[发明专利]散热装置及其制造方法

说明书

本申请提供一种散热装置及其制造方法，涉及硬件散热技术领域，可以应用在智能汽车、自动驾驶汽车、网联汽车或电动汽车配置的小型计算设备上。该散热装置包括：顶部层、多个热虹吸平板PTS结构和底部基板，其中，PTS结构设置于顶部层和底部基板之间且垂直于顶部层和底部基板，PTS结构的由侧壁围合而成的第二空腔通过顶部层的第一空腔连通；第二空腔内装有制冷剂。该散热装置利用PTS结构这种特殊的散热结构，可以显著提高散热装置的散热效果。此外，由于每个PTS结构的空腔是连通的，能够使得各个PTS结构的空腔内的蒸汽温度趋于一致，可以有效提高散热装置的散热性能。

技术领域

本申请涉及硬件散热技术领域，并且更具体地，涉及一种散热装置及其制造方法。

背景技术

随着汽车智能技术的不断发展，各种电子设备被应用于车辆当中，尤其对于自动驾驶的车辆，涉及的智能设备/系统很多，而这些电子设备在工作过程中的散热问题就因此凸显了出来。传统的车载散热器通常有一个具有防尘、防水、防腐的铝散热器，一些功耗较低的电子设备可以采用自然散热，而对于一些功耗较高的电子设备则会采用风冷散热。但是随着电子设备的智能化，车辆内电子设备的功耗增大了数十倍，而传统的车载散热器的换热面积明显不足。如果想要增加散热器的换热面积就需要增加散热器翅片的高度，然而翅片越高，翅片根部到顶部的温差就越大，翅片顶部区域的换热效果非常差，导致翅片的整体利用效率较差，达不到满足需求的散热效果。

因此，如何有效提高散热器的散热效果是亟待解决的问题。

发明内容

本申请提供一种散热装置及其制造方法，能够有效提高散热装置的散热效果。

第一方面，提供了散热装置，该散热装置包括：顶部层、多个热虹吸平板PTS结构和底部基板，其中，顶部层与底部基板平行设置，PTS结构设置于顶部层和底部基板之间且垂直于底部基板，PTS结构的第一端固定在底部基板的朝向顶部层的表面；顶部层包括第一盖板、第二盖板以及位于第一盖板与第二盖板之间的第一空腔；PTS结构包括侧壁和由侧壁围合而成的第二空腔，侧壁与第二盖板连接，并使得多个PTS结构的第二空腔通过第一空腔连通；第二空腔内装有制冷剂；侧壁和底部基板是利用具有导热性的金属材料制成的。

在本申请技术方案中，利用PTS结构这种特殊的散热结构，采用两相换热的方式进行散热，PTS结构在高度方向(从底部基板到顶部层的方向)的等效导热系数(约为1000W/mk至20000W/mk)远大于传统风冷金属翅片的导热系数(约为100W/mk至200W/mk)，因此可以显著提高散热装置的散热效果。其次，散热装置的PTS结构的顶部端(与顶部层连接的一端)的温度和底部端(与底部基板连接的一端)的温度的差值较小，换热效果更好。此外，由于每个PTS结构的空腔是连通的，能够使得各个PTS结构的空腔内的蒸汽温度趋于一致，可以有效提高散热装置的散热性能。由于导热系数高，还可以在满足散热需求的前提下，减小散热装置的体积，使得散热装置更容易被集成在需要散热的电子设备中。

由于本申请实施例的散热装置是通过相变实现换热的，与传统风冷相比噪声很小，更适用于汽车等相对密闭的环境，提高用户的使用舒适度。其次，本申请实施例的散热装置是利用铝薄片等金属材料制成，在具有同等散热效果的前提下，重量远轻于传统风冷散热器。此外，由于本申请实施例的散热装置对于金属材料的导热性要求远低于传统风冷散热器，所以可以选取相对经济的金属材料制作，从而有效降低成本。

需要说明的是，在本申请实施例中，也可以不利用第一盖板和第二盖板散热，在这种情况下，甚至可以不要求第一盖板和第二盖板具有导热性，它们也可以不采用金属材料。因此在这种情况下，蒸汽上升过程中主要与侧壁的壁面进行热交换。但为了进一步提高散热效果，可以使得顶部层也可以用来散热，具体而言使得第一盖板和第二盖板可以用来散热。

结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，顶部层是利用具有导热性的金属材料制成的。