CN109244048A - 热超导板及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种热超导板及其制造方法，所述热超导板包括：第一盖板；第二盖板，包括盖板主体及环形凸沿，环形凸沿与盖板主体一体连接；第一盖板贴置于环形凸沿远离盖板主体的表面上，以于第一盖板与盖板主体之间形成密封腔室；至少一导流板，位于密封腔室内；导流板包括若干个沿第一方向间隔排布且沿第二方向延伸的凸部，第一方向上相邻凸部的底部一体连接，且凸部内侧及相邻凸部之间具有间隙，以使得导流板与第一盖板及第二盖板之间形成相互连通的密封通道；密封通道内填充有传热工质。本发明所述的热超导板具有均温性好、热扩散能力强、热阻小、散热效率高、散热能力大、结构紧凑、体积小、重量轻及应用范围广等有益效果。

Description

热超导板及其制造方法

技术领域

本发明属于传热技术领域，特别是涉及一种热超导板及其制造方法。

背景技术

随着电力电子技术的快速发展，模块化、集成化、轻量化、低成本化和高可靠性的要求越来越高，因此在太阳能逆变器、不间断电源(UPS)、充电桩、功率变换器(PCS)、有源电力滤波器(APF)、静态无功补偿器(SVG)、变频器等电力设备上普遍采用MosFET(金属氧化物半导体场效应晶体管)、Diode(二极管)、IGBT(绝缘栅双极型晶体管)、CPU、GPU(图形处理器)及算力板等功率器件。由于这些功率元器件的集成度越来越高，功率密度也越来越大，在工作时自身产生的热量也越来越大，热流密度越来越高，若不能及时快速将功率器件产生的热导出并散除，会导致功率器件中的芯片温度升高，轻则造成效能降低，缩短使用寿命，重则会导致功率器件的失效和芯片的烧毁炸管。因此解决大功率器件高热流密度散热问题一直是困扰大功率器件封装厂商和使用厂商的核心问题之一。

目前，普遍采用自然对流或强制对流的铝制散热器进行散热，但随着大功率器件性能的提升，其单个器件热流密度的增加，以及对体积小和重量轻的要求的提高，常规铝散热器已不能满足高热流密度大功率模块的散热需求。因此迫切需要开发一种能快速高效导热的技术。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种热超导板及其制造方法，用于解决现有技术中的铝制散热器不能满足高热流密度大功率模块的散热需求的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种热超导板，所述热超导板包括：

第一盖板；

第二盖板，包括盖板主体及环形凸沿，所述环形凸沿与所述盖板主体一体连接；所述第一盖板贴置于所述环形凸沿远离所述盖板主体的表面上，以于所述第一盖板与所述盖板主体之间形成密封腔室；

至少一导流板，位于所述密封腔室内；所述导流板包括若干个沿第一方向间隔排布且沿第二方向延伸的凸部，其中，所述第一方向与所述第二方向相垂直，所述第一方向上相邻所述凸部的底部一体连接，且所述凸部内侧及相邻所述凸部之间具有间隙，以使得所述导流板与所述第一盖板及所述第二盖板之间形成相互连通的密封通道；所述密封通道内填充有传热工质。

作为本发明的热超导板的一种优选方案，所述导流板的高度与所述环形凸沿的高度相同。

作为本发明的热超导板的一种优选方案，所述热超导板还包括：

第一焊料层，位于所述第一盖板与所述环形凸沿及所述导流板之间，以将所述第一盖板与所述环形凸沿及所述导流板焊接在一起；

第二焊料层，位于所述盖板主体与所述导流板之间，并位于所述环形凸沿与所述导流板及所述第一焊料层之间，以将所述第二盖板与所述导流板及所述第一盖板焊接在一起。

作为本发明的热超导板的一种优选方案，所述环形凸沿的一侧设有贯穿环形凸沿侧壁的灌装孔。

作为本发明的热超导板的一种优选方案，所述导流板的长度与所述环形凸沿内侧的长度相同，且所述导流板的宽度与所述环形凸沿内侧的宽度相同；所述凸部的侧壁均设有若干个导流孔，所述导流孔沿所述导流板的厚度方向贯穿所述导流板。

作为本发明的热超导板的一种优选方案，所述导流板包括：

若干个沿所述第二方向平行排布的导流条，所述导流条包括若干个沿所述第一方向间隔排布的所述凸部；位于两侧的所述导流条与所述环形凸沿的内侧相接触；

连接部，位于所述导流条的两端，且与若干个所述导流条均呈一体连接；所述连接部远离所述导流条的一侧与所述环形凸沿的内侧相接触。

作为本发明的热超导板的一种优选方案，所述凸部的侧壁均设有导流孔，所述导流孔沿所述导流条的厚度方向贯穿所述导流条。

作为本发明的热超导板的一种优选方案，相邻两排所述导流条上的所述凸部一一对应设置或错位设置。

作为本发明的热超导板的一种优选方案，所述热超导板包括至少两块所述导流板，所述导流板的长度与所述环形凸沿内侧的长度相同，且相邻所述导流板之间具有间隙，以于相邻所述导流板之间形成所述传热工质的第一平衡通道，所述第一平衡通道沿所述第一方向延伸。

作为本发明的热超导板的一种优选方案，所述凸部的侧壁均设有若干个导流孔，所述导流孔沿所述导流板的厚度方向贯穿所述导流板。

作为本发明的热超导板的一种优选方案，沿所述导流板的排布方向，与所述环形凸沿邻近的一所述导流板与所述环形凸沿具有间隙，以于所述导流板与所述环形凸沿之间形成所述传热工质的第二平衡通道，所述第二平衡通道沿所述第一方向延伸。

作为本发明的热超导板的一种优选方案，所述热超导板包括至少两块所述导流板，所述导流板的长度与所述环形凸沿内侧的长度相同，且相邻所述导流板之间具有间隙，以于相邻所述导流板之间形成所述传热工质的第一平衡通道，所述第一平衡通道沿所述第一方向延伸；所述导流板包括：

