CN110763058A - 一种超薄热管的制造方法 - Google Patents

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梁平平
李学华
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Abstract

本发明公开了一种超薄热管的制作方法，包括提供一热管两端开口的管壳，将管壳的第一端缩头，第二端保持不变，经由未缩头的第二端将毛细结构置入管壳，将置入毛细结构的管壳的第二端进行缩口，并对缩口端进行焊接，将焊接后的热管放入烧结治具内进行烧结。本发明工艺因管尾端未缩口，相比缩管后的缩管口孔径放大数倍级，毛细结构可以很轻松置入，使组装效律大大提升，无需要定位即可将毛细结构置入热管内，节省工序，降低成本且不易造成铜丝挂在管口，避免造成毛细结构损坏，热管的传热效率将大大提升。

Description

一种超薄热管的制造方法
技术领域
本发明涉及热管领域，具体涉及一种超薄热管制作工艺。
背景技术
随着科技的进步，现今的电子产品都朝着高功能，高效率，轻薄方向发展，尤其是在当前，5G是消费电子领域未来的发展趋势，芯片的计算能力显著提升的同时其功耗也远高于4G芯片，因此消费电子产品未来对散热的需求将愈发强烈。芯片功耗加大，使其在单位面积内产生的热量也大幅提升，如何能快速将芯片热量快速散开，一直是业内难点和瓶颈。所以，快速将芯片热量传导的超导热材料和散热材料需不断进步和提升来解决芯片散热问题，才能促进科技的不断发展。
热管具有重量轻，高导热，高可靠性，免维护，没有噪音等优点，是一种可循环利用的绿色环保技术。与常规铜片或铝片相比，热管的导热系数是其10倍以上，热管的高导热特性非常适用于集中热源的散热。目前现有的超薄热管的制作工艺极其复杂，从投料到成品需要经过大大小小20多道工序，尤其超薄热管放置毛细结构工序，传统工艺一般采用两种方式：第一种方式是采用将一芯棒插入金属管体内，使芯棒的周围边缘或部分周围边缘与金属管体内壁之间形成具有间距的间隙，向该间隙中填充金属粉末，对金属粉末进行加温烧结，烧结后将芯棒取出，金属粉末即在金属管体内壁形成毛细结构，但该方法只能形成内壁表面连续形状的毛细结构，无法在金属管壳内形成其他结构的毛细结构；另一种传统加工方式中包括切管-缩尾-缩头-清洗-焊尾-置线-定位-烧结-注水-一除-二除-测试-包装等工艺步骤，其中的置线工艺是向热管的金属管壳内直接置入金属线或其他形式的毛细结构，但在置线工艺中往往因热管的金属管壳管口过小，导致穿线工序难以完成，加工难度大，同时铜丝容易被挂在管口，造成毛细结构损坏，从而降低毛细结构的毛细能力，导致良率过低。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提出如下技术方案：
一种超薄热管的制作方法，包括以下步骤：
切管，提供一热管管壳，所述管壳具有开口的第一端和第二端；
缩头，将热管管壳的第一端缩头，第二端保持不变，清洁表面后烘干；
毛细结构置入，将毛细结构从管壳未缩头的第二端置入管壳内；
缩口，将置入毛细结构的管壳的第二端进行缩口，并对缩口端进行焊接；
烧结，将焊接后的热管放入烧结治具内进行烧结。
所述制作方法还包括冷媒注入的步骤，在烧结的步骤之后，由缩管端将冷媒注入置入有毛细结构的管壳内，所述冷媒为氟化液、酒精、丙酮、水、7100、冷媒R22、1233。注入冷媒后的热管经真空脱气1～2次，封装得到超薄热管产品。
所述热管管壳横截面为圆形或椭圆或矩形，所述铜管壁厚小于0.3mm，铜管总体厚度小于1mm，所述管壳管材为铜材、铝材、不锈钢、钛材质之一或其合金。
所述毛细结构为3D编织铜线、2D编织网、泡沫铜或铜粉粉末其中之一，毛细结构可采用蚀刻、激光、机械加工、拉丝、烧结、印刷、3D打印等技术加工形成。
在另一些实施方式中，在管壳未缩口的第二端开口处设置有扩张部，所述扩张部的一端与第二端开口处相连，所述扩张部与第二端开口相连的一端口径尺寸小于或等于管壳第二端的口径尺寸，所述扩张部远离热管管壳第二端的一端口径尺寸大于管壳第二端的口径尺寸，所述扩张部与热管管壳的第二端开口的连接可通过焊接、胶粘、与热管管壳一体成型加工或插入的方式来实现。
本发明的有益效果是：
本发明工艺因管尾端未缩口，口径较大，相比缩管后的缩管口孔径放大数倍级，铜线置线可以很轻松置入，效率可提升20％；热管因置线管口大，毛细结构很容易置入均温板内，从而不需要定位即可将毛细结构置入热管内，节省工序，降低成本10％；置线后缩管，置线管口较大，不易造成铜丝挂在管口，造成毛细结构损坏，从而不会降低毛细结构的毛细能力，热管的传热效率将大大提升。
附图说明
