CN109708500A - 超薄热管及其端口封合工艺 - Google Patents

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CN109708500A CN201811382698.2A CN201811382698A CN109708500A CN 109708500 A CN109708500 A CN 109708500A CN 201811382698 A CN201811382698 A CN 201811382698A CN 109708500 A CN109708500 A CN 109708500A
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丁幸强
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Abstract

本发明公开了一种超薄热管的端口封合工艺，用于封合热管管体封口端的封口，其包括以下步骤，(1)封口压合：热管管体的封口端置于封口模具的模腔内，封口模具环向挤压热管管体的封口端，使得封口端沿轴向向外侧延展形成封口、且轴向延展的同时径向延展封合封口，封口封合后的热管管体内部形成封闭容腔；(2)封口焊接：使用焊接工艺对封合后的封口进行焊接。使用该封口工艺能够生产壁厚在0.6mm以下的热管，且能够有效控制封口端的长度在3mm以下，大大减小热管安装所需要的空间，同时，工艺控制简单、易于实施，成本低、能够有效控制良率在90％以上，能够投入热管量产使用。另一方面，该封口工艺可以针对热管的若干个端口同时适应，能够进一步减小封口端的长度。

Description

超薄热管及其端口封合工艺
技术领域
本发明属于热管技术领域，具体涉及一种超薄热管及其端口封合工艺。
背景技术
近年来电子技术迅速发展，电子元件的高频、高速以及集成电路的密集及微型化，使得单位容积电子元件发热量剧增，为确保电子元件能正常运行，通常在其表面安装散热器以将热量快速地散发出去，热管因具有高热传导系列和可重复使用性而成为最佳的散热件。
热管为带有内部容腔的管状结构，其封口端封合后内部腔形成封闭容腔，向抽真空后的封闭容腔内填充相变流体介质形成热管。如图1所示，现有技术中封合工艺制备的热管封口端的长度L1最小的在5mm左右，这一长度为无效长度，需要额外占用至少5mm的安装控件，使得热管在超薄化PCB集成度的终端中的使用受到限制。为了解决技术问题，本申请的申请人提出新的技术方案，做出专利申请并获得授权专利(专利公告号为)，使用这一专利技术封合封口端的热管能够有效控制封口端的长度在2mm以下，大大减小热管安装所需要的空间，攻克了当时业界的技术壁垒，使得热管在超薄化高PCB集成度的终端中应用成为可能。
但是，采用治具压合烧结封口的方式生产的热管，良率很难控制，且良率普遍偏低，生产成本相对较高，这一新技术止步于研发阶段，很难投入量产。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种超薄热管的端口封合工艺，使用该封口工艺能够生产壁厚在0.6mm以下的热管，且能够有效控制封口端的长度在3mm以下，大大减小热管安装所需要的空间，同时，工艺控制简单、易于实施，成本低、能够有效控制良率在90％以上，能够投入热管量产使用。另一方面，该封口工艺可以针对热管的若干个端口(一个端口或者两个端口)同时适应，相较于传统的封口方法，能够进一步减小封口端的长度。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种超薄热管的端口封合工艺，用于封合所述热管管体封口端的封口，其端口封合工艺包括以下步骤，
(1)封口压合：所述热管管体的封口端置于封口模具的模腔内，所述封口模具环向挤压所述热管管体的封口端，使得所述封口端沿轴向向外侧延展形成封口、且轴向延展的同时径向延展封合所述封口，所述封口封合后的热管管体内部形成封闭容腔；
(2)封口焊接：使用焊接工艺对封合后的所述封口进行焊接。
本发明一个较佳实施例中，进一步包括所述封口焊接后，所述封口端的长度小于等于3mm。
本发明一个较佳实施例中，进一步包括所述热管为铜管。
本发明一个较佳实施例中，进一步包括所述筒管的壁厚小于等于0.6mm。
本发明一个较佳实施例中，进一步包括所述封口端沿轴向向外侧延展的端部形成“一”字型的所述封口。
本发明一个较佳实施例中，进一步包括所述热管管体的一个端部或者多个端部形成所述封口端。
本发明一个较佳实施例中，进一步包括所述焊接工艺包括但不限于激光焊接工艺、氩弧焊焊接工艺、钎焊焊接工艺、锡焊焊接工艺。
为了解决上述技术问题，本发明还提供了一种超薄热管，包括热管本体，其特征在于：使用以上的端口封合工艺对热管本体的封口端进行封合，使得所述热管本体内部形成封闭容腔，所述封闭容腔内填充有相变流体介质。
本发明一个较佳实施例中，进一步包括所述热管本体的封口端的长度小于等于3mm。
本发明一个较佳实施例中，进一步包括所述热管本体为铜管。
本发明的有益效果：
其一、本发明的超薄热管的端口封合工艺，使用该封口工艺能够生产壁厚在0.6mm以下的热管，且能够有效控制封口端的长度在3mm以下，大大减小热管安装所需要的空间，工艺控制简单、易于实施，成本低、能够有效控制良率在90％以上，能够投入热管量产使用。
其二、本申请的封口工艺可以针对热管的若干个端口(一个端口或者两个端口)同时适应。而现有技术的封口方法只适用于一个封口端的封合，两个封口端的长度总和至少为2+5＝7mm；而本申请的封口工艺，能够针对热管的多个端口同时适用，封合后两个封口端的长度总和最多为3+3＝6mm，能够进一步减小封口端的长度，适合于更高要求的散热环境中使用。
附图说明
图1是现有技术生产的热管的结构示意图；
图2是现有已授权专利CN106352724B封口后的热管的结构示意图；
图3是采用本发明优选实施例封口方法生产的热管的结构示意图；
图4是本发明优选实施例中封口模具挤压封口端的结构示意图；
图5是采用本发明第二实施例封口方法生产的热管的结构示意图。
图中标号说明：2-热管管体，4-封闭端，6-封口端，6a-渐缩部分，8-封口。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。
实施例一
本实施例公开了一种超薄热管的端口封合工艺，使用该工艺封合封口的热管结构如图3所示，其中，热管管体2的一端为封闭端4，其另一端为封口端6，本发明优选热管管体2为铜管，铜管的导热系数高，且延展性好，采用本实施例的封口工艺可以制备壁厚控制在0.6mm一下的超薄热管，适合于使用在高集成PCB电路中，其端口封合工艺包括以下步骤：
(1)封口压合：如图4所示，上述热管管体2的封口端6置于封口模具的模腔内，上述封口模具环向挤压上述热管管体2的封口端6，使得上述封口端沿轴向向外侧延展形成封口、且轴向延展的同时径向延展封合上述封口，上述封口封合后的热管管体内部形成封闭容腔。具体的，上述封口模具环向挤压封口端6，使得封口端沿轴向外侧延展、且轴向延展的同时径向延展形成图4中的渐缩部分6a，渐缩部分6a的端部形成“一”字形结构的封口；轴线延展的同时径向延展封合上述封口。上述封口封合后的热管管体内部形成封闭容腔。
(2)封口焊接：使用焊接工艺对封合后的上述封口进行焊接，以增强上述封口的机械强度和热管管体内部容腔的密封性能。
通过封口压合就能够使得热管内部形成封闭容腔，在要求热管内压力较大的情况下进行第二步的封口焊接，使得封口具有能够支撑热管内压力要求的机械强度，热管内部容腔具有能够支撑热管内压力要求的密封性能。本实施例技术方案中，上述焊接工艺包括但不限于激光焊接工艺、氩弧焊焊接工艺、钎焊焊接工艺、锡焊焊接工艺。
通过封口压合和封口焊接步骤封合封口后的热管封口端的长度小于等于3mm。
实施例二
本实施例公开了一种超薄热管的端口封合工艺，使用该工艺封合封口的热管结构如图5所示，其中，热管管体2的两端均为封口端6，使用实施例一中的工艺步骤分别对热管管体2的两个封口端6进行封口，获得如图5所示的热管结构。
使用本实施例封合工艺封合后的热管，其两个封口端的长度总和最多为3+3＝6mm，能够进一步减小封口端的长度，适合于更高要求的散热环境中使用。
实施例三
本实施例公开了一种超薄热管，包括热管本体，热管本体的壁厚为0.6mm，优选采用导热系数高、延展性好的铜管，使用以上实施例一或实施例二的端口封合工艺对热管本体的封口端进行封合，封合后的封口为“一”字型结构，封合后封口端的长度小于等于3mm，、且封口的外边缘在热管本体的长度延伸方向相平齐。封合后上述热管本体内部形成封闭容腔，上述封闭容腔内填充有相变流体介质。
本实施例的热管壁厚控制在0.6mm以下，封口端的长度控制在0.3mm以下，可以应用在更高PCB集成度的产品中使用。
以上所述实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例，本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。

