CN220023429U - 一种大面积高导热系数的二维传导均温板 - Google Patents
一种大面积高导热系数的二维传导均温板 Download PDFInfo
- Publication number
- CN220023429U CN220023429U CN202320922907.8U CN202320922907U CN220023429U CN 220023429 U CN220023429 U CN 220023429U CN 202320922907 U CN202320922907 U CN 202320922907U CN 220023429 U CN220023429 U CN 220023429U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- bottom plate
- large area
- etching
- upper cover
- utility
- 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
- 238000005530 etching Methods 0.000 claims abstract description 29
- 239000002826 coolant Substances 0.000 claims abstract description 4
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910000881 Cu alloy Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 6
- 229910001069 Ti alloy Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 claims description 3
- 229910001256 stainless steel alloy Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000011800 void material Substances 0.000 claims description 2
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 abstract description 12
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 11
- 230000008901 benefit Effects 0.000 abstract description 6
- 238000010992 reflux Methods 0.000 abstract description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 abstract description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 11
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 4
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 description 4
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 4
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 3
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 3
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 3
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 3
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 3
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 3
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 3
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 2
- 238000012827 research and development Methods 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000008092 positive effect Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 210000005239 tubule Anatomy 0.000 description 1
Landscapes
- Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
Abstract
本实用新型属于均温板技术领域，公开了一种大面积高导热系数的二维传导均温板，包括上盖和底板；所述上盖固定在底板上端，所述底板中间开设有蚀刻腔体；所述蚀刻腔体内开设有多层排列的毛细结构，所述蚀刻腔体内填充有冷却介质，所述蚀刻腔体内设置有多排支撑柱，每排支撑柱等距间隔设置。本实用新型采用蚀刻的方式具备成本低、变更灵活、精密度高、产品不变形等多种优点，经过多排蚀刻毛细腔体，可以使热源无论处于何种位置都能够得到很好的回流效果；通过多层排列的毛细结构使热管无论处于均温板的任何位置都可以得到很好的散热效果，且通过特殊的毛细结构，可以使均温板的导热效率提升20％以上。
Description
技术领域
本实用新型属于均温板技术领域，尤其涉及一种大面积高导热系数的二维传导均温板。
背景技术
目前，随着5G时代的到来，许多电子元器件逐步向高性能、微小化、模块化的趋势发展，高性能电子元器件单位面积的发热功大幅跃升，势必造成热堆积的严重，故开发出效能更佳，体积更小的散热结构是所有散热从业人员的共同目标。目前大部分超薄均温板蚀刻腔体仅为填粉烧结形成毛细结构，受制于烧结的均匀性，无法做到无论热源在哪里都可以有较高的导热系数。由于厚度过低，毛细结构的空间有限，导致热源与边缘的热阻过大，其根本原因在于用于蒸发冷凝的毛细结构传递效率低。
通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：超薄均温板热源与边缘温差大，蒸发冷凝的毛细结构热传递效率低，即导热系数低。
实用新型内容
针对现有技术存在的问题，本实用新型提供了一种大面积高导热系数的二维传导均温板。
本实用新型是这样实现的，一种大面积高导热系数的二维传导均温板设置有：
上盖和底板；
所述上盖固定在底板上端，所述底板中间开设有蚀刻腔体；
所述蚀刻腔体内开设有多层排列的毛细结构，所述蚀刻腔体内填充有冷却介质。
进一步，所述毛细结构的最小空隙间距为0.15-0.8mm，毛细夹角为1°～5°。
进一步，所述上盖、底板的厚度最小为0.03～0.12mm。
进一步，所述上盖、底板的材质为铜、铜合金、不锈钢或钛合金。
进一步，所述蚀刻腔体内设置有多排支撑柱，每排支撑柱等距间隔设置。
进一步，所述支撑柱最大外径不超过6mm。
进一步，所述支撑柱材质为铜或铜合金。
结合上述的技术方案和解决的技术问题，本实用新型所要保护的技术方案所具备的优点及积极效果为：
第一，针对上述现有技术存在的技术问题以及解决该问题的难度，紧密结合本实用新型的所要保护的技术方案以及研发过程中结果和数据等，详细、深刻地分析本实用新型技术方案如何解决的技术问题，解决问题之后带来的一些具备创造性的技术效果。具体描述如下：
本实用新型采用蚀刻的方式具备成本低、变更灵活、精密度高、产品不变形等多种优点，经过多排蚀刻毛细腔体，可以使热源无论处于何种位置都能够得到很好的回流效果。
本实用新型使超薄均温板提高导热系数，解决追求电子产品微小化但热堆积严重的瓶颈.
