一种高通量毛细结构的均热板制造技术

本发明专利技术公开涉及均热板，尤其涉及一种高通量毛细结构的均热板。所述均热板包括上盖板、下盖板；下盖板的一面带有毛细孔层；毛细孔层上设有N圈周向骨架和P根向心骨架，所述N圈周向骨架通过P根向心骨架构成一个整体；所述向心骨架上设有导流立柱；所述周向骨架上设有锥形孔；两根相邻的向心骨架和两圈相邻的周向骨架所围成的部位为沟槽；所述周向骨架、向心骨架以及导流立柱均由带有孔隙的导热材料构成；所述上盖板的一面带有上盖板毛细孔层，组装时上盖板上带有上盖板毛细孔层的一面朝下。本发明专利技术所设计的均热板的有效热导率为高于0.5

【技术实现步骤摘要】
一种高通量毛细结构的均热板


[0001]本专利技术公开涉及均热板，尤其涉及一种高通量毛细结构的均热板。

技术介绍

[0002]在有限空间内最大限度提升散热功率和效率，这是电子行业尤其是5G等高功率电子产品亟需解决的热管理技术难题。功耗增大必然带来相关产品在狭小空间下的散热问题，超薄热管(HP，Heat pipe)和均热板(VC，Vapor chamber)作为一种通过液固相变原理进行传热散热的产品是当前的热点，已广泛应用在手机、平板、笔记本电脑、LED等终端电子产品中。随着5G电子产品的功耗增加，对散热的要求更加严苛，新的高导热散热材料及其器件应用需求愈加强烈，需采用更高效的热管理方式。常规的均热板毛细结构以金属粉、金属网、金属纤维、沟槽结构、蚀刻结构或沉积结构的单一平面结构，其解热功率较小；为了进一步提升均匀板的解热功率，考虑以组合的结构进行设计，但局限于加工方式，目前存在粉、网、柱、沟槽等多结构的简单组合，其解热功率有所提升，但工艺复杂，需通过多道工序加工获得。这些传统的HP或VC散热材料受制于毛细结构的设计、制备和加工难度，难以达到更高的功率极限，在散热总量、体积、质量等诸多方面已很难满足要求，以致散热问题严重影响了5G电子设备性能的稳定性和使用寿命。

