一种新型超薄均热板和电子设备的制作方法

1.本实用新型涉及半导体散热板技术领域，特别涉及一种新型超薄均热板和电子设备。


背景技术：

2.随着5g网络建设的快速发展，5g终端设备的散热需求急需解决。5g终端设备日益追求轻薄，大功率散热。现有的超薄均热板工艺有很多种类，比如冲压工艺，铜网烧结，蚀刻工艺等。相关技术中，具有气液分离毛细的超薄均热板在超薄均热板结构设计中优势很明显，但也存在缺点，5g终端设备越超薄，均热板结构气液分离的气道气腔空间就越小，散热过程中，毛细液道无法及时供给热源位置，无法满足气液相变平衡，热量扩散困难，因此仍有改善的必要。


技术实现要素：

3.本实用新型公开了一种新型超薄均热板和电子设备，用于改善超薄均热板在散热中气液相变过程中供液的补给能力，实现快速散热的效果。
4.为达到上述目的，本实用新型提供以下技术方案：
5.第一方面，本实用新型提供一种新型超薄均热板，包括上盖和下盖，所述上盖和所述下盖周边密封连接形成密封工质腔，其内填充有液态工质，所述工质腔内具有沿第一方向排列的第一区域、第二区域、第三区域，所述第一区域和所述第三区域内分别形成有一个梳形支撑体；其中：
6.每一个所述梳形支撑体包括多条第一支撑柱和一条第二支撑柱，多条第一支撑柱相互平行且沿第一方向延伸，第二支撑柱沿第二方向延伸，且第一方向与第二方向垂直，每一个第一支撑柱朝向第二区域的一端与第二支撑柱连接；
7.多个所述第一支撑柱配合形成一个第一毛细结构通道和多个第一气道；沿第二方向，第一毛细结构通道的尺寸大于第一气道的尺寸；
8.第二区域内设有一用于连接两个梳形支撑体的第二支撑柱的第三支撑柱，且两个梳形支撑体之间形成两个第二毛细结构通道，每一个第二毛细结构通道沿第二方向延伸；沿第二方向，两个第二毛细结构通道分别位于第三支撑柱两侧；
9.所述第一毛细结构通道和所述第二毛细结构通道中填充有毛细结构。
10.上述新型超薄均热板包括上盖和下盖，上盖和下盖周边密封连接形成密封工质腔，其内填充有液态工质，工质腔内具有沿第一方向排列的第一区域、第二区域、第三区域，第一区域和第三区域内分别形成有一个梳形支撑体；其中：每一个梳形支撑体包括多条第一支撑柱和一条第二支撑柱，多条第一支撑柱相互平行且沿第一方向延伸，第二支撑柱沿第二方向延伸，且第一方向与第二方向垂直，每一个第一支撑柱朝向第二区域的一端与第二支撑柱连接；多个第一支撑柱配合形成一个第一毛细结构通道和多个第一气道；沿第二方向，第一毛细结构通道的尺寸大于第一气道的尺寸；第二区域内设有一用于连接两个梳
形支撑体的第二支撑柱的第三支撑柱，且两个梳形支撑体之间形成两个第二毛细结构通道，每一个第二毛细结构通道沿第二方向延伸；沿第二方向，两个第二毛细结构通道分别位于第三支撑柱两侧；第一毛细结构通道和第二毛细结构通道中填充有毛细结构。通过设置加宽的第一毛细结构通道和第二毛细结构通道，并在加宽的第一毛细结构通道和第二毛细结构通道内放置毛细结构。该新型超薄均热板，通过设置两个梳形支撑体并用第三支撑柱连接两个梳形支撑体，即有利于热源位置的热气沿着梳形支撑体的气道向远端扩散，又可以汇集梳形支撑体内的支撑柱区域的液体毛细，提升液体毛细回流能力；第三支撑柱可以设置于热源区域，当第三支撑柱所在的热源区域发热时，液体受热会相化为气体，整个腔体内因冷热差导致气体会由热源位置向冷气的地方扩散，热源位置液体被相化气体后，液体表面毛细张力的原因会把其他位置的液体补充到热源位置，热气到冷端会被液化，被毛细吸附，因此整个密封工质腔的循环效率提升；提供加宽的气道作为毛细结构通道，有效扩大用于热源位置的热气进行扩散的气道气腔空间，同时提升散热时气液相变过程中的供液补给能力，强化快速散热能力。