本实用新型通过多层排列的毛细结构使热管无论处于均温板的任何位置都可以得到很好的散热效果，且通过特殊的毛细结构，可以使均温板的导热效率提升20％以上。
本实用新型通过支撑柱可避免均温板表面整体性凹陷，还可以避免因上盖和底板之间的蚀刻腔体的高度过小而导致上盖出现凸起的情况。
第二，把技术方案看做一个整体或者从产品的角度，本实用新型所要保护的技术方案具备的技术效果和优点，具体描述如下：
本实用新型利用毛细结构使热源中心到均温片边缘进行多次毛细现象的使用，大大提高了均温片的导热系数。
附图说明
图1是本实用新型实施例提供的大面积高导热系数的二维传导均温板的结构示意图；
图2是本实用新型实施例提供的蚀刻腔体的结构示意图；
图3是本实用新型实施例提供的毛细结构的分布示意图；
图4是本实用新型实施例提供的蚀刻腔体内的液体的传导顺序原理图；
图5是本实用新型实施例提供的常规均温板的VC表面温度场仿真图；
图6是本实用新型实施例提供的均温板的VC表面温度场仿真图；
图中：1、上盖；2、底板；3、刻蚀腔体；4、支撑柱。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
一、解释说明实施例。为了使本领域技术人员充分了解本实用新型如何具体实现，该部分是对权利要求技术方案进行展开说明的解释说明实施例。
如图1所示，本实用新型实施例提供的大面积高导热系数的二维传导均温板包括上盖1和底板2。
上盖1固定在底板2上端，所述底板2中间开设有蚀刻腔体3；蚀刻腔体3内开设有多层排列的毛细结构，所述蚀刻腔体内填充有冷却介质。
本实用新型实施例提供的均温板可以做到0.4mm及以下尺寸，上盖1、底板2的厚度最小厚度为0.03～0.12mm；材质可以是铜、铜合金、不锈钢或钛合金。
本实用新型实施例中的蚀刻腔体3内设置有多排支撑柱4，每排支撑柱4等距间隔设置。支撑柱4最大外径不可超过6mm，材质通常为铜或铜合金，其作用为避免均温板表面整体性凹陷，还可以避免因上盖和底板之间的真空腔室的高度过小而导致上盖出现凸起的情况。
根据毛细作用公式：
r为细管半径；ρ为液体密度；θ为液面与管壁的交角。
在本实例中通过研究下图中毛细结构的最小空隙间距X和毛细夹角θ来调节均温板的导热效率。通过研究最小空隙间距X在0.15-0.8之间效果明显，毛细夹角θ在1-5°之间效果明显。
利用本实例的研究成果可以使传热效率提高20％以上。
本实用新型的工作原理是：
本实用新型中的毛细结构的作用是液体表面对固体表面的吸引力。毛细结构的孔隙率、吸水速率、强度都是重要的指标。毛细结构孔隙率越大，能容纳的液体越多，吸水速率越高，液体在冷凝区回流到吸热区的速度越快，对应散热组件的导热能力越强。
本实例的毛细结构的液体流动示意如图3所示。经过蚀刻腔体中的多排毛细结构，可以使热源无论处于何种位置都能够得到很好的回流效果。
真空腔底部的液体在吸收芯片热量后，蒸发扩散至真空腔内，将热量传导至散热(低温)部件上，随后冷凝为液体回到底部。本实用新型利用特殊的结构，优化了毛细结构，使热量无论是蒸发还是冷凝都更加快捷，即增加了导热系数，降低了热阻。
如图4所示，具体传导顺序为①～⑤：
①：利用特殊的蚀刻结构，当均温板内部的液体吸收热量后，优先从上方和右方蒸发(走上方是由于设计的毛细结构，走右方是因为右面的压力小)。
②再次重复步骤①的过程，目前市面均温板主要都是此部分做的不好，本专利利用两次或多次毛细结构来解决此问题。
③由于压差关系，蒸汽向右运动并遇冷液化
④⑤顺蚀刻结构流回热源区
二、应用实施例。为了证明本实用新型的技术方案的创造性和技术价值，该部分是对权利要求技术方案进行具体产品上或相关技术上的应用实施例。
超薄均温板目前广泛应用在手机等5G产品中，目前的技术瓶颈即在于电子产品的散热能力差，但芯片的功耗发热能力愈发增大，游戏，快充等使用场景的多样化，对电子产品的散热能力具有极大的挑战。
目前除了联想拯救者和努比亚等部分小众手机是使用风冷散热的方式外，其余大部分主流旗舰机的散热方式都是使用均温板。
本实用新型利用特殊的蚀刻结构，优化了均温板的设计，可使均温板的散热效能提高20％以上.
