CN113453500A - 一种均热板及电子设备 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及产品导热技术领域，公开了一种均热板及电子设备，均热板包括第一金属盖板和第二金属盖板，二者配合形成第一液体传输通道和气体传输通道，第一金属盖板或第二金属盖板用于形成第一液体传输通道的第一液体传输沟槽包括沿第一方向排列的两排第一外侧间隔块组件和位于第一外侧间隔块组件之间的至少一排第一内侧间隔块组件，第一外侧间隔块组件包括多个第一外侧间隔块，第一内侧间隔块组件包括多个第一内侧间隔块，沿第一方向，第一外侧间隔块组件的尺寸大于第一内侧间隔块组件的尺寸。本申请公开的均热板，避免了第一液体传输通道与气体传输通道交错的情况，提升了均热板的散热性能。

Description

一种均热板及电子设备
技术领域
本申请涉及产品导热技术领域，特别涉及一种均热板及电子设备。
背景技术
为实现VC均热板的超薄化，VC均热板的上下盖板采用集成刻蚀型毛细吸液芯结构，同时，考虑超薄化对VC均热板中的气态介质的传输速度影响较大，通常采用气态工质传输通道和液体工质传输通道相独立/分离的结构。
然而，在上述设计中，由于上下盖板在焊接过程中存在位置偏位的问题，在一定概率上，液态传输通道的沟槽会与气态传输通道出现交错的现象。在VC均热板工作当中，液体传输方向从冷端到热端，气体传输方向从热端到冷端，由于气体的传输速度相对于液体较快，所以在液态传输沟槽和气体传输通道交错的地方，液态工质会被气体压迫，并从热端往冷端流动。对于长尺寸的VC均热板，其对液体的传输速度和传输量要求更加高，同时，当VC均热板在垂直放置的应用场景中，液态传输过程中受液态工质自身重力影响时的传输能力不足的问题会更加突出，因此，液态传输沟槽和气体传输通道交错的现象是不利的。
发明内容
本发明提供了一种均热板及电子设备，用于解决由于缓解偏位而导致液态传输通道和气态传输通道交错而导致散热不佳的问题。
为了达到上述目的，一方面，本发明提供一种均热板，包括第一金属盖板和第二金属盖板，
所述第一金属盖板和所述第二金属盖板均设有多个沿第一方向排列的第一液体传输沟槽，所述第一液体传输沟槽沿第二方向延伸，所述第一方向垂直于所述第二方向，每相邻两个所述第一液体传输沟槽之间形成气体传输沟槽，当所述第一金属盖板与所述第二金属盖板盖合时，所述第一金属盖板的所述第一液体传输沟槽与所述第二金属盖板的所述第一液体传输沟槽一一对应配合形成多个液体传输通道，且所述第一金属盖板的所述气体传输沟槽与所述第二金属盖板的所述气体传输沟槽一一对应配合形成多个气体传输通道；其中，
所述第一液体传输沟槽包括沿所述第一方向排列的两排第一外侧间隔块组件和位于所述第一外侧间隔块组件之间的至少一排第一内侧间隔块组件，所述第一外侧间隔块组件包括多个沿第二方向间隔排列的第一外侧间隔块，所述第一内侧间隔块组件包括多个沿第二方向间隔排列的第一内侧间隔块，沿所述第一方向，所述第一外侧间隔块组件的尺寸大于所述第一内侧间隔块组件的尺寸，以当所述第一金属盖板与所述第二金属盖板盖合时，所述第一金属盖板的所述第一外侧间隔块组件的至少一部分与对应的所述第二金属盖板的所述第一外侧间隔块组件搭接。
上述均热板，由于沿第一方向，第一外侧间隔块组件的尺寸大于第一内侧间隔块组件的尺寸，当第一金属盖板与第二金属盖板盖合时会相对更容易使得第一金属盖板的第一外侧间隔块组件的至少一部分与第二金属盖板的第一外侧间隔块组件搭接，避免第一金属盖板与第二金属盖板的第一外侧间隔块组件与第一内侧间隔块组件之间发生搭接错位而导致第一金属盖板与第二金属盖板之间塌陷的问题，同时，在形成第一液体传输通道的时候，能够使得第一液体传输通道与相邻的气体传输通道隔开，从而形成相对封闭的二通道，保证能够达到气液分离的效果，并进一步提升均热板的散热性能。
