[发明专利]一种热管均热板及其制作方法

说明书

技术领域

本发明属于微型电子器件的散热装置，具体涉及一种热管均热板及其制作方法。

背景技术

随着微电子技术的快速发展，以及芯片的集成度和性能不断提高，越来越多的大功率芯片的散热量具有持续增高的趋势。芯片运行时产生的热量如果无法及时散去将影响其工作稳定性，减少平均无故障时间，严重时将会烧毁芯片。同时，芯片中不同功能模块的晶体管的活动会造成高度不均匀的热量产生，进而导致芯片中出现随时间和空间变化的热点区域，热点会给芯片带来更大的破坏。但是芯片微型化、集成化的趋势不会改变，芯片所面临的散热问题也会日益严重。

为了解决以上问题，热管均热板被广泛应用到高热流密度芯片散热技术领域。热管均热板是一种被动器件，是一个平且薄的二维热管，热量从均热板中央的一小区域传入。该热量使工质蒸发，蒸汽从均热板的中央向各个方向移动。随着蒸汽到达包括其顶板在内的均热板中较冷的区域，蒸汽冷凝并被吸液芯结构吸收，而后被输送回热源区域。

目前，热管均热板已有多种形式被提出，现有的热管均热板主要存在以下几方面的问题：毛细结构与外壳内表面的接触热阻过大、支撑结构对蒸汽流动阻碍以及毛细力不足或毛细力过大造成渗透性差。这些问题最终会使得热管均热板的散热能力变差。

针对上述现有热管均热板存在的问题，研发出一种热传导效能更佳的热管均热板，已成为相关业界需加以思索突破的目标。

发明内容

本发明的目的是解决上述问题，提供一种传热性能好、散热能力强的热管均热板。

本发明的另一目的是提供一种制作上述热管均热板的方法。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种热管均热板，包括上盖、底盒以及多孔毛细芯组件，所述上盖和底盒形成密封的封装腔体，所述多孔毛细芯组件位于封装腔体中部，其包括分别与上盖下表面和底盒上表面相连接的第一多孔毛细芯和第二多孔毛细芯，所述上盖下表面和底盒上表面分别设有第一槽道和第二槽道，所述第一槽道和第二槽道分别分布于第一多孔毛细芯和第二多孔毛细芯的左右两侧，所述封装腔体内部抽成真空并注有工质。

优选地，所述第一多孔毛细芯上具有凸起，所述凸起与第一多孔毛细芯一体形成，并与第二多孔毛细芯相接触。

优选地，所述第一多孔毛细芯的高度等于或大于第一槽道的高度。

优选地，所述第二多孔毛细芯的高度等于或大于第二槽道的高度。

优选地，所述第一多孔毛细芯和第二多孔毛细芯均为金属丝网或泡沫金属。

优选地，所述第二多孔毛细芯的孔径小于第一多孔毛细芯。

优选地，所述第一槽道和第二槽道形状采用矩形、梯形、三角形或柱状。

一种用于上述热管均热板的制作方法，包括以下步骤：

(1)制作上盖和底盒：采用机械加工制作分别具有第一槽道的上盖和具有第二槽道的底盒；

(2)制作第一多孔毛细芯和第二多孔毛细芯：通过粉末烧结或编织丝网制成第一多孔毛细芯和第二多孔毛细芯；

(3)固定第一多孔毛细芯和第二多孔毛细芯：采用焊接或直接烧结的方式将第一多孔毛细芯和第二多孔毛细芯分别固定在上盖下表面的中部和底盒上表面的中部；

(4)清洗及腔体密封焊接：对上盖、底盒、第一多孔毛细芯和第二多孔毛细芯进行表面清洗，清洗后将上盖和底盒的结合面处采用焊接方式形成密封的封装腔体；

(5)注液及密封：对封装腔体的内部抽真空，注入工质后进行密封处理。

优选的，所述第一多孔毛细芯上具有凸起，所述凸起与第一多孔毛细芯一体形成，并与第二多孔毛细芯相接触。

本发明具有如下有益效果：

1、本发明中的多孔毛细芯结构是特殊设计的，其厚度、孔隙率以及孔径等可以根据芯片的散热需求进行优化，此外，作为冷凝工质回流通道的第一槽道和第二槽道，其高度和宽度也可根据芯片的散热需求进行相应的改变；

2、第一多孔毛细芯上具有凸起，该凸起接触第二多孔毛细芯，作为上盖1和底盒2之间的支撑结构，由于其结构并不大，所以不会对蒸汽流动产生阻碍，同时凸起作为第一多孔毛细芯上一部分，其同样为毛细结构，加速工质回流；

3、工质冷凝后，可同时通过第一槽道、第二槽道以及多孔毛细芯组件所构成的两个路径快速回流到芯片所对应的封装腔体内部下表面，工质的回流效率高，有效提高工作效率。

4、本发明提供的热管均热板制作方法，简单便于操作，适合规模化生产，易于在业内推广。

附图说明

图1是本发明热管均热板的结构示意图；