CN217442350U - 均热板及芯片 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种均热板及芯片，该均热板包括冷源板和热源板，冷源板的冷面具有微米尺度的薄壁凹坑微结构，使得冷凝液滴只能生长在薄壁凹坑微结构的各单个凹坑内而不生长在单个凹坑的侧壁顶面上，冷面设有超疏水层；热源板的热面设有超亲水层，热源板与冷源板的边缘密封连接，热面与冷面之间形成内部空腔，内部空腔内为真空，且内部空腔充有用于相变换热的工质。本实用新型的均热板的冷源板可实现冷凝液滴的高稳定弹跳，冷凝液滴的高稳定弹跳率达到95％～100％，弹跳速度可达2m/s～4m/s，使得均热板具有很高的导热效率。

Description

均热板及芯片

技术领域

本实用新型涉及换热技术领域，尤其是涉及一种均热板及芯片。

背景技术

均热板是一种具有优异导热性能的部件，能够将局部产生的热量散发出去，降低功率器件的运行温度，在手机、电脑、功率芯片等的热管理领域具有广阔的市场。均热板的是一个狭长的密封空腔，内部充斥有液态工质。不同于传统的导热材料，均热板利用工质蒸发-冷凝的巨大潜热传递热量，比热传导的效率高出至少一个量级。目前市场上的均热板的冷凝面和蒸发面均为吸液芯，利用毛细力驱动实现工质的递送。但是，小尺度下毛细流动效率低，速度仅为mm/s量级。虽然均热板相比于传统材料已经具有显著优势，但是导热能力很难进一步提升，以适应近年来高速发展的5G基站、GaN高功率器件、大规模计算中心等的散热需求。实现均热板导热能力的显著提高，可以让电子器件做得更小更高效，对于我国芯片产业的发展具有重要的现实意义。

传统的超疏水表面上冷凝液滴会发生垂直表面合并弹跳，但是弹跳成功率较低且弹跳速度小，因此，一方面，弹跳的液滴容易在气流的干扰下回到冷凝面，一方面，不能全部脱离超疏水表面，残留的大液滴会显著恶化冷凝面的换热效率，进一步导致均热板的导热效率降低。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型的一个目的在于提出一种均热板，其中的冷源板能实现冷凝液滴的稳定弹跳，使得均热板具有很高的导热效率。

根据本实用新型第一方面实施例的均热板，包括：

冷源板，所述冷源板的冷面具有微米尺度的薄壁凹坑微结构，冷凝液滴仅生长在所述薄壁凹坑微结构的各单个凹坑内，所述冷面设有超疏水层；

热源板，所述热源板的热面设有超亲水层，所述热面与所述冷面之间形成有内部空腔，所述热面与所述冷面间隔相对，且所述内部空腔内设有用于相变换热的纯工质。

根据本实用新型第一方面实施例的均热板，相比较而言，第一、现有的均热板的冷源板和热源板均设置吸液芯，通过吸液芯实现工质递送，效率很低(mm/s)，而本申请冷源板的冷设计了强化冷凝液滴弹跳机制的薄壁凹坑微结构，能将工质递送速度提高到m/s量级；第二、现有的超疏水表面的液滴弹跳成功率和速度都较低，因此液滴并不能全部脱离表面，残留的大液滴会显著恶化冷凝面的换热效率，进一步导致均热板的导热效率降低。而本实用新型的薄壁凹坑微结构，利用强化弹跳原理，液滴成长到凹坑大小时，将会发生95％～100％概率的弹跳，并且能量转化效率得到大大提高，弹跳速度可达2m/s～4m/s。在冷源板的冷面上，所有的液滴大小都被限制在凹坑大小以内，不会出现大液滴，因此工质冷凝环节和工质递送环节都能够始终保持在很高的工作效率，由此，均热板具有很高的导热效率，可以满足以适应近年来高速发展的5G基站、GaN高功率器件、大规模计算中心等的散热需求，同时，均热板导热能力的显著提高，可以让电子器件做得更小更高效，对于我国芯片产业的发展具有重要的现实意义。

