[发明专利]一种平板热管微通道复合散热器及其制造方法

说明书

本发明公开了一种平板热管微通道复合散热器，其从下到上依次包括平板热管、微通道、上层密封盖板。所述平板热管包括下层蒸发端和上层冷凝端，以及两端面之间密封形成的密闭容腔，容腔内部填充液体工质，容腔内表面分别制备一层蒸发面吸液芯和冷凝面吸液芯结构。在上层冷凝端上表面直接加工出微通道结构，下表面则制备一层冷凝面多孔吸液芯，所述微通道与上层密封盖板密封后形成微流道，通冷却液进行散热。本发明还提供了上述平板热管微通道复合散热器的制造方法。上述平板热管微通道复合散热器制造工艺简单、生产成本低，结构紧凑，体积小，减少了一层热管到翅片之间的接触界面，显著减小传热热阻，同时利用微通道液冷方式大大提高了散热效率。

技术领域

本发明涉及热管、微通道、散热器等结构技术和散热技术领域，特别涉及平板热管复合散热器。

背景技术

随着电子技术的高速发展，电子元器件功率不断增大而结构尺寸逐渐减小，电子元器件上的热流密度持续提高，由高热流度导致的元器件使用性能下降与失效等散热问题越来越严重。

平板热管和微通道散热器是两种典型的高效散热装置，具有比传统铜/铝散热器高数十倍甚至上百倍的传热性能，已经在电子元器件散热中得到应用。平板热管主要由蒸发端、冷凝端、吸液芯和工质组成，利用相变传热技术，依靠工质的蒸发和冷凝来实现热量的快速转移，同时具有良好的等温性。而微通道散热器主要包括微通道基体、密封盖板和冷却液，热量通过连接层传递到微通道结构，被微通道内流动的冷却液快速带走，具有换热面积大、微尺度效应传热强化、等温性好等显著优点。

在具体的平板热管散热器应用中，通常是将平板热管和散热器翅片分开设计制造后，利用导热硅胶将二者连接，这一方面使得散热器接触热阻增加，另一方面散热翅片的散热效率有限，从而制约了平板热管散热器散热性能的提升。

在中国专利201110280435.2中，提出了在金属散热翅片内部制造平板热管、构成冷凝端拓展型一体化平板热管散热器，有效减小接触热阻，使散热更高效。但是，无论传统平板热管散热器还是上述改进后的一体化散热器，都是利用翅片风冷散热形式将热量传导散发到电子元器件外，相比较液冷散热方式，风冷散热方式换热系数不高，冷却效果有限。

发明内容

本发明的主要目的在于克服现有技术的上述不足，提供一种平板热管微通道复合散热器及其制造方法，通过减小散热器热阻和提升换热系数来提升散热性能，满足功率型电子元器件散热。

为了解决上述的技术问题，本发明提供了一种平板热管微通道复合散热器，该平板热管微通道复合散热器从下到上依次包括层叠设置的平板热管、微通道(21)、上层密封盖板(22)；

所述平板热管进一步包括层叠设置的下层蒸发端(111)和上层冷凝端(121)；所述下层蒸发端(111)和上层冷凝端(121)密封连接，使其二者相对的两端面之间形成一密闭容腔，所述密闭容腔内部填充液体工质；

所述密闭容腔内的下表面和上表面分别制备一层蒸发面吸液芯(112)和冷凝面吸液芯(122)结构；所述蒸发面吸液芯(112)朝向冷凝面吸液芯(122)的一面均匀布置支撑柱(113)；所述微通道(21)设置在上层冷凝端(121)背向下层蒸发端(111)的一面；所述微通道(21)与上层密封盖板(22)密封后形成流体通道。

在一较佳实施例中：所述蒸发面吸液芯(112)、冷凝面吸液芯(122)分别为烧结粉末多孔结构，所述粉末为铜粉或镍粉，其粒径为25～150μm。。

在一较佳实施例中：所述微通道(21)平行排布，相邻两微通道(21)之间的间距为0.5mm-1mm。

在一较佳实施例中：所述微通道(21)的横截面为矩形、梯形、V形、圆弧形中的一种。

在一较佳实施例中：所述微通道(21)截面当量直径为0.5mm-1mm，单条微通道宽度为0.4mm-1mm，深度为0.5mm-1.5mm。