专利名称：均热板的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种散热产品，具体涉及一种计算机CPU、显卡类的高功率、微小型电子元器件散热的均热板。
背景技术：
热管是1963年美国LosAlamos国家实验室的G. M. Grover发明的一种传热元件， 它充分利用了热传导原理与工质的相变热传递性质，透过热管将发热物体的热量迅速传递到热源外，其导热能力超过任何已知金属的导热能力。热管技术以前被广泛应用在宇航、军工等行业，自从被引入散热器制造行业，使得人们改变了传统散热器的设计思路，开辟了散热行业新天地。热管是一种被动、封闭循环的导热装置，将热从热源传输至热沉。例如，在笔记本电脑中，热管将热从CPU传递至散热器，从而防止CPU温度过高。随着计算机制造技术的发展，计算机芯片的集成度、尺寸以及性能不断提高。目前芯片表面的平均热流密度已接近lOOW/cm2，大型服务器CPU的散热量仍具持续增高的趋势。同时对设备要求的小型化和设计的复杂化也导致了能量分布的不均勻，即在芯片表面出现局部热量过高的区域-“热点(heat spot)”。“热点”将导致芯片局部表面温度急剧增高并形成大的温度梯度，从而影响高性能服务器运行的稳定。热管是一个内壁具微结构的真空腔体，如图1所示，当热量由热源通过热管中的热量输入段16传导至均热板的蒸发区时，腔体里面的工质会在低真空度的环境中，便会开始产生液相汽化的现象，此时工质吸收热能并且体积迅速膨胀，气相的工质会很快充满整个腔体，当气相工质接触到一个比较冷的区域时便会产生凝结的现象，借由凝结的现象通过热管中的热量输出段17释放出在蒸发时累积的热，凝结后的液相工质会借由微结构的毛细现象再回到蒸发热源处，此运作将在腔体内周而复始进行，这就是均热板的运作方式。 又由于工质在蒸发时微结构可以产生毛细力，所以热管的运作可不受重力的影响。均热板与热管的原理与理论架构是相同的，但是热传递的方式不相同，在热管内部，蒸汽的流动方式是近似一维的，因此热管热量传递的方式是线性传递；而在均热板内部，如图2所示，蒸汽的流动方式是近似二维的，因此均热板的加热面18的热量传递方式是平面传递方式，比热管更快，更有效率。进一步讲，均热板可以在更大的面积上采用相变传热方式，利用相变的传热可以解决传统热管的种种限制。目前已有的均热板可以达到150W 左右的散热，另外，均热板还具有以下的优点(1)性能受重力的影响小；(2)结构紧凑，重量轻；(3)可以采取不同的冷却方式，如风冷，水冷等；(4)节省贵重金属材料，成本价格低廉
MTv ο20世纪60年代形成的集成电路制造方法，经过20多年的发展到了 80年代，集成电路的制造技术已经十分成熟。以光刻、腐蚀、离子注入等技术和其他化学加工方法和光学加工方法的渗透形成了完整的微机电系统制造技术。目前集成电路表面加工技术线间距已由微米级别发展到纳米级别。随着纳米材料制备工艺的成熟以及微加工工艺的发展，在现有的技术基础上已经可以制造纳米棒热管。在金属(例如铜)或者半导体(例如硅)薄膜材料表面形成微纳米级结构的方法有掠角沉积技术、电化学腐蚀技术、微电铸工艺技术等。掠角沉积技术(Glancing Angle Deposition, GLAD)建立在定向气流、掠角入射、 影蔽效应和表面扩散基础上来定向生长纳米棒，是新颖的可行纳米结构设计和制备的有效技术之一。其基本原理是请参见图3所示，在旋转衬底上，如蒸发板基体5上，生长前驱或反应基元定向掠角θ，以倾角射流19入射，利用早期晶核的影蔽效应形成的影蔽区域20， 定向生长纳米棒层4。