[发明专利]双面微通道平板脉动热管制备方法及其应用于高功率芯片散热装置

权利要求书

1.一种基于双面微通道平板脉动热管的高功率芯片散热装置，其特征在于，包括双面微通道平板脉动热管(1)，双面微通道平板脉动热管(1)的两个相对的表面分别是蒸发端面和冷凝端面，在蒸发端面和冷凝端面上均设置有相同的微通道，且两个表面上的微通道之间相互连通，在双面微通道平板脉动热管(1)内密封充注工作介质；双面微通道平板脉动热管(1)的蒸发端面上方固定连接散热单元；将芯片固定安装在蒸发端面上，利用工作介质在蒸发端面和冷凝端面的流通实现对芯片的散热。

2.根据权利要求1所述的一种基于双面微通道平板脉动热管的高功率芯片散热装置，其特征在于，所述双面微通道平板脉动热管(1)包括依次连接的上基板(6)、脉动热管板(9)和下基板(7)。

3.根据权利要求2所述的一种基于双面微通道平板脉动热管的高功率芯片散热装置，其特征在于，所述脉动热管板(9)为矩形板；以脉动热管板(9)某一侧表面上的两条对角线为界，将脉动热管板(9)的表面划分为4个三角区域；在每个三角区域中设置多条微通道，微通道与该三角区域的外边沿垂直且每个微通道之间等间距分布；在对角线所在的区域，通过弧形微通道平滑连接相邻两个三角区域内的微通道；在微通道的末端开设有连接孔(8)；连接孔(8)穿透脉动热管板(9)，将脉动热管板(9)两个表面上的微通道连通。

4.根据权利要求3所述的一种基于双面微通道平板脉动热管的高功率芯片散热装置，其特征在于，脉动热管板(9)蒸发端面的中心区域放置芯片，在中心区域范围内的弧形微通道内加工有烧结铜粉微结构；烧结铜粉粒径在10-20微米之间，孔隙率为30％，烧结铜粉的厚度为0.5-0.7毫米。

5.根据权利要求3所述的一种基于双面微通道平板脉动热管的高功率芯片散热装置，其特征在于，脉动热管板(9)冷凝端面的微通道和弧形微通道的表面加工为超疏水表面。

6.根据权利要求1-5中任意一项权利要求所述的一种基于双面微通道平板脉动热管的高功率芯片散热装置，其特征在于，所述散热单元包括散热肋板和散热风扇。

7.根据权利要求6所述的一种基于双面微通道平板脉动热管的高功率芯片散热装置，其特征在于，所述散热肋板包括肋片安装座(10)，在肋片安装座(10)上阵列分布若干针状肋片(2)，肋片安装座(10)与双面微通道平板脉动热管(1)之间通过导热硅脂固定连接。

8.一种制备双面微通道平板脉动热管的方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1，对铜板进行打磨抛光处理；

步骤2，在打磨抛光处理后的铜板的两个相对的表面上加工出相同的微通道；所述微通道是由相邻区域内微通道通过弧形微通道平滑连接形成，且两个表上面的微通道相互连通；

步骤3，对两个表面的微通道进行清洁处理；

步骤4，分别在蒸发端的微通道内烧结铜粉薄层、在冷凝端的微通道内制备成超疏水表面。

9.根据权利要求8所述的一种制备双面微通道平板脉动热管的方法，其特征在于，在蒸发端的微通道内烧结铜粉薄层的方法为：将清洁处理后的蒸发端面置于真空炉中，并将铜粉置于弧形微通道处，加热至1000℃，保温1小时，待真空炉温度冷却至室温后取出，在蒸发端面的弧形微通道内形成烧结铜粉薄层。

10.根据权利要求8所述的一种制备双面微通道平板脉动热管的方法，其特征在于，在冷凝端的微通道内制备成超疏水表面的方法为：

S1，将清洁处理后冷凝端面置于热碱性溶液中进行氧化还原反应；

S2，将经过氧化还原反应后的冷凝端面置于三氯全氟辛基硅烷中，在室温下反应1小时，取出后，用氮气吹干，在冷凝端面形成超疏水表面。