因此，本发明提供的均热板，通过使得第一外侧间隔块组件沿第一方向的尺寸大于第一内侧间隔块组件的尺寸，从而使得第一金属盖板与第二金属盖板焊接盖合时更容易对位搭接，避免了第一液体传输通道与气体传输通道交错的情况，提升了均热板的散热性能。
每一排所述第一内侧间隔块组件中，所述第一内侧间隔块均匀分布，且沿所述第一方向，任意两个相邻的所述第一内侧间隔块之间的间隙在所述均热板侧壁上的正投影位于所述第一外侧间隔块在所述均热板侧壁上的正投影内；和/或，
每一排所述第一外侧间隔块组件中，所述第一外侧间隔块均匀分布，且沿所述第一方向，任意两个相邻的所述第一外侧间隔块之间的间隙在所述均热板侧壁上的正投影位于所述第一内侧间隔块在所述均热板侧壁上的正投影内。
上述结构，沿第一方向，使得每相邻两个第一外侧间隔块之间的间隙均能对应设置有第一内侧间隔块，和/或，使得每相邻两个第一内侧间隔块之间的间隙均能对应设置有第一外侧间隔块，从而使得第一液体传输通道与气体传输通道相互独立，从而达到气液分离的效果。
优选地，所述第一外侧间隔块的形状为方形或“S”形，和/或，所述第一内侧间隔块的形状为方形或“S”形，上述第一外侧间隔块以及第一内侧间隔块的形状可根据不同应用要求来设计，以便于提升液体在第一液体传输通道内流动的速度。
优选地，所述第一外侧间隔块沿所述第二方向的尺寸为0.1mm-0.2mm，所述第一内侧间隔块沿所述第二方向的尺寸为0.2mm-0.4mm。即上述第一外侧间隔块沿第二方向的尺寸小于第一内侧间隔块的尺寸，由于第一外侧间隔块沿第一方向的尺寸大于第一内侧间隔块的尺寸，可满足对于第一液体传输通道的结构设计，还可提高液体流动的速度。
优选地，每一个所述第一外侧间隔块组件中，任意两个相邻的所述第一外侧间隔块之间的距离为0.02mm-0.12mm。上述距离设置，通过第一外侧间隔块和第二内侧间隔块的尺寸设计在满足形成第一液体传输通道的同时，还能够达到使得每相邻两个第一外侧间隔块之间的间隙均能对应设置有第一内侧间隔块以及使得每相邻两个第一内侧间隔块之间的间隙均能对应设置有第一外侧间隔块的效果。
优选地，所述第一外侧间隔块沿所述第一方向的尺寸为0.15mm-0.25mm，且所述第一外侧间隔块沿所述第一方向的尺寸与所述第一内侧间隔块沿所述第一方向的尺寸比值为1.5-2.5。由于第一金属盖板和第二金属盖板之间在沿第一方向上的焊接公差一般在0.1-0.15mm，上述尺寸设计可保证在焊接过程中，上下对应的第一外侧间隔块的至少一部分是搭接的，从而保证气液分离的效果。
优选地，还包括用于连通各所述第一液体传输通道的第二液体传输通道，所述第二液体传输通道包括分别设置于所述第一金属盖板以及所述第二金属盖板的一一对应的第二液体传输沟槽，所述第一金属盖板的所述第二液体传输沟槽与所述第二金属盖板的所述第二液体传输沟槽盖合以形成所述第二液体传输通道。通过设置第二液体传输通道，来连通各第一液体传输通道，能够加快液体流动的速度，以便于使得液体更快流回热端以进行补充。
优选地，每一个所述第一液体传输沟槽中，所述第一外侧间隔块组件与最近的所述第一内侧间隔块组件之间的距离为0.02mm-0.12mm，以便于保证能够形成有效的第一液体传输通道，从而便于液体的传输，同时也保证了第一液体传输沟槽的宽度不会太大。
优选地，所述均热板的厚度为0.2mm-0.3mm，且所述第一液体传输沟槽的深度为0.04mm-0.1mm，不仅能够在均热板内部形成液体传输通道，保证液体传输的速度，从而提升均热板的散热能力，还可便于实现均热板的超薄化。
