一種熱管均熱板及其制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于微型電子器件的散熱裝置，具體涉及一種熱管均熱板及其制作方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著微電子技術(shù)的快速發(fā)展，以及芯片的集成度和性能不斷提高，越來(lái)越多的大功率芯片的散熱量具有持續(xù)增高的趨勢(shì)。芯片運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的熱量如果無(wú)法及時(shí)散去將影響其工作穩(wěn)定性，減少平均無(wú)故障時(shí)間，嚴(yán)重時(shí)將會(huì)燒毀芯片。同時(shí)，芯片中不同功能模塊的晶體管的活動(dòng)會(huì)造成高度不均勻的熱量產(chǎn)生，進(jìn)而導(dǎo)致芯片中出現(xiàn)隨時(shí)間和空間變化的熱點(diǎn)區(qū)域，熱點(diǎn)會(huì)給芯片帶來(lái)更大的破壞。但是芯片微型化、集成化的趨勢(shì)不會(huì)改變，芯片所面臨的散熱問(wèn)題也會(huì)日益嚴(yán)重。
[0003]為了解決以上問(wèn)題，熱管均熱板被廣泛應(yīng)用到高熱流密度芯片散熱技術(shù)領(lǐng)域。熱管均熱板是一種被動(dòng)器件，是一個(gè)平且薄的二維熱管，熱量從均熱板中央的一小區(qū)域傳入。該熱量使工質(zhì)蒸發(fā)，蒸汽從均熱板的中央向各個(gè)方向移動(dòng)。隨著蒸汽到達(dá)包括其頂板在內(nèi)的均熱板中較冷的區(qū)域，蒸汽冷凝并被吸液芯結(jié)構(gòu)吸收，而后被輸送回?zé)嵩磪^(qū)域。
[0004]目前，熱管均熱板已有多種形式被提出，現(xiàn)有的熱管均熱板主要存在以下幾方面的問(wèn)題:毛細(xì)結(jié)構(gòu)與外殼內(nèi)表面的接觸熱阻過(guò)大、支撐結(jié)構(gòu)對(duì)蒸汽流動(dòng)阻礙以及毛細(xì)力不足或毛細(xì)力過(guò)大造成滲透性差。這些問(wèn)題最終會(huì)使得熱管均熱板的散熱能力變差。
[0005]針對(duì)上述現(xiàn)有熱管均熱板存在的問(wèn)題，研發(fā)出一種熱傳導(dǎo)效能更佳的熱管均熱板，已成為相關(guān)業(yè)界需加以思索突破的目標(biāo)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是解決上述問(wèn)題，提供一種傳熱性能好、散熱能力強(qiáng)的熱管均熱板。
[0007]本發(fā)明的另一目的是提供一種制作上述熱管均熱板的方法。
[0008]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種熱管均熱板，包括上蓋、底盒以及多孔毛細(xì)芯組件，所述上蓋和底盒形成密封的封裝腔體，所述多孔毛細(xì)芯組件位于封裝腔體中部，其包括分別與上蓋下表面和底盒上表面相連接的第一多孔毛細(xì)芯和第二多孔毛細(xì)芯，所述上蓋下表面和底盒上表面分別設(shè)有第一槽道和第二槽道，所述第一槽道和第二槽道分別分布于第一多孔毛細(xì)芯和第二多孔毛細(xì)芯的左右兩側(cè)，所述封裝腔體內(nèi)部抽成真空并注有工質(zhì)。
[0009]優(yōu)選地，所述第一多孔毛細(xì)芯上具有凸起，所述凸起與第一多孔毛細(xì)芯一體形成，并與第二多孔毛細(xì)芯相接觸。
[0010]優(yōu)選地，所述第一多孔毛細(xì)芯的高度等于或大于第一槽道的高度。
[0011]優(yōu)選地，所述第二多孔毛細(xì)芯的高度等于或大于第二槽道的高度。
[0012]優(yōu)選地，所述第一多孔毛細(xì)芯和第二多孔毛細(xì)芯均為金屬絲網(wǎng)或泡沫金屬。
[0013]優(yōu)選地，所述第二多孔毛細(xì)芯的孔徑小于第一多孔毛細(xì)芯。
[0014]優(yōu)選地，所述第一槽道和第二槽道形狀采用矩形、梯形、三角形或柱狀。
[0015]一種用于上述熱管均熱板的制作方法，包括以下步驟:
[0016](1)制作上蓋和底盒:采用機(jī)械加工制作分別具有第一槽道的上蓋和具有第二槽道的底盒；
[0017](2)制作第一多孔毛細(xì)芯和第二多孔毛細(xì)芯:通過(guò)粉末燒結(jié)或編織絲網(wǎng)制成第一多孔毛細(xì)芯和第二多孔毛細(xì)芯；
[0018](3)固定第一多孔毛細(xì)芯和第二多孔毛細(xì)芯:采用焊接或直接燒結(jié)的方式將第一多孔毛細(xì)芯和第二多孔毛細(xì)芯分別固定在上蓋下表面的中部和底盒上表面的中部；
[0019](4)清洗及腔體密封焊接:對(duì)上蓋、底盒、第一多孔毛細(xì)芯和第二多孔毛細(xì)芯進(jìn)行表面清洗，清洗后將上蓋和底盒的結(jié)合面處采用焊接方式形成密封的封裝腔體；
[0020](5)注液及密封:對(duì)封裝腔體的內(nèi)部抽真空，注入工質(zhì)后進(jìn)行密封處理。
