一种散热组件及搭载其的电子设备的制作方法

本实用新型涉及散热技术领域，具体地涉及一种用于微电子元件的散热组件及搭载其的电子设备。

背景技术：

随着电子信息技术的快速发展与应用普及，电子元器件的发展呈现出高速、高频以及高集成度的趋势，这样高计算速率使得芯片的功率密度不断提升到新的高度，使得在短时间温度急剧升高。过高的温度降低电子元器件的稳定性和使用精度，同时会加速产品的衰老，降低循环使用寿命。因此，电子产品的散热技术正逐步成为电子产品更新换代的瓶颈，安全高效的散热技术研发成为目前电子产品领域的重中之重。蒸汽腔热管利用液体相变，具有良好的均温性和散热能力，成为目前被动式散热的主流技术，然而此类蒸汽腔热管的效率不高，如何提升相变介质的相变效率以及在越来越薄型化的电子产品中提升散热效率越发显示迫切。

因此，业内亟需一种小型化、轻薄型的蒸汽腔热管的散热组件。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于：提供一种新的散热组件，其内具有气液转换模块的蒸汽腔结构设计，使得散热组件内工质的气/液分离，用于冷却侧整面有冷却工质(液体)，该工质在流道内流动，受热蒸发的蒸汽通过流道内的穿孔导流至蒸汽腔内，在蒸汽腔内向远离蒸汽溢出方向流动、冷凝液化，液化的工质回流至流道内。这样该散热组件具有极高的热传导性能，具有良好均温性能。

为了实现上述目的，本申请采用如下技术方案，

一种散热组件，其特征在于，具有：第一盖板、第二盖板、气液转换模块；气液转换模块设置有层叠设置的第一层和第二层，第一层与第一盖板相对设置，第二层与第二盖板相对设置；第一层设置有鳍片和/或第一盖板设置有凸起，以构成蒸汽腔；第二层与第二盖板之间设置有储存有工质的复数流道；第一层与第二层之间设置有复数穿孔，所述穿孔连通所述蒸汽腔和流道，用以将流道内蒸发的蒸汽排出至蒸汽腔内或将蒸汽腔内冷凝的工质回流至流道内。该散热组件，工质(液体)在流道内，当第二盖板输入热量时，工质液体受热汽化，产生的蒸汽在压差作用下通过穿孔流至蒸汽腔内，在蒸汽腔内向远离蒸汽溢出方向流动、经过冷凝液化，液化的工质液体回流至流道内，利用工质的相变和流动过程，将第二盖板接收的热源的热量均匀地传递，从而实现高效传热过程，良好均温的效果。通过配置的复数穿孔，其具有透气功能(供蒸发的蒸汽流出)还兼有回流功能(蒸发的蒸汽液化后的工质液体通过其回流至流道内，其成规则的阵列排列或随机排列。这样的设计散热组件无需配置液化后的液体回流路径这样简化内部结构。