图1为本发明的超薄热管制作方法第一实施方式示意图；
图2为本发明的超薄热管制作方法第二实施方式示意图；
图3为本发明的超薄热管制作方法步骤流程图。
其中，附图标记说明如下：
管壳 1
毛细结构 2
第一端 11
第二端 12
空腔 3
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。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。
图1示意性地给出了本发明的一种超薄热管制作方法第一实施方式的操作步骤，首先提供两端开口的热管管壳1，将两端开口的热管管壳1的第一端11缩头处理使其直径小于管壳1直径的尺寸；然后将事先准备好的毛细结构2经由管壳1未缩头的第二端12置入管壳内的空腔中；毛细结构2完全置入管壳1后，对管壳1的第二端12进行缩口处理，使其直径小于管壳直径，并对缩口端进行焊接使其封闭；将焊接后的热管放入烧结治具内进行烧结。
向烧结后的管壳1经由未焊接封闭的第一端11注入冷媒至管壳的空腔3中，抽真空脱气2次，封装得到超薄热管产品。
图2示意性地给出了本发明的一种超薄热管制作方法第二实施方式的操作步骤，与第一实施方式不同的是，在管壳1未缩口的第二端12开口处设置有扩张部4，所述扩张部4的一端与第二端12开口处相连，扩张部4与第二端12开口相连的一端口径尺寸小于或等于管壳1第二端12的口径尺寸，所述扩张部4远离热管管壳1第二端12的一端口径尺寸大于管壳1第二端12的口径尺寸，所述扩张部4与热管管壳1的第二端12开口的连接可通过焊接、胶粘、与热管管壳一体成型加工或插入的方式来实现。毛细结构2可依次通过扩张部4和第二端12的开口置入到热管管壳1内部，由于扩张部4远离热管管壳1第二端12的一端进一步增大了毛细结构入口的口径尺寸，使得毛细结构2更易于被引导通过管壳1的第二端开口进入到管壳1内部，并且使置入的毛细结构2不局限于金属线或金属管状物，还可便于置入其他异形结构或柔性结构的毛细结构进入。
毛细结构2完全置入管壳1后，使所述扩张部4于管壳1的第二端12分离，所述分离可通过将插入的扩张部4取出拆卸的方式、或沿管壳1的第二端12开口处将扩张部4切除的方式实现。将扩张部4分离后，对管壳1的第二端12进行缩口处理，使其直径小于管壳直径，并对缩口端进行焊接使其封闭；将焊接后的热管放入烧结治具内进行烧结。
向烧结后的管壳1经由未焊接封闭的第一端11注入冷媒至管壳的空腔3中，抽真空脱气2次，封装得到超薄热管产品。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”、“两端”、“两侧”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
以上所述的仅是本发明的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种超薄热管的制作方法，包括以下步骤：
切管，提供一热管管壳，所述管壳具有开口的第一端和第二端；
缩头，将热管管壳的第一端缩头，第二端保持不变，清洁表面后烘干；
毛细结构置入，将毛细结构从管壳未缩头的第二端置入管壳内；
缩口，将置入毛细结构的管壳的第二端进行缩口，并对缩口端进行焊接；
烧结，将焊接后的热管放入烧结治具内进行烧结。
2.根据权利要求1所述的制作方法，所述毛细结构置入的步骤之前还包括：在管壳未缩口的第二端开口处设置有扩张部，所述扩张部的一端与第二端开口处相连，所述扩张部与第二端开口相连的一端口径尺寸小于或等于管壳第二端的口径尺寸，所述扩张部远离热管管壳第二端的一端口径尺寸大于管壳第二端的口径尺寸。
3.根据权利要求2所述的制作方法，所述扩张部与热管管壳的第二端开口的连接可通过焊接、胶粘、与热管管壳一体成型加工或插入的方式。
4.根据权利要求1-3任一项所述的制作方法，所述烧结步骤之后还包括冷媒注入、脱气和封装步骤；所述冷媒经由所述热管管壳的第一端注入置入有毛细结构的管壳空腔；所述脱气为真空脱气；所述封装采用焊接封装。
5.根据权利要求1-3任一项所述的制作方法，所述热管管壳横截面为圆形或椭圆或矩形。
6.根据权利要求3所述的制作方法，所述铜管壁厚小于0.3mm，铜管总体厚度小于1mm。
7.根据权利要求1-3任一项所述的制作方法，所述管壳管材为铜材、铝材、不锈钢、钛材质之一或其合金。
8.根据权利要求1-3任一项所述的制作方法，所述毛细结构为3D编织铜线、2D编织网、泡沫铜或铜粉粉末。
9.根据权利要求8所述的制作方法，所述毛细结构可采用蚀刻、激光、机械加工、拉丝、烧结、印刷、3D打印等技术加工形成。
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