[0021]優(yōu)選的，所述第一多孔毛細(xì)芯上具有凸起，所述凸起與第一多孔毛細(xì)芯一體形成，并與第二多孔毛細(xì)芯相接觸。
[0022]本發(fā)明具有如下有益效果:
[0023]1、本發(fā)明中的多孔毛細(xì)芯結(jié)構(gòu)是特殊設(shè)計(jì)的，其厚度、孔隙率以及孔徑等可以根據(jù)芯片的散熱需求進(jìn)行優(yōu)化，此外，作為冷凝工質(zhì)回流通道的第一槽道和第二槽道，其高度和寬度也可根據(jù)芯片的散熱需求進(jìn)行相應(yīng)的改變；
[0024]2、第一多孔毛細(xì)芯上具有凸起，該凸起接觸第二多孔毛細(xì)芯，作為上蓋1和底盒2之間的支撐結(jié)構(gòu)，由于其結(jié)構(gòu)并不大，所以不會(huì)對(duì)蒸汽流動(dòng)產(chǎn)生阻礙，同時(shí)凸起作為第一多孔毛細(xì)芯上一部分，其同樣為毛細(xì)結(jié)構(gòu)，加速工質(zhì)回流；
[0025]3、工質(zhì)冷凝后，可同時(shí)通過(guò)第一槽道、第二槽道以及多孔毛細(xì)芯組件所構(gòu)成的兩個(gè)路徑快速回流到芯片所對(duì)應(yīng)的封裝腔體內(nèi)部下表面，工質(zhì)的回流效率高，有效提高工作效率。
[0026]4、本發(fā)明提供的熱管均熱板制作方法，簡(jiǎn)單便于操作，適合規(guī)模化生產(chǎn)，易于在業(yè)內(nèi)推廣。
【附圖說(shuō)明】
[0027]圖1是本發(fā)明熱管均熱板的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖2是本發(fā)明熱管均熱板上蓋的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029]圖3是本發(fā)明熱管均熱板底盒的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0030]圖4是本發(fā)明熱管均熱板第一多孔毛細(xì)芯的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0031]圖5是本發(fā)明熱管均熱板第二多孔毛細(xì)芯的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0032]圖6是本發(fā)明熱管均熱板具體應(yīng)用的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0033]附圖標(biāo)記說(shuō)明:1、上蓋；2、底盒；3、第一多孔毛細(xì)芯；31、凸起；4、第二多孔毛細(xì)芯；5、第一槽道；6、第二槽道；7、散熱器；8、熱管均熱板；9、導(dǎo)熱硅脂；10、熱源。
【具體實(shí)施方式】
[0034]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的說(shuō)明:
[0035]如圖1所示，本發(fā)明的熱管均熱板結(jié)構(gòu)示意圖，包括上蓋1、底盒2以及多孔毛細(xì)芯組件。上蓋1和底盒2形成密封的封裝腔體，封裝腔體內(nèi)部抽成真空并注有工質(zhì)。多孔毛細(xì)芯組件位于封裝腔體的中部，且分別與上蓋1下表面和底盒2的上表面相連接。上蓋1的下表面設(shè)置有第一槽道5，第一槽道5分布于多孔毛細(xì)芯組件的兩側(cè)。底盒2的上表面設(shè)置有第二槽道6，第二槽道6也分布于多孔毛細(xì)芯組件的兩側(cè)。
[0036]如圖2-3所示，多孔毛細(xì)芯組件包括第一多孔毛細(xì)芯3和第二多孔毛細(xì)芯4，第一多孔毛細(xì)芯3上具有凸起31，凸起31與第二多孔毛細(xì)芯4相接觸。在本實(shí)施例中，第一多孔毛細(xì)芯3和第二多孔毛細(xì)芯4為平板型，凸起31采用方柱形且位于第一多孔毛細(xì)芯3的中間位置。凸起31作為上蓋1和底盒2之間的支撐結(jié)構(gòu)，由于其結(jié)構(gòu)并不大，因此不會(huì)對(duì)蒸汽流動(dòng)產(chǎn)生阻礙。第一多孔毛細(xì)芯3和第二多孔毛細(xì)芯4均采用金屬絲網(wǎng)或泡沫金屬，其厚度、孔隙率以及孔徑等可根據(jù)芯片的散熱需求進(jìn)行優(yōu)化。值得說(shuō)明的是，凸起31和第一多孔毛細(xì)芯3為一體形成，是第一多孔毛細(xì)芯3的一部分，采用和第一多孔毛細(xì)芯3相同的材質(zhì)，且第二多孔毛細(xì)芯4的孔徑小于第一多孔毛細(xì)芯3，使得第二多孔毛細(xì)芯4的毛細(xì)力優(yōu)于第一多孔毛細(xì)芯3，可加速冷凝后的工質(zhì)快速回流到芯片所對(duì)應(yīng)的封裝腔體內(nèi)部下表面，提高工作效率。
[0037]如圖4所示，上蓋1的下表面左、右兩部分設(shè)有第一槽道5，中間部分為用于設(shè)置第一多孔毛