本發(fā)明屬于超薄散熱片及扁平熱管技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種超薄相變散熱片及其制備方法。

背景技術(shù)：

隨著電子技術(shù)的迅速發(fā)展，電子器件發(fā)展趨勢向高頻、高速以及小型輕薄化的方向發(fā)展，這樣就導致單位容積電器器件的發(fā)熱量急劇增加，將嚴重影響電子芯片的穩(wěn)定性和壽命，小型輕薄電子產(chǎn)品的散熱問題成為了制約電子行業(yè)快速發(fā)展的瓶頸。

現(xiàn)有的技術(shù)中大都采用金屬散熱片、石墨散熱片以及扁平熱管，金屬散熱片雖然本身導熱系數(shù)高，但是界面性質(zhì)很差，與熱源接觸時不能很好地貼合，存在很大的熱阻，不能很好地將熱量從熱源傳遞到金屬導熱片，從而影響整體的散熱性能。而石墨散熱片在縱向的導熱系數(shù)很低，并且其界面性質(zhì)也很差，也不能很好的將熱量從熱源傳遞出去。扁平熱管雖然有良好的導熱性能，但是其制備工藝限制了它的厚度，而且加工制備成本高，導致熱管也不能滿足日趨輕薄化的電子產(chǎn)品的散熱需求。

所以急需發(fā)明一種超薄、導熱系數(shù)佳、且與熱源接觸熱阻小，加工制備成本低的散熱片來滿足目前輕薄化電子產(chǎn)品的散熱問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

基于此，為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明提供了一種超薄相變散熱片及其制備方法，該散熱片厚度薄、導熱性能優(yōu)、柔韌性佳且熱阻小。

為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采取了以下技術(shù)方案：

一種超薄相變散熱片，所述散熱片包括具有密閉空腔的超薄外殼、黏貼于所述超薄外殼內(nèi)層的吸液芯、以及設(shè)置于所述密閉空腔的固態(tài)的常溫熱管工質(zhì)。

在其中一些實施例中，所述具有密閉空腔的超薄外殼是由厚度為0.01-0.1mm的兩片金屬箔或非金屬片焊接或者粘結(jié)而成的。

在其中一些實施例中，所述吸液芯為有一定氣孔率的材料，如金屬網(wǎng)或無紡布等非金屬材料，厚度為0.01-0.1mm。

在其中一些實施例中，所述常溫熱管工質(zhì)與所述的超薄外殼材料兼容性良好；所述常溫熱管工質(zhì)為超純水、乙醇、或丙酮。

在其中一些實施例中，所述散熱片的厚度為0.1-0.4mm。

本發(fā)明還提供了上述超薄相變散熱片的制備方法，包括以下步驟：

步驟一，清洗兩片金屬箔或非金屬片至片材表面無油漬、污跡；然后將片材烘干或晾干；

步驟二，將吸液芯與步驟一的片材緊密黏貼；

步驟三，將步驟二黏貼有吸液芯的兩片片材的一端進行焊接或粘結(jié)，使得一端閉合，另一端具有開口；

步驟四，將固態(tài)的常溫熱管工質(zhì)填入步驟三的開口內(nèi)；

步驟五，抽真空處理；

步驟六，對黏貼有吸液芯的兩片片材的另一端進行焊接密封，即得。

在其中一些實施例中，步驟一中所述清洗步驟為：超聲波清洗，化學試劑清洗，清水清洗，去離子水清洗四道清洗工序清洗再經(jīng)冷脫脂清洗不少于10分鐘，熱脫脂清洗不少于10分鐘，清洗劑清洗不少于2分鐘。

在其中一些實施例中，步驟五中所述抽真空處理時間不少于50秒。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果：

1、本發(fā)明的超薄相變散熱片在超薄外殼內(nèi)填充的是固態(tài)的常溫熱管工質(zhì)，當散熱片在接觸熱源時，工質(zhì)發(fā)生相變(液態(tài)和氣態(tài)之間相變)時體積增大，散熱片內(nèi)部壓力增加，使得鋼性較低的外殼與熱源界面接觸更加緊密，大大減小了熱源與散熱片的接觸熱阻，使得熱量從熱源能更有效的傳出，散熱片傳熱功率高；

2、本發(fā)明的超薄相變散熱片使用厚度僅為0.01-0.1mm的具有柔韌性的外殼材料，制備得到整體厚度僅為0.1-0.4mm的薄片狀相變散熱片，具有厚度薄的優(yōu)點，能夠滿足電子設(shè)備日趨輕薄化的要求，薄片狀設(shè)計有助于傳熱面溫度的均一性，使得傳熱效果更佳；

3、本發(fā)明的超薄相變散熱片，由于在制備時填入的相變工質(zhì)為固態(tài)，替代傳統(tǒng)的液體相變工質(zhì)，抽真空工藝簡單，大大降低了工藝操作的難度，具有工藝簡單易實現(xiàn)，且成本低的優(yōu)點。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實施例1的一種超薄相變散熱片的橫向結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明實施例1的一種超薄相變散熱片的工作原理示意圖；

附圖標記：1——外殼、2——吸液芯、3——固態(tài)相變工質(zhì)、4——超薄相變散熱片、5——熱源、6——電子設(shè)備外殼、7——工質(zhì)循環(huán)線路圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和具體實施例進一步敘述本發(fā)明，本發(fā)明未述及之處適用于現(xiàn)有技術(shù)。下面給出本發(fā)明的具體實施例，但實施例僅是為了進一步詳細敘述本說明，并不限制本發(fā)明的權(quán)利要求。

