧的侧板123,通过在侧 板上设置具有多孔结构的材料,利用毛细力,将第二毛细结构层114冷凝后的工质导流至第 一毛细结构层113。此外,示例性的,第二毛细结构层114冷凝后的液态工质,还可以借助 重力,或者其它方式向第一毛细结构层113回流。
72.在一些实施方式中,阵列式回流通道160可以包括第一组回流通道130以及第二组回流 通道120。第一组回流通道130可以被连接至第一毛细结构层113的非热源区域116,该非热 源区域116相较于热源区域115而言远离电子部件200。第一组回流通道130还可以被连接 至第二组回流通道120。而第二组回流通道120可以被连接至第一毛细结构层113的热源区 域115。该热源区域115例如可以紧邻电子部件200。第一组回流通道可以将冷凝为液态的工 质从非热源区域导向第二组回流通道,而第二组回流通道用于将冷凝为液态的工质从第一组 回流通道导向热源区域。
73.根据热源和第一毛细结构层之间的位置关系,能够在第一毛细结构层上划分不同的热源 区域和非热源区域,并基于热源区域设置多组回流通道。第一组回流通道实现与非热源区域 和第二组回流通道的良好接触,保证冷凝为液态的工质能通过第一组回流通道从非热源区域 而被引导至第二组回流通道。第二组回流通道实现了与热源区域的良好接触。
74.通过上述方式,当由第二毛细结构层114冷凝的液体被连接件117引导回第一毛细结构 层113的远离热源的非热源区域时,除了第一毛细结构层113内部由非热源区域到热源区域 的导流路径外,还能够额外形成从非热源区域至第一组回流通道至第二组回流通道,进而至 热源区域的导流路径,以此方式,第一毛细结构层的多个不同的区域均能够被充分利用,由 此有效降低回液流阻,液态工质回流至热源区域的效率得以提升,从而提高均温腔的热负荷 极限。
75.以此方式,一方面使得第一毛细结构层的多个不同的区域均能够被充分利用,由此有效 降低回液流阻,从而提高均温腔的热负荷极限。另一方面,靠近热源的第一毛细结构层的热 源区域中的多个回流通道之间的间隙会提供蒸发气体的逸出通道,降低蒸发气体逸出流阻, 从而有效降低蒸发过热度。
76.在一些实施方式中,热源区域115相较于非热源区域116而言可以具有较薄的厚
度。该 热源区域115的厚度可以取决于工质从热源区域蒸发的蒸发效率和热源区域吸收被冷凝成液 体的工质的毛细力。例如,热源区域可以处在50-300μm的厚度范围内。通过设置合适的热源 区域的厚度,一方面能够保证蒸发能力,另一方面可以减小蒸发层内部相变产生蒸发气体的 逸出阻力,降低蒸发过热。
77.第二组回流通道120可以被均匀地分布在热源区域115,而第一组回流通道130可以被 均匀地分布在非热源区域116上。第二组回流通道120和第一组回流通道130可以分别以多 种不同的方式而被分布在第一毛细结构层113的热源区域115和非热源区域116上。
78.图4示出了图2中的均温腔沿a-a线的截面图。图5示出了图2中的均温腔沿b-b线的 截面图。如图4和图5所示,在一些实施方式中,第二组回流通道120的多个回流通道可以 沿第一毛细结构层113的纵向方向l被均匀地分布在热源区域115上,而第一组回流通道130 的多个回流通道可以沿第一毛细结构层113的横向方向h被均匀地分布在非热源区域116上。
79.图6a-图6c示出了根据本技术的实施方式的均温腔的回流通道的分布的示意图。图6a
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图6c示出了根据本技术的实施方式的均温腔的回流通道的分布的示意图。在不考虑均温腔 100中的其他部件的情况下,图6a-图6c以及图7a-图7c分别示出了第二组回流通道120 以及第一组回流通道130的示例性布置。
