CN110514045A - 均温板及均温板的制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种均温板及均温板的制作方法，所述均温板，供一发热电子元件驱散热量，包括：一壳体，其下表面用于与所述发热电子元件相接触，所述壳体具有密闭的一容腔，所述容腔内填充有一工作流体；毛细结构，为具有孔隙的金属镀层，其贴合于所述容腔的上下表面，毛细结构包括多个间隔设置的下凸起和多个间隔设置的上凸起，所述下凸起的顶面向上抵接于对应的所述上凸起的底面；所述均温板具有孔隙小、高密度的毛细结构，利于所述均温板的均匀散热；且相互抵接的所述上凸起与所述下凸起成形多个回流通道，加速了液态工作流体的回流，从而提升了均温板的散热效率。

Description

均温板及均温板的制作方法

【技术领域】

本发明涉及一种均温板及均温板的制作方法，尤其涉及一种提升散热效率的均温板及均温板的制作方法。

【背景技术】

随着电子器件的集成度越来越高，其厚度需求越来越薄，功耗和发热量也不断提高，传统的散热器结构较大，不能满足电子器件薄型化的发展需求。均温板作为一种常见的用于电子器件散热的散热器，具有体积小、质量轻等特点，日益受到人们的重视。均温板主要通过内部的真空腔室中设置毛细结构和工作流体，并凭借真空腔室内的工作流体受热后产生蒸发和冷凝两相变化的方式进行热传导，故提供作为蒸发汽化扩散使用的蒸汽通道以及冷凝回水使用的毛细结构成为改良的重点。

专利号为201220640776.6的中国专利公开的一种超薄型均温板，包括一第一板材、一第二板材，该第一板材的一面布设有一第一流道，该第一流道呈网状交错分布，该第二板材相对设于该第一板材具有该第一流道的一侧。该第二板材相对于该第一流道的一面布设有一第二流道，使该第一流道与该第二流道相对，且该第二流道的分布型式及其结构与该第一流道相同，一黏合件设于该第一板材与该第二板材之间，该黏合件对应该第一板材及该第二板材的外轮廓而形成的框围状结构体，且该黏合件的表面设有一第一金属层，加热后，该第一金属层经过加热后形成熔融状态，以供分别黏合于该第一板材及该第二板材的一面上，使该第一板材、该第二板材及该黏合件的内部形成有一容置空间，工作流体通填充于该容置空间内。然而，第一流道第二流道形成的毛细结构，不具有毛细结构孔隙小、高密度，影响液态工作流体的扩散，导致工作流体分布不均匀，且毛细作用力小，影响工作流体的循环速度，进而影响均温板的散热效果。

因此，有必要设计一种均温板，以克服上述问题。

【本发明内容】

本发明的创作目的在于提供一种提高散热效率的均温板。

为了达到上述目的，本发明的均温板采用如下技术方案：

一种均温板，供一发热电子元件驱散热量，包括：一壳体，其下表面用于与所述发热电子元件相接触，所述壳体具有密闭的一容腔，所述容腔内填充有一工作流体；毛细结构，为具有孔隙的金属镀层，其贴合于所述容腔的上下表面，毛细结构包括多个间隔设置的下凸起和多个间隔设置的上凸起，所述下凸起的顶面向上抵接于对应的所述上凸起的底面。

进一步，所述毛细结构由铜粉电镀形成。

进一步，所述毛细结构还包括贴合于所述容腔上表面的上基层和贴合于所述容腔下表面的下基层，所述上凸起自所述上基层向下凸伸，所述下凸起自所述下基层向上凸伸。

进一步，每相邻两所述上凸起之间形成一上沟槽，每相邻两所述下凸起之间形成一下沟槽，所述上沟槽与所述下沟槽上下对齐设置。

与现有技术相比，本发明的均温板具有以下有益效果：

本发明通过有孔隙的金属镀层形成毛细结构，其具有孔隙小、高密度，使得液态工作流体快速扩散，保存在所述毛细结构中，使工作流体分布均匀，利于所述均温板的均匀散热；另外，通过设置相互抵接的所述上凸起与所述下凸起，所述容腔的上表面液态工作流体可以通过所述上凸起和下凸起回流至所述容腔的下表面，成形多个回流通道，加速了液态工作流体的回流，从而提升了均温板的散热效率；并且，也可作为支撑使用，使得所述均温板不受挤压变形而失去汽液工作功效。

