CN101929818A - 均温板及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

一种均温板，包括一形成有一密封容置腔的壳体及设置于所述壳体对应所述容置腔的内表面上的一毛细结构层，所述容置腔内填充有工作介质，所述均温板还包括一容置于所述容置腔内的支撑架，所述支撑架包括若干呈螺旋状的支撑线。与现有技术相比，本发明的均温板的容置腔内容置有支撑架，该支撑架由多个呈螺旋状的支撑线组合而成，从而对所述容置腔起到多点密集支撑的作用，进而提高均温板的结构强度、保证均温板的平面度。

Description

均温板及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种均温板，特别涉及一种用于为电子元件进行散热的均温板及其制造方法。
背景技术
诸如电脑中央处理器、北桥芯片、发光二极管等高功率电子元件朝向更轻薄短小以及多功能、更快速运行的趋势发展，其在运行时单位面积所产生的热量也随之愈来愈多，这些热量如果不能被及时有效地散去，将直接导致温度急剧上升，而严重影响发热电子元件的正常运行。为此，需要使用散热装置来对这些电子元件进行散热。
最典型的散热装置是一种鳍片式散热器，通过散热器与发热电子元件接触达成散热的目的。为适应较高的热通量，在发热电子元件与散热器之间通常加装一具有良好热传导性的均温板。该均温板的作用是将发热电子元件产生的热量先均匀分布，然后再传到散热器上，以充分发挥散热器的效能。
现有的均温板通常为一具有密封腔体结构的板体。所述密封腔体作为蒸汽运动的空腔，其内被抽成低压并装有可进行相变化的工作介质如水、乙醇、石蜡等。所述密封腔体的内表面形成有毛细结构。使用时，均温板的底板吸收发热电子元件发出的热量而令其内的工作介质蒸发成汽态，汽态的工作介质沿空腔流向均温板的顶板且与顶板接触释放出热量而冷却成液态，液态的工作介质在毛细结构的作用下回流至底板。正常工作状态下的均温板具有较好的散热效率。然而，在制造、运输、安装或使用的过程中，均温板时常会受到碰撞，由于均温板具有腔体结构，使得均温板容易受挤压而导致密封腔体变形，进而影响工作介质的蒸发效率，甚至导致密封腔体的破裂而损毁。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种在密封腔体内具有支撑结构的均温板及其制造方法。
一种均温板，包括一形成有一密封容置腔的壳体及设置于所述壳体对应所述容置腔的内表面上的一毛细结构层，所述容置腔内填充有工作介质，所述均温板还包括一容置于所述容置腔内的支撑架，所述支撑架包括若干呈螺旋状的支撑线。
一种均温板的制造方法，包括以下步骤：提供一壳体，该壳体内部具有一容置腔；在壳体对应容置腔的内表面形成一毛细结构层；通过将若干呈螺旋状的支撑线编织组合形成一支撑架，将该支撑架水平置于壳体的容置腔内；密封所述壳体的容置腔；从预留的注液孔向容置腔内注入液态工作介质、并抽真空、封口。
与现有技术相比，本发明的均温板的容置腔内容置有支撑架，该支撑架由多个呈螺旋状的支撑线组合而成，从而对所述容置腔起到多点密集支撑的作用，进而提高均温板的结构强度、保证均温板的平面度。而且，在工作介质相变化过程中支撑线还能起到引导蒸汽流动的作用，从而提升均温板的传热性能。
下面参照附图，结合具体实施例对本发明作进一步的描述。
附图说明
图1是本发明第一实施例的均温板与一散热器及电子元件的立体组合图。
图2是图1沿II-II线的剖视图。
图3是图1中均温板的支撑架的正视图。
图4是图3中支撑架的支撑线的立体图。
图5A是本发明第二实施例的均温板的支撑架的支撑线的排列示意图。
图5B是本发明第三实施例的均温板的支撑架的支撑线的排列示意图。
图5C是本发明第四实施例的均温板的支撑架的支撑线的排列示意图。
图5D是本发明第五实施例的均温板的支撑架的支撑线的排列示意图。
具体实施方式
请参阅图1及图2，本发明一实施例的均温板10用以对一发热电子元件20进行散热。所述均温板10的顶部通常还加设有一散热器30，用以将该均温板10吸收的热量散发至周围环境中去。
上述均温板10整体上为一长方板体，其包括一中空壳体11、形成于该壳体11内的一密封容置腔12、设置于所述壳体11围绕所述容置腔12的内表面上的一毛细结构层13及容置于所述容置腔12内的一支撑架14。使用时所述容置腔12内被抽成低压并装有可进行相变化的工作介质如水、乙醇、石蜡等。
所述壳体11可由铜、铝或者其它具有高导热系数的材料制成，其具有一矩形底板15及与该底板15平行设置的一矩形盖板16。所述底板15的底面与所述电子元件20相接触，且通常为该底板15的中央与该电子元件20接触，用以快速、均匀吸收该电子元件20所产生的热量。所述盖板16密封罩置于底板15上，从而该盖板16与底板15共同围置所述容置腔12。所述壳体11可通过将一金属管打扁或冲压一金属板的方式一体制成。
所述毛细结构层13覆盖于所述壳体11围绕容置腔12的整个内表面上。该毛细结构层13的毛细结构形式可为金属粉末烧结、金属丝网、纤维素、碳纳米管阵列其中的一种或者多种的结合。
请同时参阅图3至图5C，所述支撑架14水平夹置于所述壳体11的底板15与盖板16之间，其包括若干呈圆柱螺旋线状的支撑线142。优选地，所述支撑线为圆柱状金属弹簧。这些支撑线142纵横交叉相连，沿纵向、横向排列的支撑线142分别相平行、间隔设置，且沿纵向排列的支撑线142与沿横向排列的支撑线142垂直交叉相连。这样，所述支撑架14整体上为一由多个呈圆柱螺旋线状的支撑线142纵横交错组合在一起而形成网状体。交叉相连的任意二支撑线142通过其螺旋线结构相钩扣在一起(如图4所示)或者通过点焊方式而固定相连。所述支撑线142的轴向平行于所述底板15及盖板16，其相对两侧面分别抵靠底板15及盖板16的内表面上的毛细结构层13，从而起到支撑位于底板15与盖板16之间的容置腔12的作用。所述支撑架14的支撑线142的排列组合形式在不同的实施例中可以不同，如在第二实施例中支撑架14a的结构形式为支撑线142a之间相互平行的单一线形(如图5A)；在第三实施例中支撑架14b的结构形式为支撑线142b相并排设置且相邻支撑线142b之间钩扣相连的交叉网状形(如图5B)；在第四实施例中支撑架14c的结构形式为相邻支撑线142c之间首尾相接的“之”字形(如图5C)；在第五实施例中支撑架14d的结构形式为一支撑线142d沿一方形螺旋线延伸(如图5D)。
制造本发明的均温板10时，所述壳体11通过将一导热性良好的金属管打扁或金属板冲压而制成，再通过专用模具将金属粉末或金属网高温烧结，形成与壳体11围绕所述容置腔12的内表面紧密结合的毛细结构层13，通过将若干螺旋状支撑线142编织组合形成所述支撑架14，将该支撑架14置于壳体11内的容置腔12，并将壳体11两端压铆并焊接密封所述容置腔12，从预留的注液孔注入液态工作介质并经抽真空，封口，使容置腔12内形成一个被抽成低压的容置空间以容置所述工作介质，进而得到本发明的均温板10。
使用时，上述均温板10的底板15的底面紧贴发热电子元件20吸热，容置腔12内的工作介质从底板15吸热气化为蒸汽透过支撑架14的间隙上升至盖板16，工作介质在该盖板16处遇冷放出热量而冷却为液态，热量进而通过盖板16传递至散热器30最终散发出去。液态的工作介质渗透至毛细结构层13并沿该毛细结构层13流回底板15，继续进行相变化循环。
与现有技术相比，所述均温板10的容置腔12内容置有支撑架14，该支撑架14为一由多个呈圆柱螺旋线状的支撑线142纵横交错组合在一起而形成网状体，该支撑架14不仅可以对所述容置腔12起到多点密集支撑的作用，进而提高均温板10的结构强度、保证产品的平面度，还能起到在工作介质相变化过程中引导蒸汽流动的作用，从而提升均温板10的传热性能。另外，由于该支撑架14点支撑金属壳体11的底板15与盖板16，在保证均温板10的支撑强度较好的同时，与发热源接触界面之间的热阻较小，较少影响均温板10的传热性能。

