CN114071938A - 毛细结构、均温板、其制作方法及应用 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种毛细结构、均温板、其制作方法及应用。所述制作方法包括：提供含有两种以上金属粉体以及有机粘合剂的膏体或浆料，其中一种金属粉体为纳米镍粉和/或微米镍粉；对所述膏体或浆料进行烧结处理，使所述的两种以上金属粉体相互结合，以形成毛细结构。本申请的毛细结构具有烧结温度低、对烧结气氛要求少、比表面积大等优点，且易于制作，成本低廉，尤其适用于制作超薄均温板。

Description

毛细结构、均温板、其制作方法及应用

技术领域

本申请具体涉及一种毛细结构、均温板、其制作方法及应用。

背景技术

均温板(VC)由于具有传热启动温度低、传热速度快、均温性能好、传热功率高、制造成本低、寿命长质量轻等优点而在手机、笔记本、平板电脑、LED散热、半导体制冷晶片等产品中广泛应用。已知均温板大多是由底板、边框、盖板组成一个完全密封的真空平板型腔体，其腔体中有冷却介质(水、冷媒)，腔体体内壁有一层毛细结构，腔体中有支撑柱，用来抵抗抽真空负压造成的凹陷。已知均温板的工作原理大致在于：均温板在与热源接触时底部受热，通过毛细结构层传递给冷却介质，冷却介质在负压状态时快速挥发，热空气受热上升，遇均温板上部冷源后重新凝结成液体，凝结后的冷却液通过毛细结构回流入均温板底部，如此反复作用，将热量传导出去。

已知的一种VC毛细结构可以是通过将金属网和/或金属粉体烧结形成，为避免金属粉体等在高温烧结过程中出现氧化等现象，通常使用了氢气含量为1-10％(体积百分比)的氮氢混合气氛作为烧结气氛。一般来说，烧结温度越高，则氧化等现象越严重，需要氮氢混合气氛中的氢气比例越高，但这又会带来更大的安全隐患。

随着手机等电子产品超薄化发展，均温板的厚度越来越薄，相应均温板的壁壳、毛细多孔结构、支撑柱，真空腔体厚度随之降低。对于超薄VC来说，单纯使用铜网制作毛细结构无法满足厚度和导热需求。一种改进的方案是将铜粉制成膏体或者浆料，使用网印或者挤出方式，可以制造各种形状，厚度的毛细结构，但是一方面，纯铜粉末的烧结温度需要在850℃以上，才会有良好的烧结强度，而且加入高分子粘合剂还会阻碍烧结进程，另一方面，超薄VC的外壳又需要有好的强度，一般采用铜合金或者不锈钢镀铜材质，这又要求热处理温度不超过800℃，也即是，在超薄VC的外壳上制作毛细结构层的烧结温度应低于800℃，这是一个不可调和的矛盾，已然成为本领域长期以来一直渴望解决的难题。

发明内容

本申请的主要目的在于提供一种毛细结构、均温板、其制作方法及应用，以克服现有技术中的不足。

为实现前述发明目的，本申请采用的技术方案包括：

本申请实施例提供了一种毛细结构的制作方法，其包括：

提供至少含有第一金属粉和第二金属粉的膏体或浆料，所述第二金属粉为纳米镍粉和/或微米镍粉，所述第一金属粉包括由除镍以外的金属元素组成的微米金属粉；

在设定气氛中对所述膏体或浆料进行烧结处理，使所述膏体或浆料中至少部分的金属粉相互结合，以形成毛细结构。

本申请实施例还提供了由前述实施例的任一种方法制作形成的毛细结构。

本申请实施例还提供了一种毛细结构，其主要由多个第一金属粉和多个第二金属粉经烧结处理后相互结合形成，所述第二金属粉为纳米镍粉和/或微米镍粉，所述第一金属粉包括由除镍以外的金属元素组成的微米金属粉。

本申请实施例还提供了一种均温板的制作方法，包括：

第一步骤，在第一基材表面和/或第二基材表面制作毛细结构层，

第二步骤，将所述第一基材与第二基材封合形成真空腔室，且使所述毛细结构层分布于所述真空腔体内；

进一步的，所述第一步骤包括：

采用前述实施例的任一种方法制作所述毛细结构层。

本申请实施例还提供了由前述实施例的任一种方法制作的均温板。

本申请实施例还提供了一种均温板，包括

具有第一表面的第一基材；

具有第二表面的第二基材，所述第二表面与第一表面相对设置；

毛细结构层，至少覆设所述第一表面的局部区域和/或第二表面的局部区域；

所述第一基材与第二基材之间封合形成有真空腔体，所述毛细结构层设于所述真空腔体内，且所述真空腔体内还分布有工作介质；

其中，所述毛细结构层具有前述实施例的任一种毛细结构。

本申请实施例还提供了前述实施例的任一种均温板的用途。

较之现有技术，本申请以上实施例提供的前述技术方案之中，通过将微米级镍粉和/或纳米级镍粉与微米级铜粉等复配形成膏体或浆料，再以之烧结形成可应用为均温板的毛细结构，不仅显著降低了烧结温度和对烧结气氛的要求，减少了能耗，而且还大幅提升了所获毛细结构的换热面积，利于增加毛细结构吸收工作介质的速度，从而利于均温板的冷却液回流，进而有效改善了均温板的传热效率，此外还可以在均温板制程中因烧结毛细结构时对均温板外壳等部分造成的不良影响。本申请提供的前述技术方案适于制作各种规格的均温板，尤其是超薄均温板。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例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申请的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请中一种典型的均温板制作工艺流程图；

图2是实施例1所获毛细结构样品的电镜照片。

图3是实施例2所获毛细结构样品的电镜照片。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅用于解释本申请，而非对本申请的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本申请相关的部分而非全部结构。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

在本文的描述中，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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文和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

在本文的描述中，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本文的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

鉴于现有技术存在的前述不足，本案发明人在长期研究中意外发现，当以纳米镍粉和/或微米镍粉与微米铜粉等混合烧结制备毛细结构时，烧结温度较之微米镍粉和微米铜粉等中任一者的熔点均有显著降低，且由此获得的毛细结构还保持甚至具有更好的力学性能，同时比表面积等有明显提升。基于这样的意外发现，本申请人得以提出本申请的技术方案，如下将予以详细说明。

本申请实施例的一个方面提供了一种毛细结构的制作方法，其包括：

提供至少含有第一金属粉和第二金属粉的膏体或浆料，所述第二金属粉为纳米镍粉和/或微米镍粉，所述第一金属粉包括由除镍以外的金属元素组成的微米金属粉；

在设定气氛中对所述膏体或浆料进行烧结处理，使所述膏体或浆料中至少部分的金属粉相互结合，以形成毛细结构。

进一步的，所述第一金属粉的材质包括但不限于铜、铝、钛、银、金中的任意一种或多种的组合，优选为铜或铜合金。

在一些实施方式中，可以在惰性气氛、弱还原气氛或者是还原气氛中，于低于所述第一金属粉熔点的温度下对所述膏体或浆料进行烧结处理。其中，所述第二金属粉可以为纳米镍粉和/或微米镍粉。

在一些实施方式中，可以在惰性气氛、弱还原气氛或者是还原气氛中，于低于所述第一金属粉熔点但高于所述第二金属粉熔点的温度下对所述膏体或浆料进行烧结处理。其中，所述第二金属粉可以为纳米镍粉。

在一些实施方式中，可以在惰性气氛、弱还原气氛或者是还原气氛中，于低于所述第一金属粉和第二金属粉中任一者的熔点的温度下对所述膏体或浆料进行烧结处理。其中，所述第二金属粉可以为微米镍粉。

在一些实施方式中，若采用纳米镍粉与微米铜粉等烧结，因纳米镍粉比表面积大，具有更高的活化能，其在还原气氛中表面的氧化层被还原，然后表面新鲜的金属原子与微米铜粉等发生扩散，使纳米镍粉与微米铜粉等结合。在此过程中，第二金属粉表面可能有微熔。采用该种实施方案，除具有烧结温度低等优势外，因部分的纳米镍粉在烧结过程中结合到微米铜粉等的烧结体上，并暴露在毛细结构内的流体通道中，亦即，在所述流体通道的内壁上形成为一个或多个规则或不规则的纳米级突起，其使得所述毛细结构在应用为均温板的毛细结构时，工作介质在流体通道内的流动形态被持续或间歇性的改变，在流体通道内的行进路径被大幅延长、接触面积被显著提高，与流体通道壁的接触更为充分全面，从而可以显著提升工作介质与毛细结构的换热效率，进而使得均温板的传热效率得以明显提升。

