The invention discloses a manufacturing method of a microchannel heat exchanger with multi-scale surface structure features. First, a microchannel structure with micrometer features is fabricated on a metal substrate by a multi tooth saw milling cutter combination tool on a metal substrate, and a different structure with smaller scales is processed at the bottom of the microchannel by laser processing. The shape of the micro nano surface structure is then encapsulated with the sealing plate and the cover plate to obtain the micro channel heat transfer plate. Using this method to produce micro nanocomposite structure in microchannel can effectively increase the nucleation point of bubble, increase the effective heat transfer area and improve the flow pattern structure, so as to strengthen the boiling heat transfer and improve the heat transfer coefficient of the microchannel. At the same time, the processing method has low preparation requirements, simple processing technology and production. The advantages of low cost. The microchannel array structure with multi-scale surface structure features developed by the invention has wide application prospects in the field of heat dissipation of electronic equipment.
【技术实现步骤摘要】
具有多尺度表面结构特征的微通道换热板的制造方法
本专利技术属于微通道制造和换热
,具体涉及一种具有多尺度表面结构特征的微通道换热板的制造方法。
技术介绍
近年来,随着现代电子科技的发展,微机电系统、超大规模集成电路等技术使得电子设备正朝着高速度、多功能、大功率、微型化方向快速发展。电子设备的组装密度越来越高,高密度组装技术被广泛应用在功率器件(如IGBT)、智能穿戴设备、掌上电脑、军用机载计算机、航天飞行器等各类电子设备中。在这些电子设备中,快速增加的芯片系统发热已经成为先进电子芯片系统研发和应用中的一项重大挑战。传统的强制风冷散热难以满足热流量日益增加的集成电子芯片的需求,不良散热将容易导致电子设备的可靠性下降。因此高热流密度电子设备中的散热问题制约了电子行业的发展,使得热管理成为了高热流密度电子芯片系统开发和应用中关键技术,客观上对微电子器件的传热技术提出了非常迫切的要求。微通道是一种借助特殊微加工技术以固体基质制造的二维或三维微细通道结构,当前关于微通道的确切定义,比较通行直观的分类是由Mehen-dale.s.s提出的按其水力当量直径的尺寸来划分,通常将水力当量直径小于1mm通道称为微通道。微通道因其结构具有体积小、结构紧凑、热阻低、换热效率高、运行安全可靠等特点,而且还具有常规尺寸的强制风冷散热设备所无可比拟的优越性,可满足高热流密度电子设备的散热需求,因而可以直接作用于毫米甚至微米级的热源位置进行强化传热。特别地,在对换热设备的尺寸和重量有特殊要求的场合中,微通道换热器由于其特殊优越性能展现出重要应用前景。现今国内外学者不断开发多尺度微通 ...
【技术保护点】
1.一种具有多尺度表面结构特征的微通道换热板的制造方法,其特征在于包括以下步骤:1)提供一高导热系数的金属基板;2)通过多齿锯片铣刀组合刀具在金属基板上加工形成阵列式微通道结构,该些微通道平行间隔排列,间距为0.2‑0.8mm,各微通道的宽度为0.4‑1.0mm,高度为0.5‑2mm;3)通过激光加工的方式于所述微通道底部形成规则性凹凸的微纳表面结构,所述微纳表面结构的高度为200‑500nm,激光波长为1000‑1200nm,激光的平均输出功率大于20W,加工速度小于1500mm/s,单个微结构的激光扫描次数不高于40次;4)将加工后的金属基板在无水乙醇中使用超声波清洗,干燥,然后将上密封板置于具有所述微通道结构的表面上并密封。
【技术特征摘要】
1.一种具有多尺度表面结构特征的微通道换热板的制造方法,其特征在于包括以下步骤:1)提供一高导热系数的金属基板;2)通过多齿锯片铣刀组合刀具在金属基板上加工形成阵列式微通道结构,该些微通道平行间隔排列,间距为0.2-0.8mm,各微通道的宽度为0.4-1.0mm,高度为0.5-2mm;3)通过激光加工的方式于所述微通道底部形成规则性凹凸的微纳表面结构,所述微纳表面结构的高度为200-500nm,激光波长为1000-1200nm,激光的平均输出功率大于20W,加工速度小于1500mm/s,单个微结构的激光扫描次数不高于40次;4)将加工后的金属基板在无水乙醇中使用超声波清洗,干燥,然后将上密封板置于具有所述微通道结构的表面上并密封。2.根据权利要求1所述的一种具有多尺度表面结构特征的微通道换热板的制造方法,其特征在于:所述金属基板的导热系数大于380w/(m.k)。3.根据权利要求1所述的一种具有多尺度表面结构特征的微通道换热板的制造方法,其特征在于:所述激光加工的扫描间距大于0.1mm且加工路径为“之”字形扫描,得到所述微纳表面结构为矩阵式排布的柱形纳米柱阵列,相邻纳米柱的间距为0.5mm,截面面积为0.1-0.4mm2。4.根据权利要求1所述的一种具有多尺度表面结构特征的微通道换热板的制造方法,其特征在于:所述激光加工的扫描间距小于等于0.1mm且加工路径为“回”字形扫描,得到所述微纳表面结构为矩阵式排...
【专利技术属性】
技术研发人员:周伟,周芳,刘韶宇,邱清富,俞炜,刘阳旭,
申请(专利权)人:厦门大学,厦门大学深圳研究院,
类型:发明
国别省市:福建,35
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