Claims (11)

1.一种均温板，包括一形成有一密封容置腔的壳体及设置于所述壳体对应所述容置腔的内表面上的一毛细结构层，所述容置腔内填充有工作介质，其特征在于：所述均温板还包括一容置于所述容置腔内的支撑架，所述支撑架包括若干呈螺旋状的支撑线。
2.如权利要求1所述的均温板，其特征在于：所述支撑线为圆柱状金属弹簧。
3.如权利要求1所述的均温板，其特征在于：所述支撑线沿其轴线水平容置于所述容置腔内。
4.如权利要求1所述的均温板，其特征在于：所述支撑线纵横交叉设置，使得所述支撑架整体上为一网状体。
5.如权利要求1所述的均温板，其特征在于：所述支撑线相互平行、间隔设置。
6.如权利要求1所述的均温板，其特征在于：所述支撑线相并排设置且相邻二支撑线之间交叉钩扣在一起。
7.如权利要求1所述的均温板，其特征在于：相邻所述二支撑线之间首尾相接，使得所述支撑架整体上呈“之”字形。
8.如权利要求1所述的均温板，其特征在于：所述支撑架为一支撑线整体上沿一方形螺旋线延伸。
9.如权利要求1所述的均温板，其特征在于：所述壳体包括一底板及与该底板平行设置的一盖板，所述支撑线夹置于所述底板与盖板之间。
10.如权利要求1所述的均温板，其特征在于：所述支撑线之间通过编织组合或者点焊方式以固定连接。
11.一种制造权利要求1至10中任一项所述的均温板的方法，其包括如下步骤：
提供一壳体，该壳体内部具有一容置腔；
在壳体对应容置腔的内表面形成一毛细结构层；
通过将若干呈螺旋状的支撑线组合形成一支撑架，将该支撑架水平置于壳体的容置腔内；
密封所述壳体的容置腔；
从预留的注液孔向容置腔内注入液态工作介质，并抽真空、封口。
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