若干个沿所述第二方向平行排布的导流条，所述导流条包括若干个沿所述第一方向间隔排布的所述凸部；

连接部，位于所述导流条的两端，且与若干个所述导流条均呈一体连接；所述连接部远离所述导流条的一侧与所述环形凸沿的内侧相接触。

作为本发明的热超导板的一种优选方案，所述凸部的侧壁均设有导流孔，所述导流孔沿所述导流条的厚度方向贯穿所述导流条。

作为本发明的热超导板的一种优选方案，相邻两排所述导流条上的所述凸部一一对应设置或错位设置。

作为本发明的热超导板的一种优选方案，沿所述导流板的排布方向，与所述环形凸沿邻近的一所述导流板与所述环形凸沿具有间隙，以于所述导流板与所述环形凸沿之间形成所述传热工质的第二平衡通道，所述第二平衡通道沿所述第一方向延伸。

作为本发明的热超导板的一种优选方案，所述导流板内设有至少一预留间隙；所述热超导板还包括至少一垫块，所述垫块位于所述预留间隙内；所述垫块的高度与所述导流板的高度相同，且所述垫块内设有沿其高度方向贯通的第一安装通孔；所述第一盖板上还设有至少一沿其厚度方向贯通的第二安装通孔，所述第二安装通孔与所述第一安装通孔对应设置；所述第二盖板上还设有至少一沿其厚度方向贯通的第三安装通孔，所述第三安装通孔与所述第一安装通孔对应设置。

作为本发明的热超导板的一种优选方案，所述导流板内设有至少一预留间隙；所述第一盖板或所述第二盖板上设有至少一冲压凸台，所述冲压凸台自所述第一盖板或所述第二盖板的内表面凸设于所述预设间隙内，所述冲压凸台的高度与所述导流板的高度相同，且所述冲压凸台内设有沿其高度方向贯通的第一安装通孔，所述第二盖板或所述第一盖板上还设有至少一沿其厚度方向贯通的第二安装通孔，所述第二安装通孔与所述第一安装通孔对应设置。

本发明还提供一种热超导板的制造方法，所述热超导板的制造方法包括如下步骤：

1)提供第一盖板、第二盖板及至少一导流板；所述第二盖板包括盖板主体及环形凸沿，所述环形凸沿与所述盖板主体一体连接；所述导流板包括若干个沿第一方向间隔排布且沿第二方向延伸的凸部，其中，所述第一方向与所述第二方向相垂直，所述第一方向上相邻所述凸部的底部一体连接，且所述凸部内侧及相邻所述凸部之间具有间隙；

2)将第一焊料层复合于所述第一盖板的表面；

3)将所述导流板置于所述环形凸沿内侧；

4)将第二焊料层复合于所述环形凸沿远离所述盖板主体的表面及所述导流板的表面；

5)将所述第一盖板经由所述第一焊料层帖置于所述第二盖板上；

6)将步骤5)得到的结构置于真空焊接炉或气氛保护炉中加热焊接，以使得所述第一盖板与所述导流板及所述第二盖板焊接在一起，以于所述第一盖板与所述第二盖板之间形成有密封腔室，所述导流板位于所述密封腔室内，所述导流板与所述第一盖板及所述第二盖板之间形成有相互连通的密封通道；

7)向所述密封通道内注入传热工质，并将灌装孔密封。

作为本发明的热超导板的制造方法的一种优选方案，步骤7)之后，还包括将所述第一盖板及所述第二盖板减薄的步骤。

作为本发明的热超导板的制造方法的一种优选方案，步骤7)中，向所述密封通道内注入所述传热工质之前，还包括将所述密封通道内抽为真空的步骤。

如上所述，本发明的热超导板及其制造方法，具有以下有益效果：

1.均温：热超导板可使整个板面各区域温度均匀；

2.热扩散能力强：可以解决高热流密度和大热量功率器件热量集中的问题；

3.不受低温的限制：可在零下40℃正常工作，因此解决水冷散热在冬天高寒地区低温下的需要加热循环液体的缺陷，以及热管散热器在冬天低温下失效的技术难题，有更好的工作适应性能；

4.双面平结构，热源直接帖附在热超导板表面，热阻小；散热翅片可方便焊接在热源贴合面以外区域，散热效率高，散热能力大，结构紧凑，体积小，重量轻；

5.应用范围广：可用作风冷散热导热板、液冷散热导热板、风冷与液冷组合的散热板，以及气-气热交换板，或气-液热交换板，或液-液热交换板；

6.热超导板内部为密封腔体，并焊接有导流板，导流板把两侧盖板焊接在一起，即起到加强作用，使两侧盖板厚度可以减薄，承压能力增大，强度提高，减轻热超导板的重量和厚度，又增加内部的换热面积，增强热超导散热能力。

附图说明

图1显示为本发明实施例一中提供的热超导板的爆炸结构示意图。

图2显示为本发明实施例一中提供的热超导板的立体结构示意图。

图3显示为本发明实施例一中提供的热超导板边缘部分的局部截面结构示意图。

图4至图9显示为本发明实施例一中提供的热超导板中不同示例的导流板的结构示意图；其中，图5为图4的正视图，图7为图6的正视图，图9为图8的正视图。

图10显示为本发明实施例二中提供的具有预留间隙的热超导板的爆炸结构示意图。

图11显示为本发明实施例二中提供的热超导板热超导板的立体结构示意图。

图12显示为本发明实施例二中提供的热超导板边缘部分的局部截面结构示意图。

图13显示为本发明实施例二中提供的热超导板具有垫块部分的局部截面结构示意图。

图14显示为本发明实施例二中提供的热超导板具有冲压凸台部分的局部截面结构示意图。

图15显示为本发明实施例三中提供的热超导板的爆炸结构示意图。

图16显示为本发明实施例三中提供的热超导板中导流板位于第二盖板的环形凸沿内侧的俯视结构示意图。

图17显示为本发明实施例四中提供的具有预留间隙及垫块的热超导板的爆炸结构示意图。

图18显示为本发明实施例四中提供的热超导板中具有预留间隙及垫块的导流板位于第二盖板的环形凸沿内侧的俯视结构示意图。

图19显示为本发明实施例四中提供的具有预留间隙及冲压凸台的热超导板的爆炸结构示意图。

图20显示为本发明实施例五中提供的热超导板的制造方法的流程图。

元件标号说明

11 第一盖板

12 第一焊料层

21 第二盖板

211 盖板主体

212 环形凸沿

22 第二焊料层

3 导流板

31 凸部

311 导流孔

32 导流条

33 连接部

34 预留间隙

4 密封通道

41 传热工质

51 第一平衡通道

52 第二平衡通道

6 垫块

71 第一安装通孔

72 第二安装通孔

73 第三安装通孔

8 冲压凸台

9 灌装管

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。

请参阅图1至图20。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，虽图示中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的形态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局形态也可能更为复杂。

