CN110455104B - 一种槽道型均热板封装及测试设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种槽道型均热板封装及测试设备，其特征在于，包括支撑装置、挤压装置和充液装置。支撑装置支撑下壳板，挤压装置带动上壳板挤压置于下壳板的密封件，充液装置将工质充入蒸发腔。拼装槽道型均热板时，先将下壳板置于支撑装置，再将密封件置于下壳板，然后启动挤压装置，挤压装置带动上壳板挤压密封件，使上壳板、密封件及下壳板之间形成封闭的蒸发腔，最后向蒸发腔内充入工质，便完成拼装槽道型均热板的拼装。槽道型均热板能够实现连续地拼装及充液等步骤，无需频繁转运槽道型均热板，操作方便，拼装周期短，拼装效率较高。因此，本发明所通所提供的槽道型均热板封装及测试设备能够提升槽道型均热板的拼装效率。

Description

一种槽道型均热板封装及测试设备

技术领域

本发明涉及均热板领域，特别涉及一种槽道型均热板封装及测试设备。

背景技术

随着光电技术的快速发展，以微电子芯片及半导体发光元件为代表的光电产业逐渐向高性能、高集成度等方向发展。电子元器件的热流密度不断提高，随之而来的问题也不断凸显，半导体电路热量聚集，工作环境温度不断升高，为防止电子元器件因温度过高而导致可靠性及使用寿命大幅下降，通常在电子芯片及半导体发光元件底部安装均热板，使均热板利用内部工质的气液相变过程中吸收或释放大量的热来实现热量传递，从而使均热板能够应用于高速传输硬盘散热、高性能微处理单元散热、大功率LED芯片散热、及医疗设备放射元件的冷却等。

现有的均热板包括上壳板、下壳板、吸液芯和工质，上壳板和下壳板组合后形成封闭的蒸发腔，吸液芯设于蒸发腔内壁。均热板工作时，发热区发出的热量经热传导从下壳板进入蒸发腔内，蒸发腔内的液态工质吸收热量后汽化并变成气态工质，气态工质由高温区扩散到低温区直至在上壳板受冷凝结，气态工质释放热量后凝结成液态工质，凝结成的液态工质依靠自身重力和吸液芯的毛细作用力再回流至发热区，从而完成一个传热工作循环。

按照吸液芯的类型，现有均热板分为粉末烧结型均热板、复合铜网性均热板和槽道型均热板，鉴于粉末烧结型均热板和复合铜网性均热板因自身材料的稳定性难以控制，导致二者的性能不稳定，从而使性能稳定的槽道型均热板得到广泛的应用。

除了上述零部件以外，现有的槽道型均热板还包括设于上壳板与下壳板之间的密封件，密封件的两端分别与上壳板和下壳板相抵，以使三者配合形成封闭的蒸发腔。然而，现有槽道型均热板的封装过程通常涉及拼装、焊接及充液等步骤，不同的操作步骤通常需在不同的设备的进行，导致操作人员需频繁地转运槽道型均热板，显然槽道型均热板的封装过程不连续，封装周期较长，封装效率较低。

因此，如何提升现有槽道型均热板的封装效率是本领域技术人员亟待技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供。