在一些实施方式中，所述的制作方法还包括：在进行所述的烧结处理前，至少使部分的第二金属粉附着至部分的第一金属粉表面。

在一些实施方式中，所述的制作方法还包括：

将多个第一金属粉与多个第二金属粉均匀混合，使至少部分的第一金属粉表面粘接一个或多个第二金属粉，获得预处理过的金属粉体；

将所述预处理过的金属粉体与有机粘合剂和/或溶剂均匀混合，形成所述膏体或浆料。

在一些较为优选的实施方式中，所述的制作方法还包括：

将多个第一金属粉与多个第二金属粉均匀混合后进行低温热处理(200-500℃)，使至少部分的第一金属粉表面粘接一个或多个第二金属粉，获得预处理过的金属粉体；

将所述预处理过的金属粉体与有机粘合剂和/或溶剂均匀混合，形成所述膏体或浆料。

这样的前期低温热处理可以使铜粉与镍粉均匀且不偏析，避免在将其制作为膏体的过程由于镍粉与铜粉的粒径差别而导致的成分偏析，使膏体中的镍粉与铜粉等均匀分布。

在一些实施方式中，至少部分的第一金属粉表面被多个第二金属粉包覆。

在一些实施方式中，所述的制作方法还包括：对所述膏体或浆料进行脱脂处理，之后进行烧结处理。

进一步的，考虑到由所述浆体或膏体印刷形成金属粉膜含有树脂粘合剂等有机物，故而还可以在高温烧结前进行脱脂处理，脱脂处理温度在400℃以下，脱脂气氛根据有机物的分解需要选择，例如可以使用氧化气氛、真空气氛、惰性气氛或者还原气氛。

在本申请的以上实施例中，采用的烧结温度可以低于800℃，该烧结温度较之微米铜粉和微米镍粉的烧结温度均有显著降低(微米级铜粉的烧结温度比铜金属熔点约1080℃低至少30-200℃)。以膏体或浆料中的第一金属粉为微米铜粉、第二金属粉为纳米镍粉为例，其烧结温度可以降低至350-600℃，且有良好的强度。对于包含其它材质的第一金属粉和微米镍粉和/或纳米镍粉的膏体或浆料来说，其烧结温度比第一金属粉的烧结温度也均有显著的降低。特别是对于采用纳米镍粉的方案而言，烧结温度降幅尤其明显，这样的效应可能是由于纳米镍粉的添加所引起的。此外，烧结时间也可以有所缩短。例如，在本申请的以上实施例中，采用的烧结时间可以根据烧结温度而调整，通常烧结时间(包括有机物脱脂过程)可以控制于30min-24h，烧结气氛可以是惰性气氛、弱还原气氛(低氢气气氛，例如氢气比例低于12.5V/V％或一氧化碳比例低于12.5V/V％)、还原气氛(氢气、一氧化碳、氨分解等气氛)或真空气氛。

本申请实施例的另一个方面提供了由前述实施例中的任一种方法制作形成的毛细结构。

本申请实施例的另一个方面提供了一种毛细结构，其主要由多个第一金属粉和多个第二金属粉经烧结处理后相互结合形成，所述第二金属粉为纳米镍粉和/或微米镍粉，所述第一金属粉包括由除镍以外的金属元素组成的微米金属粉。

在一些实施方式中，用于形成所述毛细结构的第一金属粉与第二金属粉的质量比为50～90∶1-15。

本申请实施例的另一个方面提供了一种均温板的制作方法，包括：

第一步骤，在第一基材表面和/或第二基材表面制作毛细结构层，

第二步骤，将所述第一基材与第二基材封合形成真空腔室，且使所述毛细结构层分布于所述真空腔体内；

进一步的，所述第一步骤包括：

采用前述实施例中的任一种方法制作所述毛细结构层。

在一些实施方式中，所述第一步骤包括：将膏体或浆体涂布于第一基材表面和/或第二基材表面，之后进行所述毛细结构层的制作。

在一些实施方式中，所述第一步骤包括：采用丝网印刷方式将膏体或浆体印刷于第一基材表面和/或第二基材表面。

在一些实施方式中，述第一步骤还包括：采用前述实施例中的任一种方法制作所述均温板内的至少一个支撑体。

本申请实施例的另一个方面提供了由前述实施例中的任一种方法制作的均温板。

在一些实施方式中，所述均温板的制作方法具体包括：

采用以上实施例中的任一种方法制作毛细结构层，所述毛细结构层至少覆盖第一基材一侧表面的局部区域；

采用浆体或膏体印刷、烧结形成支撑体，所述支撑体设置在第一基材与第二基材之间，用于抵消使第一基材与第二基材相向移动的力；

在第一基材与第二基材之间封合形成真空腔室，并使所述毛细结构层及支撑体均分布于所述真空腔体内。

在一些实施方式中，所述均温板的制作方法包括：

采用以上实施例中的任一种方法制作形成毛细结构层和支撑体，所述毛细结构层至少覆盖第一基材一侧表面的局部区域，所述支撑体设置在第一基材与第二基材之间，用于抵消使第一基材与第二基材相向移动的力；