80.如图6a所示,第二组回流通道120的多个回流通道可以沿第一毛细结构层113的纵向 方向l来布置。如图6b所示,第二组回流通道120的多个回流通道可以沿第一毛细结构层 113的横向方向h来布置。如图7a所示,第一组回流通道130的多个回流通道可以沿第一毛 细结构层113的横向方向h来布置。如图7b所示,第一组回流通道130的多个回流通道可 以沿第一毛细结构层113的纵向方向l来布置。
81.能够理解,在图6a、图6b、图7a以及图7b中的第二组回流通道120的多个回流通道 以及第一组回流通道130的多个回流通道的布置方式可以被任意适当的方式组合。例如,第 二组回流通道120的多个回流通道和第一组回流通道130的多个回流通道可以均沿着第一毛 细结构层113的横向方向h而被分别布置在热源区域115和非热源区域116上。还例如,第 二组回流通道120的多个回流通道和第一组回流通道130的多个回流通道可以均沿着第一毛 细结构层113的纵向方向l而被分别布置在热源区域115和非热源区域116上。又例如,第 二组回流通道120和第一组回流通道130中的一组回流通道可以沿着第一毛细结构层113的 横向方向h来布置,而第二组回流通道120和第一组回流通道130中的另一组回流通道可以 沿着第一毛细结构层113的纵向方向l来布置。
82.尽管在图中没有示出,但是还可能的是,在一些实施方式中,第二组回流通道120的多 个回流通道按照与第一毛细结构层113的横向方向h或纵向方向l成角度的方式分布在第一 毛细结构上113上。类似地,第一组回流通道130的多个回流通道可以按照与第二组回流通 道120的多个回流通道成角度的方式分布,与所述第二组回流通道120彼此连通。
83.在一些实施方式中,可选地,第二组回流通道120可以包括第一部分回流通道121和第 二部分回流通道122。如图6c所示,第一部分回流通道121可以沿着第一毛细结构层113的 横向方向h来布置。第二部分回流通道122可以沿着第一毛细结构层113的纵向方向l来布 置。或者,反之亦然。
84.在一些实施方式中,第一组回流通道130和第二组回流通道120中的各个通道可以
以预 定间隔分布。在在满足液体回流的前提下,可以在热源区域的范围上将阵列式回流通道之间 的距离布置得相对宽松,以降低导热温差,从而减小芯片局部热点的温度。
85.在一些实施方式中,可选地,第一组回流通道130可以包括第三部分回流通道和第四部 分回流通道。如图6c所示,第三部分回流通道可以沿着第一毛细结构层113的横向方向h 来布置,与第一部分回流通道或者第二部分回流通道中的一个连通。第四部分回流通道可以 沿着第一毛细结构层113的横向方向h来布置,与第一部分回流通道和第二部分回流通道中 的另一个连通。或者,反之亦然。
86.在一些实施方式中,第一组回流通道130和第二组回流通道120可以由具有多孔结构的 材料来构造。该多孔结构可以包括烧结粉末结构、编制网结构或金属纤维结构等。多孔结构 中的粉末、网等结构可以采用铜粉、铜丝或铝粉等金属实现。在一些实施方式中,阵列式回 流通道的通路截面被构造成矩形、长方形、圆形或梯形。
87.能够根据均温腔的尺寸、热源与均温腔之间的位置关系、所期望达到的热负荷的承载能 力等因素实现多种回流通道的布置。由此能够以灵活的布置方式来实现均温腔的回流通道, 以满足不同的散热需求。
88.此外,考虑到电子设备的内部构造、热源的尺寸以及散热需求等因素,可以将均温腔100 的壳体110设计成不同的构造。图8示出了根据本技术的一个实施方式的均温腔的示意图。 图9示出了根据本技术的另一个实施方式的均温腔的示意图。在图8和图9中的示出的与图 2中相同或相似的部件均使用相同的附图标记。在图8和图9中的示出的与图2中相同或相 似的构造在此不再赘述。