GLAD的特点是可以通过控制衬底旋转，设计和控制纳米棒形状、排列、取向及宏观对称性，得到取向、密度可控的柱状、弹簧装等纳米结构。该技术容易得到垂直的纳米棒。电化学腐蚀技术是在液相体中进行的特殊的氧化还原反应过程，可以在纳米材料制备方面应用，拓展均勻沉淀策略实现的途径。金属电化学腐蚀发生由无数的短路的原电池反应构成的金属表面的电势差是由杂质或晶格缺陷引起。两极放电过程中生成的氧化产物和还原产物在迁移过程中沉积并杂乱地堆积在金属表面。如果把电化学腐蚀过程转移到两极分立的液相体系中，为液相体系中缓慢持续地提供沉淀试剂，考虑到胶体粒子(纳米尺度)在水中相对稳定的性质及水分子极性的分散作用，可以结合电化学腐蚀过程实现均勻沉淀过程，从而实现经绿色途径制备金属或者金属氧化物纳米材料的目的。电化学腐蚀是在氢氟酸和乙醇的混合溶液中，对硅片施加低于电抛光的电流密度而获得多孔硅的方法。根据其所用腐蚀设备的不同，电化学腐蚀法又可分为单槽电化学腐蚀和双槽电化学腐蚀。传统的单槽电化学腐蚀需要在被腐蚀的硅片背面形成具有良好欧姆接触的金属电极作为阳极。与单槽电化学腐蚀相比，双槽电化学腐蚀技术采用钼电极作为阴极和阳极，而硅片被固定在电解槽中间将电解槽分隔成两个相互独立的半槽，两个半槽的其它部分相互绝缘，仅通过硅衬底实现电导通。在进行腐蚀试验前要对硅片进行预处理，首先将样片放入配制好的清洗液中，在室温条件下浸泡，直至不起反应为止，以除去表面的有机污染物，然后用二次去离子水冲洗干净，再分别用丙酮和乙醇进行超声波清洗以清除表面残留的杂质。 再在浓度为20%的HF溶液中浸泡一定时间以除去表面的氧化层，用去离子水冲洗干净后放入乙醇中备用。微电铸工艺技术是相对于常规电铸工艺而确立的新概念，它是适用于微小结构成型而建立的批量加工技术，既可以看作是在微细加工模具基础上的传统电铸技术的延伸， 也可以认为是掩膜电镀在高深宽比方向发展的结果，在微电子机械系统(MEMS)技术领域有广泛应用。传统电铸工艺是在芯模表面电沉积金属，然后使两者分离来制取零件的工艺。 其基本原理与电镀相同，其区别在于电镀层要与基材牢固结合，而电铸层要与基材(芯模) 分离；电镀层的厚度一般只有几微米到几十微米，而传统电铸层有零点几毫米到几毫米，而微电铸工艺技术只有亚微米至几微米厚度。原则上，凡能电沉积的金属或合金均可用于电铸，但从其性能、成本和工艺上考虑，尚有铜、镍、铁、镍钴合金等少数几种有实用价值。目前在工业中广泛应用的只有铜和镍。目前的传统均热板材质主要利用金属，内部吸液芯结构主要利用烧结金属粉末。 在现有的均热板结构条件下，其散热效果已经到达极限，为了满足未来电子设备散热的需求，有必要在现有均热板理论的基础之上对其散热潜力进行挖掘。而纳米棒型热管在许多方面会对现有的烧结金属粉末型均热板在散热、外形尺寸方面有实质性突破。纳米棒结构热管类均热板比普通金属粉末烧结型热管类均热板的优点在于蒸发方向上，纳米棒具有更低的流动阻力，因此比普通烧结型热管散热效果更优。目前烧结金属粉末吸液芯结构厚度较大，因此整个均热板厚度与纳米棒型均热板相比较非常大。纳米材料的制备工艺，使纳米棒均热板厚度非常薄，整个均热板厚度可以小于1mm。现有均热板主要有以下几方面的问题(1)目前已有的均热板结构过于庞大，导致无法实际应用于微小电子设备的散热；(2)散热能力有限，尤其是在复杂工况下的散热能力仍然不是十分理想。
发明内容
