CN111010858B - 散热装置、散热装置的制备方法及电子设备 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种散热装置，包括第一盖板、第二盖板、毛细结构和工作流体，所述第一盖板和所述第二盖板盖合形成密闭的容置空间，所述毛细结构设置在所述第一盖板和/或所述第二盖板靠近所述容置空间的表面，所述工作流体填充在所述容置空间内，其中，所述毛细结构通过电镀、化学镀或光刻工艺设置在所述第一盖板和/或所述第二盖板上。通过电镀、化学镀或光刻工艺，有利于制备厚度薄、质量轻的毛细结构，实现散热装置的轻薄化；本申请还提供了散热装置的制备方法和包括上述散热装置的电子设备。

Description

散热装置、散热装置的制备方法及电子设备

技术领域

本申请属于热传导技术领域，具体涉及散热装置、散热装置的制备方法及电子设备。

背景技术

电子设备运作时会产生热量，直接导致电子设备温度急剧升高，因此，需要借助散热装置将热量快速散发。然而，传统散热装置体积大，需要占据大量空间，大大限制了电子设备朝轻薄化的发展。

发明内容

鉴于此，本申请提供一种散热装置及散热装置的制备方法，有利于实现散热装置的轻薄化；同时，还提供包括所述散热装置的电子设备，提高电子设备的散热性能，有利于电子设备的轻薄化。

第一方面，本申请提供了一种散热装置，包括第一盖板、第二盖板、毛细结构和工作流体，所述第一盖板和所述第二盖板盖合形成密闭的容置空间，所述毛细结构设置在所述第一盖板和/或所述第二盖板靠近所述容置空间的表面，所述工作流体填充在所述容置空间内，其中，所述毛细结构通过电镀、化学镀或光刻工艺设置在所述第一盖板和/或所述第二盖板上。

第二方面，本申请提供了一种散热装置的制备方法，包括：

提供第一盖板和第二盖板，所述第一盖板和/或所述第二盖板的表面设置有毛细结构，所述毛细结构通过电镀、化学镀或光刻工艺成型在所述第一盖板和/或所述第二盖板上；

将所述第一盖板和所述第二盖板盖合形成密闭的容置空间，所述毛细结构设置在所述容置空间内；

向所述容置空间内注入工作流体，密封后形成散热装置。

第三方面，本申请提供了一种电子设备，包括发热元件和设置在所述发热元件表面的散热装置，所述散热装置包括第一盖板、第二盖板、毛细结构和工作流体，所述第一盖板和所述第二盖板盖合形成密闭的容置空间，所述毛细结构设置在所述第一盖板和/或所述第二盖板靠近所述容置空间的表面，所述工作流体填充在所述容置空间内，其中，所述毛细结构通过电镀、化学镀或光刻工艺设置在所述第一盖板和/或所述第二盖板上。

本申请提供了一种散热装置和散热装置的制备方法，通过电镀、化学镀或光刻工艺，在第一盖板和/或第二盖板的表面成型厚度薄、质量轻的毛细结构，有利于减小散热装置的重量和整体厚度，满足散热装置轻薄化的要求；该散热装置的制备方法简单，有利于实现工业化生产。本申请还提供了包括上述散热装置的电子设备，不仅能够提高电子设备散热性能，还有利于电子设备的轻薄化发展。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施方式中的技术方案，下面将对本申请实施方式中所需要使用的附图进行说明。

图1为本申请一实施例的散热装置的结构示意图。

图2为本申请另一实施例的散热装置的结构示意图。

图3为本申请另一实施例的散热装置的结构示意图。

图4为本申请另一实施例的散热装置的结构示意图。

图5为本申请一实施例的散热装置的制备方法的流程示意图。

图6为本申请另一实施例的散热装置的制备方法的流程示意图。

图7为本申请一实施例制得的第一盖板和毛细结构的示意图。

图8为图7提供的第一盖板和毛细结构的截面示意图。

图9为本申请一实施例制得的第二盖板和支撑结构的示意图。

图10为图9提供的第二盖板和支撑结构的截面示意图。

图11为本申请一实施例的电子设备的结构示意图。

附图说明：

第一盖板-10，第一金属层-11，第一铜层-12，第一水平层-121，第一边框-122，第二盖板-20，第二金属层-21，第二铜层-22，第二水平层-221，第二边框-222，毛细结构-30，容置空间-40，支撑结构-50，散热装置-100，发热元件-200，面板-300，壳体-400。

具体实施方式

以下是本申请的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本申请的保护范围。

下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本申请的不同结构。为了简化本申请的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本申请。此外，本申请可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本申请提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。

请参考图1，图1为本申请一实施例的散热装置100的结构示意图，散热装置100包括第一盖板10、第二盖板20、毛细结构30和工作流体，第一盖板10和第二盖板20盖合形成密闭的容置空间40，毛细结构30设置在第一盖板10和/或第二盖板20靠近容置空间40的表面，毛细结构30通过电镀、化学镀或光刻工艺设置在第一盖板10和/或第二盖板20上，工作流体填充在容置空间40内，其中工作流体未在图中示出。在本申请中，散热装置100中第一盖板10或第二盖板20与热源接触，吸收热量，并传递至容置空间40内的工作流体，工作流体吸收热量后汽化，汽化后的工作流体将热量从第一盖板10或第二盖板20传递至第二盖板20或第一盖板10，再经由第二盖板20或第一盖板10传递至外界，汽化后的工作流体冷凝后由毛细结构30引流至第一盖板10或第二盖板20，完成散热。相关技术中，毛细结构30可以由金属丝卷绕而成或烧结铜网制成，制得的毛细结构30较厚，质量大，进而增加了散热装置100的厚度和重量，不利于散热装置100实现轻薄化。因此，在本申请中，采用电镀、化学镀或光刻工艺成型的毛细结构30，使得毛细结构30的厚度可控，并可以达到较薄的水平；并且随着毛细结构30厚度变薄，毛细结构30的质量也减轻，既有利于降低散热装置100的厚度，又可以减轻散热装置100的重量，实现散热装置100的轻薄化。