在第一基材与第二基材之间封合形成真空腔室，并使所述毛细结构层及支撑体均分布于所述真空腔体内。

在本申请的以上实施例中，所述制作方法还可以包括其它操作，例如对均温板进行焊接、注水(或其它工作介质)、抽真空，这些操作均可以采用本领域已知的方式实施。例如，均温板的焊接可以采用局部激光焊机。

在本发明的以上实施例中，通过在浆料或膏体中同时添加了纳米镍粉和/或微米镍粉与微米铜粉等其它微米金属粉，使得在以所述浆料或膏体制作毛细结构层、支撑体(特别是前者)时，不仅能实现如前所述的低烧结温度、短烧结时间，获得具有优异传热性能的毛细结构，还同时避免了因现有的毛细结构层需高温烧结而带来的均温板外壳材料性能受到不良影响的问题。具体来说，一般来说，均温板的外壳材料是经过硬化的铜或铜合金，来保证均温板需要有良好的强度，然而铜合金在高温热处理时，硬度会降低，本申请显著降低毛细结构的烧结温度(例如对于铜合金材质的毛细结构而言，烧结温度可以低于800℃，这对于保持均温板外壳材料的硬度有显著的意义，而且添加了镍粉烧结后，毛细结构的吸水速度增加，其原因可能是，在铜粉的表面有一层铜镍合金，这层铜镍合金有更高的亲水能力，而导致毛细结构的吸水速度提升。

本申请实施例的另一个方面提供了一种均温板，包括

具有第一表面的第一基材；

具有第二表面的第二基材，所述第二表面与第一表面相对设置；

毛细结构层，至少覆设所述第一表面的局部区域和/或第二表面的局部区域；

所述第一基材与第二基材之间封合形成有真空腔体，所述毛细结构层设于所述真空腔体内，且所述真空腔体内还分布有工作介质；

进一步的，所述毛细结构层具有前述实施例中的任一种毛细结构。

在一些实施方式中，所述均温板为超薄均温板。

在一些实施方式中，所述均温板内的至少一个支撑体也具有前述实施例中的任一种毛细结构。

在一些实施方式中，所述均温板包括：

具有第一表面的第一基材；

具有第二表面的第二基材，所述第二表面与第一表面相对设置；

毛细结构层，至少覆设所述第一表面的局部区域和/或第二表面的局部区域；

支撑体，设置在第一基材与第二基材之间，用于抵消使第一基材与第二基材相向移动的力；

所述第一基材与第二基材之间封合形成有真空腔体，所述毛细结构层及支撑体均设于所述真空腔体内，且所述真空腔体内还分布有工作介质。

在一些实施方式中，所述毛细结构层形成在第二表面，所述支撑体形成在第一表面且顶端抵持毛细结构层；或者，所述毛细结构层形成在第一表面，所述支撑体形成在第二表面且顶端抵持毛细结构层。

在一些实施方式中，所述毛细结构层形成在第二表面，所述支撑体形成在毛细结构层上且顶端抵持第一表面。

此外，所述均温板还可以包括其它一些组件，例如将第一基材与第二基材封合以形成真空腔室所需的边框或密封胶或密封件以及其它附件，这都是本领域熟知的，此处不再详细说明。

在本申请的以上实施例中，适用的印刷方式可以选自但不限于孔版印刷、凹版印刷等。例如，可以采用丝网印刷技术。进一步的，在一些实施方式中，可以认为是膏体网印技术制造形成所述的支撑体。其中，通过采用印刷方式，其较之现有的其它作方式，可以很方便地实现多种形状、尺寸的毛细结构层、支撑体的制作，操作简单、成本低廉、安全环保而且精确可控，尤其适合制备具有超薄厚度及良好机械强度的毛细结构层、支撑体，进而利于实现超薄均温板，且有利于提升均温板的性能。

在本申请的以上实施例中，毛细结构层、支撑体可以是一次印刷、烧结后形成，也可以是多次印刷、烧结后形成，例如，其中印刷操作可以重复进行，最后进行烧结，也可以是印刷、烧结地操作交替进行。在印刷过程中，通过调控印刷版的规格，例如凹印版的网穴深度、长度、宽度等或者网墙高度、宽度等，或者丝网的网孔规格等，以及调控印刷的次数等，可以方便且精准的调控毛细结构层、支撑体的高度(在一些情况下也可以认为是其厚度)、长、宽尺寸等，使之能与均温板中的其它组件，例如第一基材或第二基材进行良好匹配，进而使均温板具有更为理想的使用性能。

