立体循环真空腔式散热器及制造方法与流程

本发明涉及散热器及制造方法，具体涉及一种立体循环真空腔式散热器及制造方法。

背景技术：

随着5g技术的发展以及基站射频模块进一步的集成化，基站设备的发热量越来越大，同时热量更加集中、热流密度更大，大大影响了设备的使用寿命，为解决这一问题，一种使用内含空腔的箱体与翅片的散热器，通过相变换热提高热交换，以达到更好的散热效果。

箱体与翅片内部设有互通的封闭腔体，并冲注工质，箱体处工质吸热后在真空超低压环境下受热快速蒸发为热蒸汽，热蒸汽通过铝管进入翅片腔体中，迅速流通至相变散热翅片各处，在散热翅片上放热后重新凝结成液体，凝结后的工质再回流至箱体腔体内，如此反复作用。

目前，通讯基站上应用散热器主要依靠材料本身导热，散热器内部没有腔体，或着仅在翅片内设有腔体，再将翅片嵌在箱体上，这种方式会在翅片与箱体间产生很大的热阻，不利热量的传递。

技术实现要素：

发明目的：本发明的目的是提供一种立体循环真空腔式散热器，解决了现有散热器翅片和盖板安装困难，散热性能不好的问题。

技术方案：本发明所述的立体循环真空腔式散热器，包括基板和若干翅片，所述翅片和基板可拆卸连接，所述基板和翅片内部均设置有中空腔体，所述基板和翅片的腔体之间通过连接管连通，所述基板包括焊合在一起的上基板和下基板，所述上基板一侧设置有阵列的槽道，另一侧设置有注液孔，所述注液孔与槽道连通。

其中，所述翅片为两块铝板轧制复合形成的工字型板式结构，两块铝板之间设置有吹胀形成的中空腔体。

方便安装连接管，所述翅片的中空腔体上下两侧分别设有与连接管适配的腔体连接通道，所述上基板的上下两行槽道外设置有与连接管适配的腔体连接孔。

方便翅片拼接形成盖板和方便与基板连接，所述翅片一端折弯形成装配折弯部，另一端折弯形成盖板折弯部，所述装配折弯部和上基板对应设置有螺纹孔，通过在螺纹连接孔内安装螺钉连接翅片和基板，多个翅片的盖板折弯部之间通过铆钉连接形成盖板。

方便工质流动，所述上基板上通过阵列的分割台将上基板间隔为多个槽道，槽道包括相互连通的横向槽道和纵向槽道。

本发明所述的立体循环真空腔式散热器的制造方法，包括以下步骤：

(1)将铝卷分切成两块铝板，在一个铝板上印印刷阻轧剂图案，阻轧剂图案包括工艺线路区、中空腔体区域、与装配折弯部相对应的装配区域和与盖板折弯部对应的盖板折弯区域，然后与另一块铝板叠加在一起加热，送入热轧机进行轧制，使得两块铝板未涂阻轧剂的部位结合在一起；

(2)通过向两块铝板的中空腔体区域充入高压气体，使两块铝板印刷阻轧剂的部分分离，形成中空腔体；

(3)冲压切除加工余量，使装配区域和盖板折弯区域暴露于最外侧，同时将盖板折弯区域的通孔冲出，将折弯区域已分离的两块铝板折弯至180°形成盖板折弯部，即制得翅片；

(4)将上基板与下基板焊合形成基板；

(5)将每个翅片的连接口分别焊好连接管，通过翅片装配折弯部将翅片固定在基板上，同时将连接管的另一侧插入基板与基板中空腔体连通，将上基板与连接管焊封，将翅片另一侧的盖板折弯部相互搭接铆合，形成盖板，然后抽真空，灌装工质即制得立体循环真空腔式散热器。