在本申请一实施例中，第一盖板10的拉伸强度大于300MPa。第一盖板10的拉伸强度较大，还可以通过减小第一盖板10的厚度，实现散热装置100的轻薄化要求。由于第一盖板10的拉伸强度高，即使厚度变小，仍然具有较高的强度，使轻薄化的散热装置100具有优异的力学性能，不易发生变形。为了进一步促使散热装置100实现轻薄化，可选的，第一盖板10的厚度小于或等于200μm。

在本申请一实施例中，第二盖板20的拉伸强度大于300MPa。可以理解的，本申请中的术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。第二盖板20的拉伸强度较大，还可以通过减小第二盖板20的厚度，实现散热装置100的轻薄化要求。由于第二盖板20的拉伸强度高，即使厚度变小，仍然具有较高的强度，使轻薄化的散热装置100具有优异的力学性能，不易发生变形。为了进一步促使散热装置100实现轻薄化，可选的，第二盖板20的厚度小于或等于200μm。可以理解的，本申请中可以是第一盖板10和第二盖板20中的其中一个拉伸强度大于300MPa，也可以是同时都大于300MPa，均有利于散热装置100的轻薄化。

在本申请一实施例中，第一盖板10包括第一金属层11和第一铜层12，第一铜层12设置在第一金属层11靠近容置空间40一侧的表面。此时，若毛细结构30设置在第一盖板10，则毛细结构30设置在第一铜层12的表面。在本申请一实施例中，第二盖板20包括第二金属层21和第二铜层22，第二铜层22设置在第二金属层21靠近容置空间40一侧的表面。此时，若毛细结构30设置在第二盖板20，则毛细结构30设置在第二铜层22的表面。通过减小容置空间40的体积，以及还可以通过减小整体重量以实现散热装置100的轻薄化，此时工作流体汽化后扩散的体积也相应减小，影响导热效率；并且降低第一盖板10和/或第二盖板20的厚度，实现散热装置100的轻薄化时，厚度减小的第一盖板10和第二盖板20的力学性能也会随之降低，在使用过程中易产生形变，不利于散热装置100的应用。因此，本申请一些实施例中，通过将第一盖板10和/或第二盖板20设置为金属层和铜层层叠设置的复合结构，使得第一盖板10和/或第二盖板20的力学性能提高，进而提升散热装置100抗冲击性，使其不易变形；并且复合结构中的铜层具有优异的导热性能，可以快速地将高温向外扩散，进行热交换，同时金属层也可以导热，保证了在减小第一盖板10和/或第二盖板20厚度的同时，散热装置100仍然具有较高的散热效率。因此，本申请提供的散热装置100既具有优异的力学性能，又可以兼顾散热性能，有利于将散热装置100的整体厚度和重量降低，实现散热装置100的轻薄化，有利于其广泛应用。

可以理解的，第一金属层11和第二金属层21由金属材质组成，具有较好的导热性能和力学性能。可选的，第一金属层11的拉伸强度大于500MPa，有利于提高第一金属层11的整体拉伸强度。可选的，第二金属层21的拉伸强度大于500MPa，有利于提高第二金属层21的整体拉伸强度。在一实施例中，第一金属层11和第二金属层21的材质分别选择能够具有大于500MPa拉伸强度的金属。可选的，第一金属层11和第二金属层21的材质分别选自铜、锰、铬、钼、镍、钨和铌中的至少两种形成的合金、不锈钢、钛或钛合金，以使得第一金属层11和第二金属层21具有高强度，提高第一盖板10、第二盖板20以及散热装置100的力学性能。进一步的，第一金属层11和第二金属层21的材质分别选自钛、钛合金或不锈钢。具体的，第一金属层11的材质为钛、铜钛合金、304不锈钢或316不锈钢，第二金属层21的材质为钛、铜钛合金、304不锈钢或316不锈钢。在一实施例中，当第一金属层11和/或第二金属层21为铜钛合金层时，其中钛含量为0.1％-10％，进一步的，钛含量为1％-8％，更进一步的，钛含量为4％-7％，可以制得拉伸强度达550MPa-800MPa的第一金属层11和/或第二金属层21。在一实施例中，第一金属层11和/或第二金属层21为304不锈钢层时，其中含有18％以上的铬，8％以上的镍，拉伸强度达500MPa以上。在一实施例中，第一金属层11和/或第二金属层21为316不锈钢层时，拉伸强度达600MPa以上。可选的，第一金属层11的屈服强度大于250MPa。可选的，第二金属层21的屈服强度大于250MPa。屈服强度是金属材料发生屈服现象时的屈服极限，也就是抵抗微量塑性变形的应力。对于无明显屈服现象出现的金属材料，规定以产生0.2％残余变形的应力值作为其屈服极限，称为条件屈服极限或屈服强度。进一步的，第一金属层11的屈服强度大于300MPa，进一步提高第一盖板10和散热装置100的强度。进一步的，第二金属层21的屈服强度大于300MPa，进一步提高第二盖板20和散热装置100的力学性能。