實施例1超薄相變散熱片

請參閱圖1，為本實施例的一種超薄相變散熱片4，本實施例的超薄相變散熱片4包括具有密閉空腔的超薄外殼1、黏貼于所述超薄外殼內(nèi)層的吸液芯2、以及設(shè)置于所述密閉空腔的常溫熱管工質(zhì)3。

在該實施例中，超薄外殼1的材質(zhì)為0.05mm厚的銅箔，超薄外殼1由兩片銅箔焊接而成，吸液芯2為0.05mm厚的具有一定氣孔率的薄質(zhì)銅網(wǎng)，常溫熱管工質(zhì)3為與超薄外殼1兼容性良好的凝固狀態(tài)的去離子水，超薄相變散熱片4的整體厚度為0.3mm。

請參閱圖2，為一種超薄相變散熱片的工作原理示意圖，當熱源5發(fā)出熱量，將熱量傳遞到超薄相變散熱片的超薄外殼1，超薄外殼1升溫將固態(tài)的常溫熱管工質(zhì)3融化，溫度繼續(xù)升高，液體蒸發(fā)成氣體，當熱的蒸汽遇到溫度相對較低的外殼后，冷凝成液體，在吸液芯2中液體由于毛細作用流回蒸發(fā)端，如此循環(huán)，將熱源的熱量源源不斷地帶到電子設(shè)備外殼6，然后散掉。且本實施例的超薄相變散熱片在固體融化及汽化的過程中，散熱片內(nèi)部壓力增加，使得鋼性較低的外殼與熱源接觸更加緊密，減小了熱源與散熱片的接觸熱阻，使得該超薄相變散熱片具有厚度薄、傳熱功率高的特點。

本實施例的超薄相變散熱片的制備方法，包括如下步驟：

步驟一，將厚度為0.05mm的外殼材料銅箔和厚度為0.05mm的吸液芯材料銅網(wǎng)裁剪成一定相應(yīng)的尺寸，然后將其清洗至片材表面無油漬、污跡；然后將片材烘干或晾干；其中清洗步驟為：超聲波清洗，化學試劑清洗，清水清洗，去離子水清洗四道清洗工序清洗再經(jīng)冷脫脂清洗10分鐘，熱脫脂清洗10分鐘，清洗劑清洗2分鐘；

步驟二，將吸液芯與外殼薄片材通過加壓緊密黏結(jié)；

步驟三，將步驟二黏貼有吸液芯的兩片外殼薄片材的一端進行焊接，另一端具有開口；

步驟四，將固態(tài)的去離子水填入步驟三的開口內(nèi)；

步驟五，抽真空處理，抽真空時間為50秒；

步驟六，對另一端進行焊接密封，即得到超薄相變散熱片。

實施例2超薄相變散熱片

本實施例的超薄相變散熱片，超薄外殼1的材質(zhì)為0.1mm厚的銅箔，超薄外殼由兩片銅箔焊接而成，吸液芯為0.1mm厚的具有一定氣孔率的薄質(zhì)銅網(wǎng)，常溫熱管工質(zhì)為與超薄外殼兼容性良好的凝固狀態(tài)的去離子水，超薄相變散熱片的整體厚度為0.4mm。本實施例的超薄相變散熱片的制備方法與實施例1相同。

實施例3超薄相變散熱片

本實施例的超薄相變散熱片，超薄外殼1的材質(zhì)為0.1mm厚的石墨非金屬片，超薄外殼由兩片石墨非金屬片焊接而成，吸液芯為0.1mm厚的具有一定氣孔率的無紡布，常溫熱管工質(zhì)為與超薄外殼兼容性良好的凝固狀態(tài)的丙酮，超薄相變散熱片的整體厚度為0.4mm。本實施例的超薄相變散熱片的制備方法與實施例1相同。

實施例4超薄相變散熱片

本實施例的超薄相變散熱片除了常溫熱管工質(zhì)為與超薄外殼兼容性良好的凝固狀態(tài)的乙醇外，其他材料均與實施例1相同。本實施例的超薄相變散熱片的制備方法與實施例1相同。

試驗例1散熱效果對比

對現(xiàn)有技術(shù)的普通的扁平熱管和本發(fā)明實施例1的超薄相變散熱片同時進行導熱散熱測試，散熱量為5W時，普通扁平熱管兩端的散熱溫差基本在5℃左右，而實施例1的超薄相變散熱片散熱溫差可以達到3-4℃，導熱效果有所提高，從而散熱效果好。

試驗例2加工性能對比

現(xiàn)有技術(shù)的普通的扁平熱管雖然散熱效果較好，但是加工工藝復雜，加工時間長，成本高。一般的扁平熱管加工廢品率高達80％，加工時間流程長達3天。而本發(fā)明實施例1的超薄相變散熱片加工工藝簡單，一般廢品率只有20％-30％，一片超薄散熱片整體加工流程時間僅有幾個小時。加工流程縮短，成品率提高，成本大大降低。

以上所述實施例的各技術(shù)特征可以進行任意的組合，為使描述簡潔，未對上述實施例中的各個技術(shù)特征所有可能的組合都進行描述，然而，只要這些技術(shù)特征的組合不存在矛盾，都應(yīng)當認為是本說明書記載的范圍。

以上所述實施例僅表達了本發(fā)明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發(fā)明的保護范圍。因此，本發(fā)明專利的保護范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準。