优选的，该复数所述凸起呈连续的长条方体状或断续的分节配置的方体状，其宽度介于10μm～3mm。

优选的，该复数所述凸起呈随机分布或阵列分布，其呈球状或圆柱状或所述凸起的截面呈四方形、至少包含一个尖角形、圆包型、半圆形中的一种及以上。

优选的，该复数所述凸起呈随机分布或阵列分布，其呈球状或圆柱状。

优选的，该凸起的顶部与所述第一盖板的侧壁的端面处于同一平面。

优选的，该气液转换模块的与所述凸起接触侧配置有至少一个呈行状或列状排布的鳍片阵列，所述鳍片阵列的端部与所述凸起的顶部连接。

优选的，该鳍片阵列的端部呈平面状，其宽度与凸起顶部的宽度相同。

优选的，该鳍片阵列的端部与第二盖板的侧壁的端部处于同一平面。

优选的，该鳍片阵列中相邻2鳍片相互平行或呈喇叭状其内配置有所述穿孔。

优选的，该两相邻的所述流道的高度相同或不同。

优选的，该穿孔呈圆形、椭圆形、三角形、多边形、或包含弯折部的形状。

优选的，该翅片呈连续的或间隔的断续配置。

本申请实施例提供一种散热组件，其具有：第一盖板、第二盖板、气液转换模块，所述第一盖板具有第一腔体，其底部配置有复数间隔设置的凸起，所述气液转换模块，具有基板，其一侧与所述凸起连接，以构成蒸汽腔，与所述凸起接触侧相对的一侧配置有突出的间隔配置的复数翅片，复数所述翅片的端部与第二盖板的第二腔体的底部接触，相邻两所述翅片及接触的第二腔体的底部间构成储存有工质的流道，所述基板上配置有复数穿孔，至少部分所述穿孔连通流道及蒸汽腔，用以将流道内蒸发的蒸汽排出至蒸汽腔内或将蒸汽腔内冷凝的工质回流至流道内。

本申请实施例提供一种电子设备，其特征在于，搭载上述的散热组件。由于该散热组件可设计成厚度很薄，其可用于轻薄的电子设备，如智能手机。

有益效果

相对于现有技术中的方案，本申请实施方式提出的散热组件，其结构简单，整面的蒸汽腔结构具有极高的热传导性能，还具有良好均温性能，为小面积高热流密度电子元件提供了高效的冷却。通过具有透气及回流功能的穿孔无需另外配置工质液化回流的路径，简化散热组件的结构。

附图说明

为了更清楚地说明本说明书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简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本说明书中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图：

图1所示为本申请实施例散热组件的结构示意图；

图2所示为本申请实施例散热组件的爆炸结构示意图；

图3为图2气液转换模块安装于第二盖板的结构示意图；

图4a为图2气液转换模块的正视的结构示意图；

图4b为图4中a-a的截面示意图；

图4c为气液转换模块的一视角的结构示意图；

图4d为图4c中i的局部放大结构示意图；

图4e为图4a中x的局部放大结构示意图；

图4f为本申请一实施例的气液转换模块的结构示意图；

图4g为图4f中d的局部放大图。

图5a为图2第一盖板的立体示意图；

图5b为图5a的第一盖板的一视角的结构示意图；

图5c为图5b的b-b的截面示意图；

图5d为本申请一实施例的第一盖板的立体示意图；

图6为本申请一实施例的气液转换模块的正视的结构示意图；

图7a为图2第二盖板的立体示意图；

图7b为图7a第二盖板搭载气液转换模块后一视角的结构示意图；

图7c为图7b中c-c的截面示意图；

图8a为本申请一实施例的散热组件的视角的结构示意图；

图8b为图8a中c-c的截面示意图；

图8c为本申请一实施例的散热组件的截面示意图；

图8d为本申请一实施例的散热组件的截面示意图；

图9所示为本申请一实施例的气液转换模块的结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型提出的技术方案，下面将结合本说明书实施例中的附图，对本说明书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说明书中的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本说明书中的一个或复数实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。

本申请提供一种散热组件，其用于小面积高热流密度的电子元件提供高效的冷却，其具有：第一盖板、第二盖板、气液转换模块；气液转换模块设置有层叠设置的第一层和第二层，第一层与第一盖板相对设置，第二层与第二盖板相对设置；第一层设置有鳍片和/或第一盖板设置有凸起，以构成蒸汽腔；第二层与第二盖板之间设置有储存有工质的复数流道；第一层与第二层之间设置有复数穿孔，该穿孔连通蒸汽腔和流道，用以将流道内蒸发的蒸汽排出至蒸汽腔内或将蒸汽腔内冷凝的工质回流至流道内。或在气液转换模块的在与突起接触侧配置至少一个呈行状或列状排布的鳍片阵列，其端部与凸起的顶部(端部)接触以构成蒸汽腔。该气液转换模块的蒸汽腔结构设计，使得散热组件内工质的气/液分离，用于冷却侧整面有液体，该液体在流道内，当第二盖板输入热量时，工质液体受热汽化，产生的蒸汽在压差作用下通过穿孔流至蒸汽腔内，在蒸汽腔内向远离蒸汽溢出方向流动、冷凝液化，液化的工质回流至流道内。这样，利用工质的相变和流动过程将第二盖板接收的热源的热量均匀地传递，从而实现高效传热过程，该散热组件具有良好均温性能。较佳的，该凸起的顶部配置成平面状。该鳍片阵列的端部呈平面状与凸起的顶部连接。进一步的，该凸起的顶部宽度与鳍片阵列的宽度大致相同。