实施例一

请参阅图1至图9，本发明提供一种热超导板，所述热超导板包括：第一盖板11、第二盖板21及至少一导流板3；其中，所述第二盖板21包括盖板主体211及环形凸沿212，所述环形凸沿212与所述盖板主体211一体连接；所述第一盖板11贴置于所述环形凸沿212远离所述盖板主体211的表面上，以于所述第一盖板11与所述盖板主体211之间形成密封腔室(未示出)；所述导流板3位于所述密封腔室内，所述导流板3包括若干个沿第一方向间隔排布且沿第二方向延伸的凸部31，其中，所述第一方向与所述第二方向相垂直，所述第一方向上相邻所述凸部31的底部一体连接，且所述凸部31下方及相邻所述凸部31之间具有间隙，以使得所述导流板3与所述第一盖板组11及所述第二盖板21之间形成相互连通的密封通道4；所述密封通道4内填充有传热工质41。需要说明的是，图4、图6及图8中的箭头a表示的方向即为所述第一方向，箭头b表示的方向即为所述第二方向；所述第一方向可以为所述导流板3的长度方向，此时所述第二方向为所述导流板3的宽度方向，所述第一方向也可以为所述导流板3的宽度方向，此时所述第二方向为所述导流板3的长度方向。

需要说明的是，所述第二盖板21为由一平面板材冲压而成的结构，在所述盖板主体211四周形成与其一体连接的所述环形凸沿212的同时，所述第二盖板21形成有所述环形凸沿212的表面形成有位于所述环形凸沿212内侧的凹槽，所述第一盖板11贴置于所述环形凸沿212上之后，所述凹槽被密封，即构成了所述密封腔室。

需要说明的是，热超导传热技术包括在密闭的相互连通的微槽道系统内充装工作介质，通过工作介质的蒸发与冷凝相变实现热超导传热的热管技术；及通过控制密闭体系中工作介质微结构状态，即在传热过程中，液态介质的沸腾(或气态介质的冷凝)被抑制，并在此基础上达到工质微结构的一致性，而实现高效传热的相变抑制(PCI)传热技术。本实施例中，所述热超导板可以为相变抑制散热板，此时，所述热超导板内的所述传热工质在传热的过程中沸腾或冷凝被抑制，并在此基础上达到工质微结构的一致性而实现传热。本实施例中，所述热超导板也可以为热管传热板，此时，所述热超导板内的所述传热工质在传热过程中连续进行蒸发吸热与冷凝放热的相变循环来实现快速传热。

作为示例，所述传热工质为流体，优选地，所述传热工质可以为气体或液体或气体与液体的混合物，更为优选地，本实施例中，所述传热工质为液体与气体的混合物。

具体的所述第一方向上相邻所述凸部31的底部一体连接，且所述凸部31下方及相邻所述凸部31之间具有间隙，这样就可以使得所述导流板3沿其长度方向呈交替间隔的凸凹状排布。

作为示例，如图3所示，所述热超导板还包括第一焊料层12及第二焊料层22；其中，所述第一焊料层12位于所述第一盖板11与所述环形凸沿212及所述导流板3之间，以将所述第一盖板11与所述环形凸沿212及所述导流板3焊接在一起；所述第二焊料层22位于所述盖板主体211与所述导流板3之间，并位于所述环形凸沿212与所述导流板3及所述第一焊料层12之间，以将所述第二盖板21与所述导流板3及所述第一盖板11焊接在一起。

作为示例，所述导流板3的高度与所述环形凸沿212的高度相同。将所述导流板3的高度设置为与所述环形凸沿212的高度相同，可以确保所述导流板3与所述第一焊料层12及所述第二焊料层22的焊接面积达到最大，从而增加焊接强度。

作为示例，如图1所示，所述环形凸沿212的一侧设有贯穿侧壁的灌装孔14。所述第一盖板11、所述第二盖板21与导流板3焊接在一起后，将一灌装管9的一端插入所述灌装孔14即可向所述密封通道4内填充所述传热工质41。填充好所述传热工质41后，应将所述灌装孔14封闭以使得所述密封通道4实现密封。