在本申请的以上实施例中，在超薄均温板中毛细结构层的厚度可以为第一金属粉粒径的1-3倍。例如，若毛细结构层的厚度为70μm，则优选的第一金属粉粒径为20-70μm，更优选为30-55μm。

又及，网印版的网孔直径应大于金属粉末(特别是其中的第一金属粉)粒径；一般来说网印时膏体刮过网印板一次，在第一基材或第二基材上形成一层金属粉末，所以可以根据厚度需要可以多次涂刮网印。同时，为了有利于网印，优选球形金属粉末，这样在网印涂刮时候金属粉末很容易顺利经过网孔，粘附在第一基材或第二基材上。在当金属粉末形状不规则时，网印版的孔径要比远大于粉末粒径，否则不规则金属粉末容易挂在网印版的丝线上。

又例如，可以根据实际需要制造支撑体的形状、高度来选择网印，如条状、十字形、纵横交叉、圆形、环状等。通过网印的工艺可以调整支撑体的高度。网印版的网板孔径可以根据需要选择。使用的印刷板也也可以不含有网孔，就是单纯的不同的形状的印刷版。支撑体可以网印在均温板内壁上，或者均温板的毛细结构层上。

在本申请的以上实施例中，可以同步实现毛细结构层、支撑体的制作。例如，可以利用同一印刷版，并配合以前述第一浆体或膏体以及第二浆体或膏体，一次印刷形成毛细结构层、支撑体的胚体，之后烧结形成毛细结构层。

在本申请的以上实施例中，也可以分步进行毛细结构层、支撑体的制作。例如，可以利用前述实施例的任一种方法将一种浆体或膏体先印刷、烧结形成毛细结构层，烧结，再利用前述实施例的任一种方法将另一种浆体或膏体在毛细结构层上印刷、烧结形成支撑体。或者，也可以参照以上实施例中的任一种方法，先利用一种浆体或膏体印刷形成毛细结构层的胚体，再利用另一种浆体或膏体在毛细结构层上印刷形成支撑体的胚体，之后烧结形成毛细结构层与支撑体。

进一步的，所述毛细结构层与支撑体可以是彼此独立的，也可以是一体设置的。

在本申请的以上实施例中，通过在印刷后烧结，可以使所形成的毛细结构层、支撑体，特别是后者具有良好强度。其中，烧结所需的工艺条件可以依据实际需要求而调整。

在本申请的以上实施例中，支撑体可以是一个或多个，其形状也可以是多种的，例如可以是柱状、台状、锥状、条状、十字形、纵横交叉、圆形、环状等或其它不规则形状。优选的，所述支撑体为支撑柱，其可以是两个或以上，这些支撑柱可以是等间距设置或不等间距设置的。通过前述支撑体，可以在第一基材与第二基材之间形成有力的支撑，使均温板具有更好的强度，能够保证产品在使用的过程中，均温板不会轻易变形。在多个支撑柱为等间距时，能够将均温板所受到的外力均衡，避免均温板产生形变。在其它一些较为具体的实施方案中，所述支撑体也可以是长条状的、环状的、十字交叉状的，等等，此不做具体限定。

在本申请的以上实施例中，毛细结构层可以为连续延伸的结构，也可以由多个彼此独立的毛细结构层共同组成，或者还可以在连续的毛细结构层上开设一个或多个窗口。

在本申请的以上实施例中，毛细结构层的形状和尺寸(包括其厚度、长度、宽度等)可以依据实际需求而定，并可配合真空腔室的形状、尺寸而设置。例如，毛细结构层可以规则或不规则形状的。

在本申请的以上实施例中，第一基材和第二基材可以是金属或非金属材质，例如高导热陶瓷材质的，并可以优选为金属材质。

在本申请的以上实施例中，真空腔室为均温板散发和均匀热量的空间，其可以通过本领域已知的方式构建。例如，可以在完成毛细结构层和支撑体的制作后，将第一基材与第二基材封合，从而形成一个或多个中空腔室，之后在所述中空腔室内填充工作介质，其可以是沸点低于预设值的液体，例如酒精、酒精溶液或者水等，之后将所述中空腔室进行抽真空，使得其内部处于真空、接近真空或者半真空的状态，最后进行密封，即形成所述真空腔室。

在前述抽真空的过程中，支撑体的存在可以第一基材和第二基材因负压作用而凹陷变形。显然的，支撑体还可防止均温板在外部压力作用下变形损毁。

进一步的，前述真空腔体可以是一个单位金属材料上有一个腔体，也可以是一个单位金属材料上有两个或以上的腔体，腔体的内表面、侧面、外表面可以是平面，也可是在面上有若干类似柱状的凸起、类似孔洞或沟槽的凹陷设计。

