散热装置及电子元件的制作方法

1.本技术涉及电子元件技术领域，尤其涉及一种散热装置及电子元件。


背景技术：

2.电路板中的芯片在长时间运行过程中产生大量的热，导致芯片的温度升高，进而使芯片的性能下降，使用寿命降低。水冷板是一种通过冷却液体的流动，将芯片工作时产生的热量带走的散热装置。
3.在相关技术中，水冷板包括底板、金属管道和盖板，底板和盖板上均设置有槽道，金属管道夹装于底板和盖板之间，并安装于槽道内。使用时，向金属管道内灌注冷却液体，冷却液体在金属管道内流动，并带走芯片工作时产生的热量。
4.然而，上述技术方案中的水冷板的散热效果较差。


技术实现要素：

5.鉴于上述问题，本技术提供一种散热装置及电子元件，具有传热面积密度大，环境适应和散热效果好的特点。
6.为了实现上述目的，本技术提供如下技术方案：
7.本技术实施例的第一方面提供一种散热装置，包括第一封闭面板、第二封闭面板和多个中间面板；
8.所述第一封闭面板、多个所述中间面板和所述第二封闭面板依次层叠设置并焊接固定，多个所述中间面板之间设置有流体入口、流体出口和微通道；
9.所述流体入口和所述流体出口均位于所述中间面板的边缘处，所述微通道连通在所述流体入口和所述流体出口之间；
10.沿所述中间面板的延伸面，所述微通道在所述中间面板上的正投影面积占对应的所述中间面板的面积比不小于1/2。
11.在一种可以实现的实施方式中，所述微通道设置有多条，多条所述微通道均平行设置，且各所述微通道均连通在所述流体入口和所述流体出口之间。
12.在一种可以实现的实施方式中，相邻的两个所述中间面板的其中一个上设置有微槽道，相邻的两个所述中间面板的另一个与设置有所述微槽道的所述中间面板对接，并封挡所述微槽道的槽口，形成所述微通道；
13.或者，相邻的两个所述中间面板的相互靠近的面上均设置有微槽道，相邻的两个所述中间面板对接，位于相邻的两个所述中间面板上的所述微槽道对合，形成所述微通道。
14.在一种可以实现的实施方式中，相邻的两个所述中间面板上均设置有微孔，相邻的两个所述中间面板对接，位于相邻的两个所述中间面板上的所述微孔相互连通，形成所述微通道。
15.在一种可以实现的实施方式中，还包括第一隔板和第二隔板，相邻的两个设置有所述微孔的所述中间面板的其中一者的所述微孔的孔壁之间连接有至少一个所述第一隔
板，相邻的两个设置有所述微孔的所述中间面板的其中另一者的所述微孔的孔壁之间连接有至少一个所述第二隔板，所述第一隔板和所述第二隔板在同一所述中间面板上的正投影互不重合。
16.在一种可以实现的实施方式中，所述微通道设置有多条，多条所述微通道呈网状排布且相互连通，至少一条所述微通道与所述流体入口连通，至少一条所述微通道与所述流体出口连通。
17.在一种可以实现的实施方式中，多个所述中间面板包括多个第一中间面板和多个第二中间面板，所述第一中间面板和所述第二中间面板交替设置；
18.所述第一中间面板上设置有沿第一方向间隔分布的多条第一微孔，各所述第一微孔均沿第二方向延伸；
19.所述第二中间面板上设置有沿所述第二方向间隔分布的多条第二微孔，各所述第二微孔均沿所述第一方向延伸；
20.所述第一方向和所述第二方向相交；
21.位于所述第一中间面板上的所述第一微孔和位于所述第二中间面板上的所述第二微孔相互连通，形成所述微通道。
22.在一种可以实现的实施方式中，沿所述第二方向，各所述第一微孔的同一端相互连通；
23.和/或，沿所述第一方向，各所述第二微孔的同一端相互连通。
24.在一种可以实现的实施方式中，还包括第三隔板，所述第三隔板与所述第一方向平行，且所述第三隔板连接在所述第一微孔相对设置的两孔壁之间；
25.和/或，
26.还包括第四隔板，所述第四隔板与所述第二方向平行，且所述第四隔板连接在所述第二微孔相对设置的两孔壁之间。
27.在一种可以实现的实施方式中，所述微通道的延伸方向包括直线和/或曲线。
28.在一种可以实现的实施方式中，沿所述流体入口至所述流体出口的方向，
29.所述微通道的不同位置的横截面积均互不相等，或，所述微通道的至少部分不同位置处的横截面积相等。
30.在一种可以实现的实施方式中，所述流体入口、所述流体出口和所述微通道形成微通道组，
31.所述散热装置设置有多个所述微通道组，沿所述中间面板的厚度方向，多个所述微通道组间隔分布，相邻的所述微通道组互不连通。
32.在一种可以实现的实施方式中，所述第一封闭面板、多个所述中间面板和所述第二封闭面板的材质包括金属或复合金属材料；
