一种沟槽式超薄铝基均热板制造技术

本实用新型专利技术公开一种沟槽式超薄铝基均热板，包括上壳板、下壳板和灌注管，上壳板的中部和下壳板的中部分别凹陷形成凹腔和位于凹腔四周的凸缘，凹腔表面具有交错微沟槽结构和多个支撑柱，上壳板的边缘凹设管口，管口与凹腔连通，灌注管放置于管口处，上壳板的凸缘和下壳板的凸缘贴合且密封连接，上壳板的支撑柱连接下壳板的支撑柱，液体工质通过灌注管填充于凹腔，密封管口与灌注管。本实用新型专利技术的沟槽式超薄铝基均热板，相比铜基均热板具有质量轻、导热率高、材料来源广泛、成本低等特点。同时，超薄铝基均热板的空间占用率极低，能够很好地适应当前电子产品集成化、小型化的需求。小型化的需求。小型化的需求。

【技术实现步骤摘要】
一种沟槽式超薄铝基均热板


[0001]本技术涉及集成电子器件散热
，特别涉及一种沟槽式超薄铝基均热板。

技术介绍

[0002]随着高功率、高集成度的电子器件技术的飞速发展，电子器件的散热问题越来越引起相关技术人员的关注。电子器件的散热能力关系到电子器件的使用质量与使用寿命。传统热管适用于单热源电子器件的散热，但随着电子器件不断趋向于小型化和集成化，电子器件内部的热源不断增多，加热功率急剧增长，传统热管已经不能适应其散热要求。板状热管作为一种二维传热装置，由于其冷却面大，散热均匀等优点而在多热源电子器件散热中具有巨大潜力。
[0003]均热板作为一种典型的板状热管，在两相强化传热方面具有显著的优势。目前常用的均热板为铜基制成，具有质量较重，成本较高等缺点。所以，在保证高散热能力的前提下，基体材质更加轻盈更加经济的均热板具有较高的研发价值。

