CN221306399U - 一种均温板 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及热传导技术领域，尤其涉及一种均温板，所述均温板包括：上盖以及具有收容空间的下盖，所述收容空间内设有从上至下依次叠设的上盖铜网、铜粉毛细层和胶粘铜粉层；所述铜粉毛细层上设有若干段均温横桥和若干个铜粉支撑柱。本实用新型在铜粉毛细层增加均温横桥替代传统使用的编织铜线，弥补了编织铜线结构的均温板会塌陷的缺陷，且利用均温横桥加大了热源的热传递效率，以提升均温板工作时均温和导热性能；而在铜粉毛细层靠近下盖的一侧设置胶粘铜粉层，可补偿铜粉毛细层在烧结后的厚度方向冷却后出现的收缩变薄，从而利用胶粘铜粉层使得铜粉毛细层与下盖形成紧密贴合，提升均温板的均温能力。

Description

一种均温板

技术领域

本实用新型涉及热传导技术领域，尤其涉及一种均温板。

背景技术

电子产品在使用时，其内部的电子元件会产生热量，而电子元件的温度较高时，会对元件的运行产生不良影响，温度过高时，电子元件会出现损坏的可能，在这种情况下，通过在电子元件上增设均温板，用来导出电子元件所产生的热量，导出后并通过自身进行散热，从而保证电子元件平稳运转。

目前运用于笔记本电脑的均温板，其厚度要求较薄，功耗要求较高，尺寸偏长，冷凝段主要是位于均温板两尾端，蒸汽通道小，换热量受到限制，因此均温板工作时的均温性是非常重要的指标之一。

现用于笔记本电脑的均温板，为了提升其均温能力，会在热源周围埋入编织好的铜线，但有铜线的地方无其他支撑结构，生产出的产品在这个地方普遍存在塌陷的问题，影响了散热效率。以铜粉烧结结构代替铜线，同时也能起到支撑作用，但目前有一个制造工艺上的难点，由于铜粉烧结冷却后尺寸收缩的问题，总是会出现烧结出的毛细与铜板搭接不良的情况，影响均温板的性能及其可靠性。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

实用新型内容

鉴于上述现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种均温板，旨在解决现有均温板存在塌陷、搭接不良等问题。

本实用新型的技术方案如下：

一种均温板，包括：上盖以及具有收容空间的下盖，所述收容空间内设有从上至下依次叠设的上盖铜网、铜粉毛细层和胶粘铜粉层；所述铜粉毛细层上设有若干段均温横桥和若干个铜粉支撑柱。

所述的均温板，其中，所述均温板划分为热源段和由所述热源段的相对两端向远离所述热源段方向延伸的冷凝段。

所述的均温板，其中，所述均温横桥由所述热源段向所述冷凝段方向设置。

所述的均温板，其中，所述下盖包括底板以及围绕所述底板的边缘设置的侧壁；所述底板与所述侧壁围成所述收容空间。

所述的均温板，其中，若干段所述均温横桥和若干个所述铜粉支撑柱均设置于所述铜粉毛细层靠近所述上盖铜网的一侧。

所述的均温板，其中，所述铜粉支撑柱矩阵裴烈设置于所述铜粉毛细层上。

所述的均温板，其中，所述上盖铜网的目数为180-220目。

所述的均温板，其中，所述均温板还设有鼠尾部，所述鼠尾部位于所述热源段远离所述冷源段的一侧。

所述的均温板，其中，所述均温板还设有固定孔以及凹口；所述凹口位于所述均温板的边缘。

有益效果：本实用新型提供一种均温板，所述均温板包括：上盖以及具有收容空间的下盖，所述收容空间内设有从上至下依次叠设的上盖铜网、铜粉毛细层和胶粘铜粉层；所述铜粉毛细层上设有若干段均温横桥和若干个铜粉支撑柱。本实用新型在所述铜粉毛细层增加均温横桥替代传统使用的编织铜线，弥补了编织铜线结构的均温板会塌陷的缺陷，且利用均温横桥加大了热源的热传递效率，以提升均温板工作时均温和导热性能；而在所述铜粉毛细层靠近所述下盖的一侧设置胶粘铜粉层，可补偿铜粉毛细层在烧结后的厚度方向冷却后出现的收缩变薄，从而利用所述胶粘铜粉层使得所述铜粉毛细层与所述下盖形成紧密贴合，提升均温板的均温能力。