在一示例中，所述导流板3可以为但不仅限于一块板材冲压而成，如图1及图4所示，所述导流板3的长度与所述环形凸沿212内侧的长度相同，且所述导流板3的宽度与所述环形凸沿212内侧的宽度相同；所述凸部31的侧壁均设有若干个导流孔311，所述导流孔311沿所述导流板3的厚度方向贯穿所述导流板3。具体的，如图4及图5所示，沿所述第一方向，所述导流板3可以呈方波状延伸，即所述导流板3包括若干个沿第一方向间隔排布的所述凸部31，且沿所述第一方向上相邻所述凸部31的底部相互连接，且相邻所述凸部31之间呈凹状。当然，在其他示例中，所述导流板3沿所述第一方向也可以呈波浪状延伸，但优选为所述导流板3沿所述第一方向呈方波状延伸，这样可以确保所述导流板3的上表面(即所述凸部31的顶面)及下表面(即相邻所述凸部31之间的凹部的底面)均呈平面状，这样可以确保所述导流板3与所述第一焊料层12及所述第二焊料层22的接触面积尽可能大，从而提高焊接强度。所述第一盖板11、所述第二盖板21及所述导流板3焊接在一起后，所述导流板3的凸部31与所述第二焊料层22之间的间隙、所述凸部31之间的凹陷处与所述第一焊料层12之间的间隙及所述导流孔311共同构成所述密封通道4。在该示例中，所述凸部31沿所述第二方向贯穿所述导流板3，即所述凸部31沿所述第二方向延伸贯穿所述导流板3，亦即所述凸部31的长度与所述第二方向相同。各所述凸部31上均设有若干个所述导流孔311，各所述凸部31上的所述导流孔311沿所述凸部31的延伸方向呈单行或多行间隔排布，且各所述凸部31两侧的侧壁上均设有所述导流孔311。各所述凸部31上的所述导流孔311可以如图4所示的一一对应设置，也可以错位排布。由于沿所述第二方向上所述导流板3与所述第一焊料层12及所述第二焊料层22之间具有足够的间隙，所述传热工质41在沿所述第二方向上的流动非常顺畅，而所述传热工质41沿所述第一方向(即所述凸部31间隔排布的方向)上的流通受阻，通过在所述凸部31上设置所述导流孔311，可以增加所述传热工质41沿所述第一方向的流动，从而增加沿所述第一方向上的传热效果，使得所述传热工质41在沿所述第一方向及沿所述第二方向具有几乎相同的流动性，使得整个所述热超导板各个方向具有相同的散热效果，从而使得所述热超导板各个区域的温度相同，进而有效避免由于某一个或多个方向散热效果不佳而造成所述热超导板局部区域过热现象的发生。

在另一示例中，如图6及图7所示，所述导流板3包括：若干个沿所述第二方向平行排布的导流条32，所述导流条32包括若干个沿所述第一方向间隔排布的所述凸部31；位于两侧的所述导流条32与所述环形凸沿212的内侧相接触；连接部33，所述连接部33位于所述导流条32的两端，且与若干个所述导流条32均呈一体连接；所述连接部33远离所述导流条32的一侧与所述环形凸沿212的内侧相接触。在该示例中，所述导流板3的宽度与所述环形凸沿212内侧的宽度相同，所述导流板3的长度与所述环形凸沿212内侧的长度相同。所述导流条32沿所述第一方向(一般为所述导流条32的长度方向)可以呈方波状延伸，也可以呈波浪状延伸，即所述导流条32包括若干个沿所述第一方向间隔排布的所述凸部31，沿所述第一方向上相邻所述凸部31的底部相互连接，且相邻所述凸部31之间呈凹状。优选地，本实施例中，所述导流条32沿所述第一方向呈方波状延伸，这样可以确保所述导流条32的上表面及下表面均为平面，即确保所述导流板3的上表面(即所述凸部31的顶面)及下表面(即与所述凸部31的顶部相对的表面)均呈平面状，这样可以确保所述导流板3与所述第一焊料层12及所述第二焊料层22的接触面积尽可能大，从而提高焊接强度。所述第一盖板11、所述第二盖板21及所述导流板3焊接在一起后，所述导流条32的凸部31与所述第二焊料层22之间的间隙、所述凸部31之间的凹陷处与所述第一焊料层12之间的间隙及相邻所述导流条32之间的间隙共同构成所述密封通道4。

作为示例，相邻两排所述导流条32上的所述凸部31可以一一对应设置，即沿所述第二方向(即所述导流条32排布的方向)，各条所述导流条32上的所述凸部31一一对应设置。当然，在其他示例中，相邻两排所述导流条32上的所述凸部31还可以错位设置，所谓相邻两排所述导流条32上的所述凸部31错位设置是指，相邻两排所述导流条32上的所述凸部31的侧边错开，如图6及图7所示；相邻两排所述导流条32的凸部31错位的距离可以小于所述凸部31的宽度，如图6及图7所示，相邻两排所述导流条32的凸部31错位的距离也可以等于所述凸部31的宽度，此时，一排所述导流条32的凸部31与与其相邻的一排所述导流条32的凸部31之间的凹陷处对齐。需要说明的是，相邻两排所述导流条32上的所述凸部31错位设置时，隔排所述导流条32上的所述凸部31一一对应设置，即奇数排所述导流条32上的所述凸部31与偶数排所述导流条32上的所述凸部31错位设置，且各奇数排所述导流条32上的所述凸部31一一对应设置，各偶数排所述导流条32上的所述凸部31也一一对应设置。

作为示例，如图8及图9所示，所述凸部31的侧壁均可以设有导流孔311，所述导流孔311沿所述导流条32的厚度方向贯穿所述导流条32。由于沿所述第二方向上所述导流条与所述第一焊料层12及所述第二焊料层22之间具有足够的间隙，所述传热工质41在沿所述第二方向上的流动非常顺畅，而所述传热工质41沿所述第一方向(即所述导流条32延伸的方向)的流通受阻，通过在所述凸部31上设置所述导流孔311，可以增加所述传热工质41沿所述第一方向的流动，从而增加沿所述第一方向上的传热效果，使得所述传热工质41沿所述第一方向及沿所述第二方向具有几乎相同的流动性，使得整个所述热超导板各个方向具有相同的散热效果，从而使得所述热超导板各个区域的温度相同，进而有效避免由于某一个或多个方向散热效果补交而造成所述热超导板局部区域过热现象的发生。

作为示例，各所述导流条32上的各所述凸部32两侧的所述侧壁上均设有所述导流孔311，沿所述导流条32延伸的方向，各所述凸部32上的所述导流孔311可以如图8所示的一一对应设置，也可以错位排布。

实施例二

请结合图1至图9参阅图10至图14，本实施例还提供一种热超导板，本实施例中所述的热超导板的结构与实施例一中所述的热超导板的结构大致相同，二者的区别在于：本实施例中所述的热超导板相较于实施例一中所述的热超导板在所述导流板3内增设有至少一预留间隙34，同时，所述热超导板还包括至少一垫块6或所述第一盖板11或所述第二盖板21上设有至少一冲压凸台8。本实施例中所述的热超导板的其他结构与实施例一中所述的热超导板的其他结构完全相同，具体请参阅实施例一，此处不再累述。