33.和/或，所述第一封闭面板、多个所述中间面板和所述第二封闭面板的厚度范围为0.01mm-4mm；
34.和/或，所述第一封闭面板、所述第二封闭面板和多个所述中间面板通过蚀刻加工形成；
35.和/或，所述第一封闭面板、多个所述中间面板和所述第二封闭面板之间通过气体保护钎焊和/或真空钎焊和/或扩散焊连接蚀刻。
36.本技术实施例的第二方面提供一种电子元件，包括发热件和上述的散热装置，所述发热件具有发热面，所述散热装置的第一封闭面板设置于所述发热件的靠近所述发热面的一侧。
37.本技术实施例提供一种散热装置及电子元件，不仅适用于对电子元件中的发热件进行散热，还适用于其他需要热交换的场合。该散热装置通过设置有多层面板，使热量沿各面板之间的分层流动，流动阻力更小，热量能够从面板的一端迅速扩散至另一端，散热效率更高，散热效果更好；通过设置流体入口、流体出口和微通道，能够避免设置金属管道占用面板的面积，且微通道具有微米级的结构尺寸，增大了流体的热交换面积，延长了流体在散热装置内的停留时间，使流体能够带走更多的热量，提升了热交换效率；通过设置微通道在中间面板上的正投影面积占对应的中间面板的面积的比值，增大微通道与发热面的接触面积，具有传热面积密度大，环境适应和散热效果好的特点。该电子元件包括上述散热装置，具有同样的有益效果。
38.本技术的构造以及它的其他目的及有益效果将会通过结合附图而对优选实施例的描述而更加明显易懂。
附图说明
39.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
40.图1为本技术实施例提供的散热装置的第一封闭面板的结构示意图；
41.图2为本技术实施例提供的散热装置的中间面板的结构示意图；
42.图3为图2的a-a处的剖视图；
43.图4为本技术实施例提供的散热装置的中间面板的另一结构示意图；
44.图5为图4的b-b处的剖视图；
45.图6为本技术实施例提供的散热装置的第一中间面板的结构示意图；
46.图7为本技术实施例提供的散热装置的第二中间面板的结构示意图。
47.附图标记说明：
48.100-第一封闭面板；
49.200-中间面板；210-微槽道；
50.300-第一中间面板；310-第一微孔；320-第三隔板；
51.400-第二中间面板；410-第二微孔；420-第四隔板；
52.500-流体；501-流体入口；502-流体出口；
53.x-第一方向；y-第二方向。
具体实施方式
54.相关技术中，水冷板包括底板、金属管道和盖板，底板和盖板上均设置有槽道，金属管道夹装于底板和盖板之间，并安装于槽道内。使用时，向金属管道内灌注冷却液体，冷却液体在金属管道内流动，并带走芯片工作时产生的热量。
55.然而，在上述技术方案中水冷板对芯片的散热效果较差。其主要原因在于：水冷板的结构组成限制其进一步小型化，金属管道的设置占用了冷却液体在水冷板上的分布面积，致使冷却液体的流量相对减少，进而导致通过冷却液体带走的热量不能满足芯片的散热需求。
56.针对上述技术问题，本技术实施例提供了一种散热装置及电子元件，不仅适用于对电子元件中的发热件进行散热，还适用于其他需要热交换的场合。该散热装置通过设置有多层面板，使热量沿各面板之间的分层流动，流动阻力更小，热量能够从面板的一端迅速扩散至另一端，散热效率更高，散热效果更好；通过设置流体入口、流体出口和微通道，能够避免设置金属管道占用面板的面积，且微通道具有微米级的结构尺寸，增大了流体的热交换面积，延长了流体在散热装置内的停留时间，使流体能够带走更多的热量，提升了热交换效率；通过设置微通道在中间面板上的正投影面积占对应的中间面板的面积的比值，增大微通道与发热面的接触面积，具有传热面积密度大，环境适应和散热效果好的特点。该电子元件包括上述散热装置，具有同样的有益效果。
57.为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术的优选实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的部件或具有相同或类似功能的部件。所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本技术，而不能理解为对本技术的限制。基于本技术中的实施例，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，都属于本技术保护的范围。
58.以下将对本技术实施例提供的电子元件进行说明。