另一方面，本发明还提供一种电子设备，包括如上述任一项所述的均热板。
附图说明
图1为本申请中均热板的一种剖面结构示意图；
图2为本申请中第一金属盖板的一种剖面结构示意图；
图3为本申请中第一金属盖板的一种俯视结构示意图；
图4为图3中A处的一种放大结构示意图；
图5为图3中A处的另一种放大结构示意图。
图中：
10-第一金属盖板；20-第二金属盖板；30-第一液体传输通道；31-第一液体传输沟槽；311-第一外侧间隔块组件；3111-第一外侧间隔块；312-第一内侧间隔块组件；3121-第一内侧间隔块；40-气体传输通道；41-气体传输沟槽；50-第二液体传输沟槽。
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。
请参考图1-图3，本发明提供了一种均热板，包括第一金属盖板10和第二金属盖板20，其中：上述第一金属盖板10和上述第二金属盖板20均设有多个沿第一方向排列的第一液体传输沟槽31，第一液体传输沟槽31沿第二方向延伸，第一方向垂直于第二方向，每相邻两个第一液体传输沟槽31之间形成气体传输沟槽41。当第一金属盖板10与第二金属盖板20盖合时，第一金属盖板10的第一液体传输沟槽31与第二金属盖板20的第一液体传输沟槽31一一对应配合形成多个第一液体传输通道30，且第一金属盖板10的气体传输沟槽41与第二金属盖板20的气体传输沟槽41一一对应配合形成多个气体传输通道40。
请再同时参考图4，第一液体传输沟槽31包括沿第一方向排列的两排第一外侧间隔块组件311和位于第一外侧间隔块组件311之间的至少一排第一内侧间隔块组件312，沿第一方向，第一外侧间隔块组件311的尺寸D1大于第一内侧间隔块组件312的尺寸D2。由于第一外侧间隔块组件311沿第一方向的尺寸D1大于第一内侧间隔块组件312的尺寸D2，当第一金属盖板10与第二金属盖板20盖合时会相对更容易使第一金属盖板10的第一外侧间隔块组件311的至少一部分与对应的第二金属盖板20的第一外侧间隔块组件311搭接，避免第一金属盖板10与第二金属盖板20的第一外侧间隔块组件311与第一内侧间隔块组件312之间发生搭接错位导致第一金属盖板10与第二金属盖板20之间塌陷的问题，同时，由于每一个第一液体传输通道30中，位于外侧的第一外侧间隔块组件311之间能够对应搭接，在形成第一液体传输通道30的时候，能够使得第一液体传输通道30与相邻的气体传输通道40隔开，从而形成相对封闭的通道，保证能够达到气液分离的效果，并进一步提升均热板的散热性能。
请继续参阅图3与图4，第一外侧间隔块组件311包括多个沿第二方向间隔排列的第一外侧间隔块3111，第一内侧间隔块组件312包括多个沿第二方向间隔排列的第一内侧间隔块3121，也即上述每相邻两个第一内侧间隔块3121之间具有间隙，每相邻两个第一外侧间隔块3111之间具有间隙，保证了每一个第一液体传输通道30中，位于两排第一外侧间隔块组件311之间的多排第一内侧间隔块组件312之间互相连通，且第一内侧间隔块组件312与第一外侧间隔块组件311之间也相互连通，从而保证了液体能够在第一液体传输通道30内顺利流通，并在一定程度上提升液体流动的速度。
因此，本发明提供的均热板，通过使得第一外侧间隔块组件311沿第一方向的尺寸大于第一内侧间隔块组件312的尺寸，从而使得第一金属盖板10与第二金属盖板20焊接盖合时更容易对位搭接，避免了第一液体传输通道30与气体传输通道40交错的情况，提升了均热板的散热性能。