在一些实施例中，所述热源板与所述冷源板的外缘设有导热密封件，所述热源板和所述冷源板之间通过所述导热密封件密封连接。

在一些实施例中，所述薄壁凹坑微结构中的单个凹坑的侧壁厚度为0.5～2微米。

在一些实施例中，单个所述冷凝液滴的横截面面积小于或等于所述薄壁凹坑微结构中的单个凹坑的横截面面积的150％。

在一些实施例中，所述薄壁凹坑微结构中的单个凹坑的横截面面积为250～600μm²。

在一些实施例中，所述薄壁凹坑微结构为栅格微结构或蛋托微结构。

在一些实施例中，所述栅格微结构中的单个栅格形状为方形、三角形或多边形。

在一些实施例中，所述薄壁栅格微结构中的单个栅格的侧壁厚度为0.8～2微米；所述薄壁栅格微结构的高度为8～12微米；所述薄壁栅格微结构的宽度尺寸为15～25微米。

优选的，所述薄壁栅格微结构中的单个栅格的侧壁厚度为1微米，高度为10微米，宽度为20微米。

在一些实施例中，所述薄壁凹坑微结构内所述凹坑的形状和尺寸均可以为一种或多种组合。

在一些实施例中，所述超疏水层为氧化铜层和/或Glaco涂层。

在一些实施例中，所述超亲水层为吸液芯。

本实用新型第二方面还提出了一种芯片。

根据本实用新型第二方面实施例的芯片，包括根据本实用新型第一方面任意一个实施例所述的均热板和芯片本体，所述均热板用于对所述芯片本体进行散热。

由于本实用新型第一方面实施例的均热板具有很高导热效率，能够对芯片本体进行高效散热，同时，均热板导热能力的显著提高，可以让电子器件做得更小更高效，对于我国芯片产业的发展具有重要的现实意义。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本实用新型第一方面实施例的均热板的结构示意图。

图2a为本实用新型第一方面实施例的均热板的冷源板的薄壁凹坑微结构中冷凝液滴生长的示意图。

图2b本实用新型第一方面实施例的均热板的冷源板的薄壁凹坑微结构中冷凝液滴融合的示意图。

图2c为本实用新型第一方面实施例的均热板的冷源板的薄壁凹坑微结构中融合后的冷凝液滴强化弹跳的示意图。

图3a为本实用新型第一方面实施例的均热板的冷源板的栅格微结构的示意图，该栅格微结构的各单个栅格的形状为正方形。

图3b为本实用新型第一方面实施例的均热板的冷源板的栅格微结构的示意图，该栅格微结构的各单个栅格的形状为正六边形。

图3c为本实用新型第一方面实施例的均热板的冷源板的栅格微结构的示意图，该栅格微结构的各单个栅格的形状为正三角形。

图4a为本实用新型第一方面实施例的均热板的冷源板的栅格微结构的立体示意图，该栅格微结构的各单个栅格的形状为正方形。

图4b为图4a的俯视图。

图4c为图4b的A-A处的剖视图。

图5至图7均为本实用新型第一方面实施例的均热板的冷源板的薄壁凹坑微结构(栅格微结构)与传统超疏水表面的对比实验的效果视图。

附图标记：

均热板1000

冷源I 热源II 冷源板1 薄壁凹坑微结构101 侧壁厚度D 高度H 宽度W

多个侧壁相交处G 毛细驱动力F 热源板2 超亲水层201 吸液芯2011

导热密封件3 内部空腔4 工质5

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

下面结合图1至图7来描述本实用新型第一方面实施例的均热板1000。

如图1至图4c所示，根据本实用新型第一方面实施例的均热板1000，包括冷源板1和热源板2，冷源板1的冷面具有微米尺度的薄壁凹坑微结构101，使得冷凝液滴只能生长在薄壁凹坑微结构101的各单个凹坑内而不生长在单个凹坑的侧壁顶面上，冷面设有超疏水层；热源板2的热面设有超亲水层，热源板2与冷源板1的边缘密封连接，热面与冷面之间形成内部空腔4，内部空腔4内为真空，且内部空腔4充有用于相变换热的工质。

