CN218523998U - 一种超薄均热板 - Google Patents
一种超薄均热板 Download PDFInfo
- Publication number
- CN218523998U CN218523998U CN202222827032.1U CN202222827032U CN218523998U CN 218523998 U CN218523998 U CN 218523998U CN 202222827032 U CN202222827032 U CN 202222827032U CN 218523998 U CN218523998 U CN 218523998U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- ultra
- vapor chamber
- groove
- evaporation end
- shell plate
- 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.)
- Active
Links
- 238000002791 soaking Methods 0.000 title claims abstract description 19
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 claims abstract description 47
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 claims abstract description 42
- 238000009833 condensation Methods 0.000 claims abstract description 15
- 230000005494 condensation Effects 0.000 claims abstract description 14
- 238000003466 welding Methods 0.000 claims abstract description 10
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 36
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 claims description 20
- 230000008093 supporting effect Effects 0.000 claims description 10
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 claims description 6
- 238000011049 filling Methods 0.000 claims description 6
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims description 3
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims description 3
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims description 3
- 238000005213 imbibition Methods 0.000 abstract description 21
- 230000008646 thermal stress Effects 0.000 abstract description 3
- 210000003850 cellular structure Anatomy 0.000 abstract 3
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 6
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000005219 brazing Methods 0.000 description 3
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 3
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 3
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 2
- 238000009834 vaporization Methods 0.000 description 2