附图说明

图1为本实用新型一种均温板的结构爆炸图；

图2为本实用新型一种均温板的整体结构示意图；

图3为实施例1利用烧结治具制备铜粉毛细层在烧结前的示意图；

图4为实施例1利用烧结治具制备铜粉毛细层在烧结后的示意图；

图5为实施例1增加胶粘工艺的示意图；

图6为实施例1组合体整体倒放的示意图；

图7为实施例1制得的均温板的热传递示意图；

图8为实施例1进行均温测试的测试探温点位置示意图；

附图标记说明：上盖10、下盖20、上盖铜网30、铜粉毛细层40、均温横桥41、铜粉支撑柱42、胶粘铜粉层50、治具盖板60、治具底板70。

具体实施方式

本实用新型提供一种均温板，为使本实用新型的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本实用新型进一步详细说明。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。

本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)，具有与本实用新型所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语，应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样被特定定义，否则不会用理想化或过于正式的含义来解释。

如图1所示，本实用新型提供一种均温板，包括：上盖10以及具有收容空间的下盖20，所述收容空间内设有从上至下依次叠设的上盖铜网30、铜粉毛细层40和胶粘铜粉层50；所述铜粉毛细层40上设有若干段均温横桥41和若干个铜粉支撑柱42。

本实施方式中，在所述铜粉毛细层40增设若干段由铜粉毛细制成的均温横桥21和若干个铜粉支撑柱42，可以克服以往的均温板会塌陷的缺陷，且可加大热源的热传递效率，以提升均温板工作时的均温和导热性能。同时，在所述铜粉毛细层40背离所述上盖铜网30的一侧设置胶粘铜粉层，可补偿所述铜粉毛细层40因烧结冷却后厚度方向出现的收缩变薄，从而利用所述胶粘铜粉层50使得所述铜粉毛细层40与所述下盖20形成紧密贴合，加强所述均温板的均温性能。

需要说明的是，在产品中，所述胶粘铜粉层并不存在胶粘剂，高温烧结的过程中，胶粘剂会全部分解为气体成分，在烧结后产品内部不会留有多余杂质，此方法可补偿铜粉毛细层厚度方向因烧结冷却后出现的收缩变薄，从而使所述铜粉毛细层与所述下盖形成紧密贴合。在制备阶段，通过利用胶粘剂将铜粉粘附在所述下盖的内壁，最后通过烧结处理得到所述胶粘铜粉层。

在一些实施方式中，如图2所示，所述均温板划分为热源段和由所述热源段的相对两端向远离所述热源段方向延伸的冷凝段；其中热源1CPU和热源2GPU表示所述均温板的热源位置。

具体地，所述均温板呈“T”字型结构，所述热源段主要是覆盖在热源位置，其产生的热量较大，利用由热源段的相对两端分别延伸得到的冷凝段进行均热，使得热源段的热量得以分散，提高散热速率。

在一些实施方式中，所述均温横桥由所述热源段向所述冷凝段方向设置。自所述热源段向所述冷凝段方向设置若干段均温横桥，可以使得所述热源段的热量快速传递至冷凝段，且若干段均温横桥不但可以起到支撑上盖避免塌陷的作用，还可以加大热源至冷凝段的热传递效率。

在一些实施方式中，所述铜粉支撑柱42矩阵排列设置于所述铜粉毛细层40上，进一步地对上盖起到支撑作用，避免均温板局部塌陷，同时可增大所述铜粉毛细层40的表面积，提升散热面积和热传递效率。

在一些实施方式中，所述下盖20包括底板以及围绕所述底板的边缘设置的侧壁；所述底板与所述侧壁围成所述收容空间。利用所述底板和所述侧壁尾成的收容空间可将所述上盖铜网30、所述铜粉毛细层40和所述胶粘铜粉层50收容在内，最后利用所述上盖10盖设于所述下盖20，并将所述上盖的边缘与所述侧壁进行焊接，即可使得所述均温板内部呈现密封状态。

在一些实施方式中，若干段所述均温横桥41和若干个所述铜粉支撑柱42均设置于所述铜粉毛细层40靠近所述上盖铜网30的一侧，对所述上盖和所述上盖铜网起到支撑作用，避免塌陷，且可利用所述铜粉支撑柱将热量有效地传递到所述上盖铜网，使得均温板实现更好的均温效果。