在一示例中，如图10至图13所示，所述热超导板中的所述导流板3内设有若干个所述预留间隙34，其中，图10以所述导流板3中设有4个所述预留间隙34作为示例，且为了便于显示所述预留间隙34，图10未示意出所述垫块6，在实际示例中，所述预留间隙34的数量不以此为限；所述热超导板还包括若干个所述垫块6，所述垫块6的数量与所述预留间隙34的数量相同，且所述垫块6一一对应的设置于各所述预留间隙34内；所述垫块6的高度与所述导流板3的高度相同，且各所述垫块6内均设有沿其高度方向贯通的第一安装通孔71；所述第一盖板11上还设有若干个沿所述第一盖板11的厚度方向贯通的第二安装通孔72，所述第二安装通孔72的数量与所述第一安装通孔71的数量相同，且所述第二安装通孔72与所述第一安装通孔71一一对应设置；所述第二盖板21上还设有若干个沿所述第二盖板21厚度方向贯通的第三安装通孔73，所述第三安装通孔73的数量与所述第一安装通孔71的数量相同，且所述第三安装通孔73与所述第一安装通孔71一一对应设置。需要说明的是，为了便于示出所述预留间隙34，图10中并未示意出所述垫块6，同时，为了便于显示，图10中并未示意出所述第一焊料层12及所述第二焊料层22。由于所述热超导板的表面需要安装固定发热的功率器件，又所述热超导板内的传热管路为密封管路，不能在所述热超导板对饮所述密封通道4的地方直接打安装固定孔，以防止所述密封通道4内的所述传热工质41泄露；本发明通过在所述导流板3内预留所述预留间隙34，并在所述预留间隙34内设置于所述导流板3的高度相同的所述垫块6，在所述垫块6内形成有所述第一安装通孔71，这样在所述第一盖板11上形成所述第二安装通孔72并在所述第二盖板21上形成所述第三安装通孔73之后就可以在借助螺栓等固定装置的前提下利用所述第一安装通孔71、所述第二安装通孔72及所述第三安装通孔73将所述功率器件固定于所述热超导板上，同时，又可以确保所述密封通道4处于密封状态，所述传热工质41不会泄露。

在另一示例中，如图,14所示，所述热超导板的所述导流板3内设有若干个所述预留间隙34；所述第一盖板11或所述第二盖板21上设有若干个所述冲压凸台8，其中，图14中以所述第二盖板21上设有若干个所述冲压凸台8作为示例；所述冲压凸台8自所述第一盖板11或所述第二盖板21的内表面凸设于所述预设间隙34内，所述冲压凸台8的高度与所述导流板3的高度相同，所述冲压凸台8的数量与所述预留间隙34的数量相同，与所述预留间隙34一一对应设置，且所述冲压凸台8内设有沿其高度方向贯通的第一安装通孔71，所述第二盖板21或所述第一盖板11上还设有若干个沿其厚度方向贯通的第二安装通孔72，所述第二安装通孔72与所述第一安装通孔71的数量相同，且与所述第一安装通孔71一一对应设置。需要说明的是，若所述冲压凸台8设置于所述第二盖板21上，则所述第二安装通孔72位于所述第一盖板11上，如图14所示；若所述冲压凸台8设置于所述第一盖板11上，则所述第二安装通孔72位于所述第二盖板21上。本发明通过在所述导流板3内预留所述预留间隙34，并在所述第一盖板11或所述第二盖板12上设置若干个凸设于所述预设间隙34内、且与所述导流板3的高度相同的所述冲压凸台8，在所述冲压凸台8内设有所述第一安装通孔71，这样，在所述第二盖板21或所述第一盖板11上设置所述第二安装通孔72之后就可以在借助螺栓等固定装置的前提下利用所述第一安装通孔71及所述第二安装通孔72将所述功率器件固定于所述热超导板上，同时，又可以确保所述密封通道4处于密封状态，所述传热工质41不会泄露。

需要说明的是，图10至图14中，所述导流板3均为在如实施例一中图4及图5所示的所述导流板3内设置所述预留间隙34后的一整块所述导流板，当然，在其他示例中，所述导流板3还可以为再如实施例一中图6至图9所示的所述导流板3内设置所述预留间隙34后的导流板。

实施例三

请结合图1至图13参阅图15及图16，本实施例还提供一种热超导板，本实施例中所述的热超导板的结构与实施例一中所述的热超导板的结构大致相同，二者的区别在于：实施例一中所述的热超导板中所述的导流板3的数量为一块，而本实施例中所述的导流板3的数量至少为两块，且相邻所述导流板3之间具有间隙，以于相邻所述导流板3之间形成所述传热工质41的第一平衡通道51，所述第一平衡通道51沿所述第一方向延伸，即所述第一平衡通道51的延伸方向与所述第一方向相平行。本实施例中所述的热超导板的其他结构与实施例二中所述的热超导板的其他结构完全相同，具体请参阅实施例一，此处不再累述。

作为示例，沿所述导流板3的排布方向，与所述环形凸沿212邻近的一所述导流板3与所述环形凸沿212具有间隙，以于所述导流板3与所述环形凸沿212之间形成所述传热工质41的第二平衡通道52，所述第二平衡通道52沿所述第一方向延伸，即所述第二平衡通道52的延伸方向与所述凸部31的端面相平行。所述第一平衡通道51可以作为气液平衡通道，以增强气体状态的所述传热工质41、液体状态的所述传热工质41或气液混合状态的所述传热工质41沿所述热超导板3长度方向上的流动；所述第二平衡通道52可以作为液体平衡通道，以增强液体状态的所述传热工质41沿所述第一方向的流动。由于所述热超导板3中沿所述第二方向为主要的通道方向，而沿所述第一方向上所述传热工质41的流动阻力较大，流动性较差，通过增设所述第一平衡通道51及所述第二平衡通道52，可以增强所述传热工质41沿所述第一方向的流动性，使得整个所述热超导板各个方向具有相同的散热效果，从而使得所述热超导板各个区域的温度相同，进而有效避免由于某一个活多个方向散热效果不佳而造成所述热超导板局部区域过热现象的发生。