59.本技术实施例提供一种电子元件，包括发热件和散热装置，发热件具有发热面，散热装置的第一封闭面板设置于发热件的靠近发热面的一侧。
60.其中，电子元件可以包括电路板，发热件可以包括电路板上的芯片。发热件不仅可以包括大空间的小功率、低热流密度的发热件，还可以包括狭小空间内的大功率、高热流密度的发热件。在一些实施例中，电子元件还可以电池，发热件可以包括电池上的电芯。
61.以下将参照图1-图7对本技术实施例提供的散热装置进行说明。
62.本技术实施例提供一种散热装置，可适用于具有发热件的电子元件，还可以适用于其他需要热交换的场合。
63.散热装置包括第一封闭面板100、第二封闭面板和多个中间面板200。第一封闭面板100、多个中间面板200和第二封闭面板依次层叠设置并焊接固定，多个中间面板200之间设置有流体入口501、流体出口502和微通道。
64.流体入口501和流体出口502均位于中间面板200的边缘处，微通道连通在流体入口501和流体出口502之间。
65.沿中间面板200的延伸面，微通道在中间面板200上的正投影面积占对应的中间面板200的面积比不小于1/2。
66.其中，第一封闭面板100、第二封闭面板和多个中间面板200构成多个面板。多个面板可以具有相同的材质。示例性的，面板的材质可以包括复合材料，如可以是铜合金或复合焊板材。多个面板可以具有相同的形状。示例性的，面板在彼此上的正投影均相互重合，且彼此之间可以焊接固定。
67.第一封闭面板100、多个中间面板200和第二封闭面板之间可以通过气体保护钎焊、真空钎焊和、扩散焊中的至少一者连接。这样，可以将散热装置的结构关系确定下来，形成稳定的连接关系，能够满足其工作压力需求。
68.在一些实施例中，第一封闭面板100和第二封闭面板可以具有相同的厚度，多个中间面板200可具有相同的厚度。并且，第一封闭面板100的厚度可以大于中间面板200的厚度。示例性的，第一封闭面板100的厚度范围为1-4mm，用于作为散热装置的封挡件，中间面板200的厚度范围为0.01mm-0.1mm，用于形成微通道。
69.这样，热量沿各面板之间的分层流动，流动阻力更小，热量能够从面板的一端迅速扩散至另一端，散热效率更高，散热效果更好。
70.散热装置设置流体入口501和流体出口502，流体入口501和流体出口502可以分别位于中间面板200相对设置的两个边缘处，也可以分布位于中间面板200的同一边缘的相对两侧，还可以位于中间面板200的相邻的两个边缘处。
71.第一封闭面板100、多个中间面板200和第二封闭面板通过蚀刻加工形成流体入口501、流体出口502和微通道，通过蚀刻加工可以精准的去除中间面板200上的材料，形成上述结构。
72.这样，可以根据散热装置的安装位置和使用场合，灵活设置流体入口501和流体出口502在中间面板200上的相对位置。
73.流体入口501和流体出口502之间设置微通道，微通道的结构尺寸在微米级，且微通道设置能够避免了引入金属管道结构，使流经微通道的流体500能够具有更大的热交换面积和更长的热交换时间，进而使流体500能够具有更高的热交换效率。
74.微通道在中间面板200上的正投影面积占对应的中间面板200的面积可以是1/2，还可以是2/3，或可以是3/4。这样，能够增大微通道在中间面板200上的分布面积，保证流体500具有足够的热交换面积，提升流体500的热交换效果。
75.在本技术实施例中，微通道设置有多条，多条微通道可以包括以下两种布置方式：
76.在第一种可以实现的布置方式中，多条微通道均平行设置，且各微通道均连通在流体入口501和流体出口502之间。
77.这样，流体入口501和流体出口502之间形成多条一气贯通的微通道，流体500流经微通道可以具有更高的较高系数，能够提升散热效果。这种微通道结构不仅适用于液体状态的流体500，更适用于气体状态的流体500。
78.在本技术实施例中，可以包括以下三种方式，形成上述的平行设置的微通道：
79.在第一种可以可行的实施方式中，相邻的两个中间面板200的其中一个上设置有微槽道210，相邻的两个中间面板200的另一个与设置有微槽道210的中间面板200对接，并封挡微槽道210的槽口，形成微通道。
80.参照图2和图3所示或参照图4和图5所示，中间面板200的一侧为平面结构，中间面板200的另一侧设置有微槽道210。将中间面板200的设置有微槽道210一侧与另一个中间面板200的平面结构的一侧对合，则两个相邻的中间面板200之间形成微通道。当中间面板200上设置有多条平行设置的微槽道210，两个中间面板200之间形成多条平行设置的微通道。
81.在第二种可以可行的实施方式中，相邻的两个中间面板200的相互靠近的面上均设置有微槽道210，相邻的两个中间面板200对接，位于相邻的两个中间面板200上的微槽道
210对合，形成微通道。
82.同理，参照图2和图3所示或参照图4和图5所示，将中间面板200的设置有微槽道210一侧与另一个中间面板200的设置有微槽道210一侧的一侧对合，则两个相邻的中间面板200之间形成微通道。当各中间面板200上均设置有多条平行设置的微槽道210，两个中间面板200之间形成多条平行设置的微通道。
83.在一些实施例中，各中间面板200的两侧均设置有多条微槽道210，使各中间面板200的相对两侧均可以与相邻的中间面板200之间形成多条微通道。
84.在第三种可行的实施方式中，相邻的两个中间面板200上均设置有微孔，相邻的两个中间面板200对接，位于相邻的两个中间面板200上的微孔相互连通，形成微通道。
85.当相邻的中间面板200上均形成微孔，相邻的中间面板200上的微孔相互连通形成微通道。当相邻的面板上均设置有多条平行设置的微孔，相邻的中间面板200上对应的微孔相互连通形成多个平行设置的微通道。
86.在一种可行的实施方式中，还包括第一隔板和第二隔板，相邻的两个设置有微孔的中间面板200的其中一者的微孔的孔壁之间连接有至少一个第一隔板，相邻的两个设置有微孔的中间面板200的其中另一者的微孔的孔壁之间连接有至少一个第二隔板，第一隔板和第二隔板在同一中间面板200上的正投影互不重合。
87.其中，第一隔板和第二隔板均形成对微孔的孔壁之间的支撑，且形成对两侧的微孔中的流体500的隔断。第一隔板和第二隔板在任一中间面板200上的正投影互不重合，使相邻两个中间面板的微孔中的流体500能够绕经隔板蜿蜒流动，延长了流体500在微通道内的停留时间，提高了流体500热交换的效率。
88.可以理解的是，上述三种可行的实施方式中，平行设置的微通道之间的实体部分形成微通道之间的支撑，可以保证散热装置具有足够的结构强度。
89.在第二种可以实现的布置方式中，多条微通道呈网状排布且相互连通，至少一条微通道与流体入口501连通，至少一条微通道与流体出口502连通。
90.这样，可以在流体入口501和流体出口502之间形成多个相互连通的微通道段，能够扩展微通道的热交换面积，延长流体500在微通道内的停留时间，提升热交换效果。这种微通道不仅适用于气体状态的流体500，更适用于液体状态的流体500。
91.可以理解的是，与流体入口501连通的微通道以及与流体出口502连通的微通道可以是同一条微通道，也可以是不同的微通道。
92.在一种可行的实施方式中，多个中间面板200包括多个第一中间面板300和多个第二中间面板400，第一中间面板300和第二中间面板400交替设置。
93.第一中间面板300上设置有沿第一方向x间隔分布的多条第一微孔310，各第一微孔310均沿第二方向y延伸。
94.第二中间面板400上设置有沿第二方向y间隔分布的多条第二微孔410，各第二微孔410均沿第一方向x延伸。
95.第一方向x和第二方向y相交。
96.位于第一中间面板300上的第一微孔310和位于第二中间面板400上的第二微孔410相互连通，形成微通道。
97.微通道可以由多个图6所示第一中间面板300和多个图7所示的第二中间面板400
依次叠加焊接形成。其中，面板的宽度方向为第一方向x，面板的长度方向为第二方向y，第一方向x和第二方向y相互垂直。第一中间面板300和第二中间面板400依次叠加后，使第一微孔310和第二微孔410相互垂直，且两者的部分位置相互连通，形成呈网状排布相互连通的微通道。而且，第一中间面板300上的第一微孔310之间的实体部分，与第二中间面板400上的第二微孔410之间的实体部分相互连接，可以保证散热装置具有足够的结构强度。
98.在一种可行的实施方式中，如图6所示，沿第二方向y，各第一微孔310的同一端相互连通。
99.在一种可行的实施方式中，如图7所示，沿第一方向x，各第二微孔410的同一端相互连通。
100.这样，可以使微通道内的流体500不仅可以通过第一微孔310和第二微孔410的交错布置相互连通，而且同一个第一中间面板300上的第一微孔310均相互连通，同一个第二中间面板400上的第二微孔410均相互连通，流体500之间能够更加顺畅地在网状排布的微通道之间流动，便于流体500流经更多的位置，增大流体500的热交换面积，且流体500可以通过任意路径由流体入口501流向流体出口502。
