[发明专利]具有分区散热的超薄VC均热板及其设计方法

说明书

本发明提供一种具有分区散热的超薄VC均热板及其设计方法，主要适用于电子元器件的发热区域具有多个高温区、中高温区，低温区且相互之间出现重叠的情况。在超薄VC均热板的下盖板上设置有多个与电子元器件的发热区域相匹配的降温区，降温区内设置有多条具有渐开线/螺旋线/外摆线的蚀刻槽道用于冷却液循环降温，各个降温区之间的蚀刻槽道相互独立或部分连通；初始储液槽的位置与该区域内的电子元器件发热区域的高温区/中高温区为同一位置，边缘冷却液储液槽设置在所述降温区的外周。本发明采用组合曲线的形式设计蚀刻槽道可以将散热效率提升30％以上，发热表面的温度差控制在1～3度内，有效稳定散热元器件的运行环境，提升运行效率。

技术领域

本发明涉及精密蚀刻技术领域，尤其涉及一种具有分区散热的超薄VC均热板及其设计方法。

背景技术

随着5G的推进及5G移动终端的平板电脑、智能手机功能的多样化、高性能化发展，手机CPU、PCB、电池等电子元器件性能越来越强大，而集成度和组装密度不断提高，导致其工作功耗和发热量的急剧增大，因此对快速导热散热的需求强烈。

目前，普遍采用VC均热板，对CPU、PCB、电池等电子元器件进行散热、温度控制。这种VC均热板，业界一般采用蚀刻工艺，分别在两片铜合金上，蚀刻出真空腔体，再采用电阻焊工艺把200～250目毛细铜网焊接固定在腔体中，然后铜片焊接为一体，并经抽真空、加注冷却液、二次除气、头部点焊等工序，完成VC均热板的制造。

如图1所示，现有技术的VC均热板的结构形式主要由3个部件组成，即现有技术VC均热板上盖板1’作为散热面，现有技术VC均热板下盖板2’和发热电子元器件接触，以及放置在现有技术VC均热板下盖板2’的半蚀刻冷却液储液槽6’中部的且厚度0.1mm左右200～250目毛细铜网3’，其中，现有技术VC均热板下盖板2’的一端还设有冷却液加注口4’和排气口5’，现有技术VC均热板下盖板2’与现有技术VC均热板上盖板1’相对的一面为焊接面7’，通过钎焊工艺焊接为一体。

在面对CPU、PCB、电池等电子元器件具有多个高温区、中高温区，低温区，相互之间出现重叠的情况时，现有的VC均热板无法做到高效降温，难以进一步提升用户的体验感；且因大面积蚀刻真空腔，会导致强度不足，吸真空是会造成塌陷、扭曲变形，良品率低等问题。

为解决上述问题，有必要提供一种新型的VC均热板的结构，在保持VC均热板强度的同时，稳定高效地对电子元器件散热。

发明内容

根据上述提出的发热电子元器件上的发热区域范围大小、温度高低各有不同，难以做到高效温控的技术问题，而提供一种具有分区散热的超薄VC均热板及其设计方法，尤其适用于发热区域具有多个高温区、中高温区，低温区，相互之间出现重叠的情况。

本发明根据发热电子元器件的具体情况有针对性设计蚀刻槽道，先通过红外测温方式对电子元器件，如对线路板进行检测，可以直观地体现高温、中高温、低温区域的温度、面积大小、形状，再根据发热元器件所在位置、形状、工作温度，采用在VC均热板下盖板上蚀刻渐开线、阿基米德螺旋线、外摆线组合的形式设计蚀刻槽道，设计冷却液相变流出蚀刻槽道、冷却液相变回流蚀刻槽道、初始储液槽、平衡温度储液槽、边缘冷却液储液槽等结构，下文描述所涉及的初始储液槽、渐开线/阿基米德螺旋线/外摆线蚀刻槽道、边缘储液槽等结构均采用半蚀刻工艺。

本发明采用组合曲线的形式设计蚀刻槽道可以将散热效率提升30％以上，发热表面的温度差控制在1～3度内，有效稳定散热元器件的运行环境，提升运行效率。

本发明采用的技术手段如下：