11.可选地，所述梳形支撑体包括设于所述上盖的梳形上支撑体和设于所述下盖的梳形下支撑体；所述第一支撑柱包括设于所述上盖的第一支撑上柱和设于所述下盖的第一支撑下柱；所述第二支撑柱包括设于所述上盖的第二支撑上柱和设于所述下盖的第二支撑下柱；所述第三支撑柱包括设于所述上盖的第三支撑上柱和设于所述下盖的第三支撑下柱；所述第三支撑上柱连接所述上盖的两个所述第二支撑上柱；所述第三支撑下柱连接所述下盖的两个所述第二支撑下柱。
12.该新型超薄均热板，可以在设于上盖的梳形上支撑体和设于下盖的梳形下支撑体的接触面上，形成给热源蒸发提供液体毛细回流作用的液道，从而汇集梳形支撑体内的支撑柱区域的液体毛细，从整体上提升液体毛细回流能力。
13.可选地，所述毛细结构采用烧结铜网。
14.该实用新型的毛细结构采用烧结铜网，可以提供支撑柱之间空隙内的工质通道，从而减小支撑柱之间空隙内的气液流动阻力。
15.可选地，所述毛细结构采用烧结铜粉。
16.可选地，所述毛细结构的厚度为0.05～0.1mm。
17.可选地，所述毛细结构表面经过亲水性处理。
18.该实用新型的毛细结构表面经过亲水性处理，增强毛细结构的亲水性。
19.可选地，所述毛细结构包括第一毛细结构和第二毛细结构；所述第一毛细结构通道中填充有第一毛细结构；所述第二毛细结构通道中填充有第二毛细结构；沿第二方向，所述第一毛细结构的尺寸为第一预设阈值；沿第一方向，所述第二毛细结构的尺寸为第二预设阈值；所述第一预设阈值大于所述第二预设阈值。
20.该实用新型的沿第二方向，所述第一毛细结构的尺寸为第一预设阈值；沿第一方向，所述第二毛细结构的尺寸为第二预设阈值；所述第一预设阈值大于所述第二预设阈值，可以在第一方向提供支撑柱之间空隙内的更佳的工质通道，从而做到更具针对性地减小支撑柱之间空隙内的气液流动阻力。
21.可选地，所述梳形支撑体和所述第三支撑柱是利用化学腐蚀所述上盖和下盖形成的；所述第一支撑柱、所述第二支撑柱和所述第三支撑柱均为长条柱。
22.可选地，所述第一支撑柱沿所述第二方向的尺寸为0.5～2mm；所述第一气道沿所述第二方向的尺寸为0.5～2mm。
23.可选地，沿所述第一方向，所述第一支撑柱与第一毛细结构通道的尺寸相同；沿所述第二方向，所述第一毛细结构通道的尺寸不小于1.5mm。
24.可选地，沿所述第一方向，所述第一毛细结构与所述第一支撑柱的尺寸相同；所述第一预设阈值大于等于0.8mm。
25.可选地，沿所述第一方向，所述第二毛细结构通道的尺寸不小于1mm；所述第二预设阈值大于等于0.5mm。
26.第二方面，本实用新型提供一种电子设备，包括如第一方面中任一项所述的新型超薄均热板。
附图说明
27.图1为本实用新型实施例提供的一种新型超薄均热板的结构示意图；
28.图2为本实用新型实施例提供的一种上盖与毛细结构的组合设计的示意图。
29.图标：10-上盖；20-下盖；11-第一区域；12-第二区域；13-第三区域；110-梳形支撑体；1101-梳形上支撑体；1102-梳形下支撑体；1111-第一支撑柱；1112-第二支撑柱；112-第一毛细结构通道；113-第一气道；121-第三支撑柱；122-第二毛细结构通道；40-毛细结构；41-第一毛细结构；42-第二毛细结构；11111-第一支撑上柱；11112-第一支撑下柱；11121-第二支撑上柱；11122-第二支撑下柱；1211-第三支撑上柱；1212-第三支撑下柱。
具体实施方式
30.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
31.第一方面，如图1所示，本实用新型实施例提供了一种新型超薄均热板，包括上盖10和下盖20，上盖10和下盖20周边密封连接形成密封工质腔，其内填充有液态工质，工质腔内具有沿第一方向排列的第一区域11、第二区域12、第三区域13，第一区域11和第三区域13内分别形成有一个梳形支撑体110；其中：
