3D立体腔结构的相变抑制散热器及电子设备制造技术

本实用新型专利技术提供一种基于3D立体腔结构的相变抑制散热器及电子设备，散热器结构包括：底板、顶板、位于顶板和底板之间的若干个中板以及位于中板上的散热翅片，其中，底板上设有第一通道和第二通道，顶板上至少设置第三通道，中板上设有连接通道，连接通道至少连接第一通道、第二通道及第三通道，形成封闭的3D腔体。本实用新型专利技术通过引入底板、中板和顶板的方式，并对其进行设计，在底板、顶板和中板上均布置散热管路，得到3D立体腔结构的相变抑制散热器，有利于实现散热器的均温，提高了散热器的散热能力和散热效率，解决了高热流大功率的IGBT等功率器件因热量其中而导致的散热瓶颈问题。问题。问题。

【技术实现步骤摘要】
3D立体腔结构的相变抑制散热器及电子设备


[0001]本技术属于传热
，特别是涉及一种基于3D立体腔结构的相变抑制散热器及电子设备。

技术介绍

[0002]随着电力电子技术的快速发展，功率元器件的集成度越来越高，功率密度也越来越大，在工作时自身产生的热量也越来越大，若不能及时快速将功率器件产生的热散除，会导致功率器件中的芯片温度升高，轻则造成效能降低，缩短使用寿命，重则会导致功率器件的失效和芯片的烧毁；一个高效可靠的散热器是保障这些功率器件可靠运行的重要组成部分。
[0003]大功率IGBT器件对散热的要求越来越高，传统的铝型材散热器已无法满足散热要求，需要一种更高效的散热器来解决IGBT器件的散热需求。另外，5G通讯技术的快速发展，功率元器件的集成度越来越高，功率密度也越来越大，加上产品的小型化、轻量化、高热流密度和器件均温等众多要求，现有的全铝片插齿散热器或压铸散热器体积大、比较笨重，存在散热不均和散热效率不高的缺点，已无法满足5G通讯基站设备的散热要求。另外，目前为了实现散热器基板的均温，通常采用在散热器基板内埋设均温板，因均温板是面性的二维导热，翅片散热效率差，且难以做到理想的尺寸。
[0004]其中，热超导翅片散热器是用热超导传热板作为散热翅片而组成的散热器，主要由散热器基板、设置在散热器基板上的多个热超导传热板组成，热源设置在散热器基板的另一平面上。热源的热量通过基板传导至多个散热翅片，再通过散热翅片将热量散发到周围环境中。由于热超导传热板为薄板结构，导热速率快、体积小、重量轻、翅片效率高，且翅片效率不随翅片的高度而变化，因此在5G基站设备散热上得到大量应用。
[0005]因此，如何提供一种基于3D立体腔结构的相变抑制散热器及电子设备，以解决现有技术中的上述问题实属必要。