需要说明的是，本实施例中所述的导流板3内形成的所述预留间隙34位于与所述第二平衡通道52最邻近的所述导流板3内，如图15及图16所示。其中，图15及图16以所述导流板3为在实施例一中图6及图7所示的热超导板3包括若干个所述导流条32及连接部33的导流板作为示例，所述导流板3的数量为两个；当然，在其他示例中，所述导流板3还可以为在如实施例一中图4及图5或图8及图9所示的导流板3。所述导流板3的数量可以根据实际需要设定，并不限定于两个。

需要进一步说明的是，所述预留间隙34的排布方式可以根据实际需要进行排布，譬如，若干个所示预留间隙34可以如图12及图16所示的呈一字排布，也可以如实施例二中图10所示的呈阵列排布。

实施例四

请结合图1至图16参阅图17至图19，本实施例还提供一种热超导板，本实施例中所述的热超导板的结构与实施例三中所述的热超导板的结构大致相同，二者的区别在于：本实施例中所述的热超导板相较于实施例三中所述的热超导板在所述导流板3内增设有至少一预留间隙34，同时，所述热超导板还包括至少一垫块6或所述第一盖板11或所述第二盖板21上设有至少一冲压凸台8。本实施例中所述的热超导板的其他结构与实施例一中所述的热超导板的其他结构完全相同，具体请参阅实施例三，此处不再累述。

在一示例中，如图17至图18所示，所述热超导板中的所述导流板3内设有若干个所述预留间隙34，在实际示例中，所述预留间隙34的数量不以此为限；所述热超导板还包括若干个所述垫块6，所述垫块6的数量与所述预留间隙34的数量相同，且所述垫块6一一对应的设置于各所述预留间隙34内；所述垫块6的高度与所述导流板3的高度相同，且各所述垫块6内均设有沿其高度方向贯通的第一安装通孔71；所述第一盖板11上还设有若干个沿所述第一盖板11的厚度方向贯通的第二安装通孔72，所述第二安装通孔72的数量与所述第一安装通孔71的数量相同，且所述第二安装通孔72与所述第一安装通孔71一一对应设置；所述第二盖板21上还设有若干个沿所述第二盖板21厚度方向贯通的第三安装通孔73，所述第三安装通孔73的数量与所述第一安装通孔71的数量相同，且所述第三安装通孔73与所述第一安装通孔71一一对应设置。需要说明的是，为了便于显示，图10中并未示意出所述第一焊料层12及所述第二焊料层22。由于所述热超导板的表面需要安装固定发热的功率器件，又所述热超导板内的传热管路为密封管路，不能在所述热超导板对饮所述密封通道4的地方直接打安装固定孔，以防止所述密封通道4内的所述传热工质41泄露；本发明通过在所述导流板3内预留所述预留间隙34，并在所述预留间隙34内设置于所述导流板3的高度相同的所述垫块6，在所述垫块6内形成有所述第一安装通孔71，这样在所述第一盖板11上形成所述第二安装通孔72并在所述第二盖板21上形成所述第三安装通孔73之后就可以在借助螺栓等固定装置的前提下利用所述第一安装通孔71、所述第二安装通孔72及所述第三安装通孔73将所述功率器件固定于所述热超导板上，同时，又可以确保所述密封通道4处于密封状态，所述传热工质41不会泄露。

在另一示例中，如图19所示，所述热超导板的所述导流板3内设有若干个所述预留间隙34；所述第一盖板11或所述第二盖板21上设有若干个所述冲压凸台8，其中，图19中以所述第二盖板21上设有若干个所述冲压凸台8作为示例；所述冲压凸台8自所述第一盖板11或所述第二盖板21的内表面凸设于所述预设间隙34内，所述冲压凸台8的高度与所述导流板3的高度相同，所述冲压凸台8的数量与所述预留间隙34的数量相同，与所述预留间隙34一一对应设置，且所述冲压凸台8内设有沿其高度方向贯通的第一安装通孔71，所述第二盖板21或所述第一盖板11上还设有若干个沿其厚度方向贯通的第二安装通孔72，所述第二安装通孔72与所述第一安装通孔71的数量相同，且与所述第一安装通孔71一一对应设置。需要说明的是，若所述冲压凸台8设置于所述第二盖板21上，则所述第二安装通孔72位于所述第一盖板11上，如图19所示；若所述冲压凸台8设置于所述第一盖板11上，则所述第二安装通孔72位于所述第二盖板21上。本发明通过在所述导流板3内预留所述预留间隙34，并在所述第一盖板11或所述第二盖板12上设置若干个凸设于所述预设间隙34内、且与所述导流板3的高度相同的所述冲压凸台8，在所述冲压凸台8内设有所述第一安装通孔71，这样，在所述第二盖板21或所述第一盖板11上设置所述第二安装通孔72之后就可以在借助螺栓等固定装置的前提下利用所述第一安装通孔71及所述第二安装通孔72将所述功率器件固定于所述热超导板上，同时，又可以确保所述密封通道4处于密封状态，所述传热工质41不会泄露。

需要说明的是，图17至图19中，所述导流板3均为在如实施例一中图6及图7所示的所述导流板3内设置所述预留间隙34后的3包括若干个所述导流条32及连接部33的导流板作为示例，当然，在其他示例中，所述导流板3还可以为在如实施例一中图4及图5或图8及图9所示的导流板3。所述导流板3的数量可以根据实际需要进行设定，并不限定于两个。

