[发明专利]一种复合吸液芯式热管散热器

说明书

技术领域

本发明涉及一种散热器，具体涉及一种复合吸液芯式热管散热器。

背景技术

随着大功率电子器件的出现和超高集成度电子元器件向高速、高频和高功率化方向发展，电子器件的发热量越来越大，热流密度和表面温度越来越高，影响了器件的可靠性和使用寿命，对散热提出了更高的要求。现有相变散热器工质液化后回流速度慢，不能满足目前的散热需求。

发明内容

本发明针对以上问题的提出，而研究设计一种复合吸液芯式热管散热器。本发明采用的技术手段如下：

一种复合吸液芯式热管散热器，包括基板、热管和设置于热管外侧的散热翅片，所述基板内部设有蒸发腔，所述热管包括热管主体，所述热管主体的内壁上设有沟槽，相邻沟槽之间形成凸起，所述热管主体的内壁上铺设有茸状翅纤维层Ⅰ，所述茸状翅纤维Ⅰ为表面上具有不规则凸起和/或凹坑并且具有茸状翅片结构的金属纤维，所述热管的内部空间与蒸发腔连通，且所述热管的内部空间与蒸发腔共同形成密闭的相变换热腔。

进一步地，所述蒸发腔的内壁上铺设有茸状翅纤维层Ⅱ，所述茸状翅纤维Ⅱ为表面上具有不规则凸起和/或凹坑并且具有茸状翅片结构的金属纤维。

进一步地，所述蒸发腔的顶部和底部之间设有支撑结构，所述支撑结构为支撑柱或支撑筋板，所述支撑结构的表面上铺设有茸状翅纤维层Ⅲ，所述茸状翅纤维层Ⅰ与茸状翅纤维层Ⅱ的孔隙相互连通，所述茸状翅纤维层Ⅱ与茸状翅纤维层Ⅲ的孔隙相互连通，所述茸状翅纤维Ⅲ为表面上具有不规则凸起和/或凹坑并且具有茸状翅片结构的金属纤维。

进一步地，所述茸状翅纤维层Ⅰ、茸状翅纤维层Ⅱ和茸状翅纤维层Ⅲ分别定向铺设或杂乱铺设于热管主体的内壁、蒸发腔的内壁以及支撑结构的外壁上，所述茸状翅纤维层Ⅰ、茸状翅纤维层Ⅱ和茸状翅纤维层Ⅲ分别烧结于其所依附的壁面上，在茸状翅纤维之间以及茸状翅纤维与其所依附的壁面之间形成烧结颈。

进一步地，所述茸状翅纤维层Ⅰ为定向铺设，铺设方向为平行于热管轴向或与热管轴向呈一定角度，所述沟槽为平行于热管轴向或与热管轴向呈一定角度的纵向凹槽。

进一步地，所述茸状翅纤维层的纤维直径为100～200μm，所述茸状翅纤维层的孔隙率为60％～90％，所述沟槽的宽度为0.1～0.2㎜，所述沟槽的深度为0.2～0.3㎜。

进一步地，所述茸状翅纤维层的纤维直径为150μm，所述沟槽的宽度小于或等于茸状翅纤维层的纤维直径。

进一步地，所述热管主体的内壁周向上的沟槽数量为30～70，所述沟槽由犁切-挤压成形法制成。

进一步地，所述散热翅片为板片状翅片，所述散热翅片上设有与热管外部轮廓相匹配的通孔，所述通孔套于所述热管上并通过胀管工艺固定在热管上。

进一步地，所述基板上设有与蒸发腔连通的工质灌注口。

与现有技术比较，本发明所述的复合吸液芯式热管散热器具有以下优点：

1、蒸发腔内部烧结茸状翅纤维层，能够保证回流工质快速充满蒸发腔内部，使蒸发腔中的工质的均匀分布，以避免蒸发腔局部温度过高；

2、蒸发腔内部均匀分布的支撑柱或支撑筋板结构，连接蒸发腔的上下表面，以避免抽真空、灌注工质过程中蒸发腔的凹陷，或者散热器在工作过程中受力发生变形；另外，支撑柱或支撑筋板表面的辅助茸状翅纤维层Ⅲ可以加快液态工质从蒸发腔的顶部回流至底部，使液态工质快速均匀分布于蒸发腔内；

3、热管内部的茸状翅纤维层和沟槽组成的复合式吸液芯可以加快汽态工质的快速冷凝和液态工质的快速回流，有效增强了热管的传热性能，弥补了沟槽式热管极限功率较低的不足；同时克服了铜粉烧结式吸液芯重量较重、使用过程中铜粉会因振动出现脱落现象，提高了产品可靠性；

4、散热翅片套装在热管上，增大散热表面积，提高散热效率。

附图说明

图1是本发明实施例的结构示意图。

图2是图1的A-A剖视图。

图3是本发明实施例所述的热管的剖面示意图。

图4是本发明实施例所述的茸状翅纤维的扫描电镜图。

图5是图4的A处放大5倍的扫描电镜图。

具体实施方式