进而，在与均温板配合的热源产生热量之后，真空腔室内的工作介质吸热热量蒸发并产生蒸汽，蒸汽在碰到第一基材或第二基材时冷却成液体，同时毛细结构层可产生毛细作用力促使冷却后的液体回流，从而实现均温板的吸热性能和均匀热量的性能，共同形成高效的传热路径。

在本申请的以上实施例中，所述浆体或膏体可以包含金属粉末(含第一金属粉、第二金属粉)、有机粘合剂和/或溶剂等。进一步还可以包括分散介质和可以选择添加或不添加的助剂。

在一些实施方式中，所述第一、第二金属粉末的形状不特别限定，球形、类球形或不规则形状等均能够适当使用，但对于网印等方式而言，球形金属粉末是更适用的。

在一些实施方式中，所述第一、第二金属粉末可以通过雾化法、电解法、还原法、化学法、熔体旋转法以及其他的极冷凝固方式制造，且不限于此。例如，在工业上可以优选水雾化法，即通过高压水冲击熔融的金属铜液获得不规则金属粉末。

在一些实施方式中，所述第一、第二金属粉末也可以通过市购等途径获取。

在一些实施方式中，所述的分散介质可以是水、有机溶剂、有机树脂或其中任意几种的组合，其也可以通过市购等途径获取。

在一些实施方式中，所述有机粘合剂为有机树脂，其既是作为分散剂，亦是作为粘合剂。可以作为树脂粘合剂的物质包括环氧树脂、酚醛树脂、聚丙醛、聚酯树脂、丙烯酸树脂、丙烯晴树脂、石蜡、乙烯醇树脂、聚烯烃树脂、聚乙烯树脂、乙酸乙烯树脂等或者是石蜡、蜜蜡、焦油、松脂、胶等天然树脂，且不限于此。

显然的，前述分散介质、助剂等应能在加热时，特别是在前述烧结温度下挥发，而不应在金属烧结后有残留。

前述的助剂可以是本领域熟知的类型，此处不再予以详细说明。

例如，可以在所述浆体或膏体加入常规用量的消泡剂，合适的消泡剂包括但不限于聚醚改性硅消泡剂、聚硅氧烷消泡剂，聚醚类消泡剂等，且不限于此。

又例如，还可以在所述浆体或膏体中加入常规用量的造孔剂，所述造孔剂能够在高温烧结时挥发，留下空隙，提高孔隙率。但是造孔剂加入后会阻碍金属粉末烧结，例如对于铜粉而言，需要更高的烧结温度和烧结时间才能自身烧结，且可能会与均温板的其它组成部分烧结在一起。所述造孔剂的粒径一般选择略小于金属粉末的粒径。

在一些实施方案中，可以将前述有机树脂等高分子材料与金属粉末充分的混合，使金属粉末分散均匀，并可以根据需要添加溶剂，以及，还可以在将这些物料混合的过程中加热，以便使其混合均匀，最终形成所需的浆体或膏体。其中，不应出现金属粉末沉淀或者高分子材料与金属粉末分层等现象。

在一些实施方案中，可以通过调整所述浆体或膏体中分散介质和/或助剂的类型、含量等，使所述浆体或膏体具有合适的流动性、粘度等，从而满足印制不同支撑体的需求，例如所述浆体或膏体的粘度可以控制为8000Pa-50000Pa，优选为15000Pa-30000Pa。

在一些实施方式中，所述膏体或浆料包括50wt％～90wt％第一金属粉和1wt％-15wt％第二金属粉。

进一步的，由于镍粉具有磁性，在镍含量较低的情况下(例如，所述膏体或浆料中的镍含量在10wt％以下)，当其在高温烧结过程中与铜粉合金化后，磁性会被消除。若包含由此膏体或浆料形成的毛细结构的均温板用于手机这类接收信号的电子产品，尤其需要消除镍粉偏析，避免毛细结构有磁性。

在一些实施方式中，所述第一金属粉的粒径为10-100μm，优选为10-50μm。

在一些实施方式中，所述第一金属粉的粉末松装密度为0.7-5g/em³，优选为1.5-5.5g/cm³。

在一些实施方式中，所述第二金属粉的粒径为200nm-50μm，优选为500nm-10μm。

本申请实施例的另一个方面提供了前述实施例中的任一种均温板于制作电子设备、光电设备或半导体设备中的用途。

例如，本申请实施例提供了一种电子产品，其包含前述实施例中的任一种均温板。典型的电子产品有手机、笔记本、平板电脑等，且不限于此。

例如，本申请实施例提供了一类照明或光源设备，例如LED光源等，其散热结构包含前述实施例中的任一种均温板。

例如，本申请实施例提供了一类半导体设备，其可以包括半导体制冷晶片热端散热结构等，其散热结构包含前述实施例中的任一种均温板。

以下将结合若干实施例及附图对本申请的技术方案作更为详细的解释说明。

实施例1-4这些实施例涉及的一类毛细结构的制备方法包括：

提供一系列膏体，其包括苏州铜宝锐新材料有限公司出产的微米铜粉(a)、微米镍粉或纳米镍粉(b)和有机粘合剂(c)。其中，有机粘合剂采用丙烯酸树脂。这些膏体的组成具体如表1所示。