为了克服现有的均热板存在结构庞大、散热能力有限的缺陷的不足，本发明的目的在于提供一种均热板，该均热板设有纳米棒，在其纳米棒均热板的蒸发面的多孔介质吸液芯区域采用掠角沉积技术或者电化学腐蚀技术生成纳米棒作为多孔介质吸液芯区域。纳米棒均热板制备所依据的技术主要为微机电系统(MEMS)制造的技术，包括薄膜物理生长技术、键合技术、蚀刻技术等。该均热板可实际应用于微小电子设备的散热，并且可根据不同的散热需求采用不同的冷却方式。本发明解决其技术问题所采用的技术方案如下一种均热板，所述的均热板包括上下两部分，上面部分为冷凝部分，下面部分为蒸发部分，冷凝部分中的冷凝板与蒸发部分中的蒸发板结合为一体；冷凝板的冷凝面与蒸发板的蒸发面相对而置。冷凝板中心有凹槽，凹槽内部固定有若干突出柱体；蒸发板为一平板，在蒸发板面上固定设有若干纳米棒，该纳米棒是利用掠角沉积技术或者通过电化学腐蚀技术或者微电铸工艺技术所生成的，冷凝板、蒸发板大小一致，相互配合后使相对位置固定，紧密贴合；在冷凝板和蒸发板结合后形成的腔体内充入工作介质。在冷凝板和蒸发板结合后形成的腔体内部具有毛细结构。均热板腔体内部的毛细结构为纳米棒，在蒸发板的单侧表面利用掠角沉积技术或者电化学腐蚀技术或者微电铸工艺技术生成纳米棒。其纳米棒层形成后在充有工作液的条件下产生毛细力，驱动工作液体产生回流。冷凝板内部生成小柱体作为支撑结构与提供回流通路，依据冷凝板的不同材质采用不同的形成方法。当冷凝板采用硅为材质，则利用微机电系统体微加工技术中干法蚀刻技术生成柱体。当冷凝板采用铜或铝为材质，则采用机械加工手段生成柱体。由于采用上述技术方案，使本发明与现有技术相比，具有如下有益效果1、在均热板蒸发面采用纳米棒结构，因此散热效能有显著提高，尤其在高热流密度的小型电子设备散热方面效能更好。本发明与传统烧结金属粉末型均热板主要采取机械加工工艺不同，而是采用掠角沉积技术或者电化学腐蚀技术或者微电铸工艺技术生成的的纳米棒，纳米棒结构热管类均热板比普通金属粉末烧结型热管类均热板的优点在于蒸发方向上，纳米棒具有更低的流动阻力，因此比普通烧结型热管散热效果更优。2、由于均热板蒸发面采用纳米棒结构，因此在结构方面将会更加小型化，非常适合未来电子设备的需求。本发明均热板与传统烧结粉末型均热板在尺寸与性能方面有显著提高，对于普通烧结金属粉末多孔介质吸液芯结构，厚度要大于1mm，因此金属烧结粉末型均热板整体厚度较大，这样将不能满足未来电子设备散热的需求。而采用纳米棒结构的多孔介质吸液芯结构，其纳米棒可以依据所使用条件的不同，生成不同厚度的纳米棒结构，其多孔介质吸液芯结构厚度范围可达20nm 100 μ m,因此，纳米棒均热板的整体结构将会小于1mm，在未来能够满足高热流密度的小型电子设备散热方面要求。
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。图1是热管原理示意图。图2是均热板原理示意图。图3是掠角沉积技术示意图。图4是本发明金属材质纳米棒均热板的整体结构示意图。图5是图4中冷凝板结构示意图。图6是图4中蒸发板结构示意图。图7是图6中基体生长纳米棒放大结构示意图。图8是键合后纳米棒均热板结构示意图。图9是完成后纳米棒均热板构示意图。图10是本发明半导体纳米棒均热板封装结构示意图。图11是半导体纳米棒均热板进行封装后的结构示意图。图12是半导体纳米棒均热板进行封装后结构剖面示意图。图13是图12的剖面分解结构示意图。图14是本发明纳米棒均热板与散热片、风扇组合安装示意图。图中，1.充液抽真空管，2.冷凝板，3.蒸发板，4.纳米棒层，5.蒸发板基体，6.抽真空与工质充装孔，7.抽真空孔及工质充装孔，8.放置固化胶管孔，9.挤入固化胶管， 10.键合完成后半导体纳米棒均热板，11.半导体纳米棒均热板封装，12.风扇，13.散热器鳍片，14.纳米棒均热板，15.突出柱体，16.热管中的热量输入段，17.热管中的热量输出段，18.均热板的加热面，19.倾角射流，20.影蔽区域。