其具体方案如下：

本发明提供一种槽道型均热板封装及测试设备，包括：

用于支撑下壳板的支撑装置；

与支撑装置相对设置、用于带动上壳板挤压置于下壳板的密封件以使上壳板、密封件及下壳板之间形成封闭的蒸发腔的挤压装置；

用于穿过密封件并与蒸发腔相连通以使工质充入蒸发腔的充液装置。

优选地，充液装置包括：

用于容纳工质的工质容器；

用于连接于密封件与工质容器之间以供工质流通的流通管道；

设于流通管道并用于控制流通管道通断的充液控制阀。

优选地，充液装置还包括设于流通管道以以防止空气钻入蒸发腔的莫非氏滴管。

优选地，还包括用于穿过密封件并与蒸发腔相连通以在充入工质之前抽吸蒸发腔内空气的抽真空装置。

优选地，抽真空装置包括：

真空泵；

用于设于真空泵与密封件之间的抽气管道；

设于抽气管道并用于控制抽气管道通断的抽气控制阀。

优选地，抽真空装置还包括设于抽气管道并用于检测抽气管道压力的压力检测件。

优选地，还包括：

设于支撑装置并用于与下壳板相抵以加热蒸发腔内工质的加热装置；

设于挤压装置并用于与上壳板相抵以降低上壳板温度的散热装置；

若干用于设于上壳板和下壳板以检测温度的温度检测装置；

与全部温度检测装置相连并用于收集并处理全部温度检测装置所发送的信号的控制装置；

与控制装置相连并用于显示控制装置分析结果的显示装置。

优选地，还包括：

与控制装置相连并用于检测密封件是否置于支撑装置的位置检测装置；控制装置与挤压装置相连，控制装置用于根据位置检测装置发送的信号在密封件置于支撑装置时启动挤压装置；

与控制装置相连并用于检测蒸发腔密封性的密封检测装置；控制装置与抽真空装置相连，控制装置用于根据密封检测装置发送的信号在蒸发腔密封后启动抽真空装置；

与控制装置相连并用于检测蒸发腔压力的压力检测装置，控制装置与充液装置相连，控制装置用于根据压力检测装置发送的信号在蒸发腔压力达到预设压力时启动充液装置。

优选地，还包括：

与控制装置相连并用于检测蒸发腔工质体积的体积检测装置；

加热装置和散热装置分别与控制装置相连，控制装置用于根据体积检测装置发送的信号在蒸发腔的工质体积达到预设体积时启动加热装置和散热装置。

相对于背景技术，本发明所提供的槽道型均热板封装及测试设备，包括支撑装置、挤压装置和充液装置。拼装槽道型均热板时，先将下壳板置于支撑装置，再将密封件置于下壳板，然后启动挤压装置，挤压装置带动上壳板挤压密封件，使上壳板、密封件及下壳板之间形成封闭的蒸发腔，最后向蒸发腔内充入工质，便完成拼装槽道型均热板的拼装。

由上述可知，槽道型均热板能够实现连续地拼装及充液等步骤，无需频繁转运槽道型均热板，操作方便，拼装周期短，拼装效率较高。因此，本发明所通所提供的槽道型均热板封装及测试设备能够提升槽道型均热板的拼装效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明一种具体实施例所提供的槽道型均热板封装及测试设备的结构简图；

图2为图1中加热装置的结构简图；

图3为图1中密封件的爆炸结构图。

附图标记如下：

上壳板01、下壳板02和密封件03；

密封环031和密封圈032；

支撑装置1、挤压装置2、充液装置3、抽真空装置4、加热装置5、散热装置6、温度检测装置7和控制装置8；

工质容器31、流通管道32、充液控制阀33和莫非氏滴管34；

真空泵41、抽气管道42、抽气控制阀43和压力检测件44；

直流电源51、加热块52、隔热套53和电木座54；

散热板61、散热水管62和循环水箱63。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

请参考图1，图1为本发明一种具体实施例所提供的槽道型均热板封装及测试设备的结构简图；图2为图1中加热装置的结构简图；图3为图1中密封件的爆炸结构图。

本发明实施例公开了一种槽道型均热板封装及测试设备，在此需说明的是，本发明适用于分体式槽道型均热板，通常包括上壳板01、密封件03和下壳体，其中，上壳板01和下壳板02均为由导热材料制成的平板，密封件03包括设于上壳体和下壳体之间的密封环031和两个分别设于密封环031两端的密封圈032，其中一个密封圈032的两端分别与上壳板01的底部和密封环031的顶部相抵，另一个密封圈032的两端分别与下壳板02的顶部和密封环031的底部相抵。密封圈032优选由导热材料制成，具体为铜制呈圆环状结构。两个密封圈032均为乙丙橡胶密封圈。当然，槽道型均热板的结构不限于此。

