本實(shí)用新型涉及一種散熱器，具體涉及一種熱管散熱器。

背景技術(shù)：

隨著大功率電子器件的出現(xiàn)和超高集成度電子元器件向高速、高頻和高功率化方向發(fā)展，電子器件的發(fā)熱量越來越大，熱流密度和表面溫度越來越高，影響了器件的可靠性和使用壽命，對散熱提出了更高的要求?，F(xiàn)有相變散熱器工質(zhì)液化后回流速度慢，不能滿足目前的散熱需求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型針對以上問題的提出，而研究設(shè)計(jì)一種熱管散熱器。本實(shí)用新型采用的技術(shù)手段如下：

一種熱管散熱器，包括基板、熱管和設(shè)置于熱管外側(cè)的散熱翅片，所述基板內(nèi)部設(shè)有蒸發(fā)腔，所述熱管的內(nèi)壁上設(shè)有溝槽，所述蒸發(fā)腔的內(nèi)壁上設(shè)有茸狀翅纖維Ⅰ，所述茸狀翅纖維Ⅰ為表面上具有不規(guī)則凸起和/或凹坑并且具有茸狀翅片結(jié)構(gòu)的金屬纖維，所述熱管的內(nèi)部空間與蒸發(fā)腔連通，且所述熱管的內(nèi)部空間與蒸發(fā)腔共同形成密閉的相變換熱腔。

進(jìn)一步地，所述蒸發(fā)腔的頂部和底部之間設(shè)有支撐結(jié)構(gòu)，所述支撐結(jié)構(gòu)為支撐柱或支撐筋板，所述支撐結(jié)構(gòu)的表面上鋪設(shè)有茸狀翅纖維層Ⅱ，所述茸狀翅纖維層Ⅰ與茸狀翅纖維層Ⅱ的孔隙相互連通，所述茸狀翅纖維Ⅱ?yàn)楸砻嫔暇哂胁灰?guī)則凸起和/或凹坑并且具有茸狀翅片結(jié)構(gòu)的金屬纖維。

進(jìn)一步地，所述茸狀翅纖維層Ⅰ和茸狀翅纖維層Ⅱ分別定向鋪設(shè)或雜亂鋪設(shè)于蒸發(fā)腔的內(nèi)壁和支撐結(jié)構(gòu)的外壁上，所述茸狀翅纖維層Ⅰ和茸狀翅纖維層Ⅱ分別燒結(jié)于其所依附的壁面上，在茸狀翅纖維之間以及茸狀翅纖維與其所依附的壁面之間形成燒結(jié)頸。

進(jìn)一步地，所述茸狀翅纖維層的纖維直徑為100～200μm，所述茸狀翅纖維層的孔隙率為60％～90％，所述溝槽的寬度為0.1～0.2mm，所述溝槽的深度為0.2～0.3mm。

進(jìn)一步地，所述茸狀翅纖維層的纖維直徑為150μm，所述溝槽的寬度小于或等于茸狀翅纖維層的纖維直徑。

進(jìn)一步地，所述熱管的內(nèi)壁周向上的溝槽數(shù)量為30～70。

進(jìn)一步地，所述散熱翅片為板片狀翅片，所述散熱翅片上設(shè)有與熱管外部輪廓相匹配的通孔，所述通孔套于所述熱管上并過盈固定在熱管上。

進(jìn)一步地，所述基板上設(shè)有與蒸發(fā)腔連通的工質(zhì)灌注口。

與現(xiàn)有技術(shù)比較，本實(shí)用新型所述的熱管散熱器具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1、蒸發(fā)腔內(nèi)部燒結(jié)茸狀翅纖維層，能夠保證回流工質(zhì)快速充滿蒸發(fā)腔內(nèi)部，使蒸發(fā)腔中的工質(zhì)的均勻分布，以避免蒸發(fā)腔局部溫度過高；

2、蒸發(fā)腔內(nèi)部均勻分布的支撐柱或支撐筋板結(jié)構(gòu)，連接蒸發(fā)腔的上下表面，以避免抽真空、灌注工質(zhì)過程中蒸發(fā)腔的凹陷，或者散熱器在工作過程中受力發(fā)生變形；另外，支撐柱或支撐筋板表面的輔助茸狀翅纖維層Ⅱ可以加快液態(tài)工質(zhì)從蒸發(fā)腔的頂部回流至底部，使液態(tài)工質(zhì)快速均勻分布于蒸發(fā)腔內(nèi)；

3、熱管內(nèi)部溝槽可以加快汽態(tài)工質(zhì)的快速冷凝和液態(tài)工質(zhì)的快速回流，有效增強(qiáng)了熱管的傳熱性能；

4、散熱翅片套裝在熱管上，增大散熱表面積，提高散熱效率。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是圖1的A-A剖視圖。

圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例所述的茸狀翅纖維的掃描電鏡圖。

圖4是圖3的A處放大5倍的掃描電鏡圖。

具體實(shí)施方式

如圖1和圖2所示，一種熱管散熱器，包括基板1、熱管5和設(shè)置于熱管5外側(cè)的散熱翅片6，所述基板1內(nèi)部設(shè)有蒸發(fā)腔3，則基板1的下表面為吸熱面，也就是熱源模塊安裝面，所述熱管5的內(nèi)壁上設(shè)有溝槽，相鄰溝槽之間形成凸起，所述蒸發(fā)腔3的內(nèi)壁上鋪設(shè)有茸狀翅纖維層Ⅰ9，所述熱管5的內(nèi)部空間與蒸發(fā)腔3連通，且所述熱管5的內(nèi)部空間與蒸發(fā)腔3共同形成密閉的相變換熱腔。

如圖3和圖4所示，所述茸狀翅纖維是用特制多齒刀具經(jīng)切削法制成的表面粗糙的細(xì)絲狀體，因刀具前刀面與成型面的擠壓、摩擦，在纖維表面形成不規(guī)則的凸起或缺陷，以及大量的微小茸狀翅片結(jié)構(gòu)，絲體細(xì)長連續(xù)且具有較高 強(qiáng)度和一定韌性，其翅片結(jié)構(gòu)高度為纖維當(dāng)量直徑的5％～25％。

所述蒸發(fā)腔3的頂部和底部之間設(shè)有支撐結(jié)構(gòu)4，所述支撐結(jié)構(gòu)4為支撐柱或支撐筋板，所述支撐結(jié)構(gòu)4的表面上鋪設(shè)有茸狀翅纖維層Ⅱ7，所述茸狀翅纖維層Ⅰ9與茸狀翅纖維層Ⅱ7的孔隙相互連通。本實(shí)施例中，基板1包括基板本體和基板上蓋2，支撐結(jié)構(gòu)4設(shè)置于基板本體和基板上蓋2之間。

所述茸狀翅纖維層Ⅰ9和茸狀翅纖維層Ⅱ7分別定向鋪設(shè)或雜亂鋪設(shè)于蒸發(fā)腔3的內(nèi)壁和支撐結(jié)構(gòu)4的外壁上，所述茸狀翅纖維層Ⅰ9燒結(jié)于蒸發(fā)腔3的內(nèi)壁上且與于蒸發(fā)腔3的內(nèi)壁之間形成燒結(jié)頸，所述茸狀翅纖維層Ⅱ7燒結(jié)于支撐結(jié)構(gòu)4的外壁上且與支撐結(jié)構(gòu)4的外壁之間形成燒結(jié)頸，同時(shí)，在茸狀翅纖維之間也形成燒結(jié)頸，共同組成多孔結(jié)構(gòu)。

茸狀翅纖維層的燒結(jié)過程在氫氣氣氛下進(jìn)行，燒結(jié)溫度為850～900℃，以保持茸狀翅纖維表面的粗糙和微小翅片結(jié)構(gòu)。本實(shí)施例中，所述溝槽為平行于熱管5軸向或與熱管5軸向呈一定角度的縱向凹槽，減小液體工質(zhì)回流的阻力。所述茸狀翅纖維層的纖維直徑為100～200μm，根據(jù)不同的散熱要求，所述茸狀翅纖維層的孔隙率為60％～90％，所述溝槽的寬度為0.1～0.2mm，所述溝槽的深度為0.2～0.3mm。實(shí)驗(yàn)測試驗(yàn)證表明茸狀翅纖維的直徑為150um時(shí)毛細(xì)性能最佳，因此優(yōu)選茸狀翅纖維層的纖維直徑為150μm，茸狀翅纖維層為茸狀翅纖維層Ⅰ9和茸狀翅纖維層Ⅱ7的統(tǒng)稱。所述熱管5的內(nèi)壁周向上的溝槽數(shù)量為30～70，所述溝槽由犁切-擠壓成形法制成。

所述散熱翅片6為板片狀翅片，所述散熱翅片6上設(shè)有與熱管5外部輪廓相匹配的通孔，所述通孔套于所述熱管5上并通過脹管工藝固定在熱管5上，即為過盈配合。所述基板1的上方設(shè)有與蒸發(fā)腔3連通的工質(zhì)灌注口8。

使用時(shí)，將基板1的下表面，也就是熱源模塊安裝面涂抹導(dǎo)熱硅脂，然后與熱源模塊10緊密貼合，以減小接觸熱阻。熱源模塊10的熱量通過傳導(dǎo)至蒸發(fā)腔3，蒸發(fā)腔3內(nèi)的液體工質(zhì)受熱汽化，蒸汽汽體沿著熱管5的內(nèi)腔向上運(yùn)輸，蒸汽在熱管5的內(nèi)部通過傳導(dǎo)將熱量傳遞給散熱翅片6后液化，釋放攜帶的熱量，此時(shí)熱量傳遞給散熱翅片6，液化后的工質(zhì)在重力和溝槽毛細(xì)力的共同作用下回流到蒸發(fā)腔3。此過程不斷循環(huán)進(jìn)行，將熱源模塊的熱量運(yùn)輸?shù)酱髿猱?dāng)中。

以上所述的實(shí)施例僅僅是對本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行描述，并非對本發(fā)明的范圍進(jìn)行限定，在不脫離本發(fā)明設(shè)計(jì)精神的前提下，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員對本發(fā)明的技術(shù)方案做出的各種變形和改進(jìn)，均應(yīng)落入本發(fā)明權(quán)利要求書確定 的保護(hù)范圍內(nèi)。