- 230000008016 vaporization Effects 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000004377 microelectronic Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000000819 phase cycle Methods 0.000 description 1
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 1
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 1
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
Abstract
本实用新型提出了一种超薄均热板，包括上壳板、冷凝端吸液芯、蒸发端吸液芯、以及下壳板，上壳板的底部设有上凹槽，下壳板的顶部设有下凹槽，上壳板和下壳板焊接，上凹槽和下凹槽之间形成密封工质腔，冷凝端吸液芯设置在上凹槽内，蒸发端吸液芯设置在下凹槽内，蒸发端吸液芯的中部向上形成有蜂窝结构。蜂窝结构对热应力的抵抗能力较强，利用蜂窝结构可以分散承担超薄均热板受到的外力，省去了现有均热板中外壳上设置的支撑结构，同时凹槽内形成密封工质腔，蜂窝结构属于蒸发端吸液芯的一部分，蒸发端吸液芯具有毛细作用，工质可在整个密封工质腔内进行循环，使得超薄均热板内密封工质腔的腔体空间增大，提高了超薄均热板的热循环效率。
Description
技术领域
本实用新型涉及散热器件技术领域，具体涉及一种超薄均热板。
背景技术
均热板通常用于需小体积或需快速散高热的电子产品，例如服务器、高档图形卡等产品。均热板是由纯水注入布满了微结构的容器而成的双相流体装置，其工作原理包括了传导、蒸发、对流、凝固四个主要步骤，热由外部高温区经由热传导进入板内，接近点热源周遭的水会迅速地吸收热量气化成蒸气，带走大量的热能，再利用水蒸气的潜热性，当板内蒸汽由高压区扩散到低压区(亦即低温区)，蒸气接触到温度较低的内壁时，水蒸气会迅速地凝结成液体并放出热能。凝结的水靠微结构的毛细作用流回热源点，完成一个热传循环，形成一个水与水蒸气并存的双相循环系统。
目前的超薄均热板一般是在两平板之间设计支撑结构以支撑形成内部腔体，内部腔体中需设计适配支撑结构的吸液芯，由于超薄均热板的厚度非常薄，内部腔体空间狭小，现有技术中支撑结构的存在导致蒸发气相工质和冷凝的液相工质循环的空间较小，空间利用率低，从而影响均热板的热循环效率。
实用新型内容
针对现有技术的不足，本实用新型提出一种超薄均热板，提高超薄均热板的空间利用率以及热循环效率。
本实用新型的技术方案是这样实现的：
一种超薄均热板，包括上壳板、冷凝端吸液芯、蒸发端吸液芯、以及下壳板，上壳板的底部设有上凹槽，下壳板的顶部设有下凹槽，上壳板和下壳板焊接连接，上凹槽和下凹槽之间形成密封工质腔，冷凝端吸液芯设置在上凹槽内，蒸发端吸液芯设置在下凹槽内，蒸发端吸液芯的中部向上形成有蜂窝结构。
优选的，蜂窝结构由蒸发端吸液芯的中心位置向四周辐射排布，蜂窝结构的面积占蒸发端吸液芯面积的比例大于或等于30％。
优选的，蜂窝结构中相邻的蜂窝孔之间间距≥0.5mm。
优选的，蜂窝结构中每个蜂窝孔的内接圆半径≤2.5mm。
优选的，蜂窝结构中的每个蜂窝孔的高度≥0.2mm。
优选的，蒸发端吸液芯的上表面设置有凸台和多个支撑片，凸台位于蒸发端吸液芯上方边缘处，多个支撑片围绕蜂窝结构均匀排布。
优选的，凸台的宽度为2.5mm，高度为0.2mm，支撑片的数量为8个，每个支撑片的尺寸为Φ2mm×0.2mm。
优选的，上壳板和下壳板采用扩散焊的方式实现密封。
优选的，上壳板的一侧设置有可用于外接充液管的注液槽。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：超薄均热板的上壳板和下壳板具有凹槽，凹槽内设置有冷凝端吸液芯和蒸发端吸液芯，蒸发端吸液芯的中部向上形成有蜂窝结构，蜂窝结构对热应力的抵抗能力较强，利用蜂窝结构可以分散承担超薄均热板受到的外力，省去了现有均热板中外壳上设置的支撑结构，同时凹槽内形成密封工质腔，蜂窝结构属于蒸发端吸液芯的一部分，蒸发端吸液芯具有毛细作用，工质可在整个密封工质腔内进行循环，使得超薄均热板内密封工质腔的腔体空间增大，提高了超薄均热板的热循环效率。
附图说明
图1为本实用新型的整体结构示意图；
图2为本实用新型的分解结构示意图；
图3为本实用新型的纵向剖视图；
图4为图3中A处的放大示意图；
图5为本实用新型中上壳板的结构示意图；
图6为本实用新型中上壳板的仰视图；
图7为本实用新型中蒸发端吸液芯的结构示意图。
附图标识：
1-上壳板；11-上凹槽；2-冷凝端吸液芯；3-蒸发端吸液芯；31-凸台；32-蜂窝结构；33- 支撑片；4-下壳板；41-下凹槽；5-充液管。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