技术实现思路

[0004]本技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种沟槽式超薄铝基均热板，解决了现有均热板成本高、重量大的问题。
[0005]本技术的技术方案为：一种沟槽式超薄铝基均热板，包括上壳板、下壳板和灌注管，上壳板的中部和下壳板的中部分别凹陷形成凹腔和位于凹腔四周的凸缘，凹腔表面具有交错微沟槽结构和多个支撑柱，上壳板的边缘凹设管口，管口与凹腔连通，灌注管放置于管口处，上壳板的凸缘和下壳板的凸缘贴合且密封连接，上壳板的支撑柱连接下壳板的支撑柱，液体工质通过灌注管填充于凹腔，密封管口与灌注管。
[0006]进一步，所述上壳板的板厚为0.2-0.6mm，尺寸为50
×
50mm-120
×
120mm。
[0007]进一步，所述上壳板凹腔的深度为0.4-1.2mm，尺寸为48
×
48mm-108
×
108mm。
[0008]进一步，所述上壳板的支撑柱与上壳板为一体冲压成型，支撑柱的数量为4个以上，支撑柱直径为4-8mm，分布间隔为20-40mm。
[0009]进一步，所述灌注管采用铝材料制成，灌注管直径为2-4mm。
[0010]进一步，所述下壳板的板厚为0.5-1.2mm，尺寸为50
×
50mm-120
×
120mm。
[0011]进一步，所述下壳板凹腔的深度为0.3-1.0mm，尺寸为48
×
48mm-108
×
108mm。
[0012]上述沟槽式超薄铝基均热板的制备方法，包括以下步骤：
[0013]步骤S1：选取第一模具对上壳板进行冲压，得到凹腔和管口，选取第二模具对上壳板进行二次冲压，第二模具上设有多个凸台，冲压使上壳板凹陷形成多个位于凹腔内的支撑柱；
[0014]步骤S2：对下壳板进行铣削加工得到凹腔和支撑柱；
[0015]步骤S3：采用刀具对上壳板和下壳板的凹腔表面进行加工，得到交错微沟槽结构；
[0016]步骤S4：将上壳板和下壳板密封连接，灌注管放置于管口处，抽真空使上壳板和下壳板内的压力降为10Pa以下，液体工质通过灌注管填充至凹腔内，液体工质占凹腔体积的30-40％，填充完毕，分别焊接密封灌注管和管口。
[0017]所述步骤S3中，刀具为三面刃铣刀，各刀具角均为30
°
，刀具直径为4mm，交错微沟槽结构的加工方法为：刀具以0.2-0.5mm的垂向进给深度和0.5-1.2mm的侧向进给深度在上壳板和下壳板加工出横向微沟槽，将上壳板和下壳板旋转90
°
，以0.2-0.5mm的垂向进给深度和0.5-1.2mm的侧向进给深度在上壳板和下壳板加工出纵向微沟槽，有支撑柱的位置不加工。
[0018]所述步骤S4中，上壳板和下壳板的密封方法为：上壳板和下壳板的凸缘之间覆盖一层钎料层，上壳板和下壳板的支撑柱之间覆盖钎料层，灌注管与管口和凸缘之间包围一层钎料层，利用夹具使上壳板和下壳板的凸缘紧密贴合，灌注管与管口和凸缘紧密贴合后，整体放入真空钎焊炉中，充真空并升温至580-590℃，待钎料层完全熔化，停止加热并冷却。
[0019]本技术的沟槽式超薄铝基均热板的工作原理：下壳板作为蒸发端与外部热源接触，上壳板作为冷凝端与外部冷源接触，热量通过下壳板传递至交错微沟槽结构，并促使浸润在交错微沟槽结构中的液体工质相变，由于凹腔为高度真空，因此工质在较低壁面温度下即发生相变，并通过相变潜热带走大量热量；蒸汽快速扩散至整个腔体，并在冷凝端的毛细结构上冷却液化，通过气-液相变将热量传递至上壳板，并被上壳板外部的冷源带走；冷凝端液化工质受交错微沟槽结构的毛细压力驱动，重新输运至蒸发端，完成液-气-液循环。
[0020]本技术相对于现有技术，具有以下有益效果：
[0021]本技术的沟槽式超薄铝基均热板，相比铜基均热板具有质量轻、导热率高、材料来源广泛、成本低等特点。同时，超薄铝基均热板的空间占用率极低，能够很好地适应当前电子产品集成化、小型化的需求。支撑柱结构有利于防止均热板受挤压或者运行过程中内部蒸汽压过大导致的变形，并强化液体从冷凝端向蒸发端回流，提高整体毛细性能。交错微沟槽结构在增大散热面积和相变沸腾面积的同时，能够提高毛细性能，提高液-气-液循环效率。
[0022]本技术的沟槽式超薄铝基均热板的制备操作简单，加工精度好，加工效率高，适合大批量生产，精密冲压方法加工得到的壁面光滑、平整，效率高成本低，基于三面刃铣刀的微铣削加工在保证凹腔空间的同时，能够加工出高深宽比的微沟槽，保证微沟槽的毛细性能。
附图说明
[0023]图1为本技术的沟槽式超薄铝基均热板的结构示意图。
[0024]图2为本技术的沟槽式超薄铝基均热板的分解图。
[0025]图3为本技术步骤S2中下壳板的俯视图。
[0026]图4为本技术的刀具的结构示意图。
[0027]图5为本技术的刀具的正视图。
具体实施方式
[0028]下面结合实施例，对本技术作进一步的详细说明，但本技术的实施方式不限于此。
[0029]实施例1
[0030]如图1和图2所示，本实施例提供一种沟槽式超薄铝基均热板，包括上壳板1、下壳板2和灌注管3。
[0031]如图1、图2和图3所示，上壳板的中部和下壳板的中部分别凹陷形成凹腔4和位于凹腔四周的凸缘5，凹腔表面具有交错微沟槽结构6和多个支撑柱7，上壳板的边缘凹设管口8，管口与凹腔连通，灌注管放置于管口处，上壳板的凸缘和下壳板的凸缘贴合且密封连接，上壳板的支撑柱连接下壳板的支撑柱，液体工质通过灌注管填充于凹腔，密封管口与灌注管。
[0032]在本实施例中，上壳板的板厚为0.4mm，尺寸为120
×
120mm，上壳板凹腔的深度为0.8mm，尺寸为108
×
108mm；上壳板的支撑柱与上壳板为一体冲压成型，支撑柱本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种沟槽式超薄铝基均热板，其特征在于，包括上壳板、下壳板和灌注管，上壳板的中部和下壳板的中部分别凹陷形成凹腔和位于凹腔四周的凸缘，凹腔表面具有交错微沟槽结构和多个支撑柱，上壳板的边缘凹设管口，管口与凹腔连通，灌注管放置于管口处，上壳板的凸缘和下壳板的凸缘贴合且密封连接，上壳板的支撑柱连接下壳板的支撑柱，液体工质通过灌注管填充于凹腔，密封管口与灌注管。2.根据权利要求1所述的沟槽式超薄铝基均热板，其特征在于，所述上壳板的板厚为0.2-0.6mm，尺寸为50
×
50mm-120
×
120mm。3.根据权利要求1所述的沟槽式超薄铝基均热板，其特征在于，所述上壳板凹腔的深度为0.4-1.2mm，尺寸为48
×
48mm-108
...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈恭，许银胜，汤勇，钟桂生，张仕伟，孙亚隆，范东强，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：新型
国别省市：