本发明包括支撑装置1、挤压装置2和充液装置3。相应地，密封件03设有充液接口。

其中，支撑装置1用于支撑上壳板01。在该具体实施例中，支撑装置1包括支撑架和固设于支撑架的支撑平台，上壳板01置于支撑平台上。当然支撑装置1的结构不限于此。

为防止下壳板02相对于支撑平台移动，支撑平台设有限定下壳板02的限位凹槽，当然，下壳板02的限位方式不限于此，例如，下壳板02还可利用限位柱进行限位，在此不作具体限定。

挤压装置2与支撑装置1相对设置，用于带动上壳板01挤压置于下壳板02的密封件03，使上壳板01、密封件03及下壳板02之间形成封闭的蒸发腔，从而使槽道型均热板具有良好的密封性。在该具体实施例中，挤压装置2包括挤压驱动缸和挤压卡板，挤压驱动缸的缸筒固定于支撑架上，挤压驱动缸的活塞杆穿过支撑架并与挤压卡板相固连。挤压卡板与支撑平台相对设置，与上壳板01相卡接，从而使挤压驱动缸驱动挤压卡板带动上壳板01靠近或远离下壳板02。当然，挤压装置2的结构不限于此。

充液装置3穿过密封件03，并与蒸发腔相连通，以便向蒸发腔充入工质。

在该具体实施例中，充液装置3包括工质容器31、流通管道32和充液控制阀33，其中，工质容器31用于容纳工质。流通管道32的两端分别与密封件03和工质容器31相连，工质容器31内的工质能够经流通管道32流入蒸发腔中。流通管道32优选由耐腐蚀材料制成，以保证流通管道32具有较长的使用寿命。充液控制阀33设于流通管道32，以便控制流通管道32通断。充液控制阀33可以是球阀或电磁阀，在此不作具体限定。

在该具体实施例中，充液装置3还包括设于流通管道32的莫非氏滴管34，以便利用莫非氏滴管34阻止空气钻入蒸发腔，同时方便观察充液速度。具体地，莫非氏滴管34位于充液控制阀33与工质容器31之间。

综上所述，拼装槽道型均热板时，先将下壳板02置于支撑装置1，再将密封件03置于下壳板02，然后启动挤压装置2，挤压装置2带动上壳板01挤压密封件03，使上壳板01、密封件03及下壳板02之间形成封闭的蒸发腔，最后向蒸发腔内充入工质，便完成拼装槽道型均热板的拼装。由此槽道型均热板能够实现连续地拼装及充液等步骤，无需频繁转运槽道型均热板，操作方便，拼装周期短，拼装效率较高。因此，本发明所通所提供的槽道型均热板封装及测试设备能够提升槽道型均热板的拼装效率。

为使工质顺利充入蒸发腔内，本发明还包括穿过密封件03并与蒸发腔相连通的抽真空装置4，抽真空装置4用于在充入工质之前抽吸蒸发腔内的空气，使蒸发腔内形成低于0.1pa的真空环境，降低不凝结的气态工质对传热性能的影响，保证槽道型均热板具有较好的均温性能。

在该具体实施例中，抽真空装置4包括真空泵41、抽气管道42和抽气控制阀43，其中，抽气管道42的两端分别与真空泵41的出口和密封件03相连。抽气控制阀43设于抽气管道42，以便抽气控制阀43控制抽气管道42的通断。抽气控制阀43可以是球阀或电磁阀，在此不作具体限定。

