CN217985855U - 相变散热器和具有该相变散热器的电子装置 - Google Patents
相变散热器和具有该相变散热器的电子装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN217985855U CN217985855U CN202222023264.1U CN202222023264U CN217985855U CN 217985855 U CN217985855 U CN 217985855U CN 202222023264 U CN202222023264 U CN 202222023264U CN 217985855 U CN217985855 U CN 217985855U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- heat sink
- phase change
- cavity
- substrate
- porous structure
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 230000008859 change Effects 0.000 title claims abstract description 61
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 46
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 claims abstract description 31
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 4
- 238000003466 welding Methods 0.000 claims description 3
- 238000004026 adhesive bonding Methods 0.000 claims 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 abstract description 38
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 abstract description 38
- 238000009835 boiling Methods 0.000 abstract description 7
- 230000007704 transition Effects 0.000 abstract description 7
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 abstract description 3
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 abstract description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 6
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 6
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 239000002923 metal particle Substances 0.000 description 1
- 239000006262 metallic foam Substances 0.000 description 1
- 239000013528 metallic particle Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
Abstract
本实用新型涉及相变散热器和具有该相变散热器的电子装置。所述相变散热器包括：基板，所述基板具有空腔；散热片，所述散热片连接至所述基板，所述散热片具有空腔；相变制冷剂，所述相变制冷剂设置在所述基板的空腔和/或所述散热片的空腔中；以及，金属多孔结构，所述金属多孔结构设置在所述基板的空腔和/或所述散热片的空腔中并且与所述相变制冷剂相接触。本实用新型的相变散热器中，在基板的空腔和/或散热片的空腔中，通过将金属多孔结构与相变制冷剂相接触，增强了相变制冷剂的核态沸腾和池沸腾，从而增强了相变制冷剂的热转换和相变能力，由此提高了相变散热器的散热性能。
Description
技术领域
本实用新型涉及电子和通信领域，更具体地，涉及一种相变散热器和具有该相变散热器的电子装置。
背景技术
在电子行业，相变散热器已经得到了应用，它比传统的散热器具有更高的散热能力。相变散热器的基板和/或散热片具有空腔，相变制冷剂设置在空腔中。在相变制冷剂从固态转换为液态时，需要吸收大量的热量，在此过程中相变制冷剂的温度基本保持不变，从而起到给电子装置散热的目的。
但是，现有的相变散热器中，相变制冷剂很容易出现膜状沸腾，膜状沸腾会降低相变制冷剂的传热能力，影响了散热器的散热性能。
实用新型内容
本实用新型是鉴于以上背景而提出的，旨在提供一种具有更好的散热性能的相变散热器和具有该相变散热器的电子装置。