参见图1至图7，一种超薄均热板，包括上壳板1、冷凝端吸液芯2、蒸发端吸液芯3、以及下壳板4，上壳板1的底部设有上凹槽11，下壳板4的顶部设有下凹槽41，上壳板1和下壳板4焊接连接，通过扩散焊连接形成具有密封工质腔的上壳板1和下壳板4，上凹槽11 和下凹槽41之间形成密封工质腔，冷凝端吸液芯2设置在上凹槽11内，蒸发端吸液芯3设置在下凹槽41内，蒸发端吸液芯3的中部向上形成有蜂窝结构32。相比于圆形或正方形结构，蜂窝结构32对热应力的抵抗能力较强，利用蜂窝结构32可以分散承担超薄均热板受到的外力，省去了现有均热板中外壳上设置的支撑结构，同时上凹槽11和下凹槽41之间形成密封工质腔，密封工质腔内容纳冷凝端吸液芯2和蒸发端吸液芯3，蜂窝结构32属于蒸发端吸液芯3的一部分，蒸发端吸液芯3的孔隙率一般大于80％，蒸发端吸液芯3具有毛细作用，工质可在整个密封工质腔内进行循环，使得超薄均热板内密封工质腔的腔体空间增大，提高了超薄均热板的热循环效率。
进一步的，蜂窝结构32由蒸发端吸液芯3的中心位置向四周辐射排布，蜂窝结构32的面积占蒸发端吸液芯3面积的比例大于或等于30％。优选的，蜂窝结构32在蒸发端吸液芯3 的上表面的面积为801.07mm2，占蒸发端吸液芯3面积的32.1％。
进一步地，蜂窝结构32中相邻的蜂窝孔之间间距≥0.5mm，蜂窝结构32中每个蜂窝孔的内接圆半径≤2.5mm，蜂窝结构32中的每个蜂窝孔的高度≥0.2mm。优选的，蜂窝结构32中相邻的蜂窝孔之间间距为0.5mm，蜂窝结构32中每个蜂窝孔的内接圆半径为2.5mm，蜂窝结构32中的每个蜂窝孔的高度为0.2mm，使得蜂窝结构32与上壳板1内的冷凝端吸液芯2紧密贴合，以弥补焊接后出现的空隙，确保气态工质冷凝后通过毛细作用回到蒸发端吸液芯3。
进一步地，参见图3、图4和图7，蒸发端吸液芯3的上表面设置有凸台31和多个支撑片33，凸台31位于蒸发端吸液芯3上方边缘处，多个支撑片33围绕蜂窝结构32均匀排布。凸台31的宽度为2.5mm，高度为0.2mm，支撑片33的数量为8个，每个支撑片33的尺寸为Φ2mm×0.2mm。蒸发端吸液芯3采用铜粉烧结的方式制作，且铜粉烧结的支撑片在蒸发端吸液芯3上表面均匀并且对称分布，凸台和支撑片能够分担超薄均热板受到的一部分力，使得蒸发端吸液芯3的支撑作用更强。
进一步地，冷凝端吸液芯2采用铜丝网烧结的方式制作，其尺寸为50mm×50mm×0.4mm，上壳板1和下壳板4通过扩散焊连接。具体来说，需要先用扩散焊石墨模具对上下壳板进行扣合固定，再采用夹具对其进行锁紧，之后将其放置于真空扩散焊炉进行焊接，焊接温度为 650℃，保压时间为40分钟，完成上述步骤后在保护气中冷却，待完全冷却后取出。
进一步地，上壳板1的一侧设置有可用于外接充液管5的注液槽，充液管5采用气体火焰钎焊方法将其与上壳板1进行焊接。具体来说，先用火焰将接头位置加热，等温度足够高时加入钎料，钎料在高温下熔化后会填满充液管5和超薄均热板中密封工质腔的缝隙，填满后停止加热。纯水等液相工质可以通过充液管5注入密封工质腔中，液相工质浸满冷凝端吸液芯2和蒸发端吸液芯3。
在进行均热工况时，将上述超薄均热板放置于需要均热的设备中，设备运作时，外部热源在蒸发端吸液芯3输入，使液相工质蒸发、汽化，蒸汽流向冷凝端吸液芯2进行凝结，释放出来的汽化潜热送至外界，凝液缩进吸液芯里面，靠毛细压力的作用回流至蒸发端吸液芯 3完成相变循环，本申请的超薄均热板可应用于航天热控系统、微电子元器件散热等领域。液相工质沿上下流动时，受到蜂窝结构32的扰动，使得流固两相充分换热以带走热量，进一步强化传热，有效的增加了毛细吸力、减少流动阻力，增加液气两相转换效率，提升冷却速度和均匀性，超薄均热板的热循环效率更高。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种超薄均热板，其特征在于：包括上壳板(1)、冷凝端吸液芯(2)、蒸发端吸液芯(3)、以及下壳板(4)，所述上壳板(1)的底部设有上凹槽(11)，所述下壳板(4)的顶部设有下凹槽(41)，所述上壳板(1)和所述下壳板(4)焊接连接，所述上凹槽(11)和所述下凹槽(41)之间形成密封工质腔，所述冷凝端吸液芯(2)设置在所述上凹槽(11)内，所述蒸发端吸液芯(3)设置在所述下凹槽(41)内，所述蒸发端吸液芯(3)的中部向上形成有蜂窝结构(32)。
2.根据权利要求1所述的超薄均热板，其特征在于：所述蜂窝结构(32)由所述蒸发端吸液芯(3)的中心位置向四周辐射排布，所述蜂窝结构(32)的面积占所述蒸发端吸液芯(3)面积的比例大于或等于30％。
3.根据权利要求2所述的超薄均热板，其特征在于：所述蜂窝结构(32)中相邻的蜂窝孔之间间距≥0.5mm。
4.根据权利要求2所述的超薄均热板，其特征在于：所述蜂窝结构(32)中每个蜂窝孔的内接圆半径≤2.5mm。