将这些膏体分别涂布在铜箔上，形成厚度为70μm、长度为80mm的涂层，之后以表2所示的条件进行烧结，获得一系列毛细结构，其中实施例1、2所获的毛细结构样品的微观形貌分别如图2、图3所示。

对照例1该对照例涉及的一种毛细结构的制备方法包括：

提供一种膏体，其包括75wt％铜粉(粒径为45μm)、5wt％锡粉(粒径为10μm)和20wt％丙烯酸树脂。铜粉、锡粉均由苏州铜宝锐新材料有限公司出产。

将该膏体涂布在铜箔上，形成厚度为70μm、长度为80mm的涂层，之后以表2所示的条件进行烧结，获得一种毛细结构。

对照例2该对照例涉及的一种毛细结构的制备方法包括：

提供一种膏体，其包括75wt％铜粉(粒径为45μm)和25wt％丙烯酸树脂。铜粉由苏州铜宝锐新材料有限公司出产。

将该膏体涂布在铜箔上，形成厚度为70μm、长度为80mm的涂层，之后以表2所示的条件进行烧结，获得一种毛细结构。

对实施例1-4及对照例1-2制得的这些毛细结构的吸水速率进行测试，该测试采用垂直吸水方式，记录水由毛细结构底端吸到顶端的时间，测试结果亦请参阅表2。

表1

表2

实施例	脱脂温度、时间	烧结温度、时间	烧结气氛	强度	吸水速率
						1	400℃、30min	750℃、30min	氢气5％	好	80s
2	400℃、30min	750℃、30min	氢气5％	好	78s
						3	400℃、30min	750℃、30min	氢气5％	好	180s
4	400℃、30min	750℃、30min	氢气5％	好	83s
						对比例1	400℃、30min	750℃、30min	氢气5％	差
对比例2	400℃、30min	850℃、30min	氢气5％	一般	145

实施例5-8这些实施例涉及的一类毛细结构的制备方法与实施例1-4基本相同，区别之处在于：

(1)其中提供的一系列膏体的组成如表3所示。

(2)采用的烧结条件等如表4所示。

表3

表4

实施例	脱脂温度、时间	烧结温度、时间	烧结气氛
				5	400℃、30min	800℃、30min	氢气5％
6	400℃、30min	800℃、30min	氢气5％
				7	400℃、30min	700℃、30min	氢气5％
8	400℃、30min	750℃、30min	氢气5％

应用例：参阅图1所示，一种均温板的制作方法可以包括如下步骤：

(1)提供第一基材11和第二基材12；

(2)在第一基材11的第一表面110印刷含金属粉体的膏体，之后在真空环境中进行脱脂、烧结，形成毛细结构层13；

(3)采用现有的其它方式，例如浇铸、焊接、刻蚀等方式在第二基材12的第二表面120加工形成多个支撑柱14；

(4)将第一基材的第一表面与第二基材的第二表面相对设置，并使各支撑柱的顶端抵持毛细结构层；

(5)在第一基材与第二基材之间封合形成中空腔室，使毛细结构层、各支撑柱均位于所述中空腔室内，再在所述中空腔室内填充水、乙醇或丙酮等工作介质15，之后将所述中空腔室进行抽真空，最后进行密封，形成真空腔室。

以上步骤(1)、(3)-(5)的操作可以按照本领域的已知方式实施。

步骤(2)中所述毛细结构层13参照实施例1-4、对照例2制备。由此制作了一系列尺寸、结构相同的均温板样品(样品1-4分别具有实施例1-4的毛细结构，样品5具有对照例2的毛细结构)，其中采用的第一基材11、第二基材12均由厚度为0.08mm的铜板经切割、钣金等处理后制成，毛细结构层的厚度为0.1mm，支撑柱的高度为0.1mm、直径为0.15mm，各支撑柱的间距为0.3mm，注入的水与毛细结构层的体积比为1.2∶1。对这些样品进行性能测试，结果显示，实施例1-4产品的毛细结构层比表面积、导热性能等均远远优于对照例1、2的产品。实施例5-8的产品也有类似表现。

