[发明专利]一种强化传热的热管

说明书

本申请提供一种强化传热的热管，涉及半导体器件散热技术领域，用于改善沟槽式热管回流驱动力差的问题。该热管包括管体，所述管体包括相互连接的蒸发段和冷凝段，所述管体具有管腔，所述管腔贯通所述蒸发段和所述冷凝段；位于所述蒸发段的所述管腔的内壁面具有亲水性，在沿远离所述冷凝段的方向上，位于所述蒸发段的所述管腔的内壁面的粗糙度逐渐增大；位于所述冷凝段的所述管腔的内壁面具有疏水性，在远离所述蒸发段的方向上，位于所述冷凝段的所述管腔的内壁面的粗糙度逐渐增大。本申请一方面能够提高热管的回流驱动力，另一方面强化了冷凝段的冷凝效果以及蒸发段的沸腾效果，增强了热管的工作性能。

技术领域

本申请涉及半导体器件散热技术领域，尤其涉及一种强化传热的热管。

背景技术

随着半导体技术的快速发展，芯片等电子设备朝着微型化、集成化、高功率方向发展。由于电子设备结构尺寸的减小与功率的增加，对狭小空间内高热流密度进行高效散热的挑战日益严峻。

热管因其热响应快，尺寸形状可定制等优点成为高热流密度微型电子设备散热的理想器件。热管利用工质相变传热，可以达到高出一般金属散热材料一个数量级的传热系数。其中，传统沟槽式热管具有结构简单，重量轻，高渗透性等优点，是电子设备微型化、集中化趋势下的优选散热器件。

然而，上述的沟槽式热管存在工质回流驱动力差的缺点，影响沟槽式热管的工作性能。

发明内容

为了解决背景技术中提到的至少一个问题，本申请实施例提供一种强化传热的热管，一方面能够提高热管的回流驱动力，另一方面强化了冷凝段的冷凝效果以及蒸发段的沸腾效果，增强了热管的工作性能。

为了实现上述目的，本申请实施例提供如下技术方案：

本申请实施例提供的一种强化传热的热管，应用于电子设备，该热管包括管体，所述管体包括相互连接的蒸发段和冷凝段，位于所述蒸发段的所述管体的外壁面与所述电子设备抵接；所述管体具有管腔，所述管腔贯通所述蒸发段和所述冷凝段；

位于所述蒸发段的所述管腔的内壁面具有亲水性，在沿远离所述冷凝段的方向上，位于所述蒸发段的所述管腔的内壁面的粗糙度逐渐增大；

位于所述冷凝段的所述管腔的内壁面具有疏水性，在远离所述蒸发段的方向上，位于所述冷凝段的所述管腔的内壁面的粗糙度逐渐增大。

本申请实施例提供的强化传热的热管，一方面，冷凝段的疏水性内壁面可以促进冷凝液滴保持珠状冷凝，强化了冷凝传热。同时，蒸发段进行粗糙度处理后的表面不平整，存在许多空穴，这些空穴为冷凝液沸腾提供了气化核心，强化了沸腾传热。而且蒸发段的亲水性内壁面亲水疏气，可使冷凝液在气泡脱离后及时补充至亲水性内壁面，强化了沸腾传热。另一方面，通过使蒸发段的内壁面具有亲水性，并且蒸发段的内壁面的粗糙度朝远离冷凝段的方向逐渐增大，这样，沿亲水性内壁面粗糙度增大的方向表面自由能逐渐增大，给冷凝液从冷凝段向蒸发段回流提供了驱动力。通过使冷凝段的内壁面具有疏水性，并且冷凝段的内壁面的粗糙度朝远离蒸发段的方向逐渐增大，这样，沿疏水性内壁面粗糙度减小的方向表面自由能逐渐增大，同样给冷凝液从冷凝段向蒸发段回流提供了驱动力，从而提高了热管的回流驱动力。再一方面，相比于传统的沟槽式热管，本申请可以增强热管在逆重力倾角下的工作性能，有利于增大热管可工作的逆重力倾角范围。综上所述，上述设置增强了热管的工作性能。

在一种可能的实现方式中，所述管体还包括绝热段，所述绝热段位于所述蒸发段和所述冷凝段之间，且连接所述蒸发段和所述冷凝段，所述管腔贯通所述绝热段。

所述管腔的内壁面设置有多个沟槽，多个所述沟槽沿所述管腔的内周均匀排布，且多个所述沟槽的延伸方向与所述管体的延伸方向相同；多个所述沟槽至少分布于所述绝热段上。

这样，可以增强冷凝液在绝热段的流动能力，从而提高冷凝液的回流能力。

在一种可能的实现方式中，多个所述沟槽分布于所述蒸发段和所述冷凝段上。