在一实施例中，第一金属层11和/或第二金属层21的维氏硬度大于100。材料局部抵抗硬物压入其表面的能力称为硬度，压入硬度有布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度和显微硬度等，各种硬度标准的力学含义不同，相互不能直接换算，但可通过试验加以对比。维氏硬度试验测量范围较宽，从较软材料到超硬材料，几乎涵盖各种材料。可以理解的，散热装置100在使用时，第一金属层11和第二金属层21远离容置空间40一侧的表面是需要处在外界环境中，因此，第一金属层11和/或第二金属层21的硬度越高，有利于保证第一盖板10和/或第二盖板20不易被外界作用力破坏，进而保护容置空间40内各个结构，同时保证了工作流体固定在容置空间40内，对散热装置100使用寿命的提高具有重要意义。具体的，可以但不限于第一金属层11和第二金属层21的材质分别选自铜、锰、铬、钼、镍、钨和铌中的至少两种形成的合金、不锈钢、钛或钛合金，以使第一金属层11和第二金属层21的维氏硬度大于100。进一步的，第一金属层11的维氏硬度大于150，有利于提高散热装置100的力学性能和使用寿命。进一步的，第二金属层21的维氏硬度大于150，有利于提高散热装置100的力学性能和使用寿命。

在本申请中，对第一金属层11和第二金属层21的导热性能不作特殊限定，只要具有导热性能即可。在一实施例中，第一金属层11的导热系数大于10W/(m·K)，进一步的，第一金属层11的导热系数大于15W/(m·K)，有利于提高第一盖板10导热性能，进而提高散热装置100的散热性能。在一实施例中，第二金属层21的导热系数大于10W/(m·K)，进一步的，第二金属层21的导热系数大于15W/(m·K)，有利于提高第二盖板20导热性能，进而提高散热装置100的散热性能。

在一实施例中，第一金属层11包括多个依次层叠设置的第一子金属层。第一子金属层的材质、厚度可以相同，也可以不同，对此不作限定。在一实施例中，第二金属层21包括多个依次层叠设置的第二子金属层。第二子金属层的材质、厚度可以相同，也可以不同，对此不作限定。当第一金属层11和/或第二金属层21包括多个子金属层时，可以根据散热装置100的强度、散热性能的需求，进行子金属层材质和厚度的选择。

在本申请中，第一铜层12和第二铜层22中铜的含量大于99％。请参阅图1，第一铜层12包括第一水平层121和设置在第一水平层121远离第一金属层11的表面边缘的第一边框122，第二铜层22包括第二水平层221和设置在第二水平层221远离第二金属层21的表面边缘的第二边框222，第一边框122与第二边框222抵接，以形成容置空间40。也就说，第一铜层12和第二铜层22呈凹槽状，边框即为环形凸台。在本申请中，凹槽状的第一铜层12和第二铜层22可以为一体制成，如通过刻蚀工艺形成。请参阅图2，图2为本申请另一实施例的散热装置100的结构示意图，其与图1大致相同，不同之处在于，第二铜层22呈凹槽状，包括第二水平层221和第二边框222，第一铜层12为水平结构，第二边框222与第一铜层12表面抵接，以形成容置空间40。

请参阅图3，图3为本申请另一实施例的散热装置100的结构示意图，其与图1大致相同，不同之处在于，第一铜层12呈凹槽状，包括第一水平层121和第一边框122，第二铜层22为水平结构，第一边框122与第二铜层22表面抵接，以形成容置空间40。在本申请中，第一盖板10和第二盖板20盖合形成密封的容置空间40，即为第一铜层12和第二铜层22盖合形成容置空间40。具体的，可以但不限于通过热扩散焊接、焊料焊接等方式，形成容置空间40。热扩散焊接是在真空或保护气氛中，将待焊接的两个物体紧密贴合，在一定压力与温度下保持一定时间后使得焊接接触面间的原子充分相互扩散，达到紧密连接的方法。进一步的，为了减小散热装置100的厚度，通过热扩散焊接的方式形成容置空间40。

在一实施例中，第一金属层11的厚度小于或等于第一铜层12的厚度，即第一金属层11和第一铜层12的厚度比小于1:1，此时，第一金属层11可以保证第一盖板10的强度，对外界冲击力产生较好的抗性，第一铜层12则具有优异的导热性能，可以进行高效的散热，提高散热装置100整体性能。进一步的，第一金属层11和第一铜层12的厚度比小于1:2，第一铜层12厚度相对增加，进一步提高散热装置100的散热性能。更进一步的，第一金属层11和第一铜层12的厚度比小于1:3。在一实施例中，第二金属层21的厚度小于或等于第二铜层22的厚度，即第二金属层21和第二铜层22的厚度比小于1:1，此时，第二金属层21可以保证第二盖板20的强度，对外界冲击力产生较好的抗性，第二铜层22则具有优异的导热性能，可以进行高效的散热，提高散热装置100整体性能。进一步的，第二金属层21和第二铜层22的厚度比小于1:2，第二铜层22厚度相对增加，进一步提高散热装置100的散热性能。更进一步的，第二金属层21和第二铜层22的厚度比小于1:3。可选的，第一金属层11和第一铜层12之间的结合力大于100MPa，第二金属层21和第二铜层22之间的结合力大于100MPa，以使得第一盖板10和第二盖板20的性能和使用寿命提高。在本申请中，第一金属层11和第一铜层12可以但不限于通过辊压复合形成第一盖板10，第二金属层21和第二铜层22可以但不限于通过辊压复合形成第二盖板20。具体的，还可以在辊压成型后进行热处理，以提高两层结构之间的结合强度。本申请中，将金属层和铜层结合形成复合层结构，其整体强度比单独铜层的强度提高了25％以上，大大提升散热装置100的强度、使用寿命以及应用范围。

