【技术实现步骤摘要】
一种匀热管板相变微制冷器及其制造方法
本专利技术涉及制冷器
，尤其涉及一种匀热管板相变微制冷器及其制造方法。
技术介绍
随着微电子技术的高速发展，微处理器芯片的主频和集成度越来越高，导致单位容积上的芯片功耗急剧增加，从而产生了致命的高热流密度问题。高热流密度芯片热控制问题已成为当前制约高集成度芯片技术发展的瓶颈。现有的芯片级相变微型制冷器设计方案主要采用均温板方案。现有方案主要存在以下缺点：(1)冷凝面不是定制的滴状冷凝超疏水表面。蒸汽在简单的硅表面上冷凝时容易形成膜状冷凝(蒸汽冷凝时有膜状冷凝和滴状冷凝两种形式。相较于膜状冷凝，滴状冷凝的相变传热系数高五到几十倍)，影响了冷凝时的传热效率。(2)冷凝面不是定制的自集水超疏水硅表面。冷凝面上的液体需要在毛细力的驱动下由冷凝面回流到蒸发面。在膜状冷凝状态下，由于硅表面和水膜之间存在很大的黏滞阻力，导致冷凝面上的液体不能快速送到蒸发面上，影响了液体回流速度，进而影响热循环效率。由于上述两点原因，现有的微型均温板制冷器不能达到最佳散热效果，冷凝面需要进一步设计改进。改进的冷凝面的设计要求是液滴冷凝时呈滴状冷凝状态，...
【技术保护点】
1.一种匀热管板相变微制冷器微制冷器，包括蒸发器(1)、冷凝器(2)、冷却水管(3)玻璃板(4)和外部框架(5)，其特征在于：蒸发器(1)是由带有微米四棱台结构(10)和纳米半球(11)的硅表面制作而成，冷凝器(2)由12块带有微米V形槽(12)和圆柱形纳米结构(13)的冷凝板(8)组成，并且每块冷凝板(8)的下表面与玻璃板(4)键合；外部框架(5)起到固定作用；所述蒸发池(6)位于蒸发器(1)正面，所述蒸发池(6)底面上有均匀分布的微米四棱台结构(10)和纳米半球结构(11)，形成双层异质微纳二级结构；所述冷凝表面上有微米V形槽(12)和纳米圆柱(13)双层结构，形成梯度...
【技术特征摘要】
1.一种匀热管板相变微制冷器微制冷器，包括蒸发器(1)、冷凝器(2)、冷却水管(3)玻璃板(4)和外部框架(5)，其特征在于：蒸发器(1)是由带有微米四棱台结构(10)和纳米半球(11)的硅表面制作而成，冷凝器(2)由12块带有微米V形槽(12)和圆柱形纳米结构(13)的冷凝板(8)组成，并且每块冷凝板(8)的下表面与玻璃板(4)键合；外部框架(5)起到固定作用；所述蒸发池(6)位于蒸发器(1)正面，所述蒸发池(6)底面上有均匀分布的微米四棱台结构(10)和纳米半球结构(11)，形成双层异质微纳二级结构；所述冷凝表面上有微米V形槽(12)和纳米圆柱(13)双层结构，形成梯度浸润性超疏水液滴自驱动表面，所述纳米结构(13)以变间距的形式分布在V形槽(12)表面，所述微米结构(12)均匀分布在冷凝表面上；所述玻璃板(4)与冷凝板(8)背面键合形成冷却水管(3)，所述蒸发池(6)内的液体与冷却水管(3)相互隔离。2.根据权利要求1所述的匀热管板相变微制冷器，其特点在于：所述冷却水管(3)与外界连接并且横截面是矩形。3.根据权利要求1所述的匀热管板相变微制冷器，其特点在于：所述蒸发器(1)微米棱台结构(10)和冷凝板(8)正面微米V形槽结构(12)由硅制成。4.根据权利要求1所述的匀热管板相变微制冷器，其特点在于：所述蒸发器(1)表面上纳米半球结构(11)由二氧化硅制成；以疏水结构、亲水结构同时修饰蒸发器(1)表面确保蒸发池(6)中的液体处于核泡沸腾状态。5.根据权利要求1所述的匀热管板相变微制冷器，其特点在于：在冷凝板(8)表面上，所述纳米圆柱结构(13)的间距随离微制冷器中心距离的增大而增大，所述纳米圆柱结构(13)的间距随着距离微米V形槽(12)底部距离的增大而增大。6.根据权利要求1所述的匀热管板相变微制冷器，其特点在于：在冷凝板(8)表面上，在靠近外部框架(5)的一侧，所述纳米圆柱结构(13)的间距最大，在靠近微制冷器中心的一侧，所述纳米圆柱结构(13)的间距最小，所述纳米圆柱结构(13)在微米V形槽(12)底部的分布间距要小于在其顶部的分布间距。7.根据权利要求1所述的匀热管板相变微制冷器，其特点在于：所述蒸发池...
【专利技术属性】
技术研发人员：董健，董鹤，赵创要，
申请(专利权)人：浙江工业大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33
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