技术实现思路

[0003]本专利技术目的是提出是一种高通量毛细结构的均热板，可解决上述技术问题的至少一个，本公开的技术方案如下：
[0004]一种高通量毛细结构的均热板；包括上盖板1、下盖板9；下盖板9的一面带有毛细孔层15；毛细孔层15上设有P根向心骨架7；向心骨架7由带有孔隙的导热材料构成；所述上盖板1一面带有上盖板毛细孔层2。
[0005]本专利技术通过在上盖板1、下盖板9上均设计一层毛细孔层，配合多孔材质的向心骨架7，可以极大的提升均热性能。
[0006]作为优选；一种高通量毛细结构的均热板，包括上盖板1、下盖板9；下盖板9的一面带有毛细孔层15；毛细孔层15上设有N圈周向骨架8和P根向心骨架7，所述N圈周向骨架8通过P根向心骨架7构成一个整体；所述向心骨架7上设有导流立柱4；所述周向骨架8上设有锥形孔3；两根相邻的向心骨架7和两圈相邻的周向骨架8所围成的部位为沟槽5；所述周向骨架8、向心骨架7以及导流立柱4均由带有孔隙的导热材料构成；所述上盖板1的一面带有上盖板毛细孔层2，组装时上盖板1上带有上盖板毛细孔层2的一面朝下。所述N大于等于2、优选为大于等于4、进一步优选为4
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12。所述P大于等于3、优选为大于等于6、进一步优选为10
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20。
[0007]作为优选，所述孔3为锥形孔。
[0008]作为优选，一种高通量毛细结构的均热板，上盖板1上的上盖板毛细孔层2，其孔隙率为30～70％，孔径为不大于200μm，厚度为0.05～1mm。
[0009]作为优选，一种高通量毛细结构的均热板，毛细孔层15的孔隙率为30～70％，孔径为不大于200μm，厚度为0.05～0.5mm。这层多孔毛细层可起到输送液态介质的作用。
[0010]周向骨架8的平均宽度为0.3
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3mm；厚度为0.1～3mm；其周向骨架的中心半径初始值为2
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12mm、优选为4
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8mm，往外递增量为0.6
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6mm、优选为1
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4mm，即第二圈的当量值直径比第一圈的当量直径大0.6
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6mm、优选为1
‑
4mm。在工业上应用时，为了确保沟槽5成梯形体；周向骨架8的上面宽度小于下面宽度；且周向骨架8的上面到上盖板的距离小于其下面到上盖板的距离。作为优选周向骨架8下面的宽度
‑
周向骨架8上面的宽度为0.1
‑
3mm。
[0011]周向骨架8及热源中心区域上设有锥形孔3。周向骨架(8)或P根向心骨架(7)的交汇处上设有锥形孔(3)。
[0012]作为优选，锥形孔3的深度为0.1～3mm，且孔深小于周向骨架和向心骨架的厚度；大端直径为0.2
‑
2mm、小端直径为0.1
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1mm。
[0013]作为进一步的优选，相邻锥形孔3的最小间距为0.2
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2mm。
[0014]向心骨架7的平均宽度为0.3
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3mm；厚度为0.1～3mm；周向等角度均匀分布P根向心骨架。导流立柱4的当量直径为0.3
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3mm，且小于等于所在向心骨架7对应面的宽度；高度为0.1
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5mm。在工业上应用时，为了确保沟槽5成梯形体；向心骨架的上面宽度小于下面宽度；且向心骨架的上面到上盖板的距离小于其下面到上盖板的距离。作为优选向心骨架下面的宽度
‑
向心骨架上面的宽度为0.1
‑
3mm。
[0015]特别地，上下结构之间通过多孔结构的导流力柱4，以便上盖板毛细孔层的冷凝介质快速回流至下结构6，并起到内腔的支撑作用。
[0016]作为进一步的优选，相邻导流立柱4的最小间距为0.4
‑
4mm。
[0017]由下盖板9中心，往边沿方向，沟槽5的高不变，但上表面和下表面的面积逐渐增大。所述沟槽5的上表面的面积大于小表面的面积。
[0018]下结构6由毛细孔层15、N圈周向骨架8、P根向心骨架7、导流立柱4、锥形孔3、沟槽5组成。
[0019]N圈周向骨架8、P根向心骨架7、导流立柱4均由多孔材料构成。作为优选，N圈周向骨架8、P根向心骨架7、导流立柱4均由具有毛细结构的材料构成。且孔隙率为10
‑
70％；孔径为不大于200μm。这种多孔结构为输送液态介质提供良好通道。
[0020]下结构6有向心的复杂毛细结构，与下盖板9连接，所述向心指通向热源中心(如图3所示)的区域，所述的复杂毛细结构为四周向心的输液通道和输液能力存在梯度变化，向心骨架和周向骨架越往热源中心越密集，越往中心输液能力越强。
[0021]特别地，下结构6为有梯度高通量毛细结构，所述梯度高通量毛细结构可以是结构上的梯度或性能上的梯度，所述结构梯度为尺寸上的梯度变化，包括但不限于上下、左右、内外、前后、周向等结构中至少一种结构尺寸上存在大小的梯度变化，即包括但不限于锥形孔、梯形槽、梯形骨架、梯形向心骨架和梯形周向骨架等尺寸上形成的梯度变化；这种梯度变化最终导致输送液体的能力或蒸汽蒸发的速度等性能上的梯度变化，包括但不限于上下、左右、内外、前后、周向存在性能上的逐步变化；特别地所述梯度含局部区域和整体区域的梯度变化中的至少一种；
[0022]作为进一步的优选，锥形孔3和/或沟槽5的表面上还设有粗糙毛细颗粒10；
[0023]粗糙毛细颗粒10，可通过电镀、化学沉积、物理气相沉积或微纳米粉末烧结等方式
制备而成，单颗毛细颗粒的大小不大于500μm。
[0024]特别地，向心骨本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高通量毛细结构的均热板；其特征在于：所述均热板包括上盖板(1)、下盖板(9)；下盖板(9)的一面带有毛细孔层(15)；毛细孔层(15)上设有P根向心骨架(7)；向心骨架(7)由带有孔隙的导热材料构成；所述上盖板(1)一面带有上盖板毛细孔层(2)。2.根据权利要求1所述的一种高通量毛细结构的均热板；其特征在于：所述均热板包括上盖板(1)、下盖板(9)；下盖板(9)的一面带有毛细孔层(15)；毛细孔层(15)上设有N圈周向骨架(8)和P根向心骨架(7)，所述N圈周向骨架(8)通过P根向心骨架(7)构成一个整体；所述向心骨架(7)上设有导流立柱(4)；所述周向骨架(8)上设有孔(3)；两根相邻的向心骨架(7)和两圈相邻的周向骨架(8)所围成的部位为沟槽(5)；所述周向骨架(8)、向心骨架(7)以及导流立柱(4)均由带有孔隙的导热材料构成；所述上盖板(1)的一面带有上盖板毛细孔层(2)，组装时上盖板(1)上带有上盖板毛细孔层(2)的一面朝下。所述N大于等于2、优选为大于等于4、进一步优选为4
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10。所述P大于等于3、优选为大于等于6、进一步优选为10
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20。3.根据权利要求1所述的一种高通量毛细结构的均热板；其特征在于：所述孔(3)为锥形孔。4.根据权利要求1所述的一种高通量毛细结构的均热板；其特征在于：上盖板(1)上的上盖板毛细孔层(2)，其孔隙率为30～70％，孔径为不大于200μm，厚度为0.05～1mm；毛细孔层(15)的孔隙率为30～70％，孔径为不大于200μm，厚度为0.05～0.5mm。5.根据权利要求1所述的一种高通量毛细结构的均热板；其特征在于：周向骨架(8)或P根向心骨架(7)的交汇处上设有锥形孔(3)；锥形孔(3)的深度为0.1～3mm，且孔深小于周向骨架和向心骨架的厚度；大端直径为0.2
‑
2mm、小端直径为0.1
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1mm。作为进一步的优选，相邻锥形孔(3)的最小间距为0.2
‑
2mm。6....

【专利技术属性】
技术研发人员：邱从章，任泽明，洪黎明，王龙，黄东运，刘威风，熊广武，王超，
申请(专利权)人：广东思泉热管理技术有限公司，
类型：发明
国别省市：