[发明专利]一种气液通道分离的超薄均热板

说明书

本发明涉及一种均热板，特别涉及到一种气液通道分离的超薄均热板。本发明气液通道分离的超薄均热板，包括盖板和底板，盖板和底板周边密封连接形成密封工质腔，密封工质腔处于真空状态，其内填充有液态工质，所述盖板内表面为凹面，包括第一区域和第二区域，其中第一区域设置有规则排布的支撑柱，第二区域不设置支撑柱，用来放置泡沫铜吸液芯，所述泡沫铜吸液芯的上表面与盖板的下表面紧密贴合，泡沫铜吸液芯的下表面与底板的上表面紧密贴合。本发明超薄型均热板的厚度为0.20—0.30mm，盖板内侧支撑柱之间空隙为蒸汽通道，泡沫铜吸液芯为工质通道，两者相互独立，能有效减小气液流动阻力，解决受限空间内微电子器件的局部高热流散热问题。

技术领域

本发明涉及一种均热板，特别涉及到一种气液通道分离的超薄均热板。

背景技术

随着5G网络建设的推进，5G终端设备的功能更加多样化，芯片需要应对复杂的环境工况，其高速运行会带来高热问题。在同时要满足终端设备的高集成化、轻薄化和空间利用最大化等需求时，必须考虑使用超薄型均热板。由于均热板内部结构精细多变，且相变传热机理十分复杂，影响到传热性能的因素众多。随着均热板朝着超薄化趋势发展，要综合考虑多方面设计难题。

研究表明，低于临界厚度0.3mm时，随着厚度进一步减小，蒸汽腔传热热阻会急速上升，引起均热板整体传热性能下降。对于现有0.3mm以下的超薄均热板，空间极为有限，存在蒸汽腔厚度不足问题，且毛细芯与蒸汽腔体的空间分布为上下层分隔，如均热板上层空间为蒸汽通道，下层空间为工质通道，这种上下层分割的方式使得蒸汽腔厚度进一步减小，且汽液界面相当于整个均热板的径向面积，接触面积大，气液流动阻力大。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供了一种气液通道分离的超薄均热板。本发明将均热板整体结构设计与焊接技术进行灵活结合，提供了一种厚度为0.20—0.30mm的超薄型均热板，泡沫铜吸液芯为液体工质通道，泡沫铜吸液芯四周支撑柱之间的空隙为蒸汽通道，两者相互独立，气液通道左右分离能有效减小气液流动阻力，贯穿于上下盖板的蒸汽通道在垂直方向上能够保证足够的厚度，使得蒸汽腔传热热阻显著减小，从而均热板整体热阻得到一定改善，能够有效解决受限空间内微电子器件的局部高热流散热问题。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：一种气液通道分离的超薄均热板，包括盖板和底板，所述盖板和底板周边密封连接形成密封工质腔，密封工质腔处于真空状态，其内填充有液态工质，所述盖板内表面为凹面，包括第一区域和第二区域，其中第一区域设置有规则排布的支撑柱，第二区域不设置支撑柱，用来放置泡沫铜吸液芯，所述泡沫铜吸液芯的上表面与盖板的下表面紧密贴合，泡沫铜吸液芯的下表面与底板的上表面紧密贴合。

所述盖板的壁厚为0.13-0.20mm，壁面材料采用不锈钢或钛制作而成，内壁镀铜。

所述底板的壁厚为0.07-0.12mm，壁面材料采用不锈钢或钛制作而成，内壁镀铜，并对底板的内表面进行粗化处理。

所述盖板内表面的凹面和支撑柱是利用化学腐蚀的方式形成的，支撑柱包括小圆柱与长条柱。

所述泡沫铜吸液芯的厚度为0.07-0.15mm，泡沫铜吸液芯的形状与第二区域的形状相匹配，在保证热源处有足够吸液芯的前提下，泡沫铜吸液芯贯穿于均热板平面。

采用磁控溅射镀二氧化钛、热氧化法或等离子清洗的方法对所述泡沫铜吸液芯进行亲水性处理。

底板的内表面进行粗化处理时采用物理方法在底板的内表面形成具有茸毛形貌的连续毛细结构。

底板的内表面进行粗化处理时采用化学或电化学方法在底板的内表面形成亲水性多孔结构。

所述盖板和底板采用钎焊的方式实现周边密封连接，底板内表面为中央高、四周低的结构。