有益效果：本发明在基板内设有腔体，并与翅片内的腔体相连接，使得工质可以直接在基板与翅片间循环，强化散热，同时翅片不需要紧固的镶嵌在箱体上，仅通过螺钉固定即可，简化了装配过程与难度，提高了生产效率。

附图说明

图1为本发明的侧面结构示意图；

图2为本发明的正面结构示意图；

图3为本发明的局部放大示意图；

图4为翅片结构示意图；

图5为翅片印刷阻轧剂图案的示意图(其中虚线为切边整形步骤的切除轨迹)；

图6为上基板正面示意图；

图7为上基板焊接面示意图。

具体实施方式

如图1-6所示，本发明公开的立体循环真空腔式散热器，包括基板3、翅片1和连接管2，翅片1为“工”字型翅片，翅片和基板3内部均设有封闭腔体，连接管2一端连通基板腔体，另一端连通翅片腔体，连通的腔体经抽真空后灌装工质，发热元器件安装在基板3上，发热元器件工作过程中产生的热量加热基板内腔内的工质，使液态工质汽化，气态工质通过连接管2进入翅片1，在翅片1内遇冷冷凝又经翅片内腔回流至基板内腔内，通过工质相变循环带走大功率器件产生的热量。基板包括上基板31与下基板32，上基板31加工有槽道311，上基板31与下基板32贴合后密封固定，上基板31与下基板32之间形成了中空腔体，该中空腔体用于盛放液态工质并作为工资汽化后流通的通道；槽道包括横向槽道和纵向槽道，上基板31在最外侧的横向槽道处分别设有两排通孔作为安装连接管的腔体连接孔312，并在上排腔体连接孔312附近设有与槽道连通的注液孔313，上基板31正面设有多排螺纹孔314，用于固定“工”字型翅片；“工”字型翅片为两块铝板轧制复合形成的板式结构，两块铝板之间设置有吹胀形成的中空腔体11，翅片的中空腔体11上下两侧分别设有与连接管适配的腔体连接通道14，翅片一端折弯形成装配折弯部12，另一端折弯形成盖板折弯部13，装配折弯部12和上基板对应设置有螺纹孔，通过在螺纹连接孔内安装螺钉4连接翅片和基板，多个翅片的盖板折弯部13之间通过铆钉5连接形成盖板。

本发明翅片的加工方法，包括以下步骤：

(1)铝卷预处理步骤：铝卷清洗、打毛、剪板落料，分切成两块铝板；

(2)印刷阻轧剂：如图5所示，在一个铝板上印刷阻轧剂图案，阻轧剂图案包括工艺线路区151、与中空腔体11相对应的中空腔体区域111、与装配折弯部12相对应的装配区域121和与盖板折弯部13对应的盖板折弯区域131；

(3)轧制复合：将印刷好的上述铝板与另一块铝板叠加在一起加热至约450℃，送入热轧机进行轧制，是两张铝板未涂阻轧剂的部位结合在一起；

(4)吹胀成型：通过工艺线路区151向中空腔体区域111、装配区域121以及盖板腔体区域131冲入高压气体，使两块铝板印刷阻轧剂的部分分离，形成中空腔体；

(5)冲压成型：冲压切除加工余量，并使装配腔体区域121和盖板腔体区域131暴露于最外侧，同时将折弯区域的通孔冲出；

(6)折弯：将折弯区域已分离的两块铝板折弯至180°，即制得翅片。

本发明散热器的装配过程为：先将上基板31与下基板32焊焊合待用，再将每片“工”字型翅片的连接口分别焊好连接管，通过“工”字型翅片1折弯部的通孔将“工”字型翅片固定在基板上，同时将连接管2的另一侧插入上基板31的腔体连接孔内，再将上基板31与连接管2焊封，然后将“工”字型翅片另一侧的折弯部相互搭接铆合，形成盖板，最后抽真空，灌装工质，即完成散热器装配。