实施例五

请结合图1至图19参阅图20，本发明还提供一种热超导板的制造方法，所述热超导板的制造方法包括如下步骤：

1)提供第一盖板、第二盖板及至少一导流板；所述第二盖板包括盖板主体及环形凸沿，所述环形凸沿与所述盖板主体一体连接；所述导流板包括若干个沿第一方向间隔排布且沿第二方向延伸的凸部，其中，所述第一方向与所述第二方向相垂直，所述第一方向上相邻所述凸部的底部一体连接，且所述凸部内侧及相邻所述凸部之间具有间隙；

2)将第一焊料层复合于所述第一盖板的表面；

3)将所述导流板置于所述环形凸沿内侧；

4)将第二焊料层复合于所述环形凸沿远离所述盖板主体的表面及所述导流板的表面；

5)将所述第一盖板经由所述第一焊料层帖置于所述第二盖板上；

6)将步骤5)得到的结构置于真空焊接炉或气氛保护炉中加热焊接，以使得所述第一盖板与所述导流板及所述第二盖板焊接在一起，以于所述第一盖板与所述第二盖板之间形成有密封腔室，所述导流板位于所述密封腔室内，所述导流板与所述第一盖板及所述第二盖板之间形成有相互连通的密封通道；

7)向所述密封通道内注入传热工质，并将灌装孔密封。

需要说明的是，上述步骤的制造方法用于制造实施例一或实施例三中所述的热超导板，此时，所述第一盖板11、所述第二盖板21及所述导流板3的具体结构请参阅实施例一或实施例三，此处不再累述。

在一示例中，所述制造方法用于制造如实施例二或实施例四中所述的热超导板，请结合实施例二及实施例四，此时，相较于上一示例，所述热超导板中的所述导流板3内增设有至少一预留间隙34，同时，所述热超导板还包括至少一垫块6或所述第一盖板11或所述第二盖板21上设有至少一冲压凸台8。

当所述热超导板包括至少一所述垫块6时，步骤3)中将所述导流板3置于所述环形凸沿212内侧之后，还包括将所述垫块6置于所述预留间隙34内的步骤。

当所述第一盖板11或所述第二盖板21上设有至少一冲压凸台8时，以所述第二盖板21上设有所述冲压凸台8作为示例，步骤3)中将至少一块所述导流板3置于所述环形凸沿13内侧的同时确保所述冲压凸台8位于所述预留间隙34内。

作为示例，在上述各示例中，步骤7)中，向所述密封通道4内注入所述传热工质41之前，还包括将所述密封通道4内抽为真空的步骤，以将所述密封通道4内的不凝性气体抽出。

作为示例，步骤7)之后，还包括将所述第一盖板11及所述第二盖板21减薄的步骤，将所述第一盖板11及所述第二盖板21减薄，可以减轻整个所述热超导板的重量。

综上所述，本发明提供一种热超导板及其制造方法，所述热超导板包括：第一盖板；第二盖板，包括盖板主体及环形凸沿，所述环形凸沿与所述盖板主体一体连接；所述第一盖板贴置于所述环形凸沿远离所述盖板主体的表面上，以于所述第一盖板与所述盖板主体之间形成密封腔室；至少一导流板，位于所述密封腔室内；所述导流板包括若干个沿第一方向间隔排布且沿第二方向延伸的凸部，其中，所述第一方向与所述第二方向相垂直，所述第一方向上相邻所述凸部的底部一体连接，且所述凸部内侧及相邻所述凸部之间具有间隙，以使得所述导流板与所述第一盖板及所述第二盖板之间形成相互连通的密封通道；所述密封通道内填充有传热工质。本发明所述的热超导板具有如下有益效果：具有以下有益效果：1.均温性好：热超导板可使整个板面各区域温度均匀；2.热扩散能力强：可以解决高热流密度和大热量功率器件热量集中的问题；3.不受低温的限制：可在零下40℃正常工作，因此解决水冷散热在冬天高寒地区低温下的需要加热循环液体的缺陷，以及热管散热器在冬天低温下失效的技术难题，有更好的工作适应性能；4.双面平结构，热源直接帖附在热超导板表面，热阻小；散热翅片可方便焊接在热源贴合面以外区域，散热效率高，散热能力大，结构紧凑，体积小，重量轻；5.应用范围广：可用作风冷散热导热板、液冷散热导热板、风冷与液冷组合的散热板，以及气-气热交换板，或气-液热交换板，或液-液热交换板；6.热超导板内部为密封腔体，并焊接有导流板，导流板把两侧盖板焊接在一起，即起到加强作用，使两侧盖板厚度可以减薄，承压能力增大，强度提高，减轻热超导板的重量和厚度，又增加内部的换热面积，增强热超导散热能力。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (20)

1.一种热超导板，其特征在于，所述热超导板包括：

第一盖板；

第二盖板，包括盖板主体及环形凸沿，所述环形凸沿与所述盖板主体一体连接；所述第一盖板贴置于所述环形凸沿远离所述盖板主体的表面上，以于所述第一盖板与所述盖板主体之间形成密封腔室；

至少一导流板，位于所述密封腔室内；所述导流板包括若干个沿第一方向间隔排布且沿第二方向延伸的凸部，其中，所述第一方向与所述第二方向相垂直，所述第一方向上相邻所述凸部的底部一体连接，且所述凸部内侧及相邻所述凸部之间具有间隙，以使得所述导流板与所述第一盖板及所述第二盖板之间形成相互连通的密封通道；所述密封通道内填充有传热工质。

2.根据权利要求1所述的热超导板，其特征在于：所述导流板的高度与所述环形凸沿的高度相同。

3.根据权利要求1所述的热超导板，其特征在于：所述热超导板还包括：

第一焊料层，位于所述第一盖板与所述环形凸沿及所述导流板之间，以将所述第一盖板与所述环形凸沿及所述导流板焊接在一起；

第二焊料层，位于所述盖板主体与所述导流板之间，并位于所述环形凸沿与所述导流板及所述第一焊料层之间，以将所述第二盖板与所述导流板及所述第一盖板焊接在一起。

4.根据权利要求1所述的热超导板，其特征在于：所述环形凸沿的一侧设有贯穿环形凸沿侧壁的灌装孔。

5.根据权利要求1所述的热超导板，其特征在于：所述导流板的长度与所述环形凸沿内侧的长度相同，且所述导流板的宽度与所述环形凸沿内侧的宽度相同；所述凸部的侧壁均设有若干个导流孔，所述导流孔沿所述导流板的厚度方向贯穿所述导流板。