可以理解的，本申请中对于第一盖板10和第二盖板20、第一金属板和第二金属板，第一铜层12和第二铜层22的选择，如材质、厚度、性能等，可以相同，可以不同，具体的根据实际需要进行选择，对此不作限定。在具体一实施例中，将不锈钢层和铜层辊压形成第一盖板10，其中，铜层和不锈钢层的厚度比为1:1，经检测，第一盖板10的表面硬度(维氏硬度)约为120-130，拉伸强度为375MPa。在另一具体实施例中，将不锈钢层和铜层辊压形成第二盖板20，其中，铜层和不锈钢层的厚度比为1:2，经检测，第二盖板20的表面硬度(维氏硬度)约为120-130，拉伸强度为335MPa。在另一具体实施例中，将不锈钢层和铜层辊压形成复合板，经裁剪后得到第一盖板10和第二盖板20，其中，铜层和不锈钢层的厚度比为1:3，经检测，第一盖板10和第二盖板20的表面硬度(维氏硬度)约为120-130，拉伸强度为313MPa。纯铜板(牌号1020)的表面硬度(维氏硬度)约为40-50，拉伸强度为250MPa。可以看出，本申请提供的第一盖板10和第二盖板20的强度和硬度远远优于铜板的性能，强度提高25％以上，硬度提高两倍以上，进而提高散热装置100的力学性能，有利于其应用。

在本申请中，毛细结构30用于将工作流体回流至靠近受热区的盖板一侧，不断地将热量导出，加速散热循环，达到良好散热的效果。在一实施例中，毛细结构30可以由金属丝卷绕而成，制备简单，但其与第一盖板10和/或第二盖板20之间有间隙，导致热阻较大，同时制得的丝网状毛细结构30的厚度无法很薄，更不能制得微米级毛细结构，不利于散热装置100轻薄化。在一实施例中，毛细结构30可以通过在第一盖板10和/或第二盖板20上烧结一层金属粉末或金属纤维制得，烧结形成的毛细结构30与第一盖板10和/或第二盖板20之间接触良好，热阻较小，但由于烧结而成的毛细结构30孔径较小、孔隙率不易控制，虽然产生了较大的毛细压力，但是增加了液体回流的阻力，同时通过控制烧结工艺成型微米级毛细结构的难度大，也不利于散热装置100轻薄化。因此，在本申请中，毛细结构30通过电镀、化学镀或光刻工艺设置在第一盖板10和/或第二盖板20上，无需额外设置金属丝或烧结制成，毛细结构30的厚度可控，有利于制备厚度较薄的毛细结构30，特别是制备微米级毛细结构，甚至是厚度小于或等于100μm的毛细结构30，进而有利于散热装置100厚度的降低；同时，通过电镀、化学镀或光刻工艺，第一盖板10和/或第二盖板20与毛细结构30之间不存在缝隙，不产生额外的热阻，散热性能好；并且通过控制工艺参数，进而控制毛细结构30的孔径和孔隙率，使其既可以产生较强的毛细作用力，又可以避免较高的回流阻力的产生，更有利于散热循环的进行，提高散热装置100的散热效率。在一实施例中，毛细结构30与第一盖板10和/或第二盖板20通过光刻一体成型。在另一实施例中，当第一盖板10包括第一金属层11和第一铜层12，和/或第二盖板20包括第二金属层21和第二铜层22时，毛细结构30设置在第一铜层12和/或第二铜层22的表面。由于在铜表面进行精密光刻更容易，因此，毛细结构30可以是通过光刻工艺成型在第一铜层12和/或第二铜层22的表面。在此过程中，可以通过控制光刻精度等参数，控制毛细结构30的形成，以及成型的毛细结构30的厚度。例如，光刻精度小于或等于30μm时，有利于制备厚度薄、孔隙率良好的毛细结构30，同时可以制得厚度小于或等于100μm的毛细结构30。

在本申请中，毛细结构30的材质为金属材料，具体的可以但不限于为铜。毛细结构30的厚度可以根据实际需要进行选择。为了有利于散热装置100的轻薄化，毛细结构30为微米级毛细结构。可选的，毛细结构30的厚度小于或等于100μm。进一步的，毛细结构30的厚度小于或等于80μm，更有利于实现散热装置100的轻薄化。更进一步的，毛细结构30的厚度为20μm-80μm。具体的，毛细结构30的厚度可以但不限于为20μm、30μm、40μm、50μm、65μm、73μm或80μm。在一实施例中，毛细结构30设置在第一盖板10和/或第二盖板20的部分表面，节省毛细结构30材料的使用，同时仍具有较好的毛细作用力，有利于散热循环的进行。