本实用新型的第一方面提供了一种相变散热器，该相变散热器包括：
基板，所述基板具有空腔；
散热片，所述散热片连接至所述基板，所述散热片具有空腔；
相变制冷剂，所述相变制冷剂设置在所述基板的空腔和/或所述散热片的空腔中；以及，
金属多孔结构，所述金属多孔结构设置在所述基板的空腔和/或所述散热片的空腔中并且与所述相变制冷剂相接触。
在本实用新型的一个实施方式中，所述散热片的空腔和所述基板的空腔相互连通或不连通。
在本实用新型的一个实施方式中，所述金属多孔结构与所述基板的内表面和/或所述散热片的内表面之间不存在连接关系。
在本实用新型的一个实施方式中，所述金属多孔结构通过限位结构浮动连接至所述基板的内表面和/或所述散热片的内表面。
在本实用新型的一个实施方式中，所述金属多孔结构通过机械固定结构固定连接至所述基板的内表面和/或所述散热片的内表面。
在本实用新型的一个实施方式中，所述机械固定结构是从所述基板的内表面和/或所述散热片的内表面突出的销。
在本实用新型的一个实施方式中，所述金属多孔结构通过焊接或粘接固定连接至所述基板的内表面和/或所述散热片的内表面。
在本实用新型的一个实施方式中，所述金属多孔结构连接至所述基板的远离所述散热片的一侧的内表面。
在本实用新型的一个实施方式中，所述散热器具有多个散热片，多个散热片并排地布置在所述基板的一侧。
本实用新型的第二方面提供了一种电子装置，所述电子装置具有如上所述的相变散热器。
本实用新型的相变散热器中，在基板的空腔和/或散热片的空腔中，通过将金属多孔结构与相变制冷剂相接触，增强了相变制冷剂的核态沸腾和池沸腾，从而增强了相变制冷剂的热转换和相变能力，由此提高了相变散热器的散热性能。
附图说明
本实用新型的各种实施例的上述和其它方面、特征和益处通过以下参考附图的详细描述而变得更加显而易见。在附图中相同的附图标记或标号指代相同或相似的元件。附图并不是按相同比例绘制的，其中：
图1是根据本实用新型的一个实施例的相变散热器的剖面图；
图2是根据本实用新型的另一个实施例的相变散热器的剖面图；
图3A是根据本实用新型的再一个实施例的具有相变散热器的电子装置的剖面图。
图3B是图3A中的电子装置的立体图。
具体实施方式
下面将结合附图描述本实用新型的示例性实施例。需要说明的是，所描述的实施例仅是本实用新型的示例，而并非旨在限制本实用新型。本领域技术人员基于所描述的实施例在无需创造性劳动的前提下所能获得的所有其他实施方式也都落在本实用新型保护的范围内。
图1示出了根据本实用新型的一个实施例的相变散热器。如图1所示，相变散热器包括基板101、散热片102、相变制冷剂103和金属多孔结构 104。基板101具有空腔。散热片102连接至基板101并且具有空腔。相变制冷剂103设置在基板101的空腔和散热片102的空腔中。金属多孔结构 104，金属多孔结构104设置基板101的空腔和散热片102的空腔中并且与相变制冷剂103相接触。
基板101和散热片102可以采用任何合适的形状。如图1中的示出的，多个散热片102设置成垂直于基板的表面。但是，本领域技术人员可以知晓，散热片102也可以设置成倾斜于基板101的表面，即散热片102的延伸方向与基板的表面之间具有小于90度的夹角，这些变型不超出本实用新型的保护范围。另外，基板101和散热片102可以采用任何合适的材质，例如铝。
相变制冷剂103可以是任何已知的相变制冷剂。如图1所示，相变制冷剂103可以设置在基板101的空腔和散热片102的空腔中。但是，本领域技术人员可以知晓，相变制冷剂103也可以仅设置在基板101的空腔或者散热片102的空腔中，这些变型不超出本实用新型的保护范围。
金属多孔结构104可以采用任何合适类型的金属泡沫结构或金属颗粒结构，例如：泡沫镍、泡沫铜。
如图1所示，金属多孔结构104设置在基板101的空腔和散热片102 的空腔中。但是，本领域技术人员可以知晓，金属多孔结构104也可以仅设置在基板101的空腔或者散热片102的空腔中，这些变型不超出本实用新型的保护范围。
如图1所示，基板101的空腔和散热片102的空腔相互连通。但是，本领域技术人员可以理解，基板101的空腔和散热片102的空腔也可以不连通或者不完全连通，这些变型不超出本实用新型的保护范围。
本实用新型的技术方案的关键点在于，金属多孔结构104与相变制冷剂103在基板101的空腔和/或散热片102的空腔中相互接触。具体地，在制造过程中，可以先将金属多孔结构104设置在基板101的空腔和/或散热片102的空腔中，然后将液态的相变制冷剂103充入设置有金属多孔结构的空腔，以实现金属多孔结构104与相变制冷剂103的相互接触。
金属多孔结构104可以以任何合适的方式设置在基板101的空腔和/或散热片102的空腔中。
如图1所示，金属多孔结构104可以固定连接至基板101的内表面和散热片102的内表面。可以通过任何合适的机械固定结构实现金属多孔结构104与相应的内表面的固定连接，例如，机械固定结构可以是从基板101 的内表面和/或散热片102的内表面突出的销。或者，也可以通过焊接或粘接等方式实现金属多孔结构104与相应的内表面的固定连接。
金属多孔结构104与基板101的内表面和/或散热片102的内表面之间也可以不存在连接关系。也就是说，金属多孔结构104可以自由地设置在所述基板101的空腔和/或散热片102的空腔中。
