[实用新型]吸液芯片、吸液芯和板式集成热管

说明书

技术领域

本实用新型涉及传热传质散热技术领域，尤其涉及一种吸热芯片，由该 吸热芯片构成的吸液芯，以及采用该吸液芯的板式集成热管。

背景技术

热管是一种利用液体的相变过程携带汽化潜热提高散热器传热能力的元 件，已为电子工程界广为应用。随着电子元件向微型化、集成化和大功率化 的方向发展，电子元件的散热能力正在成为其发展的瓶颈，因此电子元件对 散热结构的散热性能要求显著提高，人们迫切需要提高热管对电子元件的传 热和散热能力。

改善热管传热、散热能力的基本思路有两个，第一、改善热管内吸液芯 微结构，使之具有更高的毛细能力和更低的流动阻力，从而提高热管的传热 能力；第二、改变热管形状和结构，使液体相变传热过程发展到更大的传热 表面，从而提高热管的散热能力。

基于上述第二个思路，均热板，或称蒸汽腔(Vapor Chamber，以下简称 VC)应运而生，这是在平面腔体内进行液体相变传热的技术。VC也促进了集 成热管向二维和三维相变传热结构方向的发展，在二维和三维空间内传导热 量能够最大程度的扩大散热面积。但是，目前VC和集成热管在商业应用中存 在的核心问题是其机械性能低和制造成本高的问题。

图1所示为现有一种铜粉烧结吸液芯结构的VC，由上壳体10和下壳体 20扣合形成密封腔，在密封腔中，由若干整齐排列的铜粉烧结凸台微结构30 构成吸液芯。铜粉烧结吸液芯与VC壳体之间不经焊接而仅为机械贴合。当该 VC的工作温度低于液体工质沸点温度时，吸液芯与上、下壳体贴合，凸台微 结构能支撑壳体以抵抗变形，但当工作温度高于液体工质沸点温度时，吸液 芯与壳体脱离，壳体的变形将影响VC中吸液芯的传热性能，直至失效。因此， 该VC结构虽然具有较好的毛细力，但是机械性能差，一般采用强度较高的铜 材料制备壳体，成本高，且不能制备大面积的VC，幅面通常较小，上述缺陷 导致这类VC的应用受到极大限制。图2所示为一种多层铜网吸液芯结构的 VC，由上壳体10和下壳体20扣合形成密封腔，在密封腔中设有柱形支撑40， 柱形支撑40与VC的上壳体10和下壳体20通过接触焊连结，铜网吸液芯微 结构50与VC的上下壳体10、20在腔内不经焊接而仅机械贴合。因需要布设 吸液芯铜网，所以柱形支撑的布设较分散，对VC机械性能的改进有限，仍然 存在幅面小、成本高的问题。图3所示为一种带支撑的箔片槽道焊接吸液芯 热板结构，由上壳体10和下壳体20扣合形成密封腔，在密封腔中，吸液芯 由带通道孔70的金属片60叠置而成，各金属片60上的通道孔70相互贯通， 形成蒸汽的通道，各金属片60之间保留的间隙则形成冷凝液回流的微槽。金 属片叠置且与壳体壁面钎焊连接，构成了对壳体的支撑，因此，带支撑的箔 片槽道焊接吸液芯不仅传热能力强，而且机械性能好，热板幅面大，制造成 本低。但是该形式的集成热管也存在一定缺陷：由于工艺原因，金属片无法 加工得过薄，因而片间间隙会较小，导致集成热管内孔隙率较小。受孔隙率 的影响，集成热管输送冷凝液的能力较差，在吸收大量热量的情况下易导致 干涸现象发生，限制了在大功率散热器件上的应用。

因此，现有技术的各种VC或集成热管，无法兼顾吸液芯传热能力强，对 壳体支撑性能好这两方面的要素，难以得到复杂型腔设计的集成热管，无法 使用低成本的低强度材料制造壳体，成本较高。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种吸液芯片、吸液芯和板式集成热管，既可 以具有较高的毛细能力和较低的流动阻力，又可以提高集成热管壳体的机械 性能，降低对壳体材料的要求，从而降低成本。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种吸液芯片，用于设置在集成热 管中形成具有毛细能力的吸液芯，其特征在于，包括：用于水平叠置钎焊连 接成所述吸液芯的金属薄片；所述金属薄片上设置有用于导引冷凝液回流的 孔。

为实现上述目的，本实用新型还提供了一种吸液芯，包括用于钎焊连接 在集成热管中的吸液芯片，所述吸液芯片为设置有孔的金属薄片，所述孔从 所述吸液芯的一端连通至另一端，用于导引冷凝液回流。

所述孔中可以进一步设置吸附材料。