技术特征：

1.一种立体循环真空腔式散热器，其特征在于，包括基板(3)和若干翅片(1)，所述翅片(1)和基板(3)可拆卸连接，所述基板(3)和翅片(1)内部均设置有中空腔体，所述基板(3)和翅片(1)的腔体之间通过连接管(2)连通，所述基板(3)包括焊合在一起的上基板(31)和下基板(32)，所述上基板(31)一侧设置有阵列的槽道(311)，另一侧设置有注液孔(313)，所述注液孔(313)与槽道(311)连通。

2.根据权利要求1所述的立体循环真空腔式散热器，其特征在于，所述翅片(1)为两块铝板轧制复合形成的工字型板式结构，两块铝板之间设置有吹胀形成的中空腔体(11)。

3.根据权利要求1所述的立体循环真空腔式散热器，其特征在于，所述翅片的中空腔体(11)上下两侧分别设有与连接管适配的腔体连接通道(14)，所述上基板(31)的上下两行槽道外设置有与连接管适配的腔体连接孔(312)。

4.根据权利要求2所述的立体循环真空腔式散热器，其特征在于，所述翅片(1)一端折弯形成装配折弯部(12)，另一端折弯形成盖板折弯部(13)，所述装配折弯部(12)和上基板对应设置有螺纹孔，通过在螺纹连接孔内安装螺钉(4)连接翅片和基板，多个翅片的盖板折弯部(13)之间通过铆钉连(5)接形成盖板。

5.根据权利要求1所述的立体循环真空腔式散热器，其特征在于，所述上基板上通过阵列的分割台将上基板间隔为多个槽道，槽道包括相互连通的横向槽道和纵向槽道。

6.如权利要求1所述的立体循环真空腔式散热器的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)将铝卷分切成两块铝板，在一个铝板上印印刷阻轧剂图案，阻轧剂图案包括工艺线路区、中空腔体区域、与装配折弯部相对应的装配区域和与盖板折弯部对应的盖板折弯区域，然后与另一块铝板叠加在一起加热，送入热轧机进行轧制，使得两块铝板未涂阻轧剂的部位结合在一起；

(2)通过向两块铝板的中空腔体区域、装配区域和盖板折弯区域充入高压气体，使两块铝板印刷阻轧剂的部分分离，形成中空腔体；

(3)冲压切除加工余量，使装配区域和盖板折弯区域暴露于最外侧，同时将盖板折弯区域的通孔冲出，将折弯区域已分离的两块铝板折弯至180°形成盖板折弯部，即制得翅片；

(4)将上基板与下基板焊合形成基板；

(5)将每个翅片的连接口分别焊好连接管，通过翅片装配折弯部将翅片固定在基板上，同时将连接管的另一侧插入基板与基板中空腔体连通，将上基板与连接管焊封，将翅片另一侧的盖板折弯部相互搭接铆合，形成盖板，然后抽真空，灌装工质即制得立体循环真空腔式散热器。

技术总结
本发明公开了一种立体循环真空腔式散热器及制造方法，包括基板和若干翅片，所述翅片和基板可拆卸连接，所述基板和翅片内部均设置有中空腔体，所述基板和翅片的腔体之间通过连接管连通，所述基板包括焊合在一起的上基板和下基板，所述上基板一侧设置有阵列的槽道，另一侧设置有注液孔，所述注液孔与槽道连通；通过铝卷预处理切割、印刷阻轧剂、轧制复合、吹胀成型、冲压成型和折弯制得翅片，将翅片装配在基板上得到散热器。本发明在基板内设有腔体，并与翅片内的腔体相连接，使得工质可以直接在基板与翅片间循环，强化散热，同时翅片不需要紧固的镶嵌在箱体上，仅通过螺钉固定即可，简化了装配过程与难度，提高了生产效率。

技术研发人员：唐鹏;梁金龙;侯建栋
受保护的技术使用者：江苏捷士通射频系统有限公司
技术研发日：2021.02.26
技术公布日：2021.06.22