请参阅图1，毛细结构30间隔设置在第一盖板10的表面。可选的，相邻毛细结构30之间的间隔相等。可选的，毛细结构30在第一盖板10的表面呈阵列排布。类似的，毛细结构30也可以间隔设置在第二盖板20的表面，可选择的设置方式如上所述，在此不再赘述。在一实施例中，毛细结构30完全覆盖第一盖板10和/或第二盖板20的表面，提高毛细作用力，加快工作流体的回流，提高散热效率。请参阅图4，为本申请另一实施例提供的散热装置100的结构示意图，其与图1大致相同，不同之处在于，毛细结构30完全覆盖第一盖板10的表面，增加毛细作用力，提高工作流体的循环速度，加快散热。

在本申请中，散热装置100中的工作流体吸收热量，并迅速汽化，这一过程能带走大量的热量，进而完成一个散热循环。在一实施例中，当散热装置100不工作时，工作流体可以但不限于为集中在毛细结构30中；工作时，工作流体吸热汽化，并充满容置空间40，遇到温度较低表面后变为液体，在毛细作用力下回到毛细结构30中，反复进行上述散热循环，实现散热。可以理解的，工作流体选自与第一盖板10、第二盖板20和毛细结构30不发生化学反应的物质。可选的，工作流体选自水、丙二醇、丙酮或甲醇。具体的，工作流体可以但不限于为去离子水。工作流体在容置空间40的填充量也会影响散热装置100的散热效率，填充量过少，一个散热循环中带走的热量有限，填充量过多，增加散热装置100重量。可选的，容置空间40内工作流体的填充量为20％-75％，即可以有效的进行散热，又不会使散热装置100过重。进一步的，容置空间40内工作流体的填充量为40％-60％。具体的，容置空间40内工作流体的填充量可以但不限于为30％、45％、50％或55％。在本申请中，容置空间40为真空状态，以使工作流体可以容易地实现汽化，进行热量传导。可选的，容置空间40内的真空度为10^-3-10^-1Pa。进一步的，容置空间40内的真空度为10^-2-10^-1Pa。

在本申请中，为了满足散热装置100轻薄化的需求，同时又要具备较强的力学性能，因此，可以在容置空间40内设置支撑结构50，对散热装置100的容置空间40起到一定的支撑作用，同时还有利于工作流体在支撑结构50延伸方向上的扩散效率。在一实施例中，请参阅图1，散热装置100包括至少一个支撑结构50，支撑结构50设置在容置空间40内，且与第一盖板10和第二盖板20抵接。在一实施例中，当第一盖板10和/或第二盖板20上设置有毛细结构30时，支撑结构50可以与毛细结构30抵接。在另一实施例中，当第一盖板10包括第一铜层12时，支撑结构50与第一铜层12抵接。当第二盖板20包括第二铜层22时，支撑结构50与第二铜层22抵接。例如，当第一铜层12和/或第二铜层22表面完全覆盖有毛细结构30时，支撑结构50与毛细结构30抵接。又如，当第一铜层12和/或第二铜层22的表面设置有间隔分布的毛细结构30时，支撑结构50可以与毛细结构30抵接，也可以直接与第一铜层12和/或第二铜层22直接抵接。可选的，支撑结构50的高度大于毛细结构30的高度，即支撑结构50的高度大于毛细结构30的厚度，以增加支撑效果，提高散热装置100的力学性能。在一实施例中，支撑结构50与毛细结构30抵接时，支撑结构50与毛细结构30接触的面积越大，支撑效果越好。在一具体实施例中，支撑结构50与第一铜层12和/或第二铜层22通过光刻一体成型。在本申请中，支撑结构50可以间隔地分布在容置空间40内，也可以将容置空间40分隔为多个子空间。在一实施例中，支撑结构50的形状可以但不限于为圆柱体、长方体、正方体、三角柱体、椭圆柱体或其组合。

在本申请中，通过电镀、化学镀或光刻工艺，制得厚度较薄的毛细结构30，有利于降低散热装置100的厚度。可选的，散热装置100的厚度小于或等于300μm。可以理解的，进一步通过改变第一盖板10和/或第二盖板20的结构、材质、力学性能或毛细结构30的厚度等，减小散热装置100的厚度，更有利于实现散热装置100的轻薄化。进一步的，散热装置100的厚度小于或等于280μm。更进一步的，散热装置100的厚度小于或等于250μm。

本申请还提供了一种散热装置的制备方法，该制备方法制备上述任一实施例的散热装置100。请参阅图5，图5为本申请一实施例的散热装置的制备方法的流程示意图，包括如下步骤：

操作101：提供第一盖板和第二盖板，所述第一盖板和/或所述第二盖板的表面设置有毛细结构，所述毛细结构通过电镀、化学镀或光刻工艺成型在所述第一盖板和/或所述第二盖板上。

在操作101中，可以但不限于采用电镀、化学镀或光刻工艺，在第一盖板10和/或第二盖板20表面成型毛细结构30。电镀工艺是利用电解的原理将导电体铺上一层金属的方法。化学镀工艺是在无外加电流的情况下借助合适的还原剂，使镀液中金属离子还原成金属，并沉积到表面的方法。通过控制电镀或化学镀工艺参数，进而控制毛细结构30的厚度、孔径、孔隙率等，有利于能散热装置100的制备。设置有毛细结构30的第一盖板10和/或第二盖板20还可以与毛细结构30通过光刻一体成型制成。通过控制光刻精度，进而控制毛细结构30的厚度、孔径、孔隙率等，有利于散热装置100的制备。

