一种具有高效毛细性能的燕尾楔形沟槽结构制造技术

技术编号:35799022 阅读:23 留言:0更新日期:2022-12-01 14:54
本实用新型专利技术公开了一种具有高效毛细性能的燕尾楔形沟槽结构,包括基板,基板上凹设形成多个条形沟槽,沟槽包括顶部、侧壁及底部,沟槽为燕尾楔形。沟槽表面的微纳结构可以增强毛细性能,提高强化沸腾能力,同时燕尾楔形沟槽结构有效减弱了蒸汽逆向流动对微槽内液体流动的阻碍,降低了导热热阻,降低主流区流体温度,改善底面换热状况,提高沸腾换热的稳定性、可靠性。该具有高效毛细性能燕尾楔形沟槽结构及沟槽表面微纳结构,可以在蚀刻加工过程中,直接利用蚀刻技术带来的表面缺陷制造表面粗糙性,一次性制备完成,减少了工序数量,降低了加工成本。本实用新型专利技术结构简单、可加工性强、毛细性能优异,为强化沸腾性能的提升提供了可靠手段。手段。手段。

【技术实现步骤摘要】
一种具有高效毛细性能的燕尾楔形沟槽结构


[0001]本技术涉及微沟槽平板热管
,尤其公开了一种具有高效毛细性能的燕尾楔形沟槽结构。

技术介绍

[0002]随着微电子技术的迅速发展,电子产品不断朝着高性能、高集成和微型化方向发展,这导致了电子器件热流密度急剧增大和工作温度急剧升高。超高工作温度会大幅度降低电子产品内部器件运行性能、甚至造成电子器件不可逆损坏。超薄相变传热元件,具有导热性能优异,温度均匀性好,所需空间小等优点,被广泛应用于紧凑型电子器件散热。
[0003]在沟槽型平板热管中,内凹型槽道相比常规槽道具有明显优势,其特有的槽道窄缝有效减弱了蒸汽逆向流动对微槽内液体流动的阻碍,降低了导热热阻,降低主流区流体温度,改善底面换热状况,提高沸腾换热的稳定性、可靠性。
[0004]然而,当前内凹型槽道通常是利用铜粉在提前做好的石墨模具上高温烧结或铝合金热压等手段做的,具有尺寸大、精度低、制作工艺困难等缺点,为其在微尺度下的进一步应用带来了很多的困难。
[0005]因此,针对微电子设备智能热管理需求,亟需开发出一种制造工艺简单、精度高、表面毛细性能好的内凹型槽道结构。

技术实现思路

[0006]为了解决强化沸腾传热结构制备中,沟槽结构和表面微纳化需要分步进行的问题,本技术的目的在于提供一种具有高效毛细性能的燕尾楔形沟槽结构。
[0007]为实现上述目的,本技术的一种具有高效毛细性能的燕尾楔形沟槽结构,包括基板;基板上凹设形成多个条形沟槽,沟槽包括顶部、侧壁及底部,顶部与侧壁的夹角θ<90
°
,侧壁与底部的夹角α<90
°
,基板采用可进行湿法刻蚀的金属材料制成。
[0008]优选地,基板为规则矩形薄片,多个沟槽沿基板的长度方向等距排布,多个沟槽均设置于基板的同一面。
[0009]优选地,沟槽的深度为h,沟槽的底部宽度为a,沟槽的顶部宽度为b,相邻两个沟槽之间的顶部间距为c。
[0010]优选地,沟槽的深度h值的范围为0.2~0.5


[0011]优选地,沟槽的底部宽度a值的范围为0.1~0.3


[0012]优选地,沟槽的顶部宽度b值的范围为0.2~0.3


[0013]优选地,相邻两个沟槽之间的顶部间距c等于沟槽的底部宽度a,即c值的范围为0.1~0.3


[0014]优选地,顶部与侧壁的夹角θ等于侧壁与底部的夹角α,即50
°
≤θ=α≤80
°

[0015]优选地,沟槽顶部和侧壁粗糙度均为Ra,Ra值的范围为20~25μm,沟槽底部粗糙度小于或等于30μm。
[0016]优选地,顶部与侧壁之间设置有过渡面,过渡面的曲率半径值范围为0.1~0.5