具体实施例方式图4所示为本发明均热板的一个实施例，该均热板包括图5所示的冷凝部分与图6 所示的蒸发部分这两部分，冷凝部分位于上面，蒸发部分位于下面，冷凝部分的冷凝板2和蒸发部分的蒸发板3结合为一体。冷凝板2的冷凝面与蒸发板3的蒸发面相对而置，冷凝板2和蒸发板3结合后形成腔体，在该腔体内部具有毛细结构。如图4所示，在均热板的冷凝部分边上，有一充液抽真空管1，安装充液抽真空管的充液孔的大小与位置应能保障均热板的强度与散热的要求，充液孔为矩形或者圆形，且开在冷凝板的其中一边。此管的作用主要有两个，对均热板进行真空抽气和往腔体内注入工作介质。如图5所示，在冷凝板中心有凹槽，凹槽内固定有若干突出柱体15。如图6所示，蒸发板为一平板，在蒸发板基体5表面具有利用掠角沉积技术或者电化学腐蚀技术或者微电铸工艺技术制备的纳米棒，形成纳米棒层4，该结构充当均热板内扩孔介质的毛细结构，纳米棒层4在充有工作液的条件下产生毛细力，驱动工作液体产生回流。冷凝板2和蒸发板3大小一致，相对而置，相互配合，使相对位置固定，紧密贴合。在冷凝板2和蒸发板3结合后形成的腔体内充入工作介质。图4所示的本发明采用金属材质纳米棒的均热板，其冷凝板与蒸发板所采用的金属材料为铜或铝，由于铜、铝金属材料的导热性好，且铜、铝金属材质利于机械加工，强度能满足要求。当图5所示的均热板冷凝部分，即冷凝板采用铜或铝为材质，可以利用机械加工的方式生成如图所示的突出柱体15结构。其中突出柱体15的作用在于1、提供工质回流的通路；2、用作支撑结构，提高均热板整体的强度。图6所示为均热板蒸发部分，即蒸发板。蒸发板为铜或者铝作为基体材料，在蒸发板单侧利用掠角沉积技术或者电化学腐蚀技术或者微电铸工艺技术生成纳米棒，纳米棒材质可以为铜或碳。例如对于掠角沉积技术，首先用一洁净平整铜或铝板作为基底，然后在基底腐蚀生长出晶核，晶核处为以后纳米棒生长处。生长纳米棒采用物理气相沉积中溅射工艺，溅射过程是在一个低真空室中，用高压电使气体电离而形成离子体，将待溅射物质制成靶并且置于阴极，等离子体中的正离子以高能量轰击靶面，使靶上待溅射物质的原子离开靶面，沉积到阳极工作台基片。掠角沉积技术主要是使待溅射物质与基板成一定倾斜角，由于图3所示的影蔽效应，其纳米棒不会垂直于基板表面生长，其生长将会与基板平面成一角度。当基板与以一定角速度勻速旋转时，纳米棒将会与基板垂直生长，生长的纳米棒放大图如7所示。图8所示的为金属材质冷凝板与蒸发板相互键合后形成的均热板。金属键合是指通过纯金属或合金，依靠金属键、金属与晶片表面间的扩散、金属熔融等作用使两个晶片面对面地键合在一起。首先对待键合材料先进行表面清洗，使表面、平整、干净无沾污。接着是要键合的面预对准，面对面地紧紧叠合在一起，通过键合装置施加适当压力，放进退火炉中退火。退火时，应在保护气氛下进行，并设置好升温速率、退火温度、退火时间、降温速率等。在退火过程中，金属间发生扩散、互熔融等，通过金属键、共价键、氢键、范德瓦耳斯力、 熔融流体力或原子扩散等牢靠地键合在一起，键合强度高。