操作102：将所述第一盖板和所述第二盖板盖合形成密闭的容置空间，所述毛细结构设置在所述容置空间内。

在操作102中，第一盖板10和第二盖板20盖合，可以但不限于通过焊接的方式形成密闭的容置空间40。

操作103：向所述容置空间内注入工作流体，密封后形成散热装置。

在本申请中，通过电镀、化学镀或光刻工艺，实现厚度薄、质量轻的毛细结构30的制备，可以实现散热装置100的轻薄化，有利于其应用。

在本申请中，毛细结构30可以设置在第一盖板10和/或第二盖板20表面；当第一盖板10包括第一铜层12时，毛细结构30可以设置在第一铜层12表面；当第二盖板20包括第二铜层22时，毛细结构30可以设置在第二铜层22表面。下面本申请将以毛细结构30设置在第一铜层12表面为例进行说明。

请参阅图6，图6为本申请另一实施例的散热装置的制备方法的流程示意图，包括如下步骤：

操作201：提供第一复合板，所述第一复合板包括所述第一金属层和设置在所述第一金属层表面的第一铜板，对所述第一铜板进行光刻，在所述第一金属层上形成所述第一铜层和所述毛细结构，所述毛细结构设置在所述第一铜层的表面，制得所述第一盖板。

在操作201中，第一金属层11和第一铜板可以但不限于通过辊压后形成第一复合板。经辊压形成的第一复合板中，第一金属层11和第一铜板的结合力大于100MPa。

在本申请一实施例中，对第一铜板进行光刻包括在第一铜板远离第一金属层11表面涂覆光刻胶，在第一铜板表面上设置掩膜板，经过曝光、显影和刻蚀即可。根据光刻胶的性质，可以分为负性胶和正性胶；光照后形成不可溶物质的是负性胶；反之，对某些溶剂是不可溶的，经光照后变成可溶物质的即为正性胶。光刻胶主要是由树脂、感光剂、溶剂及功能性添加剂等不同材料按一定比例配制而成。具体的，光刻胶可以但不限于为聚肉桂酸酯类光刻胶、聚烃类-双叠氮类光刻胶，例如聚乙烯醇肉桂酸酯、聚乙烯氧乙基肉桂酸酯、环化橡胶等。在第一铜板远离第一金属层11的表面涂覆光刻胶，可以但不限于采用旋涂法，具体的还可以进行匀胶，以使得光刻胶可以均匀分布在第一铜板的表面。涂覆光刻胶后还可以进行烘干，以使光刻胶成膜状。

在本申请一实施例中，根据散热装置100中第一铜层12所需要的形状，进行掩膜板的制作。曝光方式可以分为接触式曝光、接近式曝光和投影式曝光。接触式曝光是指掩膜板与光刻胶接触进行曝光。接近式曝光是指掩膜板与光刻胶之间具有一定距离进行曝光。投影式曝光是指掩膜板和光刻胶之间通过狭缝式曝光带进行曝光。之后进行刻蚀，选择性地将未被光刻胶掩蔽的区域去除。刻蚀包括干法刻蚀和湿法刻蚀。干法刻蚀可以但不限于为等离子刻蚀、溅射刻蚀和反应粒子刻蚀；湿法刻蚀可以但不限于为无机溶液刻蚀和有机溶液刻蚀。例如，可以采用酸溶液刻蚀。在此过程中，可以通过控制光刻精度，得到所需形状的第一铜层12。例如，形成第一铜层12的光刻精度为50μm-100μm。其中，第一铜层12和毛细结构30可以为一体成型制得；因此，可以通过控制光刻精度，在第一铜层12表面直接形成毛细结构30。可选的，形成毛细结构30的光刻精度小于或等于30μm。进一步的，形成毛细结构30的光刻精度小于或等于20μm，进而可以形成具有合适孔径、孔隙率和厚度的毛细结构30。在此过程中，还包括去除光刻胶，包括干法去胶或湿法去胶。干法去胶可以但不限于为等离子体去胶和紫外光分解去胶；湿法去胶可以但不限于为无机溶液去胶和有机溶液去胶。

在本申请中，对第一铜板进行精密光刻较为容易，进而可以制成一体成型的第一铜层12和毛细结构30，制备方法简单，易于操作；相比与丝网状毛细结构和烧结状毛细结构，通过光刻形成的毛细结构30更易控制，且与第一铜层12为一体成型，结合力强，热阻小，有利于其导热。请参阅图7和图8，为本申请一实施例制得的第一盖板10和毛细结构30的示意图和截面示意图。第一盖板10包括第一金属层11和设置在第一金属层11上的第一铜层12，毛细结构30设置在第一铜层12的表面。可选的，毛细结构30与第一铜层12为一体成型制得。可选的，毛细结构30间隔设置在第一铜层12的表面。

操作202：提供第二复合板，所述第二复合板包括所述第二金属层和设置在所述第二金属层表面的第二铜板，对所述第二铜板进行光刻，在所述第二金属层上形成所述第二铜层，制得所述第二盖板。