101.在一种可行的实施方式中，参照图6和图7所示，散热装置还包括第三隔板320。第三隔板320与第一方向x平行，且第三隔板320连接在第一微孔310相对设置的两孔壁之间。
102.在一种可行的实施方式中，参照图6和图7所示，散热装置还包括第四隔板420。第四隔板420与第二方向y平行，且第四隔板420连接在第二微孔410相对设置的两孔壁之间。
103.第三隔板320形成第一微孔310的孔壁之间的支撑，且对第三隔板320两侧的第一微孔310中的流体500形成隔断。第四隔板420形成第二微孔410的孔壁之间的支撑，且对第四隔板420两侧的第二微孔410中的流体500形成隔断。第三隔板320和第四隔板420在任一中间面板200上的正投影可以互不重合，也可以互相交叉，使第一微孔310中第三隔板320的两侧被隔断的流体500通过第二微孔410相互连通，第二微孔410中第四隔板420的两侧被隔断的流体500通过第一微孔310相互连通，进而是流体500能够绕经隔板蜿蜒流动，延长了流体500在微通道内的停留时间，提高了流体500热交换的效率。
104.在一种可以实现的实施方式中，沿流体入口501至流体出口502的方向，微通道的不同位置的横截面积均互不相等，或，微通道的至少部分不同位置处的横截面积相等。
105.这样，微通道的横截面积可以处处相等，也可以沿流体入口501和流体出口502之间的方向逐渐变化或呈阶段性变化。
106.可以理解的是，微通道的横截面积为微米级尺寸，微通道可以作为流体500的毛细通道，在毛细通道的作用下，流体500会朝着横截面积更小的微通道的方向流动，通过对微通道的横截面积的变化设置，可以对流体500的流向具有引导作用。
107.在一种可以实现的实施方式中，流体入口501、流体出口502和微通道形成微通道组。
108.散热装置设置有多个微通道组，沿中间面板200的厚度方向，多个微通道组间隔分布，相邻的微通道组互不连通。
109.示例性的，如图2所示的中间面板200上的流体入口501、流体出口502和微通道形成第一微通道组，如图4所示的流体入口501、流体出口502和微通道形成第二微通道组，多个图2所示的中间面板200和多个图4所示的中间面板200依次交替设置，使多个第一微通道
组与多个第二微通道组依次交替设置，在第一微通道组和第二微通道组中其中一者的微通道中通入冷媒，在第一微通道组和第二微通道组中其中一者的微通道中通入热媒，可以实现冷媒和热媒之间的热量交换。
110.在一些实施例中，第一微通道组和第二微通道组中均通入冷媒，用于对发热件进行散热。
111.可以理解的是，上述实施例中微通道组中的微通道为平行设置，同理，当微通道组中的微通道呈网状排布，同样可以设置多组微通道组，具有相同的有益效果。
112.需要说明的是，在本技术实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应作广义理解，例如，可以使固定连接，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或者两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
113.在本技术实施例的描述中，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或者位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或者暗示所指的装置或者元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。此外，术语“多个”的含义是两个或两个以上，除非是另有精确具体地规定。
114.在本技术实施例的描述中，术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本技术的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
115.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本技术的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本技术进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本技术各实施例技术方案的范围。