下面结合附图来详细的描述本申请提出的散热组件。

结合图1-图3，及图5a-图5c所示为本申请实施例散热组件的结构示意图；该散热组件100，具有：第一盖板101、其内具第一腔体，该第一腔体的底部配置有复数凸起101c，相邻凸起间有凹槽101d，第二盖板102、其内具第二腔体；该第一盖板与第二盖板组合后，第一腔体与第二腔体组合的腔体内配置有气液转换模块103。该气液转换模块103的蒸汽腔结构设计，使得散热组件100内工质(图未示)的气/液分离，其用于冷却侧的整面有液体，该液体在流道内流动，工质受热蒸发的蒸汽通过复数穿孔导流至蒸汽腔内，在蒸汽腔内向远离蒸汽溢出方向流动、冷凝液化，液化的工质回流至流道内。这样该散热组件具有极高的热传导性能，具有良好均温性能。较佳的，该第一盖板101一侧配置有侧壁101b，其一侧的侧壁101b上配置有注入口101a，其通过该注入口101a向散热组件内注入冷却工质，注入预设量的工质后抽真真空并密封该注入口。该第一盖板101通过侧壁101b的端部与第二盖板102密封连接。较佳的，该相变工质至少包含水、去离子水、酒精、甲醇、丙酮，乙二醇等中的一种或其组合。该第一盖板/第二盖板的材料可为铜或铝等。该散热组件解决小空间高热流密度散热问题，大大提高了散热组件的散热效率、均温性。由于其整体厚度小，可用于便携式智能的处理器散热。该复数凸起呈连续的长条方体状，接下来结合图5d来描述断续的分节配置的突起。该第一盖板201、其内具第一腔体，该第一腔体的底部配置有复数分节配置的凸起201c，相邻凸起间有凹槽201d，每节或者每个的长度可以是一致，也可以不相同。该凸起的凸起的宽度介于10μm～3mm，相邻凸起的凸起间的间隔的宽度介于100μm～10mm。在一实施方式中，该凸起的凸起的截面呈四方形、至少一侧包含一个尖角形(参考图8c的301c)；或截面呈圆包型(参考图8d的401c)或截面呈圆形(半圆形)，这时凸起配置呈随机配置或阵列状配置，其大小可以相同直径也可不同，凸起的宽度为直径或最大的直径。该凸起与气液转换模块设置的第一层组合以构成蒸汽腔；气液转换模块设置的第二层与组合用以接收热量散热。