6.根据权利要求1所述的热超导板，其特征在于：所述导流板包括：

若干个沿所述第二方向平行排布的导流条，所述导流条包括若干个沿所述第一方向间隔排布的所述凸部；位于两侧的所述导流条与所述环形凸沿的内侧相接触；

连接部，位于所述导流条的两端，且与若干个所述导流条均呈一体连接；所述连接部远离所述导流条的一侧与所述环形边沿的内侧相接触。

7.根据权利要求6所述的热超导板，其特征在于：所述凸部的侧壁均设有导流孔，所述导流孔沿所述导流条的厚度方向贯穿所述导流条。

8.根据权利要求6所述的热超导板，其特征在于：相邻两排所述导流条上的所述凸部一一对应设置或错位设置。

9.根据权利要求1所述的热超导板，其特征在于：所述热超导板包括至少两块所述导流板，所述导流板的长度与所述环形凸沿内侧的长度相同，且相邻所述导流板之间具有间隙，以于相邻所述导流板之间形成所述传热工质的第一平衡通道，所述第一平衡通道沿所述第一方向延伸。

10.根据权利要求9所述的热超导板，其特征在于：所述凸部的侧壁均设有若干个导流孔，所述导流孔沿所述导流板的厚度方向贯穿所述导流板。

11.根据权利要求9所述的热超导板，其特征在于：沿所述导流板的排布方向，与所述环形凸沿邻近的一所述导流板与所述环形凸沿具有间隙，以于所述导流板与所述环形凸沿之间形成所述传热工质的第二平衡通道，所述第二平衡通道沿所述第一方向延伸。

12.根据权利要求1所述的热超导板，其特征在于：所述热超导板包括至少两块所述导流板，所述导流板的长度与所述环形凸沿内侧的长度相同，且相邻所述导流板之间具有间隙，以于相邻所述导流板之间形成所述传热工质的第一平衡通道，所述第一平衡通道沿所述第一方向延伸；所述导流板包括：

若干个沿所述第二方向平行排布的导流条，所述导流条包括若干个沿所述第一方向间隔排布的所述凸部；

连接部，位于所述导流条的两端，且与若干个所述导流条均呈一体连接；所述连接部远离所述导流条的一侧与所述环形凸沿的内侧相接触。

13.根据权利要求12所述的热超导板，其特征在于：所述凸部的侧壁均设有导流孔，所述导流孔沿所述导流条的厚度方向贯穿所述导流条。

14.根据权利要求12所述的热超导板，其特征在于：相邻两排所述导流条上的所述凸部一一对应设置或错位设置。

15.根据权利要求12所述的热超导板，其特征在于：沿所述导流板的排布方向，与所述环形凸沿邻近的一所述导流板与所述环形凸沿具有间隙，以于所述导流板与所述环形凸沿之间形成所述传热工质的第二平衡通道，所述第二平衡通道沿所述第一方向延伸。

16.根据权利要求1至15中任一项所述的热超导板，其特征在于：所述导流板内设有至少一预留间隙；所述热超导板还包括至少一垫块，所述垫块位于所述预留间隙内；所述垫块的高度与所述导流板的高度相同，且所述垫块内设有沿其高度方向贯通的第一安装通孔；所述第一盖板上还设有至少一沿其厚度方向贯通的第二安装通孔，所述第二安装通孔与所述第一安装通孔对应设置；所述第二盖板上还设有至少一沿其厚度方向贯通的第三安装通孔，所述第三安装通孔与所述第一安装通孔对应设置。

17.根据权利要求1至15中任一项所述的热超导板，其特征在于：所述导流板内设有至少一预留间隙；所述第一盖板或所述第二盖板上设有至少一冲压凸台，所述冲压凸台自所述第一盖板或所述第二盖板的内表面凸设于所述预设间隙内，所述冲压凸台的高度与所述导流板的高度相同，且所述冲压凸台内设有沿其高度方向贯通的第一安装通孔，所述第二盖板或所述第一盖板上还设有至少一沿其厚度方向贯通的第二安装通孔，所述第二安装通孔与所述第一安装通孔对应设置。

18.一种热超导板的制造方法，其特征在于：所述热超导板的制造方法包括如下步骤：

1)提供第一盖板、第二盖板及至少一导流板；所述第二盖板包括盖板主体及环形凸沿，所述环形凸沿与所述盖板主体一体连接；所述导流板包括若干个沿第一方向间隔排布且沿第二方向延伸的凸部，其中，所述第一方向与所述第二方向相垂直，所述第一方向上相邻所述凸部的底部一体连接，且所述凸部内侧及相邻所述凸部之间具有间隙；

2)将第一焊料层复合于所述第一盖板的表面；

3)将所述导流板置于所述环形凸沿内侧；

4)将第二焊料层复合于所述环形凸沿远离所述盖板主体的表面及所述导流板的表面；

5)将所述第一盖板经由所述第一焊料层帖置于所述第二盖板上；

6)将步骤5)得到的结构置于真空焊接炉或气氛保护炉中加热焊接，以使得所述第一盖板与所述导流板及所述第二盖板焊接在一起，以于所述第一盖板与所述第二盖板之间形成有密封腔室，所述导流板位于所述密封腔室内，所述导流板与所述第一盖板及所述第二盖板之间形成有相互连通的密封通道；

7)向所述密封通道内注入传热工质，并将灌装孔密封。

19.根据权利要求18所述的热超导板的制造方法，其特征在于：步骤7)之后，还包括将所述第一盖板及所述第二盖板减薄的步骤。

20.根据权利要求18所述的热超导板的制造方法，其特征在于：步骤7)中，向所述密封通道内注入所述传热工质之前，还包括将所述密封通道内抽为真空的步骤。