[实用新型]一种超薄均热板超亲水微纳米结构吸液芯

说明书

本实用新型公开了一种超薄均热板超亲水微纳米结构吸液芯，包括吸液芯和均热板盖板，所述吸液芯直接制备于所述均热板盖板上；所述吸液芯由周期分布的微米列阵以及其四周通道构成；所述微米列阵表面以及其四周所述通道表面均密集分布有纳米级亚结构，三者构成含有丰富微空腔的微纳米全覆盖结构；所述微纳米全覆盖结构的表面设有高表面能氧化物涂层。本实用新型该超薄均热板超亲水微纳米结构吸液芯结构一致性好，稳定性高，综合性能好，能达到最低的热管厚度和最优的散热效果。

技术领域

本实用新型涉及面向各种超薄热管和均热板的吸液芯，尤其是基于超亲水微纳米结构的高性能吸液芯，属于热管技术领域。

背景技术

随着微电子技术和电子信息产业的飞速发展，各种电子设备及器件，尤其是以智能手机和平板电脑为代表的超薄移动设备，不断朝着高性能、集成化、小型化与轻薄化的方向发展，更高的芯片热流密度、更小的散热空间、更加困难的散热条件，对散热装置的散热能力和进一步小型化提出了更高的要求，针对高热流密度的散热问题成为了制约电子设备进一步发展的关键限制因素之一。

均热板(VC)和热管(为方便，下文所述均热板均包含热管，本专利所述均热板也均包含热管)作为一种基于沸腾相变传热的高效两相传热装置，因其优异的导热性、良好的等温性和可靠性，在智能手机、笔记本电脑等电子器件中广泛应用。随着电子设备的日益轻薄化，超薄热管也成为狭小空间内散热的有效手段和首选解决方案。超薄热管一般由管体、密封头、吸液芯和工作介质组成，其主体结构包括蒸发段、绝热段、冷凝段和密封壳体。在蒸发段液态水吸收芯片工作产生的热量而蒸发成蒸汽，经过绝热段蒸汽通道气相传输到达冷凝段，经由冷凝段放热将蒸汽还原回液态水，再回流到蒸发段不断往返循环，将芯片热量快速散发出去。热管的传热性能、传热效率和传热极限主要取决于吸液芯提供的毛细压力和液体在吸液芯内的渗透回流速率。传统吸液芯主要有丝网吸液芯、粉末/纤维烧结吸液芯、沟槽吸液芯和复合吸液芯等。超薄热管所要求吸液芯的厚度也在不断降低，导致其内部气-液高速对流引起的界面剪切力增大、传热能力下降。目前主要有两个发展方向：一是对传统吸液芯进行优化以适应超薄热管的要求，如采用化学沉积和烧结制备的烧结铜网芯，或将丝网、沟槽与粉末烧结为一体的复合吸液芯结构，这类方法提高了超薄热管制造工艺的复杂性和成本，难以进一步降低厚度。第二类方法是采用诸如反应离子刻蚀、电火花加工、电解加工、表面镀膜等刻蚀方法在超薄热管内壁上制备吸液结构，这些方法工艺较为复杂，造价较为昂贵，对环境不够友好。激光加工具有灵活、非接触加工的特点，能加工出复杂的、具有一定粗糙度的毛细结构，是一种有前途的制备吸液芯的方法，近年比较活跃，如用纳秒激光在热管壁上雕刻出横纵交错的细小沟槽、用纳秒激光在铝基板凹槽面内相互交替分布扫描出具有茸毛形貌的连续毛细的超疏水和超亲水结构，用激光在铜板上加工出针翅和沟槽结构、用纳秒激光制备斜坡沟槽毛细结构、不等宽微槽结构、高深宽的复合沟槽结构等等。

上述各种方法制备的吸液芯，可用于一般厚度的热管，当热管厚度低于0.4mm时，其毛细性能将显著下降、水阻和气阻显著提高，传热效率迅速下降,一般的吸液芯难以满足需求。

因此，如何提供一种性能更佳的超薄均热板超亲水微纳米结构吸液芯是本领域亟需解决的技术问题之一。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供了一种超薄均热板超亲水微纳米结构吸液芯，以此解决超薄均热板的高毛细力、高渗透率吸液芯的制备问题，已有专利虽也涉及纳秒激光处理、沟槽结构和超亲水处理，但均无涉及实现超亲水的微纳米结构，也没有提供吸液芯的毛细力和渗透率数据。

为解决上述技术问题，本实用新型采取了如下技术方案：

一种超薄均热板超亲水微纳米结构吸液芯，包括吸液芯和均热板盖板，所述吸液芯直接制备于所述均热板盖板上；

所述吸液芯由周期分布的微米列阵以及其四周通道构成；所述微米列阵表面以及其四周所述通道表面均密集分布有纳米级亚结构，三者构成含有丰富微空腔的微纳米全覆盖结构；所述微纳米全覆盖结构的表面设有高表面能氧化物涂层。