接下来请参考图4a-图4e来描述本申请一实施方式的气液转换模块，该气液转换模块103的一侧配置有至少一个呈行状或列状排布的鳍片阵列105，与鳍片阵列相对的一侧配置有突出的间隔配置的复数翅片104，该翅片的端部104a与第二腔体的底部接触(图未示)，两翅片间构成冷却用液体流动的流路104b(本实施方式中，相邻流路104b间连通)，该气液转换模块还配置有复数穿孔104c，其用以蒸汽从该穿孔104c流出(流路内的液体受热气化转成蒸汽,从翅片104侧经过穿孔104c流至鳍片阵列105侧)并在蒸汽腔内(图未示)向远离蒸汽流出位置流动。较佳的，呈行状或列状排布的鳍片阵列105的宽度为w1,流路104b的高度为h，在一实施方式中，流路的高度h一致或不一致。本实施方式中，流路的高度h不一致，配置有鳍片阵列105侧的流路104b的高度高于无鳍片阵列105侧的流路104b的高度。鳍片阵列105中相邻两鳍片间配置有穿孔104c。在一实施方式中，穿孔104c仅配置与鳍片阵列105中(参见图6，即无鳍片阵列处不配做穿孔)。该穿孔的形状可为圆形、椭圆形、三角形、多边形、具有弯折部的形状如t字形等，具有透气功能(供蒸汽流出)兼有回流功能(液化的工质通过其回流至流道内这样的设计，无需配置液化后的液体回流路径简化内部结构)。较佳的，在一实施方式中，穿孔的周边配置导流槽用于将冷凝液化的工质引导至穿孔进入回流至流道内。图4e为图4a中x的局部放大图。

作为图4a实施方式的变形，请参考图4f、图4g，其中图4g为图4f中d的局部放大图。该气液转换模块403的示意图，该气液转换模块403未配置鳍片阵列，其仅在一侧配置有突出的间隔配置的复数翅片404，该翅片的端部404a与第二腔体的底部接触(图未示)，两翅片间构成冷却用液体流动的流路404b(本实施方式中，相邻流路404b间连通)，该气液转换模块还配置有复数穿孔404c，其用以蒸汽从该穿孔404c流出(流路内的液体受热气化转成蒸汽,从翅片404侧经过穿孔104c流出被引导至蒸汽腔内(图未示，该气液转换模块与第一盖板组合后，利于第一盖板凸出的突起与其接触面构成蒸汽腔内)向远离蒸汽流出位置流动。

接下来请参考图7a、图7b、图7c描述本申请一实施方式的第二盖板的结构，第二盖板102、其侧壁102b、其内具(第二腔体)腔体102a，该腔体102a用以放置气液转换模块103。较佳的，该液转换模块103的鳍片阵列105端部与侧壁102b的端部处于同一平面；第一盖板的侧壁101b的端面与第二盖板102的侧壁102b的端部连接(密封连接)

与第二盖板组合后，其一视角下示意如图8a所示，图8b为图8a中c-c的截面示意图，第一盖板的凸起条101c的端面与鳍片阵列105的端面105a连接，相邻鳍片阵列105间的凹陷与第一盖板的凹槽101d(参考图5b)构成蒸汽腔a，这样使得散热组件100内工质(图未示)的气/液分离，在工质受热蒸发的蒸汽通过穿孔流入蒸汽腔a，在蒸汽腔a的远离热源冷凝液化的工质通过该穿孔回流至流道内。

在一实施方式中，作为上述散热组件的变形，若第一盖板的凸起条配置至少包含一个尖角形，其截面(位置参考图8a中c-c)示意图如图8c所示。若第一盖板301的凸起条301c的尖端侧与鳍片阵列的端部连接，以构成蒸汽腔a(相邻2突起的凹槽间与相邻鳍片阵列的凹陷组合构成)、蒸汽腔b(突起及相邻鳍片与相邻的第一盖板/第二盖板的侧壁组合构成)。

在一实施方式中，作为上述散热组件的变形，若第一盖板的凸起条的截面配置呈圆包型，气液转换模块未配置鳍片阵列，其截面(位置参考图8a中c-c)如图8d所示，第一盖板401的凸起条401c与气液转换模块的接触面构成蒸汽腔a(相邻2突起的凹槽间构成)、蒸汽腔b(突起与相邻的第一盖板/第二盖板的侧壁间组合构成)。在其他的实施方式中，作为上述散热组件的变形，若第一盖板的凸起条的圆包形或圆柱形，气液转换模块配置鳍片阵列。