为了达到上述目的，本发明的均温板采用如下技术方案：

一种均温板，供一发热电子元件驱散热量，包括：一下板，其下表面用于与所述发热电子元件相接触；一上板，其对应与所述上板封合，且所述上板与所述下板之间形成一容腔，所述容腔内填充有一工作流体；毛细结构，为由金属粉末电镀制成具有孔隙的金属镀层，其设于所述容腔内，毛细结构包括贴合于所述下板的内表面的下基层、向上凸设于所述下基层上的多个间隔设置的下凸起、贴合于所述上板的内表面的上基层、向下凸设于所述上基层的多个间隔设置的上凸起，所述下凸起的顶面向上抵接于对应的所述上凸起的底面。

进一步，所述下板与所述上板一体成型。

进一步，所述上基层和所述下基层由第一次电镀形成，所述上凸起和所述下凸起由第二次电镀形成。

与现有技术相比，本发明的均温板具有以下有益效果：

本发明通过毛细结构为由金属粉末电镀制成具有孔隙的金属镀层，其具有孔隙小、高密度，使得液态工作流体快速扩散，保存在所述毛细结构中，使工作流体分布均匀，利于所述均温板的均匀散热；另外，通过设置相互抵接的所述上凸起与下凸起，所述上板的内表面的液态工作流体可以通过所述上凸起和下凸起回流至所述下板的内表面，形成多个回流通道，加速了液态工作流体的回流，从而提升了所述均温板的散热效率；并且，也可作为支撑使用，使得所述均温板不受挤压变形而失去汽液工作功效，所述上基层与上凸起之间高度不一的设置、以及所述下基层与下凸起之间高度不一的设置增大了毛细结构的分布面积。

为了达到上述目的，本发明的均温板采用如下制作方法：

一种均温板的制作方法，包括：步骤1，提供金属板，将所述金属板不需要电镀的区域进行阻镀处理；步骤2，电镀液将金属板放置于加有金属粉末的电镀液中进行第一次电镀，从而在金属板上镀上由金属粉末形成的具有孔隙的第一金属镀层；步骤3，在第一金属镀层上不需要进行第二电镀的区域进行阻镀处理，形成多个间隔设置的阻镀区域；步骤4，将金属板放置于加有金属粉末的电镀液中进行第二次电镀，从而在所述第一金属镀层除阻镀区域的其余区域上再次镀上由金属粉末形成的具有孔隙的第二金属镀层；步骤5，将金属板封装成具有中空的容腔，使容腔的上表面和下表面都有所述第一金属镀层，且上方的第二金属镀层与下方的第二金属镀层分别对应上下抵接；步骤6，对所述容腔进行抽真空；步骤7，对所述容腔注入工作流体；步骤8，将所述容腔封闭。

一种均温板的制作方法，包括：步骤1，提供金属板，将所述金属板不需要电镀的区域进行阻镀处理；步骤2，将金属板放置于加有金属粉末的电镀液中进行电镀，从而在金属板上镀上由金属粉末形成的具有孔隙的金属镀层，所述金属镀层设有沟槽；步骤3，将金属板封装成具有中空的容腔，使容腔的上表面和下表面都有所述金属镀层，且上方的金属镀层与下方的金属镀层分别对应上下抵接。

进一步，在步骤1之后，将金属板放置于加有金属粉末的电镀液内进行第一次电镀，从而在金属板上镀上由金属粉末形成的具有孔隙的第一金属镀层，然后在第一金属镀层上不需要进行第二电镀的区域进行阻镀处理，形成多个间隔设置的阻镀区域，再进行步骤2，步骤2中的所述金属镀层是通过第二次电镀形成。

与现有技术相比，本发明的均温板的制作方法具有以下有益效果：

本发明通过电镀金属粉末制作多孔隙的第一金属镀层、第二金属镀层，其具有孔隙小、高密度，使得液态工作流体快速扩散，保存在第一金属镀层、第二金属镀层中，使工作流体分布均匀，利于所述均温板的均匀散热；另外，通过设置上方的第二金属镀层与下方的第二金属镀层分别对应上下抵接，所述容腔的上表面液态工作流体可以通过所述第二金属镀层回流至所述容腔的下表面，形成多个回流通道，加速了液态工作流体的回流，从而提升了均温板的散热效率；并且，也可作为支撑使用，使得所述均温板不受挤压变形而失去汽液工作功效。