需要说明的是，上述第一方向可视为均热板的宽度方向，第二方向可视为均热板的长度方向，本申请中通过将第一外侧间隔块3111的宽度设计为大于第一内侧间隔块3121的宽度，在保证了第一液体传输通道30的传输性能的同时，尤其是针对于长尺寸的均热板，保证了气液分离的效果，从而更便于提升散热性能。
还需要说明的是，在一个第一液体传输沟槽31中，两个第一外侧间隔块组件311之间的第一内侧间隔块组件312的数量可根据实际需求来设置，并且在保证液体的流动速度的同时，第一液体传输沟槽31的宽度不宜过大，以免影响均热板的宽度。
在一些实施例中，如图4所示，每一排第一内侧间隔块组件312中，第一内侧间隔块3121均匀排列分布，沿第一方向，任意两个相邻的第一内侧间隔块3121之间的间隙在均热板侧壁上的正投影位于第一外侧间隔块3111在均热板侧壁上的正投影内；每一排第一外侧间隔块组件311中，第一外侧间隔块3111均匀排列分布，沿第一方向，任意两个相邻的第一外侧间隔块3111之间的间隙在均热板侧壁上的正投影位于第一内侧间隔块3121在均热板侧壁上的正投影内。
上述结构，沿第一方向(即均热板的宽度方向)，每相邻两个第一外侧间隔块3111之间的间隙对应设置有第一内侧间隔块3121，每相邻两个第一内侧间隔块3121之间的间隙对应设置有第一外侧间隔块3111，通过利用间隔设置的第一内侧间隔块3121以及第一外侧间隔块3111，不仅使得第一金属盖板10与第二金属盖板20在盖合时，保证上下搭接的结构稳定性，还可加快液体在液道中流动的速度，从而使得液体能够尽快回到热端，以便于及时对均热板起到散热的作用，以保证均热板的使用性能。
进一步地，上述第一外侧间隔块3111沿第二方向的尺寸L1(即长度)为0.1mm-0.2mm，上述第一内侧间隔块3121沿第二方向的尺寸L2(即长度)为0.2mm-0.4mm，即上述第一外侧间隔块3111沿第二方向的尺寸L1小于第一内侧间隔块3121沿第二方向的尺寸L2，同时，每相邻两个第一外侧间隔块3111之间的距离d0不宜过大，以便于使得第一液体传输通道30与气体传输通道40分隔开，保证气体和液体在传输的过程中互不干扰。优选地，上述任意两个相邻的第一外侧间隔块3111之间的距离可以设置在20um-120um，既可满足第一外侧间隔块3111间隔排列的结构设计，使得每相邻两个第一外侧间隔块3111之间的间隙均能对应设置有第一内侧间隔块3121以及使得每相邻两个第一内侧间隔块3121之间的间隙均能对应设置有第一外侧间隔块3111，还能够加快液体在间隙中的流通速率，使液体更快地回流到热源区域进行补充，提高散热效果。
一种优选的实施方案中，上述任意两个相邻的第一外侧间隔块3111之间的距离在40um-80um。
一种实现方式中，继续参考图4，上述第一外侧间隔块3111沿第一方向的尺寸D1(即宽度)为0.15mm-0.25mm，且上述第一外侧间隔块3111的宽度D1与第一内侧间隔块3121的宽度D2的比值为1.5-2.5，由于第一金属盖板10和第二金属盖板20之间在宽度上的焊接公差一般在0.1mm-0.15mm，上述尺寸设计可保证在焊接过程中，即使存在焊接公差，上下对应的第一外侧间隔块3111的至少一部分是搭接的，从而避免焊接位置偏位，保证气液分离的效果。并且，作为一种优选的实施方案，第一外侧间隔块3111的宽度为0.15mm-0.2mm。
进一步地，在上述第一外侧间隔块3111的宽度一定的情况下，第一内侧间隔块3121的宽度可以在0.06mm-0.1mm，并且，作为一种优选的实施方案，上述第一内侧间隔块3121的宽度可以在0.06mm-0.08mm。上述第一内侧间隔块3121的宽度尽可能小，能够尽量增大第一液体传输通道30用于容纳液体的体积，从而可提高液体传输的速度，进一步提升均热板的散热性能。