[0017]本技术的有益效果:本技术所述的具有高效毛细性能的燕尾楔形沟槽结构,包括基板,基板上凹设形成多个沟槽,沟槽包括顶部、侧壁及底部,沟槽为燕尾楔形。沟槽表面的微纳结构可以增强毛细性能,提高强化沸腾能力,同时燕尾楔形沟槽结构有效减弱了蒸汽逆向流动对微槽内液体流动的阻碍,降低了导热热阻,降低主流区流体温度,改善底面换热状况,提高沸腾换热的稳定性、可靠性。该具有高效毛细性能燕尾楔形沟槽结构及沟槽表面微纳结构,可以在蚀刻加工过程中,直接利用蚀刻技术带来的表面缺陷制造表面粗糙性,一次性制备完成,减少了工序数量,降低了加工成本。本技术结构简单、可加工性强、毛细性能优异,为强化沸腾性能的提升提供了可靠手段。
附图说明
[0018]图1为本技术的横截面结构示意图;
[0019]图2为本技术的图1中A的局部结构示意图。
[0020]附图标记包括:
[0021]1—基板
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2—沟槽
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21—顶部
[0022]22—侧壁
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23—底部
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24—过渡面。
具体实施方式
[0023]为了便于本领域技术人员的理解,下面结合实施例及附图对本技术作进一步的说明,实施方式提及的内容并非对本技术的限定。
[0024]请参阅图1至图2所示,本技术的一种具有高效毛细性能的燕尾楔形沟槽结构,包括基板1;基板1上凹设形成多个条形沟槽2,沟槽2包括顶部21、侧壁22及底部23,顶部21与侧壁22的夹角θ<90
°
,侧壁22与底部23的夹角α<90
°
,沟槽2设置成燕尾楔形,基板1采用可进行湿法刻蚀的金属材料制成,如铜或者铝。燕尾楔形沟槽结构有效减弱了蒸汽逆向流动对微槽内液体流动的阻碍,降低了导热热阻,降低主流区流体温度,改善底面换热状况,提高沸腾换热的稳定性、可靠性。
[0025]请参阅图1所示,基板1为规则矩形薄片,多个沟槽2沿基板1的长度方向等距排布,多个沟槽2均设置于基板1的同一面。在本实施例中,基板1的厚度优选为1~2

,长度优选为50~100

,宽度优选为20~50

,沿基板1长度方向刻蚀18~48道燕尾楔形沟槽2。
[0026]优选地,沟槽2的深度为h,沟槽2的底部23宽度为a,沟槽2的顶部21宽度为b,相邻两个沟槽2之间的顶部21间距为c。
[0027]优选地,沟槽2的深度h值的范围为0.2~0.5


[0028]优选地,沟槽2的底部23宽度a值的范围为0.1~0.3


[0029]优选地,沟槽2的顶部21宽度b值的范围为0.2~0.3


[0030]优选地,相邻两个沟槽2之间的顶部21间距c等于沟槽2的底部23宽度a,即c值的范围为0.1~0.3


[0031]优选地,顶部21与侧壁22的夹角θ等于侧壁22与底部23的夹角α,即50
°
≤θ=α≤80
°
,θ的范围在50
°
~80
°
有利于加工沟槽2。
[0032]优选地,沟槽2顶部21和侧壁22粗糙度均为Ra,Ra值的范围为20~25μm,沟槽2底部
23粗糙度小于或等于30μm。沟槽2表面的微纳结构可以增强毛细性能,强化沸腾能力,提高换热效果。
[0033]请参阅图2所示,顶部21与侧壁22之间设置有过渡面24,过渡面24的曲率半径值范围为0.1~0.5

,设置过渡面24有利于生产加工。
[0034]本技术利用蚀刻技术在金属基板1的表面加工出燕尾楔形沟槽结构,该结本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有高效毛细性能的燕尾楔形沟槽结构,包括基板(1);其特征在于:基板(1)上凹设形成多个条形沟槽(2),沟槽(2)包括顶部(21)、侧壁(22)及底部(23),顶部(21)与侧壁(22)的夹角θ<90
°
,侧壁(22)与底部(23)的夹角α<90
°
,基板(1)采用可进行湿法刻蚀的金属材料制成。2.根据权利要求1所述的具有高效毛细性能的燕尾楔形沟槽结构,其特征在于:基板(1)为规则矩形薄片,多个沟槽(2)沿基板(1)的长度方向等距排布,多个沟槽(2)均设置于基板(1)的同一面。3.根据权利要求2所述的具有高效毛细性能的燕尾楔形沟槽结构,其特征在于:沟槽(2)的深度为h,沟槽(2)的底部(23)宽度为a,沟槽(2)的顶部(21)宽度为b,相邻两个沟槽(2)之间的顶部(21)间距为c。4.根据权利要求3所述的具有高效毛细性能的燕尾楔形沟槽结构,其特征在于:沟槽(2)的深度h值的范围为0.2~0.5

。5.根据权利要求3所述的具有高效毛细性能的燕尾楔形沟槽结构,其特征在于:沟槽(2)的底部(23)宽度a值的范围为0.1~0....

【专利技术属性】
技术研发人员:王文涛张亮旗王世权张帆
申请(专利权)人:扬州赛诺高德电子科技有限公司
类型:新型
国别省市:

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