【附图说明】

图1为本发明均温板的立体示意图；

图2为图1的A-A位置剖视图；

图3为图2的B位置放大视图；

图4为本发明的均温板的制作方法的第一实施例的步骤1-步骤4制造流程图；

图5为本发明的均温板的制作方法的第二实施例的步骤1’-步骤3’制造流程图。

具体实施方式的附图标号说明：

【具体实施方式】

为便于更好的理解本发明的目的、结构、特征以及功效等，现结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。

如图1-3所示，为本发明的一种均温板100，供一发热电子元件(未图示)驱散热量，其包括一壳体1，其下表面用于与所述发热电子元件相接触，所述壳体1具有密闭的一容腔11，所述容腔11内填充有一工作流体(未图示)；以及贴合所述容腔11内表面的毛细结构2。

如图1、2、3所示，所述壳体1由一金属板1(本实施例中，所述金属板1为铜板，铜具有热传导快特性，当然在其它实施中也可为其它金属)制成，金属板1对折后，通过焊接封合其余开放边，从而形成具有中空的容腔11的壳体1，在其他实施例中，所述壳体1也可以由二金属板1通过焊接封合形成。所述壳体1包括一下板1a，其下表面用于与所述发热电子元件相接触；及一上板1b，其对应与所述下板1a封合，且所述上板1b与所述上板1a之间形成所述容腔11。

如图1、2、3所示，所述毛细结构2用于贮存液态的工作流体(未图示)，为由金属粉末电镀制成具有孔隙的金属镀层(本实施例中，所述金属粉末为铜粉，当然在其它实施中也可为其它金属粉末)，包括贴合于所述容腔11上表面(即所述上板1b的内表面)的上基层211和贴合于所述容腔11下表面(即所述下板1a的内表面)的下基层212、以及连接所述上基层211和所述下基层212的侧部基层213，自所述上基层211向下凸伸的多个间隔设置的上凸起221、以及自所述下基层212向上凸伸的多个间隔设置的下凸起222。每相邻两所述上凸起221之间形成一上沟槽23，每相邻两所述下凸起222之间形成一下沟槽24，所述下凸起222的顶面向上抵接于对应的所述上凸起221的底面，从而形成液态工作流体从所述容腔11的上表面向下回流至所述容腔11的下表面的通道，从而为工作流体回流提供更多的回流通道，所述上沟槽23与所述下沟槽24上下对齐设置形成蒸气从所述容腔11的下表面上升至所述容腔11的上表面的空间。所述下基层212、上基层211以及侧部基层213由第一次电镀形成，所述下基层212、上基层211的设置，使液态的工作流体得以充分扩散至下基层212、上基层211中，利于工作流体的均匀分布；所述侧部基层213的设置，为工作流体提供回流的通道，在其他实施例中也可以不设置所述侧部基层213；所述上凸起221与下凸起222由第二次电镀形成，且上凸起221与下凸起222相互支撑防止所述壳体1受挤压而内陷变形；在其他实施例中，也可以不设下基层212、上基层211，即所述上凸起221由所述容腔11的上表面向下凸伸形成，所述下凸起222由所述容腔11的下表面向下凸伸形成。

使用时，壳体1的下表面与发热电子元件接触，故所述容腔11下表面为蒸发区，所述容腔11上表面为冷凝区，位于蒸发区的液态工作流体吸收热量后而蒸发成为气态，通过所述上沟槽23与下沟槽24形成的空间流向冷凝区冷却并释放出潜热而回复成液态贮存于上基层211中，通过毛细作用力以及重力导引液态工作流体由侧部基层213、上凸起221和下凸起222回流至蒸发区。再者，由于在所述容腔11的上表面没有设所述上基层211的情况下，蒸发成为气态的工作流体会直接碰到所述容腔11的上表面变成液态，由于重力作用液态的工作流体来不及扩散就坠落回蒸发区，造成工作流体仅只在一个区域循环，不利于均匀散热，另外，所述容腔11的上表面容易形成水膜，使蒸发成为气态不能接触到所述容腔11的上表面，阻隔热量的释放，影响所述均温板100的散热。所述容腔11的上表面覆盖有所述上基层211，蒸发区的液态工作流体吸收热量后而蒸发成为气态，流向冷凝区回复成液态贮存于所述上基层211中，再渗透到所述容腔11的上表面释放热量，且沿着所述上基层211均匀扩散，使散热均匀。

