一种均热板及其制备模具和方法与流程

本发明涉及散热装置，特别涉及一种均热板及其制备模具和方法。

背景技术：

1、随着新能源汽车、航空航天、5g通信等领域的快速发展，产品设备不断向高性能、高集成和微型化发展，导致单位热流密度急剧增加。产品内部热量无法及时排出严重影响产品性能和寿命，严重时还将导致直接烧毁。因此，如何降低电子产品内部热流密度尤为重要。热管作为气液相变元件广泛应用大功率电子元器件热管理，然后由于传热空间和接触面积的限制，热管仅能实现一维导热。均热板将热管由一维传热转变为二维传热，解决了传热空间和接触面积限制问题。

2、但是，随着电子产品不断向高性能、功能集成和微型化(小、轻、薄)趋势发展，热流密度越来越高，散热需求持续增长。为了改善电子设备的散热问题，目前均热板的毛细芯主要由烧结粉末、铜网或者两者的复合体组成，由于均热板除了上下两层盖板之外，还需要增加毛细芯层及一层中间空腔层，整体结构厚度较大，不利于均热板的薄型化，限制了吸液芯在超薄化均热板中的应用和发展。

技术实现思路

1、基于此，本发明的目的在于克服现有技术的缺陷或不足，提供一种均热板及其制备模具和方法。

2、本发明提供一种均热板，其特征在于，包括上壳板、下壳板、支撑框、第一吸液芯和第二吸液芯；所述下壳板与上壳板相对设置，且所述下壳板与上壳板的边缘在侧面通过所述支撑框连接并围合形成一空腔，所述空腔内存有循环工质；所述空腔包括沿所述均热板的延伸方向依次设置的蒸发区和冷凝区；在所述蒸发区侧的所述下壳板内表面上间隔设置有多个纵向延伸的所述第一吸液芯；在所述冷凝区侧的所述下壳板内表面上设置所述第二吸液芯；所述第二吸液芯包括多个相互平行的第一凸起部，所述第一凸起部自所述冷凝区远离所述蒸发区的一端向靠近所述蒸发区的一端延伸，相邻所述第一凸起部之间以及所述支撑框与邻近所述第一凸起部之间均形成有第一沟槽。

3、与现有技术相比，本发明的均热板，将存有循环工质的空腔进行蒸发区和冷凝区的划分，扩大了蒸发区与冷凝区的温差；根据不同区域的功能分别配置结构不同的第一吸液芯和第二吸液芯：在蒸发区配置第一吸液芯提高了蒸发区由下到上的传热和传质效果，在冷凝区设置第二吸液芯将冷凝后的循环工质带回蒸发区，形成循环工质回流路径，可整体提高散热效果的同时，实现均热板厚度的减薄。

4、进一步，所述第一吸液芯外侧壁设置凹槽，以增大第一吸液芯的比表面积，提高传热传质效果。

5、进一步，所述第一沟槽为微米级毛细槽，利用毛细力能将所述冷凝区内冷凝放热后的液态循环工质快速吸入到所述第二吸液芯的第一沟槽内，加快循环工质回流。

6、进一步，所述第二吸液芯还包括多个相互平行的第二凸起部，所述第二凸起部设置在所述第一沟槽内，所述第二凸起部自所述冷凝区远离所述蒸发区的一端向靠近所述蒸发区的一端延伸，相邻所述第二凸起部之间以及所述第二凸起部与邻近所述第一凸起部之间均形成有第二沟槽；所述第二沟槽的深度小于所述第一沟槽。设置第一沟槽可保证沟槽有一定的深宽比，使循环工质在纵向快速回流，在第一沟槽的基础上内设第二沟槽，可预留更大空间的冷凝区，减小冷凝区的蒸汽阻力。

7、进一步，所述第一吸液芯和第二吸液芯采用粉末烧结而成，微观外表面为多孔结构，增强表面亲水能力的同时进一步增大比表面积，提高传热传质效果。

8、本发明还提供均热板的制备模具，所述模具由若干片状模具单元堆叠而成；单个所述片状模具单元包括位于顶部的功能部，所述功能部包括沿延伸方向依次设置的第一吸液芯功能单元和第二吸液芯功能单元；若干所述片状模具单元堆叠固定后，若干所述第一吸液芯功能单元形成有若干个第一吸液芯反结构，若干所述第二吸液芯功能单元形成第二吸液芯反结构；所述第一吸液芯反结构为与所述第一吸液芯形状相反且适配的凹槽结构，所述第二吸液芯反结构为与所述第二吸液芯形状相反且适配的凹槽结构。

9、进一步，单个所述片状模具单元还包括与连接于所述功能部下方的支承部，所述支承部设有连接孔；若干所述片状模具单元堆叠固定后，若干所述连接孔形成用于固定连接若干所述片状模具单元的连接通孔。

10、与现有技术相比，本发明的均热板的制备模具，具有低精度简单形状构成复杂高精度模具的特点，所述片状模具单元可以重复使用，堆叠成不同形状，可使最终制得的吸液芯结构不同，本发明的制备模具结构简单，同时避免一种模具只能实现一种结果，制造成本低。同时，当模具某个位置发生损失时，只需要更换相应的所述片状模具单元，而不需要整个模具报废，维修成本低。