技术实现思路

[0006]鉴于以上所述现有技术的缺点，本技术的目的在于提供一种基于3D立体腔结构的相变抑制散热器及电子设备，用于解决现有技术中大功率器件难以有效散热、难以达到有效的均温效果以及尺寸成本受限等问题。
[0007]为实现上述目的及其他相关目的，本技术提供一种基于3D立体腔结构的相变抑制散热器，其中，所述散热器包括：
[0008]底板，所述底板上设置有若干个交错且连通的第一通道和第二通道；
[0009]顶板，所述顶板上至少设置有若干个第三通道；
[0010]若干个中板，设置在所述顶板和所述底板之间，所述中板上设置有连接通道，其中，所述连接通道连接所述第一通道、所述第二通道及所述第三通道，形成封闭的3D腔体，且所述3D腔体中填充有传热工质；以及
[0011]散热翅片，设置在所述中板的表面。
[0012]可选地，所述顶板上还设有若干个第四通道，所述第四通道与所述第三通道交错且连通，其中，所述第一通道、所述第二通道、所述第三通道、所述第四通道及所述连接通道构成封闭的所述3D腔体。
[0013]可选地，所述第一通道与所述第二通道形成若干个第一交错区，所述第三通道与所述第四通道形成若干个第二交错区，所述第一交错区与所述第二交错区上下对应且与所述连接通道开口相连。
[0014]可选地，所述顶板与所述底板中管道布置的结构相同，所述第一通道与所述第三通道上下对应且尺寸及布置相同，所述第二通道与所述第四通道上下对应且尺寸及布置相同。
[0015]可选地，所述底板与所述中板、所述顶板与所述中板以及所述散热翅片与所述中板之间的结合方式包括焊接。
[0016]可选地，所述底板、所述中板及所述顶板的材料均包括铝及铜中的任意一种。
[0017]可选地，所述传热工质至少灌满所述底板上的所述第一通道和所述第二通道。
[0018]可选地，所述中板上的所述连接通道为铝挤型材形成的纵向通道、单面吹胀形成的纵横交错通道、双面吹胀形成的纵向通道以及复合板材形成的纵向通道中的任意一种。
[0019]可选地，对应每一所述中板上的所述散热翅片包括若干个翅片单元，各所述翅片单元呈齿状排布。
[0020]可选地，相邻所述中板对应的所述翅片单元呈交替间隔排布。
[0021]另外，本技术还提供一种如上述方案中任意一项所述的基于3D立体腔结构的相变抑制散热器的制备方法，所述制备方法包括步骤：通过机械加工焊接或冲压加工焊接制备所述顶板及所述底板；通过铝挤型材或吹胀板方式制作带有所述连接通道的中板基板，并将所述散热翅片通过焊接的方式形成在所述中板基板上，以得到所述中板；通过焊接实现所述底板与所述中板、所述顶板与所述中板以及所述散热翅片与所述中板之间的结合。
[0022]另外，本技术还提供一种电子设备，所述电子设备包括如上述方案中任意一项所述的基于3D立体腔结构的相变抑制散热器及发热元件，所述发热元件设置在所述底板上。
[0023]相较于现有技术，本技术的基于3D立体腔结构的相变抑制散热器及电子设备，通过引入底板、中板和顶板的方式，并对其进行设计，在底板、顶板和中板上均布置散热管路，得到3D立体腔结构的相变抑制散热器，有利于实现散热器的均温，相变抑制传热板散热器可以把局部的热快速扩散到整个散热器，提高了散热器的散热能力和散热效率，解决了高热流大功率的IGBT等功率器件因热量其中而导致的散热瓶颈问题；另外，本技术设计的3D相变抑制传热散热器可以适合做大尺寸，且用铝材制作，工艺简单可靠，重量轻，成本低，并实现了三维导热，翅片换热效率高。
附图说明
[0024]图1显示为本技术一示例中基于3D立体腔结构的相变抑制散热器的立体图。
[0025]图2显示为图1所示的基于3D立体腔结构的相变抑制散热器的正视图。
[0026]图3显示为图2所示的基于3D立体腔结构的相变抑制散热器的侧视图。
[0027]图4显示为图2所示的基于3D立体腔结构的相变抑制散热器的A
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A位置的截面图。
[0028]图5显示为图2所示的基于3D立体腔结构的相变抑制散热器的B
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B位置的截面图。
[0029]图6显示为图2所示的基于3D立体腔结构的相变抑制散热器的C
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C位置的截面图。
[0030]图7显示为图3所示的基于3D立体腔结构的相变抑制散热器的D
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D位置的截面图。
[0031]图8显示为本技术一示例中3D立体腔结构相变抑制散热器的中板连接通道示意图。
[0032]图9显示为本技术另一示例中3D立体腔结构相变抑制散热器的中板连接通道示意图。
[0033]图10显示为本技术又一示例中3D立体腔结构相变抑制散热器的中板连接通道示意图。
[0034]图11显示为本技术一示例中相变抑制散热器的底板的结构示意图。
[0035]图12显示为图11示例中A
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A位置的截面图。
[0036]图13显示为图11示例中B
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于3D立体腔结构的相变抑制散热器，其特征在于，所述散热器包括：底板，所述底板上设置有若干个交错且连通的第一通道和第二通道；顶板，所述顶板上至少设置有若干个第三通道；若干个中板，设置在所述顶板和所述底板之间，所述中板上设置有连接通道，其中，所述连接通道连接所述第一通道、所述第二通道及所述第三通道，形成封闭的3D腔体，且所述3D腔体中填充有传热工质；以及散热翅片，设置在所述中板的表面。2.根据权利要求1所述的基于3D立体腔结构的相变抑制散热器，其特征在于，所述顶板上还设有若干个第四通道，所述第四通道与所述第三通道交错且连通，其中，所述第一通道、所述第二通道、所述第三通道、所述第四通道及所述连接通道构成封闭的所述3D腔体。3.根据权利要求2所述的基于3D立体腔结构的相变抑制散热器，其特征在于，所述第一通道与所述第二通道形成若干个第一交错区，所述第三通道与所述第四通道形成若干个第二交错区，所述第一交错区与所述第二交错区上下对应且与所述连接通道开口相连。4.根据权利要求2所述的基于3D立体腔结构的相变抑制散热器，其特征在于，所述顶板与所述底板中管道布置的结构相同，所述第一通道与所述第三通道上下对应且尺寸及布置相同，所述第二通道与所述第四通道上下对应且尺寸及布置相同。5.根据权利要求4所述的基于3D立体腔结构的相变抑制散热器，其特征在于，所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢忠亮，仝爱星，韦小光，
申请(专利权)人：浙江嘉熙科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：