具体地，冷源板1的外侧(即与冷面背对的一侧面)与冷源I接触，使得冷源板1处于低温状态，可使得高温工质蒸汽在冷面上冷凝为小液滴，释放热量。冷源板1的冷面具有微米尺度的薄壁凹坑微结构101，使得冷凝液滴只能生长在薄壁凹坑微结构101的各单个凹坑内而不生长在单个凹坑的侧壁顶面上，其中，“微米尺度的薄壁凹坑微结构101”中的“微米尺度”应理解为薄壁凹坑微结构101中的各单个凹坑的侧壁厚度尺寸D(参考图4c)、宽度尺寸(参考图4b)和高度尺寸(参考图4c)均在微米尺度范围内；该薄壁凹坑微结构101中的“薄壁”指的是该薄壁凹坑微结构101中的各单个凹坑的微米尺度厚度的侧壁，也即两两相邻的凹坑之间的侧壁，将各单个凹坑的侧壁厚度尺寸D(如图4c所示)设计成特定微米尺度，可以保证各单个凹坑的侧壁顶面面积非常小，不足以让高温工质蒸汽在各单个凹坑的侧壁顶面上生长冷凝液滴，从而避免了高温工质蒸汽在各单个凹坑的侧壁顶面生长冷凝液滴，保证冷凝液滴只能成核生长在各单个凹坑内(如图1及图2a所示)，冷凝液滴生长到尺寸与凹坑尺寸相当时可以认为是已生长好的冷凝液滴(如图2a所示)，相邻两个凹坑中的已生长好的冷凝液滴发生融合(如图2b所示)，由于薄壁的存在，融合后的冷凝液滴内部流动方向将会被诱导向离面方向，并且薄壁会为液滴提供离面的毛细驱动力F，在这个毛细驱动力F的作用下，融合后的液滴将会像弓箭一样高速弹离冷面进行弹跳(如图2c所示)。由于该薄壁凹坑微结构101中的凹坑的宽度尺寸W和高度尺寸H均在微米尺度范围内，可以较好地限制薄壁凹坑微结构101内生长好的冷凝液滴的半径尺寸，将冷凝液滴的大小控制在肉眼不可见的范围内，确保冷面上不会出现大液滴(参考图5所示)；再由于冷面设有超疏水层，即超疏水层覆盖整个冷面，使得凹坑内的冷凝液滴几乎成球形生长，相邻两个凹坑中的已生长好的冷凝液滴发生融合后更容易脱离凹坑表面进行弹跳；由此实现冷凝液滴的高稳定弹跳，冷凝液滴的高稳定弹跳率达到95％～100％，弹跳速度可达2m/s～4m/s。

如图5至图7所示，下面通过实验数据来说明本实用新型的冷源板1的带超疏水层的薄壁凹坑微结构101表面与普通平面超疏水表面的冷凝效果。

如图5所示，由于本实用新型的冷源板1的带超疏水层的薄壁凹坑微结构101对液滴的强化弹跳作用，薄壁凹坑微结构101表面的冷凝液滴能够更早脱离表面，不会出现大液滴，薄壁凹坑微结构101表面的液滴半径可以被限制在20微米以下，肉眼不可见。但是普通的平面超疏水表面的液滴半径超过100微米，存在肉眼可见大液滴。

两个反应冷凝效果的重要参数是：最大液滴半径和残留液体体积。最大液滴半径指的是某一时刻出现在这个表面上的最大的液滴的半径，残水量是指某一时刻单位面积上残余液体的体积。最大液滴半径和残留液体体积都是越小越好，越小意味着具有更强的排液能力。如图6和图7所示，薄壁凹坑微结构101表面相比于传统超疏水表面有很大的改进，无论是最大液滴半径还是都能很快达到稳定，并保持在较低水平。

这一实验结果充分体现了薄壁凹坑微结构101促进冷凝液滴弹跳脱离表面的效果。

热源板2的外侧(即与热面背对的一侧面)与热源II接触，使得热源II的热量直接传导至热源板2上，使得热源板2处于高温状态。热源板2的热面设有超亲水层201，能够让工质液体均匀铺展蒸发成高温工质蒸汽，带走热量。热源板2与冷源板1的边缘密封连接，热面与冷面之间形成内部空腔4，内部空腔4内为真空，且内部空腔4充有用于相变换热的工质，具体地，在热源板2与冷源板1的边缘密封连接后，可以通过先将内部空腔4的空气抽出使得内部空腔4为真空，然后再导入相变换热的工质5，使得内部空腔4中仅存在工质5；内部空腔4抽成真空的目的是，可以把内部空腔4中原来空气抽走，将内部空腔4中含有不凝气体即不参与相变的气体，比如氮气、氧气等去掉，因为，这些不凝气体在工质5相变过程中具有相当大热阻作用，内部空腔4只有工质5，可以提高导热效率。工质5通过在热源板2的热面上发生相变以及在冷源板1的冷面上发生相变进行热量传导，具体地，热面超亲水层201让工质液体均匀铺展蒸发成高温工质蒸汽，带走热量；高温工质蒸汽在冷源板1的冷面的薄壁凹坑微结构101中的各单个凹坑内变成冷凝液滴，释放热量；相邻两个凹坑中的已生长好的冷凝液滴融合后高速弹跳撞击热源板2的热面；由此形成工质5的“蒸发-冷凝-弹跳”循环过程。通过热面、冷面协同工作及工质5的循环实现热量高效稳定传递。