在一些实施例中，继续参考图4，在每一个第一液体传输沟槽31中，第一外侧间隔块组件311与最近的第一内侧间隔块组件312之间的距离为0.02mm-0.12mm，并且，作为一种优选的实施方案，上述距离可以在0.04mm-0.08mm，以便于在第一金属盖板10和第二金属盖板20在上下盖合时，在即使存在焊接公差的基础上，上述距离也能够保证形成有效的第一液体传输通道30，从而便于液体的传输，同时也保证了第一液体传输沟槽31的宽度不会太大。
进一步地，参考图4以及图5，上述第一外侧间隔块3111以及第一内侧间隔块3121的形状可根据实际应用来做设计，其形状可以是图4中所示的方形等对称图形，也可以是如图5中所示的呈“S”形状的不对称图形，或者也可以是其它的形状，本申请在此不做限定。需要说明的是，本申请中通过对第一外侧间隔块3111以及第一内侧间隔块3121的形状做不同设计，其目的均是为了能够提高液体在第一液体传输通道中流动的速度，从而提升均热板的散热性能。
同时，还需要说明的是，当设计第一外侧间隔块3111或者第一内侧间隔块3121的形状为不对称形状时，例如图5中的形状，当涉及到沿第一方向或者第二方向上的尺寸时，上述尺寸应当是图形的第一方向或者第二方向上最远的两端之间的距离。
在一些实施例中，为了满足不同工况下液体传输的需求，本申请中的均热板还包括用于连通各第一液体传输通道30的第二液体传输通道，该第二液体传输通道与第一液体传输通道30之间可以是垂直的位置关系，也可以是与第一液体传输通道30之间呈一定角度的位置关系，其具体位置可根据不同应用场景做不同设计。具体地，如图3所示，上述第二液体传输通道的结构同第一液体传输通道30的结构，即第一金属盖板10和第二金属盖板20均设有一一对应的第二液体传输沟槽50，二者盖合后，上下对应的第二液体传输沟槽50配合形成第二液体传输通道。
一种实现方式中，上述第二液体传输通道的内部结构也可与第一液体传输通道30的结构类似，即通过利用间隔设置间隔块来实现液体的流动，一方面保证第一金属盖板10与第二金属盖板20盖合时形成有效的第二液体传输通道，另一方面还可提高液体流动的速度，从而使得液体更快回到热端以进行补充。
需要说明的是，当上述第二液体传输通道的内部结构与第一液体传输通道30的结构类似时，各间隔块之间的尺寸关系也可参考第一液体传输通道30的尺寸关系，当第二液体传输通道与第一液体传输通道30之间的夹角为锐角时，各间隔块在第一方向或者第二方向上的尺寸分量可与第一液体传输通道30的尺寸一致，以达到更好的液体传输效果，本申请在此不做赘述。
一种实施方案中，本申请中的均热板的厚度可以设计为0.04mm-0.1mm，并且，上述第一液体传输沟槽31的深度可以在0.04mm-0.1mm，上述第二液体传输沟槽50的深度也可以在0.04mm-0.1mm，上述均热板的厚度、第一液体传输通道30以及第二液体传输通道的深度在保证了液体传输的速度的同时，还便于实现均热板的超薄化。
作为一种优选的实施方案，上述第一液体传输沟槽31的深度可以是0.052mm-0.09mm，以便于在保证均热板结构稳定性的前提下，最大限度提高均热板的散热能力。
基于同一发明思路，本申请还可提供一种电子设备，其包括如本申请任一实施例中的均热板，由于上述均热板不仅可提升散热能力，还可实现超薄化的结构设计，从而能够使得上述电子设备的使用性能提升，还可便于节省电子设备的内部空间。