为方便实时观察蒸发腔的真空度，抽真空装置4还包括设于抽气管道42的压力检测件44，该压力检测件44可以是压力表，但不限于此。相应地，在该具体实施例中，抽真空装置4包括两个抽气控制阀43，两个抽气控制阀43分别位于压力检测件44的两侧。当需检测蒸发腔的真空度时，位于真空泵41与压力检测件44之间的抽气控制阀43关闭，以便准确检测蒸发腔的真空度；当需停止向蒸发腔抽真空时，位于压力检测件44与密封件03之间的抽气控制阀43关闭。

本发明还包括加热装置5、散热装置6、温度检测装置7、控制装置8和显示装置。其中，加热装置5设于支撑装置1上，且加热装置5与上壳板01相抵，以便加热蒸发腔内的工质，供应热源。

在该具体实施例中，加热装置5嵌于支撑平台上，且加热装置5包括直流电源51、加热块52、隔热套53和电木座54，其中，加热块52优选导热率较高的紫铜加热块52。隔热套53安装于电木座54所设的安装槽内，且隔热套53套于加热块52外周。加热装置5还包括用于连接直流电源51和加热块52的导热棒，导热棒具体安装于电木座54。当然，加热装置5的结构不限于此。

散热装置6设于挤压装置2，且与上壳板01相抵，以便降低上壳板01温度。在该具体实施例中，散热装置6包括散热板61、散热水管62和循环水箱63，其中，散热板61设有供水体流通的导液孔，散热水管62连接于导液孔与循环水箱63之间，以便依靠循环流通的水体带走上壳板01的热量，当然，散热装置6的结构不限于此。

温度检测装置7包括若干，若干温度检测装置7分布于上壳板01和下壳板02上。在该具体实施例中，温度检测装置7具体为具有多个采样触头的温度巡检仪，多个采样触头分别与上壳板01和下壳板02相连，从而实现温度检测。当然，温度检测装置7也可以使若干个与控制装置8相连的热电偶。

需补充的是，利用温度检测装置7检测上壳板01温度，当上壳板01任意两点的温度差值不大于预设温度差值，意味着槽道型均热板的均温性能较好。其中，预设温度差值依据槽道型均热板的型号进行设定。进一步地，利用温度检测装置7检测下壳板02的温度，方便获取传热功率，以使加热功率不大于传热功率，从而检测槽道型均热板的均温性能和传热性能。

控制装置8与全部温度传感器相连，用于接收全部温度检测装置7所发送的信号，并处理这些信号，方便实时存储槽道型均热板的关键性能参照。

显示装置与控制装置8相连，用于显示控制装置8的分析结果，方便实时显示并记录槽道型均热板的性能。

检测槽道型均热板时，启动加热装置5和散热装置6，加热块52的热量通过下壳板02传递至蒸发腔内，蒸发腔内的液态工质吸收热量后汽化并变成气态工质，气态工质由高温区扩散到低温区，气态工质因散热装置6的作用在上壳板01受冷凝结，气态工质释放热量后凝结成液态工质，凝结成的液态工质依靠自身重力和吸液芯的毛细作用力再回流至发热区，如此便完成一个传热工作循环，由此便可利用温度检测装置7检测槽道型均热板处于工作状态时上壳板01和下壳板02的温度，结合前述内容，可知槽道型均热板能够使拼装、充液、检测等动作连续进行，缩短槽道型均热板检测周期，同时因减少不连续所引发的误差而使槽道型均热板的检测精度随之有所提升，故本发明所提供的槽道型均热板封装及测试设备的检测效率和检测精度较高。

本发明包括与控制装置8相连的位置检测装置、密封检测装置和压力检测装置，且挤压装置2、抽真空装置4和充液装置3均与控制装置8相连。

位置检测装置用于检测密封件03是否置于支撑装置1。在该具体实施例中，位置检测装置可以是障碍物检测传感器或行程开关等，在此不作具体限定。当位置检测装置检测到密封件03置于支撑装置1，位置检测装置发送信号至控制装置8，控制装置8启动挤压装置2，从而实现自动挤压密封件03，进而自动形成蒸发腔；当位置检测装置检测到密封件03未置于支撑装置1，位置检测装置发送信号至控制装置8，控制装置8控制挤压装置2不动作。

密封检测装置用于检测蒸发腔密封性，在该具体实施例中，密封检测装置可以是压力传感器或图像识别设备，在此不作具体限定。当密封检测装置检测到蒸发腔密封良好时，密封检测装置发送信号至控制装置8，控制装置8启动抽真空装置4，从而实现自动抽真空；当密封检测装置检测到蒸发腔未密封时，密封检测装置发送信号至控制装置8，控制装置8控制抽真空装置4不动作。

压力检测装置用于检测蒸发腔压力，在该具体实施例中，压力检测装置可以是压力传感器。当压力检测装置检测到蒸发腔的压力达到预设压力时，压力检测装置发送信号至控制装置8，控制装置8启动充液装置3，从而实现自动充液；当压力检测装置检测到蒸发腔的压力未达到预设压力时，压力检测装置发送信号至控制装置8，控制装置8控制充液装置3不动作。此处的预设压力是指能够蒸发腔内的真空环境能够使充液装置3能够实现充液时的真空压力。

由上述可知，各检测元件设置能够实现自动形成蒸发腔，并能够实现自动抽真空和自动充液，自动化程度，有利于进一步提升拼装效率。

进一步地，本发明还包括与控制装置8相连的体积检测装置，体积检测装置用于检测蒸发腔内的工质体积，以便检测工质是否充满蒸发腔。在该具体实施例中，体积检测装置可以是液位传感器，但不限于此。此外，加热装置5和散热装置6均与控制装置8相连。

当体积检测装置检测到蒸发腔内的工质体积达到预设体积时，体积检测件发送信号至控制装置8，控制装置8启动加热装置5和散热装置6，使槽道型均热板自动启动工作，方便自动检测槽道型均热板的性能；当体积检测装置检测到蒸发腔内的工质体积未达到预设体积时，体积检测件发送信号至控制装置8，控制装置8控制加热装置5和散热装置6不工作。此处的预设体积是指槽道型均热板能够正常工作时蒸发腔内所能容纳的工质体积。

本发明所提供的槽道型均热板封装及测试设备的工作原理如下：

将下壳体置于支撑装置1，并将密封件03置于下壳体上；

当位置检测装置检测到密封件03置于支撑装置1，位置检测装置发送信号至控制装置8，控制装置8启动挤压装置2，挤压装置2带动下壳板02挤压密封件03，使上壳板01、密封件03及下壳体形成蒸发腔；

当密封检测装置检测到蒸发腔密封良好时，密封检测装置发送信号至控制装置8，控制装置8启动抽真空装置4，启动真空泵41，并打开抽气控制阀43，使蒸发腔内充入真空，直至真空压力达到到0.1pa；

当压力检测装置检测到蒸发腔的压力达到预设压力时，压力检测装置发送信号至控制装置8，控制装置8启动充液装置3，打开充液控制阀33，工质由工质容器31流入蒸发腔；

当体积检测装置检测到蒸发腔内的工质体积达到预设体积时，体积检测件发送信号至控制装置8，控制装置8启动加热装置5和散热装置6，加热块52的热量通过下壳板02传递至蒸发腔内，蒸发腔内的液态工质吸收热量后汽化并变成气态工质，气态工质由高温区扩散到低温区，气态工质因散热装置6的作用在上壳板01受冷凝结，气态工质释放热量后凝结成液态工质，凝结成的液态工质依靠自身重力和吸液芯的毛细作用力再回流至发热区，如此便完成一个传热工作循环；再利用温度检测装置7检测槽道型均热板处于工作状态时上壳板01和下壳板02的温度，控制装置8处理并分析全部温度检测装置7发送的信号，并利用显示装置显示槽道型均热板的当前性能。

以上对本发明所提供的槽道型均热板封装及测试设备进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (7)

1.一种槽道型均热板封装及测试设备，其特征在于，包括：

用于支撑下壳板（02）的支撑装置（1）；

与所述支撑装置（1）相对设置、用于带动上壳板（01）挤压置于下壳板（02）的密封件（03）以使上壳板（01）、密封件（03）及下壳板（02）之间形成封闭的蒸发腔的挤压装置（2）；

用于穿过密封件（03）并与所述蒸发腔相连通以使工质充入所述蒸发腔的充液装置（3）；

控制装置（8）；

与所述控制装置（8）相连并用于检测密封件（03）是否置于所述支撑装置（1）的位置检测装置；所述控制装置（8）与所述挤压装置（2）相连，所述控制装置（8）用于根据所述位置检测装置发送的信号在密封件（03）置于所述支撑装置（1）时启动所述挤压装置（2）；

与所述控制装置（8）相连并用于检测所述蒸发腔密封性的密封检测装置；所述控制装置（8）与抽真空装置（4）相连，所述控制装置（8）用于根据所述密封检测装置发送的信号在所述蒸发腔密封后启动所述抽真空装置（4）；

与所述控制装置（8）相连并用于检测所述蒸发腔压力的压力检测装置，所述控制装置（8）与所述充液装置（3）相连，所述控制装置（8）用于根据所述压力检测装置发送的信号在所述蒸发腔压力达到预设压力时启动所述充液装置（3）；

与所述控制装置（8）相连并用于检测所述蒸发腔工质体积的体积检测装置；加热装置（5）和散热装置（6）分别与所述控制装置（8）相连，所述控制装置（8）用于根据所述体积检测装置发送的信号在所述蒸发腔的工质体积达到预设体积时启动所述加热装置（5）和所述散热装置（6）。

2.根据权利要求1所述的槽道型均热板封装及测试设备，其特征在于，所述充液装置（3）包括：

用于容纳工质的工质容器（31）；

用于连接于密封件（03）与所述工质容器（31）之间以供工质流通的流通管道（32）；

设于所述流通管道（32）并用于控制所述流通管道（32）通断的充液控制阀（33）。

3.根据权利要求2所述的槽道型均热板封装及测试设备，其特征在于，所述充液装置（3）还包括设于所述流通管道（32）以防止空气钻入所述蒸发腔的莫非氏滴管（34）。

4.根据权利要求1所述的槽道型均热板封装及测试设备，其特征在于，还包括用于穿过密封件（03）并与所述蒸发腔相连通以在充入工质之前抽吸所述蒸发腔内空气的抽真空装置（4）。

5.根据权利要求4所述的槽道型均热板封装及测试设备，其特征在于，所述抽真空装置（4）包括：

真空泵（41）；

用于设于所述真空泵（41）与密封件（03）之间的抽气管道（42）；

设于所述抽气管道（42）并用于控制所述抽气管道（42）通断的抽气控制阀（43）。

6.根据权利要求5所述的槽道型均热板封装及测试设备，其特征在于，所述抽真空装置（4）还包括设于所述抽气管道（42）并用于检测所述抽气管道（42）压力的压力检测件（44）。

7.根据权利要求4至6任一项所述的槽道型均热板封装及测试设备，其特征在于，还包括：

设于所述支撑装置（1）并用于与下壳板（02）相抵以加热所述蒸发腔内工质的加热装置（5）；

设于所述挤压装置（2）并用于与上壳板（01）相抵以降低上壳板（01）温度的散热装置（6）；

若干用于设于上壳板（01）和下壳板（02）以检测温度的温度检测装置（7）；

所述控制装置（8）与全部所述温度检测装置（7）相连并用于收集并处理全部所述温度检测装置（7）所发送的信号；

与所述控制装置（8）相连并用于显示所述控制装置（8）分析结果的显示装置。

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