根据本实用新型第一方面实施例的均热板1000，相比较而言，第一、现有的均热板1000的冷源板1和热源板2均设置吸液芯，通过吸液芯实现工质递送，效率很低(mm/s)，而本申请冷源板1的冷设计了强化冷凝液滴弹跳机制的薄壁凹坑微结构101，能将工质5递送速度提高到m/s量级；第二、现有的超疏水表面的液滴弹跳成功率和速度都较低，因此液滴并不能全部脱离表面，残留的大液滴会显著恶化冷凝面的换热效率，进一步导致均热板1000的导热效率降低。而本实用新型的薄壁凹坑微结构101，利用强化弹跳原理，液滴成长到凹坑大小时，将会发生95％～100％概率的弹跳，并且能量转化效率得到大大提高，弹跳速度可达2m/s～4m/s。在冷源板1的冷面上，所有的液滴大小都被限制在凹坑大小以内，不会出现大液滴，因此工质5冷凝环节和工质5递送环节都能够始终保持在很高的工作效率，由此，均热板1000具有很高的导热效率，可以满足以适应近年来高速发展的5G基站、GaN高功率器件、大规模计算中心等的散热需求，同时，均热板1000导热能力的显著提高，可以让电子器件做得更小更高效，对于我国芯片产业的发展具有重要的现实意义。

在一些实施例中，热源板2与冷源板1的外缘设有导热密封件3，热源板2和冷源板1之间通过导热密封件3密封连接。采用导热密封件3将热源板2和冷源板1的外缘进行密封，一方面可以防止内部空腔4中的工质5泄露，另一方面可以将热源板2的热量直接传导至冷源板1。例如，当热源板2和冷源板1均为金属材质制成时，热源,2和冷源板1的外缘之间可以直接采用焊接方式密封，该焊缝为导热密封件3。

在一些实施例中，薄壁凹坑微结构101中的单个凹坑的侧壁厚度为0.5～2微米。通过将单个凹坑的侧壁厚度设计在0.5～2微米范围内，可以保证各单个凹坑的侧壁顶面面积非常小，可以避免了高温工质蒸汽在各单个凹坑的侧壁顶面生长冷凝液滴。

在一些实施例中，单个冷凝液滴的横截面面积小于或等于薄壁凹坑微结构中的单个凹坑的横截面面积的150％。这是由于，当冷凝液滴成长到凹坑横截面积150％时，它必然会与相邻凹坑内的液滴发生融合，并在薄壁的强化冷凝效果下弹跳脱离表面，在薄壁凹坑微结构101表面上形成良性循环。因此，在本发明的一些实施例中，冷面上的单个冷凝液滴的横截面面积总是小于或等于薄壁凹坑微结构101中的单个凹坑的横截面面积的150％，可以维持冷面上的冷凝液滴均为密密麻麻分布较为均匀的小液滴(可参考如图5中薄壁栅格微结构表现上的小液滴)，当单个冷凝液滴的横截面面积达到薄壁凹坑微结构101中的单个凹坑的横截面面积的150％，相邻的冷凝液滴就会发生融合弹跳离开冷面，由于大液滴的冷凝热阻大于小液滴，薄壁凹坑微结构101表面可以大大地提高冷源板1的冷凝效率，进而提高均热板1000的传热效率。