冷凝板与蒸发板均采用铜作为材质，两板相互配合后通过标准分子扩散焊接技术或者普通焊接技术使相对位置固定后，在冷凝板侧边抽真空与工质充装孔6处焊接一图4 所示的铜管。铜管的作用主要有两个，对均热板进行真空抽气和往腔体内注入工作介质。 冷凝板与蒸发板均采用铜作为材质，两板相互配合后通过标准分子扩散焊接技术或者普通焊接技术使相对位置固定。焊接时应当采用银焊条进行焊接，此种焊接方式可以保证均热板焊接的焊缝平整美观，焊缝质量较高。进行焊接过程时应当保证冷凝面与蒸发面的温度， 防止铜板因温度过高而产生变形和纳米棒脱落。焊接完成后利用真空泵对均热板进行抽真空，抽真空过程应当保证环境洁净无尘。抽真空过程完成后，将蒸馏水(具体工质以所使用条件为准，本发明产品利用水作为工质)进行除气，过程实施方案为将蒸馏水进行加热蒸发，利用蒸汽带走溶解于蒸馏水内的不凝气体。此后，利用之前对均热板抽真空时腔体内形成的负压对均热板进行灌装充液。由于均热板存在最佳充液量，本发明的利用现有技术得出此款均热板的最佳充液量。充液完成后，将充液抽真空管1夹断，并对断口进行焊接。保证均热板内部腔体与外界空气隔断，并在以后使用过程当中腔体内高温高压蒸汽不得发生泄漏。最后形成的均热板如图9所示。图10所示为本发明采用半导体纳米棒的均热板的另一个实施例，该均热板包括结构如图5所示的冷凝部分与图6所示的蒸发部分这两部分，冷凝部分位于上面，蒸发部分位于下面，冷凝部分的冷凝板2和蒸发部分的蒸发板3通过键合方式结合为一体。冷凝板 2的冷凝面与蒸发板3的蒸发面相对而置，冷凝板2和蒸发板3结合后形成腔体，在该腔体内部具有毛细结构。如图4所示，在均热板的冷凝部分边上，有一充液抽真空管1，该充液孔的大小与位置应能保障均热板的强度与散热的要求，充液孔为矩形或者圆形，且开在冷凝板的其中一边。此管的作用主要有两个，对均热板进行真空抽气和往腔体内注入工作介质。 如图5所示，在冷凝板中心有凹槽，凹槽内固定有若干突出柱体15。如图6所示，蒸发板为一平板，在蒸发板基体5表面具有利用掠角沉积技术或者电化学腐蚀技术或者微电铸工艺技术制备的纳米棒，形成纳米板层4，该结构充当均热板内扩孔介质的毛细结构，纳米棒层 4在充有工作液的条件下产生毛细力，驱动工作液体产生回流。冷凝板2和蒸发板3大小一致，相对而置，相互配合，使相对位置固定，紧密贴合。在冷凝板2和蒸发板3结合后形成的腔体内充入工作介质。本发明采用半导体材质纳米板的均热板，其冷凝板与蒸发板所采用的半导体材料为硅，由于硅材料的导热性好，且硅材质的微机械系统加工成熟，强度能满足要求。采用半导体纳米棒的均热板，其均热板冷凝部分，即冷凝板的结构如图5所示，当冷凝板采用硅为材质，则可以利用微机电系统体微加工技术中干法蚀刻的方式生成如图所示的突出柱体15。其中硅柱的作用在于1、提供工质回流的通路；2、用作支撑结构，提高均热板整体的强度。干法蚀刻是在气体放电中产生等离子，腐蚀性粒子的传输既可以通过漫射，也可以通过定向来实现。腐蚀性粒子的传输对腐蚀过程的特性有很大影响。干法蚀刻是靠腐蚀剂的体态分子与被腐蚀得样品表面接触来实现腐蚀功能的。干法蚀刻形成冷凝板的步骤主要有1、腐蚀性气体粒子的产生；2、粒子向基板的传输；3、基板表面的腐蚀；4、腐蚀反应物的排出。采用半导体纳米棒的均热板，其均热板蒸发部分，即蒸发板的结构如图6所示。蒸发板为硅作为基体材料，在蒸发板单侧利用掠角沉积技术或者电化学腐蚀技术或者微电铸工艺技术生成纳米棒，纳米棒材质可以为硅、铜或碳。