在一些实施方式中，所述上盖铜网的目数为180-220目。

在一种优选地实施方式中，所述上盖铜网的目数为200目，提高所述均温板的导热率。

在一些实施方式中，所述均温板还设有鼠尾部，所述鼠尾部位于所述热源段远离所述冷凝段的一侧，用于插入铜管。

在一些实施方式中，所述上盖和所述下盖的材质均为磷青铜，其具有硬度高，不易变形的优点。

在一些实施方式中，所述均温板还设有固定孔以及凹口，所述固定孔的位置以及数量可根据实际需要进行设置；所述凹口位于所述均温板的边缘，可根据实际安装需要进行设计。

除此之外，本为了更好地理解所述均温板的结构，本实施方式还提供一种均温板的制备方法，包括步骤：

步骤S10：利用烧结治具将铜粉支撑柱、均温横桥和铜粉毛细板经一体式恒温烧结处理，得到铜粉毛细层；

步骤S20：在下盖的内壁涂覆胶粘剂并铺上铜粉，将所述铜粉毛细层背离所述铜粉支撑柱的一侧置于所述下盖铺有铜粉的一侧，经二次恒温烧结处理后，得到下盖结构；

步骤S30：在所述铜粉毛细层设有所述均温横桥的一侧铺设铜网，并将所述下盖结构与上盖进行焊接，经真空除气后，得到均温板。

本实施方式中，通过烧结治具将铜粉支撑柱、均温横桥和铜粉毛细板采用一体式烧结处理制得铜粉毛细层，有利于提高生产时的稳定性；然后利用胶粘剂涂覆在下盖的内壁，再铺上一层铜粉，然后将所述下盖铺有铜粉的一侧贴合在已烧结好铜粉毛细层的治具上，进行二次烧结处理，在所述下盖和所述铜粉毛细层之间形成胶粘铜粉层；最后再在所述铜粉毛细层设有所述均温横桥的一侧铺设铜网，并将所述下盖结构与上盖进行焊接，经真空除气后，得到均温板。

具体地，利用一体式烧结处理在铜粉毛细层增设均温横桥和铜粉支撑柱，可以避免均温板塌陷的问题，并且可以减少均温板工作时热源至冷凝段的温差，提高对外换热效率。同时，采用一体式烧结处理可简化工艺制程，极大节省工艺成本，利用胶粘剂添加胶粘铜粉层，以弥补烧结后铜粉毛细层收缩所造成的铜粉毛细层与下盖间的间隙，同时高温烧结过程中，胶粘剂会全部分解为气体成分，在烧结后产品内部不会留有多余杂质，此方法可补偿铜粉毛细层厚度方向因烧结冷却后出现的收缩变薄，从而使所述铜粉毛细层与所述下盖形成紧密贴合。

在一些实施方式中，所述铜粉毛细层由100-120目的水雾铜粉烧结得到，利用100-120目的水雾铜粉经高温烧结得到的所述铜粉毛细层具有分布均匀的毛细结构，有利于均温板的热传导，提升所述均温板的均热性能。

在一种优选地实施方式中，所述铜粉毛细层由120目的水雾铜粉烧结得到。

在一些实施方式中，所述胶粘剂由聚乙烯醇与水混合制得；优选地，所述聚乙烯醇与所述水的质量比为1:100，按该比例制得的胶粘剂可更好地将铜粉粘附在所述下盖的内壁上，不易脱落，且经高温烧结后，可有效地将胶粘剂完全蒸发，在烧结后产品内部不会留有多余杂质。

在一些实施方式中，所述一体式恒温烧结处理的温度为890-910℃，所述一体式恒温烧结处理时间为2h，在该条件下进行一体式恒温烧结处理，可得到毛细分布均匀的铜粉毛细层；所述二次恒温烧结处理的温度为640-660℃，所述二次恒温烧结处理的时间为2h，在该条件下烧结，胶粘剂会全部分解为气体成分，在烧结后产品内部不会留有多余杂质，且可补偿铜粉毛细层厚度方向因烧结冷却后出现的收缩变薄，从而使所述铜粉毛细层与所述下盖形成紧密贴合。

在一种优选地实施方式中，所述一体式恒温烧结处理的温度为900℃，所述一体式恒温烧结处理时间为2h；所述二次恒温烧结处理的温度为650℃，所述二次恒温烧结处理的时间为2h。

在一些实施方式中，将所述下盖结构与上盖进行焊接，经真空除气后，得到均温板具体包括：通过扩散焊在95氮氢混合气的气氛下进行焊接，温度为850℃，然后在鼠尾部插入铜管，并用UA胶进行粘接，注入去离子水，利用铜管对所述均温板的内部进行真空除气，之后用氩弧焊对鼠尾部进行封口焊接，从而得到均温板。

在一些实施方式中，所述烧结治具包括治具盖板60和治具底板70，所述治具底板设有用于形成均温横桥、铜粉支撑柱和铜粉毛细板的容纳腔，通过将铜粉装载于所述治具底板的容纳腔内，经一体化烧结后可得到铜粉毛细层。

另外，还提供一种所述均温板在电子设备中的应用。

本实施方式中，将所述均温板用于电子设备中时，可有效地将CPU等电子元件产生的热量通过均温板进行热传导，利用其均热性和高导热性，快速地进行降温，降低电子元件的温度。

下面进一步举实施例以详细说明本实用新型。同样应理解，以下实施例只用于对本实用新型进行进一步说明，不能理解为对本实用新型保护范围的限制，本领域的技术人员根据本实用新型的上述内容作出的一些非本质的改进和调整均属于本实用新型的保护范围。

实施例1

本实施例提供一种均温板，其制备步骤包括：

1)利用如图3所示的烧结治具和120目的水雾铜粉，在钟罩炉900℃高温下恒温烧结2h制作铜粉毛细层40，该铜粉毛细层40由若干个铜粉支撑柱、若干段均温横桥和铜粉毛细板一体化烧结而成，高温烧结冷却过程中，所述铜粉毛细层的厚度方向存在一个10％的收缩率，如图4所示，图4中的箭头方向表示烧结后铜粉毛细层下沉方向，烧结成型后铜粉毛细层下沉了10％。

2)用体积比为1:100的聚乙烯醇水溶液(胶粘剂)刷附在下盖内壁，并铺上一层120目的铜粉，形成了0.5mm厚的胶粘铜粉层；然后将已胶粘铜粉的下盖置于治具底板之上，如图5所示，增加胶粘工艺后可以把原有的搭接处(下盖与铜粉毛细层之间)存在的孔隙填满，使得铜粉毛细层与下盖充分结合，再盖上治具盖板，将组合体整体倒放过来，如图6所示，治具底板朝上，重新入烧结炉进行650℃恒温2h烧结，由此制得完整的下盖结构。

3)上盖靠近所述下盖的一侧设有毛细层，由一层200目的铜网构成，通过烧结炉650℃恒温2h烧结成型；

4)组装上下盖：通过扩散焊在95％氮氢混合气的气氛下进行焊接，温度为850℃，在鼠尾插入铜管，并用UA胶进行粘接，注入去离子水，利用铜管对均温板内部进行真空除气，之后用氩弧焊对鼠尾进行封口焊接，得到均温板成品。

本实施例制得的均温板的热传递示意图如图7所示，其中图7中的箭头方向表示热传递方向，由热源产生的热量通过均温横桥得以传递至冷凝段，提升均温板的均温性能以及热传递效率。

对实施例1制得的均温板成品进行多次均温性能测试，包括六组；其测试探温点位置如图8所示，主要测量均温板表面的温度，包括均温板表面探温点T1、T2、Tb1、Tb2，两端冷凝段采用风冷散热，图中箭头所指的方向为风冷方向；另外，还对均温板类型为编织铜线的也进行均温性能测试，包括两组。测得数据如下表所示：

相较于编织铜线结构，从数据来看均温板工作时，均温撗桥结构的均温性要更好。

综上所述，本实用新型提供的一种均温板，所述均温板包括：上盖以及具有收容空间的下盖，所述收容空间内设有从上至下依次叠设的上盖铜网、铜粉毛细层和胶粘铜粉层；所述铜粉毛细层上设有若干段均温横桥和若干个铜粉支撑柱。本实用新型在所述铜粉毛细层增加均温横桥替代传统使用的编织铜线，弥补了编织铜线结构的均温板会塌陷的缺陷，且利用均温横桥加大了热源的热传递效率，以提升均温板工作时均温和导热性能；而在所述铜粉毛细层靠近所述下盖的一侧设置胶粘铜粉层，可补偿铜粉毛细层在烧结后的厚度方向冷却后出现的收缩变薄，从而利用所述胶粘铜粉层使得所述铜粉毛细层与所述下盖形成紧密贴合，提升均温板的均温能力。

应当理解的是，本实用新型的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。

Claims (9)

1.一种均温板，其特征在于，包括：上盖以及具有收容空间的下盖，所述收容空间内设有从上至下依次叠设的上盖铜网、铜粉毛细层和胶粘铜粉层；所述铜粉毛细层上设有若干段均温横桥和若干个铜粉支撑柱。

2.根据权利要求1所述的均温板，其特征在于，所述均温板划分为热源段和由所述热源段的相对两端向远离所述热源段方向延伸的冷凝段。

3.根据权利要求2所述的均温板，其特征在于，所述均温横桥由所述热源段向所述冷凝段方向设置。

4.根据权利要求1所述的均温板，其特征在于，所述下盖包括底板以及围绕所述底板的边缘设置的侧壁；所述底板与所述侧壁围成所述收容空间。

5.根据权利要求1所述的均温板，其特征在于，若干段所述均温横桥和若干个所述铜粉支撑柱均设置于所述铜粉毛细层靠近所述上盖铜网的一侧。

6.根据权利要求5所述的均温板，其特征在于，所述铜粉支撑柱矩阵裴烈设置于所述铜粉毛细层上。

7.根据权利要求1所述的均温板，其特征在于，所述上盖铜网的目数为180-220目。

8.根据权利要求2所述的均温板，其特征在于，所述均温板还设有鼠尾部，所述鼠尾部位于所述热源段远离所述冷凝段的一侧。

9.根据权利要求1所述的均温板，其特征在于，所述均温板还设有固定孔以及凹口；所述凹口位于所述均温板的边缘。