在一些实施例中，薄壁凹坑微结构101中的单个凹坑的横截面面积为250～600μm²。这是由于冷凝液滴大小与单个凹坑的大小相关，如果凹坑横截面面积设计过大，则意味着凹坑内的冷凝液滴最大尺寸就会变大，由于大的冷凝液滴热阻更高，将会降低均热板的工作效率，如果凹坑横截面积设计过小，则意味着凹坑内的冷凝液滴最大尺寸就会变的过小，由于小液滴合并弹跳的粘性耗散更强，当相邻的液滴发生融合，冷凝液滴融合弹跳成功概率就会降低，也就是说，并不是液滴合并了就能弹跳。因此，当薄壁凹坑微结构101中的单个凹坑的横截面面积为250～600μm²，在一定程度上限制了薄壁凹坑微结构101表面上冷凝液滴的大小以及最大冷凝液滴的大小，这样可以维持冷面上的冷凝液滴均为密密麻麻分布较为均匀且尺寸合适的小液滴(可参考如图5中薄壁栅格微结构表现上的小液滴)，且已经成长好的相邻的冷凝液滴会发生融合并能弹跳离开冷面，这样就会在薄壁凹坑微结构101表面上形成良性循环，大大地提高了冷源板1的冷凝效率。

优选的，薄壁凹坑微结构101中的单个凹坑的横截面面积为250～600μm²时，薄壁凹坑微结构101中的单个凹坑的高度尺寸可以为10μm。

在一些实施例中，薄壁凹坑微结构101为栅格微结构(如图1至图4c所示)或蛋托微结构。其中，就栅格微结构而言，栅格微结构中的各单个栅格的侧壁厚度D(如图4c所示)设计成特定微米尺度，可以保证各单个栅格的侧壁顶面面积非常小，不足以让高温工质蒸汽在各单个栅格的侧壁顶面上生长冷凝液滴，从而避免了高温工质蒸汽在各单个栅格的侧壁顶面生长冷凝液滴，保证冷凝液滴只能成核生长在各单个栅格内(如图1及图2a所示)，冷凝液滴生长到尺寸与栅格尺寸相当时可以认为是已生长好的冷凝液滴(如图2a所示)，相邻两个栅格中的已生长好的冷凝液滴发生融合(如图2b所示)，由于薄壁(即厚度为D的侧壁厚度D)的存在，融合后的冷凝液滴内部流动方向将会被诱导向离面方向，并且薄壁会为液滴提供离面的毛细驱动力F，在这个毛细驱动力F的作用下，融合后的液滴将会像弓箭一样高速弹离冷面进行弹跳(如图2c所示)。由于该栅格微结构中的栅格大小均匀、尺寸一致且在微米尺度范围内，可以保证栅格微结构内生长好的冷凝液滴分布均匀且尺寸大小基本一致，冷凝液滴打小均为肉眼不可见，冷面上不会出现大液滴(参考图5所示)。

如图5至图7所示，下面通过实验数据来说明本实用新型的栅格微结构表面与普通平面超疏水表面的冷凝效果。

如图5所示，由于本实用新型的冷源板1的带疏水层的栅格微结构对液滴的强化弹跳作用，栅格微结构表面的冷凝液滴能够更早脱离表面，不会出现大液滴，薄壁栅格表面的液滴半径可以被限制在20微米以下，肉眼不可见。但是普通的平面超疏水表面的液滴半径超过100微米，存在肉眼可见大液滴。

两个反应冷凝效果的重要参数是：最大液滴半径和残留液体体积。最大液滴半径指的是某一时刻出现在这个表面上的最大的液滴的半径，残水量是指某一时刻单位面积上残余液体的体积。最大液滴半径和残留液体体积都是越小越好，越小意味着具有更强的排液能力。如图6和图7所示，栅格微结构表面相比于传统超疏水表面有很大的改进，无论是最大液滴半径还是都能很快达到稳定，并保持在较低水平。

这一实验结果充分体现了栅格微结构促进冷凝液滴弹跳脱离表面的效果。

在一些实施例中，栅格微结构中的单个栅格形状为方形、三角形或多边形。也就是说，栅格形状设计成方形、三角形或多边形可以进行连续铺展开来，只要确保冷凝液滴仅生长在栅格内而不会生长在栅格侧壁的顶面处即可。

优选的，栅格微结构中的单个栅格形状为正方形(如图3a、图4a至图4c所示)、正六边形(如图3b所示)或正三角形(如图3c所示)。这是因为正方形、正六边形或正三边形可以实现栅格的密铺，避免栅格微结构的中多个侧壁相交处G(参考图3a、图3b和图3c中G所标引的部位处)的顶面面积较大而导致多个侧壁相交处G的顶面上有冷凝液滴生长；也就是说，采用栅格微结构中的单个栅格形状为正方形、正六边形或正三角形可以使得冷凝液滴生长在栅格内而不会生长在栅格侧壁的顶面处。