例如对于掠角沉积技术，首先用一洁净平整硅板作为基底，然后在基底腐蚀生长出晶核，晶核处为以后纳米棒生长处。生长纳米棒采用物理气相沉积中溅射工艺，溅射过程是在一个低真空室中，用高压电使气体电离而形成离子体，将待溅射物质制成靶并且置于阴极，等离子体中的正离子以高能量轰击靶面， 使靶上待溅射物质的原子离开靶面，沉积到阳极工作台基片。掠角沉积技术主要是使待溅射物质与基板成一定倾斜角，由于图3所示的影蔽效应，其纳米棒不会垂直于基板表面生长，其生长将会与基板平面成一角度。当基板与以一定角速度勻速旋转时，纳米棒将会与基板垂直生长。图7所示的是纳米棒放大结构的示意图。采用半导体纳米棒的均热板，其冷凝板与蒸发板相互键合后形成如图8所示结构的均热板。冷凝板与蒸发板均采用硅作为材质，两板相互配合后通过标准融合键合技术使相对位置固定。阳极键合具有键合温度较低，与其他工艺相容性较好，键合强度及稳定性高，键合设备简单。阳极键合技术的是在强大的静电力作用下，将两个被键合的表面压紧在一起；在一定温度下，通过化学价键合，将硅基片牢牢键合在一起。冷凝板与蒸发板均采用硅作为材质，两板相互配合后通过融合键合技术使相对位置固定后，在均热板外部做一金属封装，将整个均热板或者部分均热板包裹或者覆盖，封装一侧有一铜管，铜管位置与均热板侧边小孔处配合。铜管外开一小孔，伸入探针作为均热板封装挤入固化胶。封装材料可以利用金属，例如铜。图10所示的是半导体纳米棒均热板封装壳体的结构示意图。在封装侧边突出一管，管位置与均热板侧边开孔处相对，其作用主要有两个，对均热板进行真空抽气和往腔体内注入工作介质。在该管的表面开有一放置固化胶管孔8，在该孔内安装图11所示的挤入固化胶管9。在该管的端面开有一抽真空孔及工质充装孔7。利用真空泵对均热板进行抽真空，抽真空过程应当保证环境洁净无尘。抽真空过程完成后，将蒸馏水(具体工质以所使用条件为准，本发明产品利用水作为工质)进行除气，过程实施方案为将蒸馏水进行加热蒸发，利用蒸汽带走溶解于蒸馏水内的不凝气体。 此后，利用之前对均热板抽真空时腔体内形成的负压对均热板进行灌装充液。由于均热板存在最佳充液量，本发明的利用现有技术得出此款均热板的最佳充液量。在管顶部有一小孔，其作用为深入探针，探针的作用为挤入固化胶，固化胶的作用主要为对均热板进行真空抽气和往腔体内注入工作介质完成后利用固化胶使均热板侧边开口处封口。完成封口后， 将探针切断并打开封装。保证均热板内部腔体与外界空气隔断，并在以后使用过程当中腔体内高温高压蒸汽不得发生泄漏。如图11所示的是半导体材质纳米棒均热板进行封装后的结构示意图。最后完成打开封装，其形成的均热板如图9所示。图12所示的是完成封装后的半导体纳米棒均热板的剖面结构示意图。示意图中的封装结构壳体采用剖面结构示意图。图13所示的是半导体纳米棒均热板进行封装后结构剖面分解示意图。在图12、图13 中显示出键合完成后半导体纳米棒10和半导体纳米棒均热板封装11。图14所示的是纳米棒均热板与散热片、风扇组合安装示意图。图中采用一安装在顶部的风扇12以及安装在中部的散热器鳍片13与安装在底部的本发明纳米棒均热板14，进行组合安装。本发明适用于计算机芯片散热，包括中央处理单元(CPU)和图形处理单元(GPU)， 同时本发明也可以适用于发光二极管照明设备(LED)，无线通讯或者有线通讯行业的高能电子芯片或者光电芯片或者射频芯片的冷却，同时本发明可以适用到军用雷达，激光设备， 医疗器械或者航空航天设备内部高能发热部件的冷却。任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
