[发明专利]一种带支撑柱结构的均热板散热装置及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及电子设备散热技术，具体涉及一种带支撑柱结构的均热板散热装置及其制备方法。

背景技术

随着微电子技术和大规模集成电路技术的不断发展，电子设备在性能不断提升的同时，内部元器件功率、单位体积密度也随之不断提高，设备小型化使得散热设计更加困难，散热问题已成为影响电子设备进一步向高性能、小型化发展的瓶颈，以有效控制内部元器件温升为目标的热设计技术已成为电子设备的关键技术之一。

现有电子设备散热技术中，主流散热方式依然是风扇、散热片、热管及其不同结合，最典型的散热装置是带风扇的散热片结构，为了降低电子设备工作时内部电子元器件核心温度，一般采用加大散热片换热面积、增大空气流速等方法，但这些方法均会增大整个系统的重量、噪声和复杂程度，提高成本，因而迫切需要采用新型散热技术解决高效散热技术难题。

热管技术具有高导热性、优良等温性、无需额外动力驱动等优点，已被广泛应用在宇航、军工等行业，自从被引入散热装置制造行业，使得人们改变了传统散热装置的设计思路，明显提高了散热装置的性能。热管导热性能虽然相对铝、铜等高导热金属来说高很多，但由于热管热传导方式是一维的，在某些应用场合会受限于较小的传热面积和较大的接触热阻，使得热管导热效能受限，影响了热管散热装置性能的进一步提升。

均热板与热管的原理与理论架构基本相同，但热流传递方式不尽相同，普通热管内部蒸汽流动的方式是近似一维的，因此热量传递的方式是线性传递；均热板内部蒸汽流动的方式是近似二维的，可以迅速将一个或多个集中点热源的热量近乎等温地均布到一个大平面上，比热管更快，更有效率，因而可迅速降低其器件温度；平面结构可以直接与目前绝大多数的电子元件表面直接接触，有效降低了电子设备发热电子元件至均热板的传导热阻，使散热系统的整体热阻明显降低。

然而，现有电子设备用均热板散热装置，液态工质仅依靠工作腔内表面烧结、丝网等毛细结构的吸液芯回流，传热过程的毛细极限、凝结极限相对比较低，导热能力和结构尺寸进一步提高较为困难；均温板散热装置与电子器件接触时，均温板散热装置只能水平方式放置，若是将电子装置侧放或以其它方向放置时，均温板散热装置因毛细力较小、液态工质回流较慢无法达到预期的散热效果，给均温板散热装置的应用带来较大的局限。

由此可见，虽然均热板散热装置的设计、制造技术不断提高，但现有的均热板散热装置仍存在液态工质回流路径单一、布置方式受限等缺陷而亟待进一步改进。

发明内容

本发明的目的在于提供一种带支撑柱结构的均热板散热装置及其制备方法。

实现本发明目的的技术方案为：一种带支撑柱结构的均热板散热装置，包括带支撑柱结构的均热板散热器、挡风板和涡流风扇，均热板散热器由波纹形散热片和均热板组成，均热板由上盖板、下盖板、复合回流结构和纳米液态工作介质组成，上盖板和下盖板焊接构成均热板的工作腔，波纹形散热片设置在上盖板上；所述复合回流结构由上盖板沟槽、第一丝网毛细吸液芯、第二丝网毛细吸液芯、下盖板沟槽和支撑柱组成，支撑柱贯穿第一丝网毛细吸液芯和第二丝网毛细吸液芯，并与上盖板、下盖板内侧表面焊接；涡流风扇设置在下盖板一端，挡风板设置在散热片和涡流风扇上端，在涡流风扇上方留有出风孔。

一种带支撑柱结构的均热板散热装置的制备方法，包括以下步骤：

步骤1，制作第一丝网毛细吸液芯、第二丝网毛细吸液芯和支撑柱；

步骤2，在波纹形散热片型材一侧加工凹槽、上盖板沟槽和安装柱，制作上盖板；

步骤3，在铝合金板一侧加工出凹槽、下盖板沟槽，预留充液口，制作均热板散热器的下盖板；

步骤4，对第一丝网毛细吸液芯、第二丝网毛细吸液芯、支撑柱、上盖板、下盖板进行除油、去氧化膜、水洗和烘干；

步骤5，在上盖板的底面及侧面铺设薄片焊料，安装支撑柱，将第一丝网毛细吸液芯扣合到上盖板的内表面，压紧状态下真空钎焊；

步骤6，将第二丝网毛细吸液芯扣合到下盖板底面及侧面，压紧状态下真空钎焊；

步骤7，将步骤5、步骤6钎焊后的上盖板、下盖板扣合在一起，通过高频扩散焊形成均热板散热器工作腔；

步骤8，检查均热板散热器工作腔的气密性；

步骤9，通过充液口向所述均热板散热器工作腔充入Al₂O₃-三氟二氯乙烷纳米液态工作介质，去除工作腔内的气体，达到规定真空度要求后，将充液口冷压变形焊封堵并焊接密封；

步骤10，在下盖板外侧加工出不同高度、尺寸的凸台，根据使用环境进行相应表面处理；