如图4所示，以下所述均温板100的制作方法的第一实施例(为方便，图4中省去了一些步骤)：

步骤1，提供金属板1，金属板1可以铜板、铝板等，将所述金属板1不需要电镀的区域进行阻镀处理，所述阻镀处理可以通过贴膜包裹的方式将金属板1的其他面包裹起来，只留出需要电镀的一面，也可以通过治具将不需要电镀的区域遮蔽住。另外，在需要电镀的一面进行预压形成一预弯折部(未图示)(其他实例中也可以不进行预压)，为了有更好的电镀效果，对金属板1进行清洗(电解脱脂去除底材表面的油污，再使用自来水清洗板材表面药剂水洗，再进行酸洗，以中和板材表变残留的碱，且去除表面的氧化物，最后水洗防止残留药剂的带入下一工站)；步骤2，将金属板1放置于加有金属粉末的电镀液中进行第一次电镀，从而在金属板1上镀上由金属粉末形成的具有孔隙的第一金属镀层21，本实施例中金属粉末为铜粉，金属粉末的颗粒大小可以根据需要选择，如根据应用所述均温板100的产品结构及热传量来计算其所需要金属粉末的大小，以及通过调节电流以使金属镀层达到所需的孔隙大小。步骤3，在第一金属镀层21上不需要进行第二电镀的区域进行阻镀处理，此处的阻镀处理为通过激光钝化(在其他实施例中，也可以光刻处理或其它方式进行阻镀)，形成多个间隔设置的阻镀区域3；步骤4，将金属板1放置于加有金属粉末(本实施例中为铜粉)的电镀液中进行第二次电镀，从而在所述第一金属镀层21除阻镀区域3的其余区域上再次镀上由金属粉末形成的具有孔隙的第二金属镀层22，第二金属镀层22相对于第一金属镀层21向上凸起，每相邻两第二金属镀层22之间形成沟槽23，24；步骤5，沿预折弯部将金属板1对折，焊接缝合其余开放边，且在与所述预折弯部相对的开放边预留有一开口(未图示)与外部相通(在其他实施例中，可以预留多个所述开口，所述开口也还可以开设于与所述预折弯部相邻的开放边)，从而形成具有中空的容腔11(如图1、2所示)，使容腔11的上表面和下表面都有所述第一金属镀层21，且上方的第二金属镀层22(即上凸起221)与下方的第二金属镀层22(即下凸起222)分别对应上下抵接，上方的沟槽即上沟槽23与下方的沟槽即下沟槽24上下对齐设置；步骤6，通过所述开口对所述容腔11进行抽真空(未图示)；步骤7，通过所述开口对所述容腔11注入工作流体(未图示)，本实施例中此时的所述工作流体为液态的水；步骤8，焊接封闭所述开口，使所述容腔11封闭。

如图5所示，以下所述均温板100的制作方法的第二实施例：

第二实施例和第一实施例的区别在于，完成上述步骤1工序后，接着进行上述步骤4-步骤8工序，也就是说，第二实施例只镀一次金属镀层，具体如下：

步骤1’，提供金属板1’，将所述金属板1不需要电镀的区域进行阻镀处理，比如，将所述金属板1’除需要电镀的一面的其余面进行第一次阻镀处理；步骤且在需要电镀的一面(也就是是未进行第一次阻镀处理的一面)上不需要进行电镀的区域进行第二次阻镀处理，形成多个间隔设置的阻镀区域3’；步骤2’，将金属板1’放置于加有金属粉末的电镀液中进行电镀，在未进行第一次阻镀处理的一面形成多个间隔设置的金属镀层2’；步骤3’，将金属板1’封装成具有中空的容腔11’，使容腔11’的上表面的金属镀层2’和下表面的金属镀层2’分别对应上下抵接；步骤4’，对所述容腔进行抽真空；步骤5’，对所述容腔注入工作流体(未图示)；步骤6’，将所述容腔11’封闭。

本发明的均温板100及均温板100的制作方法具有以下有益效果：

本发明通过毛细结构2为由金属粉末电镀制成具有孔隙的金属镀层，其具有孔隙小、高密度，使得液态工作流体快速扩散，保存在所述毛细结构2中，使工作流体分布均匀，利于所述均温板100的均匀散热；另外，通过设置相互抵接的所述上凸起221与下凸起222，所述容腔11的上表面的液态工作流体可以通过所述上凸起221和下凸起222回流至所述容腔11的下表面，形成多个回流通道，加速了液态工作流体的回流，从而提升了所述均温板100的散热效率；并且，也可作为支撑使用，使得所述均温板100不受挤压变形而失去汽液工作功效，所述上基层211与上凸起221之间高度不一的设置、以及所述下基层212与下凸起222之间高度不一的设置增大了毛细结构2的分布面积。

