[发明专利]适用于发热器件的散热装置及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及器件散热技术领域，尤其涉及一种适用于发热器件的散热装置及其制作方法。

背景技术

随着现代科技的进步，越来越多的功能器件被大量地应用到各种电子器件当中，而人们对这些功能半导体器件要么希望如越来越高的处理速度或者更强大的功能，要么期望如发光二极管等具有更大的功率，用户对各种半导体器件的这些需求使得集成电路对应产生的废热亦显著增加，若不能有效地将这些废热排除到外部环境或者是热沉当中去，则器件内部的结点温度容易超过安全范围，比如发光二极管的光衰或寿命是直接与其结点温度相关的，又或者比如CPU的处理指令的速度和能力会随着结点温度的升高而降低，这会导致这些功能半导体器件快速出现老化、失效和稳定性欠缺等影响其寿命和最佳性能。

对于如上所述的半导体器件所面临的问题，传统上普遍采用普通的散热片、传统热管散热器或液冷散热器来解决这个问题，普通散热片因为尺寸较大和效率低等问题只能限制在较低的热流密度下散热；对于传统热管散热器而言，因为发热器件尺寸一般较小，所以真正能够直接通过发热器件表面的热管数量必然受到限制，否则就必须借助其它热扩展材料进行热扩展后再用热管散热器，所以工序复制，浪费材料，同时还出现热管尺寸限制导致单支热管的热解能力有限，和热管与配套的扩展表面直接出现较大的热接触问题；而液冷散热器面临着需要配套的泵，而泵的本身的能耗和降低了产品的可靠性问题都使该类结构的产品的应用受到了限制。

同时，现代社会对于能源紧张的压力越来越大，所以要求新型的散热装置结构尽量简单和采用被动散热，这就需要所采用的散热装置易加工和制造，更灵活地布局和高效的扩展表面并且尽可能地减少接触热阻。

发明内容

为了克服现有的散热器所存在的缺陷，本发明的目的在于：提供一种适用于发热器件的散热装置，该散热装置所能够解决的技术问题是：(1)不需要借助其它热扩展部件即可以将发热器件所释放的废热高效地扩展到整个散热装置，从而使整个散热装置整体与局部具备几乎接近于等温这样的高效散热；(2).散热装置本身的各个部件之间的接触不会因为物理间隙而出现接触热阻；(3).所设计的结构的工艺相较于传统热管散热器来说更加简单可靠，成本低廉，从而更加适用；(4).该散热装置能够控制住较高热流密度的发热器件的结点温度。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种适用于发热器件的散热装置，包括：吸热组件、散热组件和注液管，所述吸热组件、散热组件形成封闭回路，所述注液管与散热组件或者是吸热组件相通。

进一步的，所述吸热组件包括第一中空壳体，第一封头和第二封头，第一封头在第一中空壳体的一端，并且与发热器件表面接触，所以第一封头的外表面可以是平面或者是与器件表面形状一样的任意面，第二封头在第一中空壳体的另一端并且与中空壳体进行密封。在中空壳体与靠近两端的侧壁上有一一对应的小孔，靠近第一封头的小孔叫回液孔，靠近第二封头的小孔叫排气孔。工作时，器件所产生的热通过表面传递到第一封头，其内的工作介质通过第一封头进行吸热并在低于其正常大气压下的饱和温度下进行剧烈地相变为蒸汽，该饱和蒸汽溢出汽－液界面后汇集在液面上方的蒸汽汇集区域，所以该第一中空壳体内部为饱和的汽-液两相状态，且整个第一中空壳体接近等温状态；

所述散热组件包括第二中空壳体，第二中空壳体通道的外表面可以根据需要安排适当的扩展表面以增强其散热能力，第二中空壳体的两端弯折后分别与吸热组件的回液孔和排气孔相连接并且密封。工作时，从吸热组件内部的汽-液界面溢出的蒸汽在其蒸汽汇集区域内的排气孔进入到散热组件内，在散热组件内部的蒸汽通过壳体内壁面相变释放热，该热通过散热组件的壳体和外部的扩展表面释放到外部环境进行热交换；

所述注液管为一定壁厚的金属或者是非金属材料管，该管可以与某一第二中空壳体相通，也可以与第一中空壳体相通，当整个系统在连接处都处于密封好之后便通过注液管进行充填一定量的工作介质和抽真空，最后对注液管进行夹断和密封。

所述的吸热组件和散热组件的内壁为光滑的，或者为螺纹槽、粉末烧结毛细、丝网或者是其它凹凸相间的强化物理相变的扩展表面毛细结构。