89.如图8所示,在均温腔100的壳体110的第一盖板111上可以形成朝远离第二盖板的方 向凸起的突出部140。在该突出部140处的第一毛细结构层113的区域为热源区域115。从图 8中可以看到,第二组回流通道120被分布在热源区域115上。
90.如图9所示,在均温腔100的壳体110的第一盖板111上可以形成朝向第二盖板的方向 凹陷的凹进部150。在该凹进部150处的第一毛细结构层113的区域为热源区域115。从图9 中可以看到,第二组回流通道120被分布在热源区域115上。
91.以此方式,可以根据电子设备中的热源的构造而对均温腔的壳体结构、尤其是靠近热源 的第一盖板进行多种设计,以满足电子设备的尺寸以及散热性能的不同需求。
92.此外,尽管图中未示出,均温腔100例如还可以包括多个散热片。该散热片可以被布置 在壳体110的第二盖板112上方并且被配置为促进均温腔100与外部环境进行热交换。该散 热片可以被构造成散热翅片,例如铜翅片或铝翅片。该散热片例如可以通过焊膏被焊接在第 二盖板112上,以使得该散热片与均温腔的壳体形成良好接触。该散热片的高度和厚度可以 根据均温腔110的壳体尺寸而被界定。多个散热片之间的间距可以根据所期望达到的流阻而 被确定。
93.本技术的实施方式的均温腔通过增加介质的回流传输路径来增大介质的回流通道截面, 从而有效降低了介质的回流阻力,提升了均温腔的极限传热能力,与此同时,由于第一毛细 结构层靠近热源的蒸发区域可以被设置的较薄,因此可以有效降低热源区域粉层的导热热阻, 同时阵列粉层间隙可以为蒸发气体的逸出提供流动通道,降低蒸发气体的流动阻力,从而有 效控制蒸发过热度。
94.图10示出了根据本技术的一个实施方式的用于制造基板组件的方法1000的流程
图。可 以理解,上面针对图1-图9所描述的特征可应用于图10所示的方法1000。
95.在1002,提供第一盖板111和位于第一盖板111上方的第二盖板112。
96.在1004,提供第一毛细结构层113。该第一毛细结构层113被布置在第一盖板111的朝 向第二盖板112的上表面上,并且填充具有受热蒸发特性的工质。
97.在1006,提供第二毛细结构层114。该第二毛细结构层114被布置在第二盖板112的朝 向第一盖板111的下表面上,并且用于将第一毛细结构层113蒸发后的所述工质由气态冷凝 成液态。
98.在1008,提供连接件117。该连接件117设置于第一盖板111和第二盖板112之间并且 用于将由第二毛细结构层114冷凝为液态的工质导流至第一毛细结构层113。
99.在1010,提供阵列式回流通道。该阵列式回流通道用于将由连接件117导回的工质的至 少一部分回流至第一毛细结构层113的热源区域。其中,如果第二毛细结构层114冷凝后的 液态工质是借由连接件117之外的其它方式向第一毛细结构层113回流的,则步骤1008不是 必需的,具体可以参考前述装置实施例中关于连接件117相关的说明,这里不再重复。
100.通过在第一毛细结构层上布置阵列式回流通道,使得由于热负荷限制以及各个蒸发层的 流动阻力,而造成的经冷凝的液体不能有效地从第二毛细结构层被引导回第一毛细结构层的 这一现象得到显著改善。阵列式回流通道能够将经冷凝的液体引导至第一毛细结构层上不同 区域,从而促进了冷却循环的进程,因此提升了均温腔的整体性能。
101.此外,阵列式回流通道之间的间隙可以为蒸发气体的逸出提供流动通道,降低蒸发气体 的流动阻力,从而有效控制蒸发过热度。
102.尽管已经采用特定于结构特征和/或方法逻辑动作的语言描述了本主题,但是应当理解所 附权利要求书中所限定的主题未必局限于上面描述的特定特征或动作。相反,上面所描述的 特定特征和动作仅仅是实现权利要求书的示例形式。
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