[发明专利]一种上盖板设置腔室的平板式微型环路热管

说明书

本发明提供了一种平板式微型环路热管，包括主板和上盖板，所述上盖板与主板封装在一起，所述主板包括蒸发室、冷凝室，蒸发室和冷凝室之间连接蒸汽管道和液体管道，所述蒸发室内设置多孔介质薄片，上盖板上设置空腔，所述空腔与蒸汽管道连通，所述空腔设置在多孔介质薄片相对的位置。本发明通过在上盖板上设置空腔，便于毛细芯多孔介质中工作液遇热蒸发的蒸汽快速溢出，避免蒸汽滞留在毛细芯处，从而阻塞整个多孔介质结构，导致毛细芯蒸干，使整个微型环路热管系统陷入瘫痪。同时蒸汽的快速排出可以加快整个装置内部的循环，提高传热散热效率。

技术领域

本发明属于换热器领域，尤其涉及平板式微型环路热管系统。

背景技术

随着微电子和信息技术的飞速发展，器件与电路的高度集成化和小型化成为重要的发展趋势，但集成度提高所带来的芯片单位面积发热强度攀升和温度升高将严重威胁装置和设备的可靠性。已有研究发现微电子芯片具有表面发热分布不均匀的特点，某些局部热点处的热流强度甚至可高达1000w/cm2，其被认为是造成芯片失效乃至损坏的关键原因。为此，开发直接给芯片降温并提高其整体均温性的微型冷却器已成为近年来热控制研究关注的热点。

微型环路热管就是近年来为了适应这种需要而开发的一种重要的微型冷却器。作为气液两相相变换热器件，微型热管具有结构小巧和在较小的温度梯度内可以进行较大热量传输的特点。

目前现有技术的微型平板热管，在蒸发端设置毛细芯多孔介质后，毛细芯多孔介质中工作液遇热蒸发的蒸汽快速溢出，大量蒸汽滞留在毛细芯处，从而阻塞整个多孔介质结构，导致毛细芯蒸干，使整个微型环路热管系统陷入瘫痪。

发明内容

本发明旨在提供一种高效且结构微小的平板式微型环路热管系统，提高对微型芯片的散热能力。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：一种平板式微型环路热管，包括主板和上盖板，所述上盖板与主板封装在一起，所述主板包括蒸发室、冷凝室，蒸发室和冷凝室之间连接蒸汽管道和液体管道，所述蒸发室内设置多孔介质薄片，上盖板上设置空腔，所述空腔与蒸汽管道连通，所述空腔设置在与多孔介质薄片相对的位置。

作为优选，薄片厚度与主板蒸发室槽道厚度相同，多孔介质薄片上表面不能超过主板上表面。

作为优选，液体管道和蒸发室之间连接毛细力管道。

作为优选，所述的多孔介质薄片的孔隙率为K，多孔介质的厚度为H1，所述空腔的厚度为H2，则满足如下条件：H2＝a*Ln(K*H1)-b，其中200<a<210，760<b<770；

140μm<H2<240μm；80μm<K*H1<130μm。

作为优选，60％<K<80％，100μm<H1<200μm。

作为优选，H1＝c*H2，0.7<c<0.8。

作为优选，蒸汽管道宽度为液体管道宽度的2－5倍。

作为优选，蒸汽管道宽度为液体管道宽度的3倍。

作为优选，还包括液体补偿室，所述液体补偿室与蒸发室和液体管道接合处连通。

与现有技术相比较，本发明具有如下的优点：

1)通过在上盖板上设置空腔，便于毛细芯多孔介质中工作液遇热蒸发的蒸汽快速溢出，避免蒸汽滞留在毛细芯处，从而阻塞整个多孔介质结构，导致毛细芯蒸干，使整个微型环路热管系统陷入瘫痪。同时蒸汽的快速排出可以加快整个装置内部的循环，提高传热散热效率。