Claims (10)

1.一种超薄热管的端口封合工艺，用于封合所述热管管体封口端的封口，其特征在于：其端口封合工艺包括以下步骤，
(1)封口压合：所述热管管体的封口端置于封口模具的模腔内，所述封口模具环向挤压所述热管管体的封口端，使得所述封口端沿轴向向外侧延展形成封口、且轴向延展的同时径向延展封合所述封口，所述封口封合后的热管管体内部形成封闭容腔；
(2)封口焊接：使用焊接工艺对封合后的所述封口进行焊接。
2.如权利要求1所述的超薄热管的端口封合工艺，其特征在于：所述封口焊接后，所述封口端的长度小于等于3mm。
3.如权利要求1所述的超薄热管的端口封合工艺，其特征在于：所述热管为铜管。
4.如权利要求3所述的超薄热管的端口封合工艺，其特征在于：所述筒管的壁厚小于等于0.6mm。
5.如权利要求1所述的超薄热管的端口封合工艺，其特征在于：所述封口端沿轴向向外侧延展的端部形成“一”字型的所述封口。
6.如权利要求1所述的超薄热管的端口封合工艺，其特征在于：所述热管管体的一个端部或者多个端部形成所述封口端。
7.如权利要求1所述的超薄热管的端口封合工艺，其特征在于：所述焊接工艺包括但不限于激光焊接工艺、氩弧焊焊接工艺、钎焊焊接工艺、锡焊焊接工艺。
8.一种超薄热管，包括热管本体，其特征在于：使用权利要求1-7任一项所述的端口封合工艺对热管本体的封口端进行封合，使得所述热管本体内部形成封闭容腔，所述封闭容腔内填充有相变流体介质。
9.如权利要求8所述的超薄热管，其特征在于：所述热管本体的封口端的长度小于等于3mm。
10.如权利要求8所述的超薄热管，其特征在于：所述热管本体为铜管。
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