在一些实施例中，栅格微结构中的单个栅格的侧壁厚度D(参考图4c)为0.8～2微米；栅格微结构的高度H(参考图4c)为8～12微米；栅格微结构的宽度W(参考图4b)为15～25微米。可以理解的是，栅格微结构中的单个栅格的侧壁厚度D为0.8～2微米，可以使得冷凝液滴只能生长在栅格微结构中的各单个栅格内(即栅格凹坑内)；由于栅格微结构的高度H为8～12微米；栅格微结构的宽度尺寸为15～25微米，因此，可以限制已生长好的冷凝液滴的半径尺寸在肉眼不可见区域内，且已生长好的冷凝液滴尺寸一致性好，分布较为均匀，不会出现大液滴。需要说明的是，栅格微结构中的栅格的侧壁厚度D、高度H、宽度W可以根据实际需要进行考量选择，例如，栅格的侧壁厚度可以为0.8微米、1.0微米、1.2微米，1.4微米、1.6微米、1.8微米或2.0微米等，栅格的侧壁厚度可以为8微米、9微米、10微米、11微米或12微米等。优选的，栅格微结构中的单个栅格的侧壁厚度为1微米，高度为10微米，宽度为20微米，由此可以实现冷凝液滴达到100％的弹跳率，弹跳速率可达4m/s。

这里需要说明一下，对于正方形或正六边形的栅格来说，宽度W可以定义为相对边之间的距离；对于正三角形的栅格来说，宽度可以理解为一个顶点至相对边之间的距离。

在一些实施例中，薄壁凹坑微结构内凹坑的形状和尺寸均可以为一种或多种组合。具体地，薄壁凹坑微结构101的单个凹坑的形状可以相同，例如，如图3a所示的薄壁凹坑微结构101的各单个凹坑形状均为正方形，如图3b所示的薄壁凹坑微结构101的各单个凹坑形状均为正六边形，如图3c所示的薄壁凹坑微结构101的各单个凹坑形状均为正三角形；薄壁凹坑微结构101的单个凹坑的形状也可以不相同，例如，部分凹坑形状为方形，部分凹坑形状为圆形，部分凹坑还可以为其它异形。薄壁凹坑微结构101的单个凹坑大小可以相同，例如，如图3a所示的薄壁凹坑微结构101的各单个正方形凹坑大小相同，如图3b所示的薄壁凹坑微结构101的各单个正六边形凹坑大小相同，如图3c所示的薄壁凹坑微结构101的各单个正三角形凹坑大小相同；薄壁凹坑微结构101的单个凹坑大小也可以不同或略有差异。总之，只要薄膜凹坑微结构能使冷凝液滴只生长在薄壁凹坑微结构101的各单个凹坑内而不生长在单个凹坑的侧壁顶面上，相邻两个凹坑内已生长好的冷凝液滴发生融合弹跳，薄壁凹坑微结构101的单个凹坑的形状及尺寸可以不作具体限定，可以相同或不同。

在一些实施例中，超疏水层为氧化铜层或/和Glaco涂层。也就是说，超疏水层可以根据实际需要选择氧化铜层、Glaco涂层或氧化铜层和Glaco涂层的组合。这里对Glaco涂层作一下说明，Glaco涂层可以商业购买得到的，具体名称为Glaco Mirror Coat‘Zero’,Soft99Co.。

在一些实施例中，超亲水层201为吸液芯2011。也就是说，超亲水层201可以根据实际需要选择吸液芯2011，能够让工质液体均匀铺展开，以便快速蒸发。

下面给出一个具体的例子来说明本实用新型第一方面实施例的均热板1000。

该具体例子的均热板包括冷源板1和热源板2。其中，冷源板1冷面上先加工出微米尺度的薄壁凹坑微结构101，该薄壁凹坑微结构101为栅格微结构，其中，各单个栅格的形状为正方形，栅格的侧壁厚度为1微米、高度为10微米，宽度为20微米；再在带有栅格微结构的冷面上涂覆一层Glaco涂层作为超疏水层。热源板2的热面上设置吸液芯2011作为超亲水层201，热源板2的热面与冷源板1的冷面间隔开地彼此相对，热源板2与冷源板1的边缘之间采用焊接密封连接，使得热面与冷面之间形成内部空腔4，内部空腔4抽成真空后充有用于相变换热的工质5。