接下来请参考图9来描述本申请一实施方式的气液转换模块，该气液转换模块203，其具有基板204，该基板204上配置有穿孔204d，基板204的一侧配置呈列状排布的鳍片阵列205，该鳍片阵列205包含复数相互平行的鳍片205a。相邻的鳍片205a构成的空间205b，该鳍片阵列与第一盖板的凸起条的端面连接后，该相邻的鳍片205a构成的空间205b构成蒸汽腔。与鳍片阵列相对的一侧配置有突出的间隔配置的复数翅片204a，该翅片204a的端部与第二腔体的底部接触(图未示)，两翅片间构成冷却用液体流动的流路204b、流路204c，该气液转换模块还配置有复数穿孔204d，其用以将流路204b内蒸发的蒸汽从该穿孔204d流出(流路内的液体受热气化转成蒸汽,从翅片204a侧经过穿孔204d流至鳍片阵列205侧。较佳的，穿孔204d配置与鳍片阵列205的相邻鳍片间和/或鳍片阵列205外。其形状可为圆形、椭圆形、三角形、多边形、具有弯折部的形状如t字形等，具有透气功能(供蒸汽流出)兼有回流功能(液化的工质通过其回流至流道内这样的设计，无需配置液化后的液体回流路径简化内部结构)。较佳的，在一实施方式中，穿孔的周边配置导流槽用于将冷凝液化的工质引导至穿孔进入回流至流道内。

本申请提出的散热组件，通过气液转换模块的蒸汽腔结构优化设计，使得散热组件内工质的气/液分离，其用于冷却侧的气液转换模块对应的接触面整面有液体，该液体在流道内，当第二盖板输入热量时，工质液体受热汽化，产生的蒸汽在压差作用下通过穿孔流至蒸汽腔内，在蒸汽腔内向远离蒸汽溢出方向流动、冷凝液化，液化的工质回流至流道内。其利用工质的相变和流动过程，将第二盖板接收的热源的热量均匀地传递，从而实现高效传热过程，该散热组件具有良好均温性能。

在散热组件的设计中，第一盖板、第二盖板、气液转换模块，第一盖板具有第一腔体，其底部配置有复数间隔设置的凸起，气液转换模块，具有基板，其一侧与凸起连接，以构成蒸汽腔，与凸起接触侧相对的一侧配置有突出的间隔配置的复数翅片，复数翅片的端部与第二盖板的第二腔体的底部接触，相邻两翅片及接触的第二腔体的底部间构成储存有工质的流道，基板上配置有复数穿孔，至少部分穿孔连通流道及蒸汽腔，用以将流道内蒸发的蒸汽排出至蒸汽腔内或将蒸汽腔内冷凝的工质回流至流道内。

在第一盖板的设计中，其内配置有第一腔体，该腔体的底部配置有复数间隔配置的凸起。较佳的，该凸起101c的顶部(也称端部)与侧壁101b的端部处于同一平面。较佳的，该凸起的顶部可配置成平面状。

在第一盖板的设计中，其内配置有第一腔体，该腔体内(如，底部)配置有复数间隔配置的凸起，该复数凸起呈连续的长条方体状或断续的长条方体状，每节或者每个的长度可以是一致，也可以不相同。该凸起的宽度介于10μm～3mm，其宽度w2可一致也可不一致。相邻凸起的凸起间的间隔的宽度介于100μm～10mm。较佳的，该凸起截面呈四方形或至少一侧包含一个尖角形或圆包型(该凸起连续的整条设置或断续的分节配置，每节或者每个的长度可以是一致，也可以不相同)。或截面呈圆形(半圆形)，这时凸起球状或半球状呈随机配置或阵列配置，其大小可以相同也可不同。较佳的，凸起呈圆柱状，其随机配置或阵列配置。