在操作202中，第二金属层21和第二铜板可以但不限于通过辊压后形成第二复合板。经辊压形成的第二复合板中，第二金属层21和第二铜板的结合力大于100MPa。对第二铜板进行光刻包括在第二铜板远离第二金属层21表面涂覆光刻胶，在第二铜板表面上设置掩膜板，经过曝光、显影和刻蚀即可。其中，光刻胶、掩膜板、曝光、显影和刻蚀的设置在此不再赘述，根据操作201中的描述进行选择。可选的，形成第二铜层22的光刻精度为50μm-100μm。当散热装置100具有至少一个支撑结构50时，例如，在第二铜板的表面设置掩膜板，通过控制掩膜板的形状和光刻工艺，对第二铜板进行处理，制得一体成型的第二铜层22和支撑结构50，即对第二铜板进行光刻，在第二金属层21上形成第二铜层22以及设置在第二铜层22表面的至少一个支撑结构50。请参阅图9和图10，为本申请一实施例制得的第二盖板20和支撑结构50的示意图和截面示意图。第二盖板20包括第二金属层21和设置在第二金属层21上的第二铜层22，支撑结构50设置在第二铜层22的表面。可选的，第二铜层22上设置有多个支撑结构50。进一步的，多个支撑结构50均匀分布在第二铜层22的表面。在一实施例中，多个支撑结构50在第二铜层22的表面呈阵列排布。

操作203：将所述第一盖板和所述第二盖板盖合，经焊接后形成所述容置空间，所述毛细结构设置在所述容置空间内。

在操作203中，将第一盖板10和第二盖板20盖合形成容置空间40，并且毛细结构30设置在容置空间40内，通过焊接将第一盖板10和第二盖板20的接触面密封，形成密闭的容置空间40。具体的，可以但不限于通过热扩散焊接、焊料焊接等方式。为了降低散热装置100的厚度，可选的，通过热扩散焊接的方式。具体的，可以在氮气气氛下，焊接温度为600℃-900℃时进行焊接。进一步的，可以进行真空热扩散焊接，以使第一盖板10和第二盖板20之间更加紧密。请参阅图7和图9，将第一盖板10和第二盖板20盖合形成容置空间40，容置空间40的高度，即为第一铜层12和第二铜层22之间的距离。支撑结构50的高度和毛细结构30的厚度和与容置空间40的高度相等，则可以使得支撑结构50与第一铜层12、第二铜层22和毛细结构30抵接。

操作204：向所述容置空间内焊接充液管，经所述充液管向所述容置空间内注入所述工作流体，经抽真空和密封后形成所述散热装置。

在操作204中，向容置空间40焊接充液管，可以但不限于为将第一盖板10和第二盖板20的焊接处进行加热，如高周波加热，并焊接充液管。通过充液管向容置空间40内注入工作流体，抽真空后密封充液管，或通过充液管抽真空后再注入工作流体，然后密封充液管即可。在本申请中，充液管与第一盖板10和第二盖板20焊接成型，充液管具有相对的两端，其中一端与容置空间40连通，另一端密封，保证散热装置100的气密性。

可以理解的，毛细结构30设置在第一盖板10、第二盖板20或第二铜层22时，制备工艺的选择如上所述，对此不在赘述。在另一实施例中，当毛细结构30即设置在第一铜层12的表面，又设置在第二铜层22表面，且散热装置100具有支撑结构50时，支撑结构50可以与未设置毛细结构30的第一铜层12和/或第二铜层22表面区域直接焊接在一起，或与毛细结构30直接焊接在一起，具体工艺可以根据实际需要进行选择。

本申请还提供了一种电子设备，包括上述任一实施例的散热装置100。其中，电子设备包括发热元件200和设置在发热元件200表面的散热装置100。可以理解的，电子设备可以但不限于为手机、平板电脑、笔记本电脑、手表、MP3、MP4、GPS导航仪、数码相机等，散热装置100可以但不限于为均温板。

请参阅图11，图11为本申请另一实施例的电子设备的结构示意图，电子设备包括面板300和壳体400，面板300和壳体400形成收容空间，收容空间内包括了发热元件200和设置在发热元件200表面的散热装置100，散热装置100包括第一盖板10、第二盖板20、毛细结构30和工作流体，第一盖板10和第二盖板20盖合形成密闭的容置空间40，毛细结构30设置在第一盖板10和/或第二盖板20的表面，工作流体填充在容置空间40内，其中，毛细结构30通过电镀、化学镀或光刻工艺设置在第一盖板10和/或第二盖板20上。当发热元件200产生热量时，通过散热装置100将该热量进行传递，以降低发热元件200的温度；该散热装置100散热性能优异，散热效率高，并且具有高强度，可以实现轻薄散热装置100，有利于提高电子设备的散热性能，以及有助于实现电子设备的轻薄化。

以上对本申请实施方式所提供的内容进行了详细介绍，本文对本申请的原理及实施方式进行了阐述与说明，以上说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，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申请的限制。

Claims (14)