相比较而言，第一、现有的均热板1000的冷源板1和热源板2均设置吸液芯，通过吸液芯实现工质递送，效率很低(mm/s)，而本申请冷源板1的冷设计了强化冷凝液滴弹跳机制的栅格微结构，能将工质5递送速度提高到m/s量级；第二、现有的超疏水表面的液滴弹跳成功率和速度都较低，因此液滴并不能全部脱离表面，残留的大液滴会显著恶化冷凝面的换热效率，进一步导致均热板1000的导热效率降低(参考图5至图7)。而本实用新型的栅格微结构，利用强化弹跳原理，液滴成长到栅格大小时，将会发生接近100％概率的弹跳，并且能量转化效率得到大大提高，弹跳速度可达4m/s。在冷源板1的冷面上，所有的液滴大小都被限制在栅格大小以内，不会出现大液滴，因此工质5冷凝环节和工质5递送环节都能够始终保持在很高的工作效率，因此，该均热板1000具有很高的导热效率。可以满足以适应近年来高速发展的5G基站、GaN高功率器件、大规模计算中心等的散热需求，同时，均热板1000导热能力的显著提高，可以让电子器件做得更小更高效，对于我国芯片产业的发展具有重要的现实意义。

本实用新型第二方面还提出了一种芯片。

根据本实用新型第二方面实施例的芯片，包括根据本实用新型第一方面任意一个实施例的均热板1000和芯片本体，均热板1000安装在芯片本体上，用于对芯片本体进行散热。

由于本实用新型第一方面实施例的均热板1000具有很高导热效率，能够对芯片本体进行高效散热，同时，均热板1000导热能力的显著提高，可以让电子器件做得更小更高效，对于我国芯片产业的发展具有重要的现实意义。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (13)

1.一种均热板，其特征在于，包括：

冷源板，所述冷源板的冷面具有微米尺度的薄壁凹坑微结构，使得冷凝液滴只能生长在所述薄壁凹坑微结构的各单个凹坑内而不生长在单个凹坑的侧壁顶面上，所述冷面设有超疏水层；

热源板，所述热源板的热面设有超亲水层，所述热源板与所述冷源板的边缘密封连接，所述热面与所述冷面之间形成内部空腔，所述内部空腔内为真空，且所述内部空腔充有用于相变换热的工质。

2.根据权利要求1所述的均热板，其特征在于，所述热源板与所述冷源板的外缘设有导热密封件，所述热源板和所述冷源板之间通过所述导热密封件密封连接。

3.根据权利要求1所述的均热板，其特征在于，所述薄壁凹坑微结构中的单个凹坑的侧壁厚度为0.5～2微米。

4.根据权利要求1所述的均热板，其特征在于，单个所述冷凝液滴的横截面面积小于或等于所述薄壁凹坑微结构中的单个凹坑的横截面面积的150％。

5.根据权利要求1所述的均热板，其特征在于，所述薄壁凹坑微结构中的单个凹坑的横截面面积为250～600μm²。

6.根据权利要求1所述的均热板，其特征在于，所述薄壁凹坑微结构为薄壁栅格微结构或蛋托微结构。

7.根据权利要求6所述的均热板，其特征在于，所述薄壁栅格微结构中的单个栅格形状为方形、三角形或多边形。

8.根据权利要求7所述的均热板，其特征在于，所述薄壁栅格微结构中的单个栅格的侧壁厚度为0.8～2微米；所述薄壁栅格微结构的高度为8～12微米；所述薄壁栅格微结构的宽度尺寸为15～25微米。

9.根据权利要求8所述的均热板，其特征在于，所述薄壁栅格微结构中的单个栅格的侧壁厚度为1微米，高度为10微米，宽度为20微米。

10.根据权利要求1所述的均热板，其特征在于，所述薄壁凹坑微结构内所述凹坑的形状和尺寸均可以为一种或多种组合。

11.根据权利要求1-10中任意一项所述的均热板，其特征在于，所述超疏水层为氧化铜层和/或Glaco涂层。

12.根据权利要求1-10中任意一项所述的均热板，其特征在于，所述超亲水层为吸液芯。

13.一种芯片，其特征在于，包括权利要求1-12中任意一项所述的均热板和芯片本体，所述均热板用于对所述芯片本体进行散热。

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