在气液转换模块的设计中，其一侧配置有至少一个呈行状或列状排布的鳍片阵列，与鳍片阵列相对的一侧配置有突出的间隔配置的复数翅片，该复数翅片构成蒸发模块，该翅片的端部与第二腔体的底部连接，相邻两翅片及接触的第二腔体的底部构成存储工质的流路，相邻流路间连通，这样蒸发模块的整面可以用于冷却。该气液转换模块还配置有复数穿孔，其具有透气功能(供蒸发的蒸汽流出)还兼有回流功能(蒸发的蒸汽液化后的工质液体通过其回流至流道内，其成规则的阵列排列或随机排列。这样的设计散热组件无需配置液化后的液体回流路径这样简化内部结构。较佳的，呈行状或列状排布的鳍片阵列内配置有相互平行的连续的鳍片或断续的鳍片。

在鳍片阵列的设计中，鳍片阵列的端部与凸起的顶部(端部)连接。凸起的顶部宽度与鳍片阵列的宽度相同或大致相同。相邻鳍片阵列间的凹陷与第一盖板的凹槽构成蒸汽腔，在工质受热蒸发的蒸汽通过穿孔流入蒸汽腔a内并在远离热源侧冷凝液化的工质通过该穿孔回流至流道内。相邻两鳍片间配置有穿孔。该穿孔的形状可为圆形、椭圆形、三角形、多边形、具有弯折部的形状如t字形等，较佳的，穿孔的周边配置导流槽用于将冷凝液化的工质引导至穿孔进入回流至流道内。较佳的，穿孔配置于凹陷处和/或相邻两鳍片间。

在翅片的设计中，单个翅片配置成连续或断续的设计，较佳的，一侧至少一侧为间隔的断续设计，这样相邻两流道可连通，这样该翅片侧相当于整面都有冷却工质，这样散热效率好。

在气液转换模块的设计中，其具有基板，该基板上配置有具透气功能(供蒸发的蒸汽流出)及回流功能(蒸发的蒸汽液化后的工质液体通过其回流至流道内)的复数穿孔，至少部分该穿孔连通流道及蒸汽腔，用以透气或回流。该穿孔呈随机分布或配置阵列。该基板的一侧用以与突起接触以构成蒸汽腔，较佳的，该基板的与突起接触的一侧配置有至少一个呈行状或列状排布的鳍片阵列，该鳍片阵列的端部与突起的顶部(也称端部)连接，以构成蒸汽腔；与鳍片阵列相对的一侧配置有突出的间隔配置的复数翅片，该复数翅片构成蒸发模块，该翅片的端部与第二腔体的底部连接，两翅片间(相邻两翅片及与其接触的第二腔体的底部间)构成存储工质的流道(也称流路)，相邻流路间连通，这样蒸发模块的整面可以用于冷却。这样的设计散热组件无需配置液化后的液体回流路径这样简化内部结构。较佳的，呈行状或列状排布的鳍片阵列内配置有相互平行的连续的鳍片或断续的鳍片。较佳的，鳍片阵列、基板、复数翅片一体成型。

在鳍片阵列的设计中，其配置有相互平行的连续的鳍片或断续的鳍片，该鳍片与蒸汽腔平行或呈一定角度。如，该鳍片与蒸汽腔呈30°、45°、60°、90°等，这样相邻鳍片间的空间与蒸汽腔连通，成角度后，该相邻鳍片间的构成的空间与蒸汽腔连通后启动引流作用，引导蒸汽向远离热源侧流动。进一步提散热(均热)的效果。

在蒸汽腔的设计中，其可包含第一蒸汽腔、第二蒸汽腔、第三蒸汽腔；其中，相邻两所述凸起间的凹槽与相邻两所述鳍片阵列间的凹陷组合构成第一蒸汽腔；或凸起与其相邻的第一盖板的侧壁间的凹槽与鳍片阵列与第二盖板的侧壁间的凹陷组合构成第二蒸汽腔；或相邻两鳍片间的空间与凸起的顶部组合构成第三蒸汽腔。对散热组件而言，其最外侧的蒸汽腔(第二蒸汽腔)可设计成连通的。

上述实施例中散热组件，其可用电子设备的处理器的散热。较佳的，其厚度小于3毫米。

上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人是能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡如本实用新型精神实质所做的等效变换或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。