翅片状相变电子散热器制造技术

一种翅片状相变电子散热器，它包括均热腔、翅片壳、泡沫金属和相变材料，其特征是均热管连接翅片壳形成一个整体空腔，空腔内有相变材料，针管内部填充有泡沫金属薄壁。本实用新型专利技术的技术效果是：采用泡沫金属作为散热器蒸发腔的毛细结构，大大降低了成本，成品率高，热阻小，散热强，而且重量较低。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种散热器，尤其涉及一种翅片状相变电子散热器。
技术介绍
随着电子技术的不断发展，高性能的芯片、高功率的发光二极管等电子器件不断 涌现。这些电子器件在工作过程中会产生极高的热流，使电子器件温度迅速升高，在高温 下，电子器件会失效甚至烧毁，因此电子散热技术成为保证电子器件正常工作的关键。以计 算机中央处理器CPU为例，其运算速度越来越快，质量越来越轻。这些性能是通过不断提高 芯片的集成度来实现的，这使得芯片的功率密度越来越高，因此发展先进散热技术是提高 芯片集成度、稳定性的保障。通常用高热导率的金属铝和铜作为散热器材料，制作的散热器 有翅片、针状、热管配合翅片等结构，在不同时期发挥了非常重要的作用。目前，只有热管 配合翅片技术能满足技术需求。热管的散热方式是一维的，以线的方式传导热量，在芯片尺 寸较小的情况下还能适应产品的需要，当芯片的尺寸较大或芯片在印刷电路板上装配得比 较密集的情况下，热管的使用受到了局限。再者这些散热器都是通过一个高导热的铜或铝 块与芯片接触来把热量传给翅片或热管，由于热导率相对较低，很难使芯片上的温度分配 均勻，尤其是在芯片功率较大的场合。为了提高芯片上温度的均勻性，科技工作者大力开发 高热导率材料，如人造金刚石、石墨等，但成本非常高，不适合民用领域。“均热板”(vapor chamber)平板式散热器件，通过对均热板的使用，可以大大提高芯片的温度均勻性。该技 术类似热管原理，能够把热量从芯片迅速传导出来，之后配合相应的散热部分把热量散失 掉，大大改变了热管的一维传热方式，避免的芯片的局部过热，可以满足大尺寸芯片或芯片 群散热的需要。通常均热板置于芯片(热源)与散热器之间，热源的热量通过它过度到散 热器上，为了降低成本，散热器依然采用铜或铝材制备，而且散热器与均热板的接触面会产 生很高热阻，因此，这种电子散热技术只是有限地提高了散热能力。另外，目前多采用粉末 铜烧结多孔结构作均热板内表面，实现毛细作用。这种方法工艺复杂、成品率低、成本高， 因此采用均热板制作的散热器价格比较昂贵，同时由于粉末烧结的毛细结构孔隙率相对较 低，相变在其中流动的阻力大、单位体积内相变介质填充量小，传热能力有限。为了进一步 提高散热器的散热能力，挖掘传统材料散热潜力，降低成本，本专利技术采用一种新的强化传热 材料-泡沫金属，结合均热板和热管的优点，制作出质量轻、热阻小、散热强、成本低的针状 相变散热器。
技术实现思路
本技术的目的在于提供了一种翅片状相变电子散热器，该散热器质量轻、热 阻小、散热强、成本低。本技术是这样来实现的，它包括均热腔、翅片壳、泡沫金属和相变材料，其特 征是均热管连接翅片壳形成一个整体空腔，空腔内有相变材料，针管内部填充有泡沫金属薄壁。本技术所述的泡沫金属是由铜材料做成开孔泡沫态而成的。本技术所述的相变材料为液态相变材料或固态相变材料。本技术所述的液态相变材料为水、酒精或丙酮。本技术的技术效果是采用泡沫金属作为散热器蒸发腔的毛细结构，大大降 低了成本，成品率高，热阻小，散热强，而且重量较低。附图说明图1为本技术的结构示意图；图2为本技术的局部剖视图；在图中，1、针管la、翅片壳壁lb、泡沫金属2、均热腔3、相变材料具体实施方式如图1、图2所示，本技术包括翅片壳1、均热腔2和相变材料3，其特征是翅 片壳1与均热腔2组成中空的金属壳体，翅片壳1的内部填充泡沫金属lb薄壁，用来做翅 片壳1内表面的毛细结构，空腔内放有相变材料3。一般为液态相变材料，特殊情况下可用 固态相变材料。在使用液态相变材料的情况下，空腔根据实际工作需要抽取一定真空，保证 相变材料，如水、酒精、丙酮等在合适的温度蒸发。当使用本技术时，将翅片状相变电子 散热器放置在电子器件上，均热腔2底部与电子器件接触，相变材料3吸收来自电子器件散 发出的热量后发生相变吸热，并通过毛细作用将电子器件的热量迅速从均热腔2带出至翅 片壳1的整个空腔，翅片壳1的侧面或顶端装有强制对流的风扇，当风吹过翅片壳壁la时 会带走热量，通过毛细作用相变材料3又回到空腔底部，受热再次相变吸热，从而周而复始 地工作，将热源的热量不断散掉，保护芯片正常工作。由于该结构中泡沫金属毛细结构的存 在，不但保证热量迅速通过金属壳体散失，同时可以克服重力的作用，保证散热器在各个方 向上的有效使用。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种翅片状相变电子散热器，它包括均热腔、翅片壳、泡沫金属和相变材料，其特征是均热管连接翅片壳形成一个整体空腔，空腔内有相变材料，针管内部填充有泡沫金属薄壁。

【技术特征摘要】
一种翅片状相变电子散热器，它包括均热腔、翅片壳、泡沫金属和相变材料，其特征是均热管连接翅片壳形成一个整体空腔，空腔内有相变材料，针管内部填充有泡沫金属薄壁。2.根据权利要求1所述的翅片状相变电子散热器，其特征是所述的泡沫金属...

【专利技术属性】
技术研发人员：张洪涛，曾玉，郭连贵，
申请(专利权)人：江西蓝天学院，
类型：实用新型
国别省市：36[中国|江西]