权利要求
1.一种均热板，所述的均热板包括上下两部分，上面部分为冷凝部分，下面部分为蒸发部分，冷凝部分中的冷凝板与蒸发部分中的蒸发板结合为一体；冷凝板的冷凝面与蒸发板的蒸发面相对而置，其特征在于冷凝板中心有凹槽，凹槽内部固定有若干突出柱体；蒸发板为一平板，在蒸发板面上固定设有若干纳米棒，该纳米棒是利用掠角沉积技术或者通过电化学腐蚀技术或者微电铸工艺技术所生成的，冷凝板、蒸发板大小一致，相互配合后使相对位置固定，紧密贴合；在冷凝板和蒸发板结合后形成的腔体内充入工作介质。
2.根据权利要求1所述的均热板，其特征在于在冷凝板和蒸发板结合后形成的腔体内部具有毛细结构。
3.根据权利要求2所述的均热板，其特征在于所述的均热板腔体内部的毛细结构为纳米棒，在蒸发板的单侧表面利用掠角沉积技术或者电化学腐蚀技术或者微电铸工艺技术生成纳米棒，其纳米棒层形成后在充有工作液的条件下产生毛细力，驱动工作液体产生回流。
4.根据权利要求1所述的均热板，其特征在于在冷凝板内部生成小柱体作为支撑结构与提供回流通路，依据冷凝板的不同材质采用不同的形成方法，当冷凝板采用硅为材质， 则利用微机电系统体微加工技术中干法蚀刻技术生成柱体；当冷凝板采用铜或铝为材质， 则采用机械加工手段生成柱体。
5.根据权利要求1所述的均热板，其特征在于所述的冷凝板与蒸发板采用硅或铜、铝材质；所述的纳米棒采用硅、铜或碳材质。
6.根据权利要求5所述的均热板，其特征在于所述的冷凝板与蒸发板均采用铜作为材质时，两板相互配合后通过标准分子扩散焊接技术或者普通焊接技术使相对位置固定； 所述的冷凝板与蒸发板均采用硅作为材质时，两板相互配合后通过标准融合键合技术使相对位置固定。
7.根据权利要求1所述的均热板，其特征在于在均热板上开一充液孔，该充液孔的大小与位置应能保障均热板的强度与散热的要求。
8.根据权利要求7所述的均热板，其特征在于所述的充液孔为矩形或者圆形，且开在冷凝板的其中一边。
9.根据权利要求6所述的均热板，其特征在于冷凝板与蒸发板均采用铜作为材质，两板相互配合后通过分子扩散焊接技术或者焊接技术使相对位置固定后，在冷凝板侧边小孔处焊接一用于抽真空以及工质充装的铜管。
10.根据权利要求6所述的均热板，其特征在于冷凝板与蒸发板均采用硅作为材质， 两板相互配合后通过融合键合技术使相对位置固定后，在均热板外部做一金属封装，将整个均热板或者部分均热板包裹或者覆盖，封装一侧有一铜管，铜管位置与均热板侧边小孔处配合；铜管外开一小孔，伸入探针作为均热板封装挤入固化胶。
全文摘要
一种均热板，上面部分为冷凝部分，下面部分为蒸发部分，冷凝板中心有凹槽，凹槽内部固定有若干突出柱体；蒸发板为一平板，在蒸发板面上固定设若干纳米棒，该纳米棒是利用掠角沉积技术或者通过电化学腐蚀技术或者微电铸工艺技术所生成的，冷凝板、蒸发板相互配合后使相对位置固定，紧密贴合；在冷凝板和蒸发板结合后形成的腔体内充入工作介质。本发明在均热板蒸发面采用纳米棒结构，因此散热效能显著提高，尤其在高热流密度的小型电子设备散热方面效能更好。并且结构更加小型化，适合未来电子设备的需求。适用于计算机芯片散热，及发光二极管照明设备，无线或者有线通讯行业的高能电子芯片或者光电芯片或者射频芯片的冷却。
文档编号G06F1/20GK102378547SQ201010256409
公开日2012年3月14日 申请日期2010年8月18日 优先权日2010年8月18日
发明者李骥 申请人:中国科学院研究生院