11、本发明还提供均热板的制备方法，包括以下步骤：

12、s1、使用软件对所述模具进行模型设计，得到模具模型；

13、s2、使用软件对步骤s1所述模具模型进行切片处理，得到若干个片状模具单元模型；

14、s3、根据步骤s2所述若干个片状模具单元模型，激光切割出每个所述片状模具单元，将所述片状模具单元按顺序堆叠固定，得到与所述模具模型匹配的所述模具；

15、s4、将所述下壳板和步骤3所述模具进行高温粉末烧结，脱模后，得到上面烧结有所述第一吸液芯和第二吸液芯的所述下壳板；

16、s5、对所述支撑框、上壳板和步骤s4所述下壳板之间进行密封固定，得到均热板；

17、s6、对所述均热板进行注液、除气处理。

18、与现有技术相比，本发明的均热板制备方法，基于积分思想将微米级、结构复杂、大深宽比的三维吸液芯制备转化为简单形状的二维薄片切割堆叠以及常规的高温粉末烧结工作，降低了微米级吸液芯制备难度以及对昂贵制造设备的依赖；实现了不同结构的吸液芯一体化烧结，简化了均热板制备流程；薄片可以重复使用，堆叠成不同形状，降低了均热板的制造成本。

19、进一步，步骤s2所述切片具体为沿所述模具模型的延伸方向进行切片。

20、进一步，步骤s2所述切片和步骤s3所述激光切割的精度为微米级，微米级精度能确保制备得到的吸液芯具有较好的传热传质性能。

21、为了更好地理解和实施，下面结合附图详细说明本发明。

技术特征：

1.一种均热板，其特征在于，包括上壳板、下壳板、支撑框、第一吸液芯和第二吸液芯；所述下壳板与上壳板相对设置，且所述下壳板与上壳板的边缘在侧面通过所述支撑框连接并围合形成一空腔，所述空腔内存有循环工质；所述空腔包括沿所述均热板的延伸方向依次设置的蒸发区和冷凝区；在所述蒸发区侧的所述下壳板内表面上间隔设置有多个纵向延伸的所述第一吸液芯；在所述冷凝区侧的所述下壳板内表面上设置所述第二吸液芯；所述第二吸液芯包括多个相互平行的第一凸起部，所述第一凸起部自所述冷凝区远离所述蒸发区的一端向靠近所述蒸发区的一端延伸，相邻所述第一凸起部之间以及所述支撑框与邻近所述第一凸起部之间均形成有第一沟槽。

2.根据权利要求1所述的均热板，其特征在于，所述第一吸液芯外侧壁设置凹槽。

3.根据权利要求1所述的均热板，其特征在于，所述第一沟槽为微米级毛细槽。

4.根据权利要求3所述的均热板，其特征在于，所述第二吸液芯还包括多个相互平行的第二凸起部，所述第二凸起部设置在所述第一沟槽内，所述第二凸起部自所述冷凝区远离所述蒸发区的一端向靠近所述蒸发区的一端延伸，相邻所述第二凸起部之间以及所述第二凸起部与邻近所述第一凸起部之间均形成有第二沟槽；所述第二沟槽的深度小于所述第一沟槽。

5.根据权利要求4所述的均热板，其特征在于，所述第一吸液芯和第二吸液芯采用粉末烧结而成，微观外表面为多孔结构。

6.一种如权利要求1～5任一所述均热板的制备模具，其特征在于，所述模具由若干片状模具单元堆叠而成；单个所述片状模具单元包括位于顶部的功能部，所述功能部包括沿延伸方向依次设置的第一吸液芯功能单元和第二吸液芯功能单元；若干所述片状模具单元堆叠固定后，若干所述第一吸液芯功能单元形成有若干个第一吸液芯反结构，若干所述第二吸液芯功能单元形成第二吸液芯反结构；所述第一吸液芯反结构为与所述第一吸液芯形状相反且适配的凹槽结构，所述第二吸液芯反结构为与所述第二吸液芯形状相反且适配的凹槽结构。

7.根据权利要求6所述的模具，其特征在于，单个所述片状模具单元还包括与连接于所述功能部下方的支承部，所述支承部设有连接孔；若干所述片状模具单元堆叠固定后，若干所述连接孔形成用于固定连接若干所述片状模具单元的连接通孔。

8.一种均热板的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，步骤s2所述切片具体为沿所述模具模型的延伸方向进行切片。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，步骤s2所述切片和步骤s3所述激光切割的精度为微米级。

技术总结本发明涉及一种均热板，包括上壳板、下壳板、支撑框、第一吸液芯和第二吸液芯；所述下壳板与上壳板相对设置，且所述下壳板与上壳板的边缘在侧面通过所述支撑框连接并围合形成一空腔，所述空腔包括沿所述均热板的延伸方向依次设置的蒸发区和冷凝区；在所述蒸发区侧的所述下壳板内表面上间隔设置有多个纵向延伸的所述第一吸液芯；在所述冷凝区侧的所述下壳板内表面上设置所述第二吸液芯；所述第二吸液芯包括多个相互平行的第一凸起部，形成第一沟槽。本发明的均热板将循环工质的空腔进行蒸发区和冷凝区的划分，增加蒸发区与冷凝区的温差；根据该区域功能分别设置不同结构的吸液芯，形成高效率的循环工质回流路径，即提高散热效果又实现厚度减薄。技术研发人员：袁雪鹏,余鹏,梁富业,汤勇,颜才满,梁怡富受保护的技术使用者：珠海德标光电科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/12/2