5.根据权利要求2所述的超薄均热板，其特征在于：所述蜂窝结构(32)中的每个蜂窝孔的高度≥0.2mm。
6.根据权利要求1所述的超薄均热板，其特征在于：所述蒸发端吸液芯(3)的上表面设置有凸台(31)和多个支撑片(33)，所述凸台(31)位于所述蒸发端吸液芯(3)上方边缘处，所述多个支撑片(33)围绕所述蜂窝结构(32)均匀排布。
7.根据权利要求6所述的超薄均热板，其特征在于：所述凸台(31)的宽度为2.5mm，高度为0.2mm，所述支撑片(33)的数量为8个，每个所述支撑片(33)的尺寸为Φ2mm×0.2mm。
8.根据权利要求1所述的超薄均热板，其特征在于：所述上壳板(1)和所述下壳板(4)采用扩散焊的方式实现密封。
9.根据权利要求1-8任一项所述的超薄均热板，其特征在于：所述上壳板(1)的一侧设置有可用于外接充液管(5)的注液槽。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202222827032.1U CN218523998U (zh) | 2022-10-26 | 2022-10-26 | 一种超薄均热板 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202222827032.1U CN218523998U (zh) | 2022-10-26 | 2022-10-26 | 一种超薄均热板 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN218523998U true CN218523998U (zh) | 2023-02-24 |
Family
ID=85251312
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202222827032.1U Active CN218523998U (zh) | 2022-10-26 | 2022-10-26 | 一种超薄均热板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN218523998U (zh) |
-
2022
- 2022-10-26 CN CN202222827032.1U patent/CN218523998U/zh active Active
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN110530185B (zh) | 一种带支路的微结构液体自驱动平板式环路热管 | |
| CN113606970B (zh) | 一种超薄均热板及其制备方法 | |
| CN110108139A (zh) | 一种具有支撑柱和沟槽复合结构的均热板 | |
| CN215261347U (zh) | 一种均温板 | |
| CN110542015B (zh) | 一种强化换热合金储氢罐 | |
| CN101762196A (zh) | 多通道嵌入吸液芯式平板热管 | |
| CN213873937U (zh) | 一种喷涂有石墨烯的薄型均温板 | |
| CN111220013A (zh) | 一种超薄均温板及其制造工艺 | |
| CN106211726A (zh) | 一种带多孔内肋片的相变散热系统及制备方法 | |
| CN202514230U (zh) | 一种带内烧结结构支撑柱的均热板 | |
| CN105841532A (zh) | 类热管并行结构泡沫铜均热板的制造方法 | |
| CN211090390U (zh) | 一种复合回流结构的均热板散热器 | |
| TWI819157B (zh) | 超薄型均溫板及其製造方法 | |
| CN213343091U (zh) | 均温板和电子设备 | |
| CN215832540U (zh) | 一种超轻高性能铜铝复合均热板 | |
| CN218523998U (zh) | 一种超薄均热板 | |
| CN113465429A (zh) | 一种超轻高性能铜铝复合均热板及其制备方法 | |
| CN113766796A (zh) | 均温板和电子设备 | |
| CN212006862U (zh) | 一种超薄均温板 | |
| CN109755608B (zh) | 一种固体氧化物燃料电池连接体及电堆 | |
| CN217588912U (zh) | 一种芯片封装壳体及芯片 | |
| CN213718502U (zh) | 一种内置水冷板散热的均温板 | |
| CN112188809A (zh) | 复合超导平板热管及其热循环散热方法 | |
| CN217504453U (zh) | 均温板及电子元件 | |
| CN118136595B (zh) | 一种风冷散热器及其制造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |