[发明专利]一种异质均温器件

说明书

本发明涉及异质均温器件，包括两块平面均温板和柔性软连接部分。均温板由依次连接的上壳板、吸液芯和下壳板组成，上壳板和下壳板之间构成封闭空间，吸液芯位于封闭空间内，密封空间内为真空状态且填有工质。均温板之间由柔性软连接相连。上壳板、下壳板采用柔性导热材料，吸液芯采用柔性多孔材料，柔性软连接为金属或碳质的膜材、线材。本发明克服传统均温板柔性差的缺点，可用于柔性电子、可折叠电子产品的热管理。

技术领域

本发明涉及热管理装置领域，尤其涉及一种异质均温器件。

背景技术

随着微电子集成与组装技术的飞速发展以及高功率密度元器件的大规模使用，电子产品的热流密度变得越来越大，严重影响其质量稳定性和使用寿命，因此需要发展高效的热管理系统。另一方面，近年来出现的可穿戴电子设备、柔性显示器、可折叠手、笔记本电脑等产品，除了要求热管理系统高效均温散热之外，还需要其能够适应复杂的装配环境，具有一定的柔性，可以反复弯曲甚至折叠。

现有的主流均温板大多数为平面刚性结构，难以满足需要反复弯曲的可穿戴设备、柔性显示器、可折叠手机、笔记本电脑等应用场景。通过降低壳板厚度赋予均温热板一定的柔性，但是降低壳板厚度严重影响了真空均温板的降温效率，且仍旧不能真正解决柔性问题，其柔性差，形变量低，耐疲劳性差，形变后难以恢复到初始状态，因此现在市场上的柔性显示器、可折叠手机及笔记本电脑等均未采用该方法。

另外，有些采用同质柔性材料，例如现有的柔性石墨导热膜或石墨烯导热膜，然而商品化的石墨膜或石墨烯膜通常是制成平面散热贴片的形式来使用，并没有发挥出其柔性功能；同时，由于石墨膜或石墨烯膜厚度低、热通量小、垂直方式导热率低，难以满足大功率高热流密度电子器件产品的使用要求。

华为最新款MateBook笔记本电脑，采用了真空均温板和石墨散热贴片相结合的方式。通过超导面积超薄真空均温板、导热转轴与石墨散热贴片的组合，实现了将笔记本电脑芯片的热量导向屏幕外壳。然而，所用华为所采用的转轴和真空均温板以及石墨散热贴片之间是通过导热硅脂连接在一起，虽然能在一定程度上降低连接端口的界面热阻，但是导热硅脂的导热率低，使用寿命较短，随着使用时间的延长，导热硅脂的功效会急剧下降，从而严重影响笔记本电脑整体的降温效果。

因此，获得一种高效、均匀散热、可折叠的均温板，是当前一直渴望但是始终未能获得成功的技术难题。

发明内容

本申请克服了当前一直渴望但是始终未能获得成功的技术难题，提供一种高效、均匀散热、可折叠的异质均温器件。

作为本发明的一方面，本发明通过热导率在200W/mK以上的柔性软连接实现两个以上刚性热传导主体(均温板)之间的高效热量传递，使得两个均温板之间具有一体同质的均温效果。

作为本发明的另一方面，本发明基于多点分布的均温板进行散热，解决了现有的石墨膜等散热膜的热通量小、垂直导热率低等问题。

本申请中所述的异质，并不是仅仅指材料本身不同，也是指不同的质地，也就是说，相同材料，通过不同的制造工艺形成的不同质地的产品，也构成本申请的“异质”，例如，铜片和铜箔属于本申请的异质。当然，不同材料之间也构成本申请的“异质”，例如，铜片和石墨烯膜。

热导率在200W/mK以上的柔性材料，基本都适用于本发明，包括但不限于二维膜状材料和由一维线状材料组成的结构。热导率在200W/mK以上的柔性材料为本领域的现有技术和现有产品。

本申请中所述的热导率在200W/mK以上的柔性软连接可以为二维膜状材料，包括但不限于金属箔(铜箔、金箔、银箔、铝箔等)、碳质膜(石墨膜、石墨烯膜、人工合成石墨膜等)。为了保证连接强度和使用寿命，这种用于柔性软连接的二维膜状材料一般选用力学强度大于20MPa，模量介于10～200GPa，耐弯折次数不低于1万次。