以上详细说明仅为本发明之较佳实施例的说明，非因此局限本发明的专利范围，所以，凡运用本创作说明书及图示内容所为的等效技术变化，均包含于本发明的专利范围内。

Claims (10)

1.一种均温板，供一发热电子元件驱散热量，其特征在于，包括：

一壳体，其下表面用于与所述发热电子元件相接触，所述壳体具有密闭的一容腔，所述容腔内填充有一工作流体；

毛细结构，为具有孔隙的金属镀层，其贴合于所述容腔的上下表面，毛细结构包括多个间隔设置的下凸起和多个间隔设置的上凸起，所述下凸起的顶面向上抵接于对应的所述上凸起的底面。

2.如权利要求1所述的均温板，其特征在于，所述毛细结构由铜粉电镀形成。

3.如权利要求1所述的均温板，其特征在于，所述毛细结构还包括贴合于所述容腔的上表面的上基层和贴合于所述容腔的下表面的下基层，所述上凸起自所述上基层向下凸伸，所述下凸起自所述下基层向上凸伸。

4.如权利要求1所述的均温板，其特征在于，每相邻两所述上凸起之间形成一上沟槽，每相邻两所述下凸起之间形成一下沟槽，所述上沟槽与所述下沟槽上下对齐设置。

5.一种均温板，供一发热电子元件驱散热量，其特征在于，包括：

一下板，其下表面用于与所述发热电子元件相接触；

一上板，其对应与所述上板封合，且所述上板与所述下板之间形成一容腔，所述容腔内填充有一工作流体；

毛细结构，为由金属粉末电镀制成具有孔隙的金属镀层，其设于所述容腔内，毛细结构包括贴合于所述下板的内表面的下基层、向上凸设于所述下基层上的多个间隔设置的下凸起、贴合于所述上板的内表面的上基层、向下凸设于所述上基层的多个间隔设置的上凸起，所述下凸起的顶面向上抵接于对应的所述上凸起的底面。

6.如权利要求5所述的均温板，其特征在于，所述下板与所述上板一体成型。

7.如权利要求5所述的均温板，其特征在于，所述上基层和所述下基层由第一次电镀形成，所述上凸起和所述下凸起由第二次电镀形成。

8.一种均温板的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，提供金属板，将所述金属板不需要电镀的区域进行阻镀处理；

步骤2，将金属板放置于加有金属粉末的电镀液内进行第一次电镀，从而在金属板上镀上由金属粉末形成的具有孔隙的第一金属镀层；

步骤3，在第一金属镀层上不需要进行第二电镀的区域进行阻镀处理，形成多个间隔设置的阻镀区域；

步骤4，将金属板放置于加有金属粉末的电镀液内进行第二次电镀，从而在所述第一金属镀层除阻镀区域的其余区域上再次镀上由金属粉末形成的具有孔隙的第二金属镀层；

步骤5，将金属板封装成具有中空的容腔，使容腔的上表面和下表面都有所述第一金属镀层，且上方的第二金属镀层与下方的第二金属镀层分别对应上下抵接；

步骤6，对所述容腔进行抽真空；

步骤7，对所述容腔注入工作流体；

步骤8，将所述容腔封闭。

9.一种均温板的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，提供金属板，将所述金属板不需要电镀的区域进行阻镀处理；

步骤2，将金属板放置于加有金属粉末的电镀液中进行电镀，从而在金属板上镀上由金属粉末形成的具有孔隙的金属镀层，所述金属镀层设有沟槽；

步骤3，将金属板封装成具有中空的容腔，使容腔的上表面和下表面都有所述金属镀层，且上方的金属镀层与下方的金属镀层分别对应上下抵接。

10.如权利要求9所述的均温板的制作方法，其特征在于，在步骤1之后，将金属板放置于加有金属粉末的电镀液内进行第一次电镀，从而在金属板上镀上由金属粉末形成的具有孔隙的第一金属镀层，然后在第一金属镀层上不需要进行第二电镀的区域进行阻镀处理，形成多个间隔设置的阻镀区域，再进行步骤2，步骤2中的所述金属镀层是通过第二次电镀形成。