以上所述仅为本申请的实施方式，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种毛细结构的制作方法，其特征在于包括：

提供至少含有第一金属粉和第二金属粉的膏体或浆料，所述第二金属粉为纳米镍粉和/或微米镍粉，所述第一金属粉包括由除镍以外的金属元素组成的微米金属粉；

在设定气氛中对所述膏体或浆料进行烧结处理，使所述膏体或浆料中至少部分的金属粉相互结合，以形成毛细结构。

2.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于：所述第一金属粉的材质包括铜、铝、钛、银、金中的任意一种或多种的组合，优选为铜或铜合金；

和/或，所述的制作方法还包括：在进行所述的烧结处理前，至少使部分的第二金属粉附着至部分的第一金属粉表面；

优选的，所述的制作方法还包括：

将多个第一金属粉与多个第二金属粉均匀混合后进行低温热处理，使至少部分的第一金属粉表面粘接一个或多个第二金属粉，获得预处理过的金属粉体；

至少将所述预处理过的金属粉体与有机粘合剂和/或溶剂均匀混合，形成所述膏体或浆料；

优选的，至少部分的第一金属粉表面被多个第二金属粉包覆；

优选的，所述有机粘合剂包括树脂粘合剂；

和/或，所述的制作方法还包括：对所述膏体或浆料进行脱脂处理，之后进行烧结处理；

和/或，所述膏体或浆料包括50wt％～90wt％第一金属粉和1wt％-15wt％第二金属粉；和/或，所述第一金属粉的粒径为10-100μm，优选为10-50μm；和/或，所述第一金属粉的粉末松装密度为0.7-5g/cm³，优选为1.5-5.5g/cm³；和/或，所述第二金属粉的粒径为200nm-50μm，优选为500nm-10μm；

和/或，所述烧结气氛包括惰性气氛、弱还原气氛、还原气氛或真空气氛。

3.由权利要求1-2中任一项所述的方法制作形成的毛细结构。

4.一种毛细结构，其特征在于：所述毛细结构主要由多个第一金属粉和多个第二金属粉经烧结处理后相互结合形成，所述第二金属粉为纳米镍粉和/或微米镍粉，所述第一金属粉包括由除镍以外的金属元素组成的微米金属粉。

5.根据权利要求4所述的毛细结构，其特征在于：用于形成所述毛细结构的第一金属粉与第二金属粉的质量比为50～90∶1-15；和/或，所述第一金属粉的粒径为10-100μm，优选为，10-50μm；和/或，所述第一金属粉的粉末松装密度为0.7-5g/cm³，优选为1.5-5.5g/cm³；和/或，所述第二金属粉的粒径为200nm-50μm，优选为500nm-10μm；和/或，所述第一金属粉的材质包括铜、铝、钛、银、金中的任一种或多种的组合，优选为铜或铜合金。

6.一种均温板的制作方法，包括：

第一步骤，在第一基材表面和/或第二基材表面制作毛细结构层，

第二步骤，将所述第一基材与第二基材封合形成真空腔室，且使所述毛细结构层分布于所述真空腔体内；

其特征在于，所述第一步骤包括：

采用权利要求1-2中任一项所述的方法制作所述毛细结构层。

7.根据权利要求6所述的制作方法，其特征在于，所述第一步骤包括：将膏体或浆体涂布于第一基材表面和/或第二基材表面，之后进行所述毛细结构层的制作；优选的，采用挤出方式将膏体或浆体涂布于第一基材表面和/或第二基材表面；优选的，采用丝网印刷方式将膏体或浆体印刷于第一基材表面和/或第二基材表面；

优选的，所述第一步骤还包括：采用权利要求1-2中任一项所述的方法制作所述均温板内的至少一个支撑体。

8.由权利要求6-7中任一项所述方法制作的均温板。

9.一种均温板，包括

具有第一表面的第一基材；

具有第二表面的第二基材，所述第二表面与第一表面相对设置；

毛细结构层，至少覆设所述第一表面的局部区域和/或第二表面的局部区域；

所述第一基材与第二基材之间封合形成有真空腔体，所述毛细结构层设于所述真空腔体内，且所述真空腔体内还分布有工作介质；

其特征在于：所述毛细结构层具有权利要求3-5中任一项所述的毛细结构；

优选的，所述均温板为超薄均温板；优选的，所述均温板内的至少一个支撑体也具有权利要求3-5中任一项所述的毛细结构。

10.权利要求9所述的均温板于制作电子设备、光电设备或半导体设备中的用途。

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