金属多孔结构104也可以通过限位结构(例如，从内表面伸出的销和限位块)浮动连接至基板101的内表面和/或散热片102的内表面，从而使得金属多孔结构104与基板101的内表面和/或散热片102的内表面之间有一定的运动自由度，而不需要紧配合。
金属多孔结构104可以连接至基板101的内表面和/或散热片102的内表面的任何合适的位置。优选地，金属多孔结构104可以如图1所示连接至基板101的远离散热片102的一侧的内表面，从而使得金属多孔结构104 接近热源，以达到更好的冷却效果。
图2示出了根据本实用新型的另一个实施例的相变散热器。与图1中的相变散热器相比，图2中的相变散热器的区别在于金属多孔结构104仅设置在基板101的空腔而没有设置在散热片102的空腔中。另外，图2中的相变散热器的基板101的下表面设置有突出部，在突出部的内表面中形成槽，金属多孔结构104设置在槽中。
本实用新型的相变散热器中，在基板101的空腔和/或散热片102的空腔中，将金属多孔结构104与相变制冷剂103相接触，金属多孔结构104 由于其复杂的空间结构和较大的比表面积可以增强与其相接触的相变制冷剂103的核态沸腾和池沸腾，从而增强了相变制冷剂103的热转换和相变能力，由此提高了相变散热器的散热性能，有效地解决了电子行业中电子装置的过热问题。
金属多孔结构104的参数(例如，金属材料的种类、金属多孔结构的厚度、金属多孔结构的孔密度和金属颗粒的直径)可以根据实际需要灵活调整。例如，金属多孔结构104的参数可以根据需要散热的电子装置所需的散热量以及基板101和散热片102的具体参数进行调整。
另外，与现有的相变散热器相比，本实用新型的相变散热器的改进仅在于将金属多孔结构104设置基板101的空腔和/或散热片102的空腔中。因此，本实用新型的相变散热器的制造工艺相比于现有的相变散热器的制造工艺改变很小，有利于推广和成本节约。
图3A和3B示出了根据本实用新型的再一个实施例的具有散热器的电子装置。具体地，图3A和3B分别示出了电子装置的剖面图和立体图。
如图3A和3B所示，设置在印刷电路板(PCB，Printed Circuit Board) 107上的待冷却的电子元件106通过热界面材料(TIM，Thermal Interface Material)105贴靠在基板101的远离散热片102的一侧的外表面上，从而借助相变散热器对电子元件106进行散热。
本实用新型的相变散热器可以用于对任何合适类型的电子装置进行散热，包括但不限于通信装置、光伏装置等。例如，户外基站装置，室内基站装置。
可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本实用新型的原理而采用的示例性实施方式，然而本实用新型并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本实用新型的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也落入本实用新型的保护范围。
Claims (10)
1.一种相变散热器，其特征在于，所述相变散热器包括：
基板(101)，所述基板(101)具有空腔；
散热片(102)，所述散热片(102)连接至所述基板(101)，所述散热片(102)具有空腔；
相变制冷剂(103)，所述相变制冷剂(103)设置在所述基板(101)的空腔和/或所述散热片(102)的空腔中；以及，
金属多孔结构(104)，所述金属多孔结构(104)设置在所述基板(101)的空腔和/或所述散热片(102)的空腔中并且与所述相变制冷剂(103)相接触。
2.根据权利要求1所述的相变散热器，其特征在于，所述散热片(102)的空腔和所述基板(101)的空腔相互连通或不连通。
3.根据权利要求1所述的相变散热器，其特征在于，所述金属多孔结构(104)与所述基板(101)的内表面和/或所述散热片(102)的内表面之间不存在连接关系。
4.根据权利要求1所述的相变散热器，其特征在于，所述金属多孔结构(104)通过限位结构浮动连接至所述基板(101)的内表面和/或所述散热片(102)的内表面。
5.根据权利要求1所述的相变散热器，其特征在于，所述金属多孔结构(104)通过机械固定结构固定连接至所述基板(101)的内表面和/或所述散热片(102)的内表面。
6.根据权利要求5所述的相变散热器，其特征在于，所述机械固定结构是从所述基板(101)的内表面和/或所述散热片(102)的内表面突出的销。
7.根据权利要求1所述的相变散热器，其特征在于，所述金属多孔结构(104)通过焊接或粘接固定连接至所述基板(101)的内表面和/或所述散热片(102)的内表面。
8.根据权利要求4至7中任一项所述的相变散热器，其特征在于，所述金属多孔结构(104)连接至所述基板(101)的远离所述散热片(102)的一侧的内表面。
9.根据权利要求1所述的相变散热器，其特征在于，所述散热器具有多个散热片(102)，多个散热片(102)并排地布置在所述基板(101)的一侧。
10.一种电子装置，其特征在于，所述电子装置具有根据权利要求1-9中任一项所述的相变散热器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202222023264.1U CN217985855U (zh) | 2022-08-02 | 2022-08-02 | 相变散热器和具有该相变散热器的电子装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202222023264.1U CN217985855U (zh) | 2022-08-02 | 2022-08-02 | 相变散热器和具有该相变散热器的电子装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN217985855U true CN217985855U (zh) | 2022-12-06 |
Family
ID=84256170
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202222023264.1U Expired - Fee Related CN217985855U (zh) | 2022-08-02 | 2022-08-02 | 相变散热器和具有该相变散热器的电子装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN217985855U (zh) |
-
2022
- 2022-08-02 CN CN202222023264.1U patent/CN217985855U/zh not_active Expired - Fee Related
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7092255B2 (en) | Thermal management system and method for electronic equipment mounted on coldplates | |
| CN111863746B (zh) | 一种散热装置、电路板及电子设备 | |
| US20240251498A1 (en) | Thermal-Control System Of A Mesh Network Device and Associated Mesh Network Devices | |
| US20050088823A1 (en) | Variable density graphite foam heat sink | |
| US11812583B2 (en) | Passive thermal-control system of a mesh network device and associated mesh network devices | |
| US20230170923A1 (en) | Communications module | |
| US12207445B2 (en) | Two-phase immersion-type composite heat dissipation device | |
| JP4278720B2 (ja) | 板型ヒートパイプ | |
| CN217985855U (zh) | 相变散热器和具有该相变散热器的电子装置 | |
| EP3806492B1 (en) | Passive thermal-control system of a mesh network device and associated mesh network devices | |
| KR20050117482A (ko) | 냉각장치가 내장된 인쇄회로기판 및 그의 제작방법 | |
| WO2007115241A2 (en) | Low cost boiling coolers utilizing liquid boiling | |
| CN117320264B (zh) | 一种金属基板热电分离结构及其制造工艺 | |
| CN118363442A (zh) | 一种用于计算机的散热结构及散热方法 | |
| JP2003060140A (ja) | ヒートシンクおよび放熱装置 | |
| CN223680113U (zh) | 散热装置和服务器 | |
| CN222885027U (zh) | 一种散热器结构 | |
| CN222705503U (zh) | 一种功率器件、散热系统和功率半导体设备 | |
| CN217470364U (zh) | 一种具有散热功能的线路板 | |
| CN223943051U (zh) | 冷板散热器 | |
| CN215814050U (zh) | 一种紧凑型服务器散热器 | |
| CN221125196U (zh) | 一种用于单相浸没式服务器的液冷板 | |
| CN117794153A (zh) | 散热装置和电子设备 | |
| CN120497225A (zh) | 一种散热结构和功率器件 | |
| CN117316898A (zh) | 一种带有热扩散网与嵌入单元的微通道散热方案 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20221206 |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |