DE202014005053U1

DE202014005053U1 - Vapor-Chamber-Kühler

Info

Publication number: DE202014005053U1
Application number: DE202014005053.8U
Authority: DE
Original assignee: Asia Vital Components Co Ltd
Current assignee: Asia Vital Components Co Ltd
Priority date: 2014-06-17
Filing date: 2014-06-17
Publication date: 2014-07-04
Anticipated expiration: 2024-06-18

Abstract

Vapor-Chamber-Kühler, umfassend einen Hauptkörper (11), der eine Kondensationszone (112), eine Verdampfungszone (113) und einen Hohlraum (114) aufweist, wobei sich die Kondensationszone (112) und die Verdampfungszone (113) an den beiden Seiten des Hohlraums (114) befinden, einen Vorsprung (11), der sich in der Verdampfungszone (113) oder in der Kondensationszone (112) befindet, eine Kapillarstruktur (2), die auf der Oberfläche des Hohlraums (114) angeordnet ist, und ein Arbeitsfluid (3), der in den Hohlraum (114) gefüllt wird.

Description

Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft einen Vapor-Chamber-Kühler, der die Herstellungskosten reduzieren kann.
Stand der Technik
Die elektronischen Produkte sind immer kompakter. Dadurch sind die elektronischen Bauelemente der elektronischen Produkte immer kleiner, während die Anforderung an die Leistung der elektronischen Bauelemente ständig steigt.
Wenn die Abmessung der Halbleiterelemente verkleinert wird, steigt der Wärmefluss, wodurch eine Überwärme auftreten kann, so dass die elektronischen Bauelemente beschädigt werden können.
Um das Problem mit dem engen Kühlraum zu lösen, wird ein Vapor-Chamber-Kühler auf den Chip gelegt. Als Stützkörper werden Kupferstäbe, Sinterstäbe, Schaumstäbe usw. verwendet, die eine Kapillarstruktur aufweisen, damit ein Rückflusskanal für das Arbeitsfluid gebildet ist. Da die obere und untere Platte des Vapor-Chamber-Kühlers eine kleine Dicke haben (unter 1,5 mm), können die Stellen, die nicht von den Kupferstäben, Sinterstäben oder Schaumstäben gestützt werden, sich nach innen wölben, so dass die Planheit und die Festigkeit nicht gewährleistet werden kann.
Wenn das Arbeitsfluid in der Verdampfungszone durch die Wärme verdampft wird, wandelt es sich in die Gasform um. Das gasförmige Arbeitsfluid steigt in die Kondensationszone und wird dort kondensiert und kehrt in die flüssige Form zurück. Das kondensierte flüssige Arbeitsfluid fließt in die Verdampfungszone zurück. Daher zirkuliert das Arbeitsfluid im dem Vapor-Chamber-Kühler. Die Kondensationszone besitzt üblicherweise eine glatte Oberfläche und eine gesinterte Kapillarstruktur. Das kondensierte flüssige Arbeitsfluid fließt durch die Schwerkraft oder die Kapillarstruktur in die Verdampfungszone zurück. Da die Oberfläche der Kondensationszone glatt ist, tropft das flüssige Arbeitsfluid langsam ab, so dass die Rückflussgeschwindigkeit des Arbeitsfluids niedrig ist. Dadurch kann die Verdampfungszone verbrannt werden. Um die Rückflussgeschwindigkeit des Arbeitsfluids zu erhöhen, muss eine zusätzliche Kapillarstruktur (wie Sinterkörper oder Netz) vorgesehen sein. Daher kann die kompakte Form nicht erreicht werden.
Der dünne Vapor-Chamber-Kühler weist eine Kapillarstruktur auf, die durch geätzte Rillen gebildet ist. Da das Ätzen eine niedrige Präzision besitzt und zeitaufwendig ist, können die Herstellungskosten nicht reduziert werden.
Aufgabe der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Vapor-Chamber-Kühler zu schaffen, der die Herstellungskosten reduzieren kann.
Diese Aufgabe wird durch den erfindungsgemäßen Vapor-Chamber-Kühler gelöst, der umfasst:
einen Hauptkörper, der eine Kondensationszone, eine Verdampfungszone und einen Hohlraum aufweist, wobei sich die Kondensationszone und die Verdampfungszone an den beiden Seiten des Hohlraums befinden,
einen Vorsprung, der sich in der Verdampfungszone oder in der Kondensationszone befindet,
eine Kapillarstruktur, die auf der Oberfläche des Hohlraums angeordnet ist, und
ein Arbeitsfluid, der in den Hohlraum gefüllt wird.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 eine Explosionsdarstellung des ersten Ausführungsbeispiels der Erfindung,
2 eine perspektivische Darstellung des ersten Ausführungsbeispiels der Erfindung,
3 eine Schnittdarstellung des ersten Ausführungsbeispiels der Erfindung,
4 eine Schnittdarstellung des zweiten Ausführungsbeispiels der Erfindung,
5 eine Schnittdarstellung des dritten Ausführungsbeispiels der Erfindung und
6 eine Schnittdarstellung des vierten Ausführungsbeispiels der Erfindung.
Wege zur Ausführung der Erfindung
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung in Verbindung mit den anliegenden Zeichnungen.
Die 1, 2 und 3 zeigen das erste Ausführungsbeispiel der Erfindung, die einen Hauptkörper 11, einen Vorsprung 111, eine Kapillarstruktur 2 und ein Arbeitsfluid 3 umfasst.
Der Hauptkörper 11 weist eine Kondensationszone 112, eine Verdampfungszone 113 und einen Hohlraum 114 auf. Der Hauptkörper 11 ist durch eine erste Platte 11a und eine zweite Platte 11b gebildet. Die erste und zweite Platte 11a, 11b werden miteinander verbunden und bilden den Hohlraum 114. Die Kondensationszone 112 befindet sich an der Seite der ersten Platte 11a. Die Verdampfungszone 113 befindet sich an der Seite der zweiten Platte 11b. Die Kondensationszone 112 und die Verdampfungszone 113 befinden sich an den beiden Seiten des Hohlraums 114 und liegen einander gegenüber.
Der Vorsprung 111 befindet sich in der Verdampfungszone 113 oder in der Kondensationszone 112. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel beinhaltet der Vorsprung 111 eine Vielzahl von Noppen 1111, die sich in der Verdampfungszone 113 befinden und in der Gegenrichtung der Verdampfungszone 113 erstrecken. Die Noppen 1111 besitzen jeweils ein freies Ende 1111a. Die freien Enden 1111a der Noppen 1111 sind mit der Kondensationszone 112 verbunden. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die Noppen durch Prägen gebildet. Die anderen Seiten der Noppen 1111 sind plan.
Die Kapillarstruktur 2 ist auf der Oberfläche des Hohlraums 114 angeordnet. D. h. die Kapillarstruktur 2 befindet sich zwischen den Noppen 1111 und der Kondensationszone 112. Das Arbeitsfluid 3 wird in den Hohlraum 114 gefüllt.
4 zeigt das zweite Ausführungsbeispiel der Erfindung, das sich von dem ersten Ausführungsbeispiel nur dadurch unterscheidet, dass die anderen Seiten der Noppen 1111 der Verdampfungszone 113 nach innen gewölbt sind.
5 zeigt das dritte Ausführungsbeispiel der Erfindung, das sich von dem ersten Ausführungsbeispiel nur dadurch unterscheidet, dass der Vorsprung 111 eine Vielzahl von Noppen 1111 beinhaltet, die sich in der Kondensationszone 112 befinden und in der Gegenrichtung der Kondensationszone 112 erstrecken. Die anderen Seiten der Noppen 1111 sind nach innen gewölbt.
6 zeigt das vierte Ausführungsbeispiel der Erfindung, das sich von dem ersten, zweiten und dritten Ausführungsbeispiel nur dadurch unterscheidet, dass der Hauptkörper 11 durch ein Flachrohr gebildet ist.
Dadurch kann die Erfindung die Herstellungszeit verkürzen und die Herstellungspräzision erhöhen.

Claims

Vapor-Chamber-Kühler, umfassend einen Hauptkörper (11), der eine Kondensationszone (112), eine Verdampfungszone (113) und einen Hohlraum (114) aufweist, wobei sich die Kondensationszone (112) und die Verdampfungszone (113) an den beiden Seiten des Hohlraums (114) befinden, einen Vorsprung (11), der sich in der Verdampfungszone (113) oder in der Kondensationszone (112) befindet, eine Kapillarstruktur (2), die auf der Oberfläche des Hohlraums (114) angeordnet ist, und ein Arbeitsfluid (3), der in den Hohlraum (114) gefüllt wird.
Vapor-Chamber-Kühler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorsprung (111) eine Vielzahl von Noppen (1111) beinhaltet, die sich in der Verdampfungszone (113) befinden und in der Gegenrichtung der Verdampfungszone (113) erstrecken.
Vapor-Chamber-Kühler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorsprung (111) eine Vielzahl von Noppen (1111) beinhaltet, die sich in der Kondensationszone (112) befinden und in der Gegenrichtung der Kondensationszone (112) erstrecken.
Vapor-Chamber-Kühler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Hauptkörper (11) durch eine erste Platte (11a) und eine zweite Platte (11b) gebildet ist, wobei die erste und zweite Platte (11a, 11b) miteinander verbunden werden und den Hohlraum (114) bilden, wobei sich die Kondensationszone (112) an der Seite der ersten Platte 11a und die Verdampfungszone (113) an der Seite der zweiten Platte (11b) befindet.
Vapor-Chamber-Kühler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Hauptkörper (11) durch ein Flachrohr gebildet ist.
Vapor-Chamber-Kühler nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Noppen (1111) jeweils ein freies Ende (1111a) besitzen, wobei die freien Enden (1111a) der Noppen (1111) mit der Kondensationszone (112) verbunden sind, so dass sich die Kapillarstruktur (2) zwischen den Noppen (1111) und der Kondensationszone (112) befindet.
Vapor-Chamber-Kühler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorsprung (111) eine Vielzahl von Noppen (1111) beinhaltet, die sich in der Verdampfungszone (113) befinden und in der Gegenrichtung der Verdampfungszone (113) erstrecken, wobei die anderen Seiten der Noppen nach innen gewölbt sind.
Vapor-Chamber-Kühler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorsprung (111) eine Vielzahl von Noppen (1111) beinhaltet, die sich in der Kondensationszone (112) befinden und in der Gegenrichtung der Kondensationszone (112) erstrecken, wobei die anderen Seiten der Noppen nach innen gewölbt sind.