32.每一个梳形支撑体110包括多条第一支撑柱1111和一条第二支撑柱1112，多条第一支撑柱1111相互平行且沿第一方向延伸，第二支撑柱1112沿第二方向延伸，且第一方向与第二方向垂直，每一个第一支撑柱1111朝向第二区域12的一端与第二支撑柱1112连接；
33.多个第一支撑柱1111配合形成一个第一毛细结构通道112和多个第一气道113；沿第二方向，第一毛细结构通道112的尺寸大于第一气道113的尺寸；
34.第二区域12内设有一用于连接两个梳形支撑体110的第二支撑柱1112的第三支撑柱121，且两个梳形支撑体110之间形成两个第二毛细结构通道122，每一个第二毛细结构通道122沿第二方向延伸；沿第二方向，两个第二毛细结构通道122分别位于第三支撑柱121两侧；
35.第一毛细结构通道112和第二毛细结构通道122中填充有毛细结构40。
36.上述新型超薄均热板包括上盖10和下盖20，上盖10和下盖20周边密封连接形成密封工质腔，其内填充有液态工质，工质腔内具有沿第一方向排列的第一区域11、第二区域12、第三区域13，第一区域11和第三区域13内分别形成有一个梳形支撑体110；其中：每一个梳形支撑体110包括多条第一支撑柱1111和一条第二支撑柱1112，多条第一支撑柱1111相互平行且沿第一方向延伸，第二支撑柱1112沿第二方向延伸，且第一方向与第二方向垂直，每一个第一支撑柱1111朝向第二区域12的一端与第二支撑柱1112连接；每一个梳形支撑体110包含的多个第一支撑柱1111配合形成一个第一毛细结构通道112和多个第一气道113；沿第二方向，第一毛细结构通道112的尺寸大于第一气道113的尺寸；第二区域12内设有一第三支撑柱121，第三支撑柱121用于连接两个梳形支撑体110的第二支撑柱1112，且两个梳形支撑体110之间形成两个第二毛细结构通道122，每一个第二毛细结构通道122沿第二方向延伸；沿第二方向，两个第二毛细结构通道122分别位于第三支撑柱121两侧；第一毛细结构通道112和第二毛细结构通道122中填充有毛细结构40。该新型超薄均热板，通过设置两个梳形支撑体并用第三支撑柱连接两个梳形支撑体，即有利于热源位置的热气沿着梳形支撑体的气道向远端扩散，又可以汇集梳形支撑体内的支撑柱区域的液体毛细，提升液体毛细回流能力；第三支撑柱可以灵活地设置于热源区域，从而保证热源区域汇聚足够的液体回流；当第三支撑柱所在的热源区域发热时，液体受热会相化为气体，整个腔体内因冷热差导致气体会由热源位置向冷气的地方扩散，热源位置液体被相化气体后，液体表面毛细张力的原因会把其他位置的液体补充到热源位置，热气到冷端会被液化，被毛细吸附，因此整个密封工质腔的循环效率提升；提供加宽的气道作为毛细结构通道，有效扩大热源位置的热气的气腔空间，同时提升散热时气液相变过程中供液的补给能力，强化快速散热能力。
37.一种可能实现的方式中，第一毛细结构通道112和第二毛细结构通道122中填充有毛细结构40，且毛细结构40的下表面与下盖20紧密贴合。
38.一种可能实现的方式中，毛细结构40固定于下盖20一侧的第一毛细结构通道112和第二毛细结构通道122中。
39.一种可能实现的方式中，第一毛细结构通道112和第二毛细结构通道122中填充有毛细结构40，且毛细结构40的上表面与上盖10紧密贴合。
40.作为本实用新型的实施方式，毛细结构40烧结在上盖10或下盖20的内表面上。
