[发明专利]一种用于高功率器件散热的相变材料热缓冲装置及方法

权利要求书

1.一种用于高功率器件散热的相变材料热缓冲装置，其特征在于包括：用于热扩散的热沉，在热沉底部刻蚀有蜂窝结构，在蜂窝结构空穴中填充相变材料。

2.根据权利要求1所述的用于高功率器件散热的相变材料热缓冲装置，其特征在于：所述蜂窝结构为多个空穴呈棋盘或同心圆形式均匀分布在热沉底部，空穴为柱体，柱体横截面为圆形或六边形等多边形。

3.一种用于高功率器件散热的相变材料热缓冲方法，其特征在于实现步骤如下：

（1）将待散热功率器件安装在热沉上，热沉吸收功率器件工作时产生热量，热沉的作用是使得功率器件产生热量在热沉中形成热量均匀分布；

（2）在热沉底部刻蚀的蜂窝结构，其作用是扩大散热面积，减小热阻，使得热量充分被相变材料吸收；

（3）在蜂窝结构中填充相变材料，相变材料在发生相变吸热时温度保持不变，高功率器件工作温度高于相变材料的相变温度，高功率器件产生的热量不断存储到相变材料中而不会引起相变材料任何温度变化，高功率器件与相变材料之间形成稳定温度差，在高功率器件工作时间内，高功率器件产生热量不断存储到相变材料中，同时高功率器件温度保持不变。

（4）通过建立的热缓冲过程模型或有限元算法判断高功率器件温度是否在高功率器件正常工作温度范围内。如果高功率器件温度在正常范围内，即说明上述热沉、蜂窝结构以及相变材料构成的热缓冲装置可以有效地进行热缓冲使得高功率器件温度在工作时间内保持在正常工作范围内且保持不变；如果高功率器件温度不在正常工作范围内，需要对热缓冲装置进行修正。