显然，本领域的技术人员可以对本发明实施例进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种均热板，包括第一金属盖板和第二金属盖板，其特征在于，
所述第一金属盖板和所述第二金属盖板均设有多个沿第一方向排列的第一液体传输沟槽，所述第一液体传输沟槽沿第二方向延伸，所述第一方向垂直于所述第二方向，每相邻两个所述第一液体传输沟槽之间形成气体传输沟槽，当所述第一金属盖板与所述第二金属盖板盖合时，所述第一金属盖板的所述第一液体传输沟槽与所述第二金属盖板的所述第一液体传输沟槽一一对应配合形成多个液体传输通道，且所述第一金属盖板的所述气体传输沟槽与所述第二金属盖板的所述气体传输沟槽一一对应配合形成多个气体传输通道；其中，
所述第一液体传输沟槽包括沿所述第一方向排列的两排第一外侧间隔块组件和位于所述第一外侧间隔块组件之间的至少一排第一内侧间隔块组件，所述第一外侧间隔块组件包括多个沿所述第二方向间隔排列的第一外侧间隔块，所述第一内侧间隔块组件包括多个沿第二方向间隔排列的第一内侧间隔块，沿所述第一方向，所述第一外侧间隔块组件的尺寸大于所述第一内侧间隔块组件的尺寸，以当所述第一金属盖板与所述第二金属盖板盖合时，所述第一金属盖板的所述第一外侧间隔块组件的至少一部分与对应的所述第二金属盖板的所述第一外侧间隔块组件搭接。
2.根据权利要求1所述的均热板，其特征在于，
每一排所述第一内侧间隔块组件中，所述第一内侧间隔块均匀分布，且沿所述第一方向，任意两个相邻的所述第一内侧间隔块之间的间隙在所述均热板侧壁上的正投影位于所述第一外侧间隔块在所述均热板侧壁上的正投影内；和/或，
每一排所述第一外侧间隔块组件中，所述第一外侧间隔块均匀分布，且沿所述第一方向，任意两个相邻的所述第一外侧间隔块之间的间隙在所述均热板侧壁上的正投影位于所述第一内侧间隔块在所述均热板侧壁上的正投影内。
3.根据权利要求2所述的均热板，其特征在于，所述第一外侧间隔块的形状为方形或“S”形，和/或，所述第一内侧间隔块的形状为方形或“S”形。
4.根据权利要求2所述的均热板，其特征在于，所述第一外侧间隔块沿所述第二方向的尺寸为0.1mm-0.2mm，所述第一内侧间隔块沿所述第二方向的尺寸为0.2mm-0.4mm。
5.根据权利要求2所述的均热板，其特征在于，每一个所述第一外侧间隔块组件中，任意两个相邻的所述第一外侧间隔块之间的距离为0.02mm-0.12mm。
6.根据权利要求2所述的均热板，其特征在于，所述第一外侧间隔块沿所述第一方向的尺寸为0.15mm-0.25mm，且所述第一外侧间隔块沿所述第一方向的尺寸与所述第一内侧间隔块沿所述第一方向的尺寸比值为1.5-2.5。
7.根据权利要求1所述的均热板，其特征在于，还包括用于连通各所述第一液体传输通道的第二液体传输通道，所述第二液体传输通道包括分别设置于所述第一金属盖板以及所述第二金属盖板的一一对应的第二液体传输沟槽，所述第一金属盖板的所述第二液体传输沟槽与所述第二金属盖板的所述第二液体传输沟槽盖合以形成所述第二液体传输通道。
8.根据权利要求1所述的均热板，其特征在于，每一个所述第一液体传输沟槽中，所述第一外侧间隔块组件与最近的所述第一内侧间隔块组件之间的距离为0.02mm-0.12mm。
9.根据权利要求1所述的均热板，其特征在于，所述均热板的厚度为0.2mm-0.3mm，且所述第一液体传输沟槽的深度为0.04mm-0.1mm。
10.一种电子设备，其特征在于，包括如权利要求1-9中任一项所述的均热板。
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