[发明专利]一种环路均热板

说明书

技术领域

本发明涉及电子元器件散热，具体为一种用于集成芯片散热的环路均热板。

背景技术

智能化设备、物联网的发展加速了芯片的性能要求，高度集成化的芯片上会伴随较高的热流密度，严重影响设备的响应速率。然而仅在在芯片上增设风扇、散热翅片的单相冷却技术已经不能满足现存芯片高热流密度的问题。相比传统的风冷技术、液冷技术，相变传热技术是目前研究最为广泛的热控制技术之一，尤其借助液态工质蒸发与冷凝的均热板技术，由其组成的复合散热模组，可广泛应用于笔记本，移动设备等高功耗电子元器件散热场合。

均热板是一种利用工质相变传热性质的元件，同时，也是一种基于传统热管演变而成的平板式热管，具有结构简单，安装方便，质量轻等优点。但面临几百瓦数的高功率芯片散热问题时，在均热板盖上方设置铝制翅片，或仅改变均热板的内部结构所形成的冷式散热设备已不能满足与之相对应的散热要求，极高的热流密度会使大量的热量仍聚集在热板中央及延边区域，较低的传热效率将进一步加剧芯片的热负荷，加大电子元器件被烧毁的风险。

发明内容

本发明的目的为解决上述存在的技术问题，提供一种结构简单，成本低、通用性更高，尤其适合高热流密度场合的环路均热板。

为实现此目的，本发明采用的技术方案是：

一种环路均热板，包括盖板和底板，所述的盖板固定在底板上，所述盖板和底板之间形成一密闭真空的板式壳体，所述板式壳体内填充有液态工质，所述板式壳体内设有第一毛细结构层和第二毛细结构层，所述第一毛细结构层和第二毛细结构层之间形成一蒸发腔室，所述第一毛细结构层和第二毛细结构层之间设有垂直排列多个支撑结构；所述板式壳体上设有至少一条可容纳工质流动的环路组件，所述的环路组件与蒸发腔室相通。

作为本发明进一步优选，上述的一种环路均热板，所述的底板上设有一凹陷的腔室，所述盖板位于腔室上方，并且盖板与底板焊接为一体；所述的第一毛细结构层固定于底板上底面，所述的第二毛细结构层固定于盖板下底面。

作为本发明进一步优选，上述的一种环路均热板，所述的支撑结构包括铜柱，所述的铜柱包裹有多个铜粉环。

作为本发明进一步优选，上述的一种环路均热板，所述的第一毛细结构层上方开有多个倾斜的凹槽。

作为本发明进一步优选，上述的一种环路均热板，所述的环路组件有三组，每组工作组件均包括一蒸汽段管体和一液体段管体，所述的蒸汽段管体和液体段管体之间通过冷凝单元相连通。

作为本发明进一步优选，上述的一种环路均热板，所述的第一毛细结构层采用粉末目数为80~120的铜粉末烧结而成的；所述的第二毛细结构层采用粉末目数为120~150的铜粉末烧结而成的。

作为本发明进一步优选，上述的一种环路均热板，所述的板式壳体上设有与蒸汽段管体相适配的蒸汽管接口，与液体段管体相适配的液体管接口，所述的蒸汽段管体与蒸汽管接口相焊接，所述的液体段管体与液体管接口相焊接。

作为本发明进一步优选，上述的一种环路均热板，所述的液体段管体的出口端内腔设有第三毛细结构层，所述的第三毛细结构层采用粉末目数为80~150的铜粉末烧结而成的。

作为本发明进一步优选，上述的一种环路均热板，所述的液体段管体的内腔设有采用铜粉末烧结而成的第四毛细结构层层。

作为本发明进一步优选，上述的一种环路均热板，所述的蒸汽段管体和液体段管体均为绕性金属波纹管或螺旋状铜管或者管状铜管，所述的冷凝单元为扁平状的金属管或者风冷式冷凝单元或者水冷式冷凝单元。

本发明相比现有技术具有如下有益效果：

1、本发明提供的技术方案内设有的多条环路组件，为蒸汽提供更多热扩散流道，热蒸汽通过外部较冷的管段释放潜热，实现快速冷凝。由此，大大提高装置内部的液态工质的蒸发量和冷凝回流量，进一步缓解芯片严重的热负荷问题。

2、本发明提供的技术方案在环路组件的液体段管体出口端设置有一小段毛细结构层，一方面，为回流的冷凝液体提供较强的毛细力，提高液体回流速度。另一方面，防止蒸发腔室内的蒸汽向液体管段蓄积，阻塞回流液体，确保本装置的流动工质向单一方向循环传热。

3、本发明提供的技术方案的蒸汽段管体和液体段管体均为绕性金属波纹管采用可绕性的金属波纹管，使得蒸发管段和液体管段可根据电子元器件的安装布局而进行随意曲折，安装方式变得更为灵活、便捷，拓宽了本装置的适用场合，有效避免了了管体折断，增加了产品的寿命。