三、实施例相关效果的证据。本实用新型实施例在研发或者使用过程中取得了一些积极效果，和现有技术相比的确具备很大的优势，下面内容结合试验过程的数据、图表等进行描述。
常规超薄均温板都是应用蚀刻腔体填粉烧结来形成毛细结构以达到均温的目的，但是这种形态的均温板能做到的导热系数有限，为了改良这种现状，本实用新型利用特殊蚀刻腔体进行填粉烧结，使散热效能得到较大的提高，如图5和图6所示为常规均温板和本实用新型均温板在相同热源下进行仿真的效果对比图。热源：3w。
在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种大面积高导热系数的二维传导均温板，其特征在于，所述大面积高导热系数的二维传导均温板设置有：
上盖和底板；
所述上盖固定在底板上端，所述底板中间开设有蚀刻腔体；
所述蚀刻腔体内开设有多层排列的毛细结构，所述蚀刻腔体内填充有冷却介质。
2.如权利要求1所述的大面积高导热系数的二维传导均温板，其特征在于，所述毛细结构的最小空隙间距为0.15-0.8，毛细夹角为1°～5°。
3.如权利要求1所述的大面积高导热系数的二维传导均温板，其特征在于，所述上盖、底板的厚度最小为0.03～0.12mm。
4.如权利要求1所述的大面积高导热系数的二维传导均温板，其特征在于，所述上盖、底板的材质为铜、铜合金、不锈钢或钛合金。
5.如权利要求1所述的大面积高导热系数的二维传导均温板，其特征在于，所述蚀刻腔体内设置有多排支撑柱，每排支撑柱等距间隔设置。
6.如权利要求5所述的大面积高导热系数的二维传导均温板，其特征在于，所述支撑柱最大外径不超过6mm。
7.如权利要求5所述的大面积高导热系数的二维传导均温板，其特征在于，所述支撑柱材质为铜或铜合金。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202320922907.8U CN220023429U (zh) | 2023-04-23 | 2023-04-23 | 一种大面积高导热系数的二维传导均温板 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202320922907.8U CN220023429U (zh) | 2023-04-23 | 2023-04-23 | 一种大面积高导热系数的二维传导均温板 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN220023429U true CN220023429U (zh) | 2023-11-14 |
Family
ID=88670961
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202320922907.8U Active CN220023429U (zh) | 2023-04-23 | 2023-04-23 | 一种大面积高导热系数的二维传导均温板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN220023429U (zh) |
-
2023
- 2023-04-23 CN CN202320922907.8U patent/CN220023429U/zh active Active
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| WO2022033289A1 (zh) | 一种平板热管及其制备方法和换热器 | |
| CN217383917U (zh) | 均温板及电子设备 | |
| CN111649609A (zh) | 一种具有梳状结构碳纤维毛细芯的平板型环路热管蒸发器 | |
| WO2023216482A1 (zh) | 移动终端、均温板和均温板的制作方法 | |
| CN220023429U (zh) | 一种大面积高导热系数的二维传导均温板 | |
| CN102042777B (zh) | 平板式热管 | |
| CN215261346U (zh) | 均温板 | |
| CN215988929U (zh) | 一种液冷系统与电池装置 | |
| CN213343091U (zh) | 均温板和电子设备 | |
| CN210773598U (zh) | 一种蒸汽腔散热装置 | |
| CN114857967A (zh) | 超薄均热板及其制备方法、电子设备 | |
| CN213811891U (zh) | 均热板及散热装置 | |
| CN210573485U (zh) | 便携式平板笔记本 | |
| CN215647898U (zh) | 一种均温板 | |
| CN210074101U (zh) | 一种应用于动力电池散热的三维热管散热器 | |
| CN210952457U (zh) | 一种微流道水冷板 | |
| US20240060726A1 (en) | Vapor chamber, housing assembly and electronic device | |
| CN215991695U (zh) | 一种超薄均热板 | |
| CN221327862U (zh) | 液冷组件及电池装置 | |
| CN217504453U (zh) | 均温板及电子元件 | |
| CN114894015B (zh) | 一种热管均温板及其换热系统 | |
| CN115468337B (zh) | 一种用于高维散热系统的冷凝器 | |
| CN218277591U (zh) | 均热板 | |
| CN220062691U (zh) | 一种超薄均热板 | |
| CN217686787U (zh) | 一种强化热量传递能力的均温板 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20240308 Address after: Across from Huainan Talent Apartment, No. 99 Feishui Avenue, High tech Zone, Huainan City, Anhui Province, 232063 Patentee after: Anhui Yingzhong Information Technology Co.,Ltd. Country or region after: China Address before: 201613 1st floor, building 16, 68 Zhongchuang Road, Songjiang District, Shanghai Patentee before: SHANGHAI SIXUNITED INTELLIGENT TECHNOLOGY CO.,LTD. Country or region before: China |
|
| TR01 | Transfer of patent right |