1.一种散热装置，其特征在于，包括第一盖板、第二盖板、毛细结构和工作流体，所述第一盖板和所述第二盖板盖合形成密闭的容置空间，所述毛细结构设置在所述第一盖板和/或所述第二盖板靠近所述容置空间的表面，所述工作流体填充在所述容置空间内，其中，所述毛细结构通过电镀、化学镀或光刻工艺设置在所述第一盖板和/或所述第二盖板上，所述第一盖板包括第一金属层和第一铜层，所述第一铜层设置在所述第一金属层靠近所述容置空间一侧的表面，所述第二盖板包括第二金属层和第二铜层，所述第二铜层设置在所述第二金属层靠近所述容置空间一侧的表面，所述第一金属层的维氏硬度大于100，所述第二金属层的维氏硬度大于100，所述第一金属层的厚度小于或等于所述第一铜层的厚度，所述第二金属层的厚度小于或等于所述第二铜层的厚度。

2.如权利要求1所述的散热装置，其特征在于，所述第一盖板的拉伸强度大于300MPa，所述第二盖板的拉伸强度大于300MPa。

3.如权利要求1所述的散热装置，其特征在于，所述第一金属层和所述第二金属层的材质分别选自铜、锰、铬、钼、镍、钨和铌中的至少两种形成的合金、不锈钢、钛或钛合金。

4.如权利要求3所述的散热装置，其特征在于，所述第一金属层和所述第二金属层的材质分别选自钛、钛合金、304不锈钢或316不锈钢。

5.如权利要求1所述的散热装置，其特征在于，所述毛细结构间隔设置在所述第一盖板和/或所述第二盖板的表面，所述毛细结构的厚度为20μm-80μm。

6.如权利要求1所述的散热装置，其特征在于，还包括至少一个支撑结构，所述支撑结构设置在所述容置空间内，且与所述第一盖板和所述第二盖板抵接。

7.如权利要求6所述的散热装置，其特征在于，所述支撑结构与所述毛细结构抵接。

8.如权利要求1所述的散热装置，其特征在于，所述散热装置的厚度小于或等于300μm。

9.如权利要求1所述的散热装置，其特征在于，设置有所述毛细结构的所述第一盖板和/或所述第二盖板与所述毛细结构为一体成型制成。

10.一种散热装置的制备方法，其特征在于，包括：

提供第一复合板，所述第一复合板包括第一金属层和设置在所述第一金属层表面的第一铜板；

提供第二复合板，所述第二复合板包括第二金属层和设置在所述第二金属层表面的第二铜板；

通过电镀、化学镀或光刻工艺在所述第一复合板和/或所述第二复合板的表面成型毛细结构，得到第一盖板、第二盖板以及设置在所述第一盖板和/或所述第二盖板表面的所述毛细结构；

将所述第一盖板和所述第二盖板盖合形成密闭的容置空间，所述毛细结构设置在所述容置空间内，所述第一盖板包括所述第一金属层和第一铜层，所述第一铜层设置在所述第一金属层靠近所述容置空间一侧的表面，所述第二盖板包括所述第二金属层和第二铜层，所述第二铜层设置在所述第二金属层靠近所述容置空间一侧的表面，所述第一金属层的维氏硬度大于100，所述第二金属层的维氏硬度大于100，所述第一金属层的厚度小于或等于所述第一铜层的厚度，所述第二金属层的厚度小于或等于所述第二铜层的厚度；

向所述容置空间内注入工作流体，密封后形成散热装置。

11.如权利要求10所述的制备方法，其特征在于，所述制备方法还包括：

提供第一复合板，所述第一复合板包括所述第一金属层和设置在所述第一金属层表面的第一铜板，对所述第一铜板进行光刻，在所述第一金属层上形成所述第一铜层和所述毛细结构，所述毛细结构设置在所述第一铜层的表面，制得所述第一盖板；

提供第二复合板，所述第二复合板包括所述第二金属层和设置在所述第二金属层表面的第二铜板，对所述第二铜板进行光刻，在所述第二金属层上形成所述第二铜层，制得所述第二盖板；

将所述第一盖板和所述第二盖板盖合，经焊接后形成所述容置空间，所述毛细结构设置在所述容置空间内；

向所述容置空间内焊接充液管，经所述充液管向所述容置空间内注入所述工作流体，经抽真空和密封后形成所述散热装置。

12.如权利要求11所述的制备方法，其特征在于，形成所述毛细结构的光刻精度小于或等于30μm，形成所述第一铜层和形成所述第二铜层的光刻精度为50μm-100μm。

13.如权利要求11所述的制备方法，其特征在于，所述第一金属层和所述第一铜板经辊压后形成所述第一复合板；所述第二金属层和所述第二铜板经辊压后形成所述第二复合板。

14.一种电子设备，其特征在于，包括发热元件和设置在所述发热元件表面的散热装置，所述散热装置包括第一盖板、第二盖板、毛细结构和工作流体，所述第一盖板和所述第二盖板盖合形成密闭的容置空间，所述毛细结构设置在所述第一盖板和/或所述第二盖板靠近所述容置空间的表面，所述工作流体填充在所述容置空间内，其中，所述毛细结构通过电镀、化学镀或光刻工艺设置在所述第一盖板和/或所述第二盖板上，所述第一盖板包括第一金属层和第一铜层，所述第一铜层设置在所述第一金属层靠近所述容置空间一侧的表面，所述第二盖板包括第二金属层和第二铜层，所述第二铜层设置在所述第二金属层靠近所述容置空间一侧的表面，所述第一金属层的维氏硬度大于100，所述第二金属层的维氏硬度大于100，所述第一金属层的厚度小于或等于所述第一铜层的厚度，所述第二金属层的厚度小于或等于所述第二铜层的厚度。

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