41.图2为本实用新型实施例提供的一种上盖与毛细结构的组合设计的示意图。图2是以毛细结构40与上盖10的组合设计为例进行说明，图2中的虚线的矩形框标示的是热源位置，表示电子设备的发热区域的范围；第一支撑上柱11111、第二支撑上柱11121和第三支撑上柱1211对应的位置表示气液分离毛细的液道，起给热源蒸发提供液体毛细回流作用；第一毛细结构通道112、第一气道113和第二毛细结构通道122所对应的区域均表示气液分离的气道，用于给热源位置的热源气体的扩散提供通道；毛细结构40表示烧结铜网。
42.一种可能实现的方式中，上盖10和下盖20采用钎焊或扩散焊的方式实现周边密封。
43.作为本实用新型的一种实施方式，可以先对上盖10和下盖20分别进行蚀刻，得到加工后的上盖10和加工后的下盖20；其中，加工后的上盖10和加工后的下盖20可以形成梳形支撑体110、第三支撑柱121、第一毛细结构通道112、第一气道113和第二毛细结构通道122；然后，进行铜网烧结或铜粉烧结，得到毛细结构40；最后，将烧结得到的毛细结构40放
置到第一毛细结构通道112和第二毛细结构通道122，并通过点焊或二次烧结进行固定，对上盖10和下盖20进行焊接、填充液态工质、抽真空，从而得到本实用新型的新型超薄均热板。一种可能实现的方式中，梳形支撑体110包括设于上盖10的梳形上支撑体1101和设于下盖20的梳形下支撑体1102；第一支撑柱1111包括设于上盖10的第一支撑上柱11111和设于下盖20的第一支撑下柱11112；第二支撑柱1112包括设于上盖10的第二支撑上柱11121和设于下盖20的第二支撑下柱11122；第三支撑柱121包括设于上盖10的第三支撑上柱1211和设于下盖20的第三支撑下柱1212；第三支撑上柱1211连接上盖10的两个第二支撑上柱11121；第三支撑下柱1212连接下盖20的两个第二支撑下柱11122。
44.该新型超薄均热板，可以在设于上盖10的梳形上支撑体1101和设于下盖20的梳形下支撑体1102的接触面上，形成给热源蒸发提供液体毛细回流作用的液道，从而能够汇集梳形支撑体110内的液道的液体毛细，从整体上提升液体毛细回流能力。
45.可选地，上盖10的下表面和下盖20的上表面均为凹面，梳形上支撑体1101设置于上盖10的凹面；梳形下支撑体1102设置于下盖20的凹面。
46.可选地，第三支撑柱121位于热源位置内，第一毛细结构通道112和第二毛细结构通道122的朝向第三支撑柱121的一端位于热源位置内。
47.可选地，第三支撑柱121经过热源位置的几何中心。
48.上述新型超薄均热板，第三支撑柱121可以灵活地设置为经过热源位置，设于上盖10的梳形上支撑体1101与设于下盖20的梳形下支撑体1102相互支撑，在两者相互支撑的接触面上形成液道，该液道的作用为输送液体到热源位置；第一气道113、第一毛细结构通道112和第二毛细结构通道122均具有气道的功能，作用为将热源位置的热气向周边扩散；第一毛细结构通道112和第二毛细结构通道122均加宽设计，增大了散热时气道的气腔空间，更利于热量扩散；第一毛细结构通道112和第二毛细结构通道122放置的毛细结构40，例如烧结铜网，可以起到强化液体输送的作用。当第三支撑柱121所在的热源位置的热源发热时，液体受热会相化为高温的气体，整个密封工质腔内因冷热差导致高温的气体会由热源位置向温度低的区域扩散，热源位置的液体被相化气体后，设于上盖10的梳形上支撑体1101与设于下盖20的梳形下支撑体1102相互支撑的接触面所形成的液道会因液体表面毛细张力的原因，把热源位置以外区域的液体补充到热源位置；同时，热气到温度低的区域会被液化，被该新型超薄均热板的毛细结构40吸附，第一毛细结构通道112和第二毛细结构通道122的朝向第三支撑柱121的一端位于热源位置内，因而，毛细结构40吸附的液体也被补充到热源位置。综上，新型超薄均热板可以在整个密封工质腔内进行高效的循环过程，强化气液相变平衡，提升了快速散热能力。
49.一种可能实现的方式中，毛细结构40采用烧结铜网。
50.该实用新型的毛细结构40采用烧结铜网，可以提供支撑柱之间空隙内的工质通道，从而减小支撑柱之间空隙内的气液流动阻力。
51.一种可能实现的方式中，毛细结构40采用烧结铜粉。
52.一种可能实现的方式中，毛细结构40的厚度为0.05～0.1mm。
53.一种可能实现的方式中，毛细结构40表面经过亲水性处理。
54.该实用新型的毛细结构40表面经过亲水性处理，增强毛细结构40的亲水性。
55.一种可能实现的方式中，毛细结构40包括第一毛细结构41和第二毛细结构42；第
一毛细结构通道112中填充有第一毛细结构1；第二毛细结构通道122中填充有第二毛细结构42；沿第二方向，第一毛细结构41的尺寸为第一预设阈值；沿第一方向，第二毛细结构42的尺寸为第二预设阈值；第一预设阈值大于第二预设阈值。
56.该实用新型的沿第二方向，第一毛细结构41的尺寸为第一预设阈值；沿第一方向，第二毛细结构42的尺寸为第二预设阈值；第一预设阈值大于第二预设阈值，可以在气液流动阻力较大区域提供支撑柱之间空隙内的更佳的工质通道，从而做到更具针对性地减小气液流动阻力较大区域内的支撑柱之间空隙内的气液流动阻力。
57.一种可能实现的方式中，梳形支撑体110和第三支撑柱121是利用化学腐蚀上盖10和下盖20形成的；第一支撑柱1111、第二支撑柱1112和第三支撑柱121均为长条柱。
58.一种可能实现的方式中，第一支撑柱1111沿第二方向的尺寸为0.5～2mm；第一气道113沿第二方向的尺寸为0.5～2mm。
59.一种可能实现的方式中，沿第一方向，第一支撑柱1111与第一毛细结构通道112的尺寸相同；沿第二方向，第一毛细结构通道112的尺寸不小于1.5mm。
60.一种可能实现的方式中，沿第一方向，第一毛细结构41与第一支撑柱1111的尺寸相同；第一预设阈值大于等于0.8mm。
61.一种可能实现的方式中，沿第一方向，第二毛细结构通道122的尺寸不小于1mm；第二预设阈值大于等于0.5mm。
62.第二方面，基于同样的发明构思，本实用新型提供一种电子设备，包括第一方面中任一项的新型超薄均热板。
63.一种可能实现的方式中，一种电子设备，包括新型超薄均热板，该新型超薄均热板，包括上盖和下盖，上盖和下盖周边密封连接形成密封工质腔，其内填充有液态工质，工质腔内具有沿第一方向排列的第一区域、第二区域、第三区域，第一区域和第三区域内分别形成有一个梳形支撑体；其中：每一个梳形支撑体包括多条第一支撑柱和一条第二支撑柱，多条第一支撑柱相互平行且沿第一方向延伸，第二支撑柱沿第二方向延伸，且第一方向与第二方向垂直，每一个第一支撑柱朝向第二区域的一端与第二支撑柱连接；多个第一支撑柱配合形成一第一毛细结构通道和多个第一气道；沿第二方向，第一毛细结构通道的尺寸大于第一气道的尺寸；第二区域内设有一用于连接两个梳形支撑体的第二支撑柱的第三支撑柱，且两个梳形支撑体之间形成两个第二毛细结构通道，每一个第二毛细结构通道沿第二方向延伸；沿第二方向，两个第二毛细结构通道分别位于第三支撑柱两侧；第一毛细结构通道和第二毛细结构通道中填充有毛细结构。
64.该电子设备通过设置新型超薄均热板，其中的新型超薄均热板具有加宽的第一毛细结构通道和第二毛细结构通道，并在加宽的第一毛细结构通道和第二毛细结构通道内放置毛细结构，有效扩大气道气腔空间，提升散热时气液相变过程中的供液补给能力，强化快速散热能力。
65.显然，本领域的技术人员可以对本实用新型实施例进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。