一種超薄導(dǎo)熱元件和一種彎折的超薄導(dǎo)熱元件的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種導(dǎo)熱元件領(lǐng)域，一種超薄導(dǎo)熱元件和一種彎折的超薄導(dǎo)熱元件，用于散發(fā)產(chǎn)熱元件產(chǎn)生的熱量，所述薄導(dǎo)熱元件包括上殼板和下殼板，所述上殼板和下殼板組合形成薄板狀，且上殼板和下殼板中間形成密閉且真空的空腔，所述空腔內(nèi)充有導(dǎo)熱流體，所述下殼板具有貼合在產(chǎn)熱元件上的產(chǎn)熱元件位，所述超薄導(dǎo)熱元件進(jìn)一步包括夾持在所述上殼板和下殼板之間的空腔內(nèi)的毛細(xì)體，且毛細(xì)體內(nèi)部密布有用于吸納導(dǎo)熱流體的微孔結(jié)構(gòu)，所述毛細(xì)體的一部分覆蓋在產(chǎn)熱元件位。本超薄導(dǎo)熱元件通過毛細(xì)體吸納導(dǎo)熱流體，產(chǎn)熱元件位處對應(yīng)的毛細(xì)體中的導(dǎo)熱流體因熱量由液態(tài)轉(zhuǎn)化為汽態(tài)，汽態(tài)的導(dǎo)熱流體在散熱并化為液態(tài)，再由毛細(xì)體吸收，實現(xiàn)對本導(dǎo)熱元件對產(chǎn)熱元件散熱。
【專利說明】
一種超薄導(dǎo)熱元件和一種彎折的超薄導(dǎo)熱元件
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及一種導(dǎo)熱元件領(lǐng)域，特別是一種可應(yīng)用在電子產(chǎn)品散熱裝置中，尤其是適合應(yīng)用與消費類高集成、結(jié)構(gòu)緊湊的移動或手持電子產(chǎn)品的晶片散熱系統(tǒng)中。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著電子芯片技術(shù)的快速發(fā)展，以及消費類電子設(shè)備向薄，輕的趨勢發(fā)展，而產(chǎn)品的性能越來越強大，而內(nèi)部空間越來越狹小。其內(nèi)部核心處理單元的的散熱問題變得越來越重要。幾個顯著的特點:
[0003]1.局部熱流密度越來越大，熱量容易在局部發(fā)生聚焦，導(dǎo)致局部溫度過高;影響產(chǎn)品的性能穩(wěn)定。
[0004]2.熱流密度分布不均，高熱流密度通常僅僅局限在很小的范圍內(nèi)。
[0005]3.電子設(shè)備的內(nèi)部空間異常狹小，公知的常用的導(dǎo)熱元件無空間安放。
[0006]所以如何將內(nèi)部空間異常狹小的電子產(chǎn)品的核心處理單元的工作時產(chǎn)生的熱量快速導(dǎo)出，減少局部溫度過高，防止設(shè)備產(chǎn)生故障成為關(guān)鍵。
[0007]—般公知的真空腔均熱板(如圖1所示)，由殼體A、毛細(xì)層B、支撐柱C、以及工作流體D所組成。該殼體A包含下殼板Al以及封合該下殼板的上殼板A2，該毛細(xì)層B附著于該殼體A內(nèi)，且上下殼板均有毛細(xì)層;該支撐柱C置于該間隙空間中，用以支撐該殼體A;最后將該下殼板Al、上殼板A2四邊焊接接合，并灌注所需的工作流體D后，對內(nèi)部抽真空，形成該真空腔均熱板。這種真空腔均熱板的毛細(xì)層的制造特點為銅粉高溫?zé)Y(jié)于殼體的內(nèi)表面，或者將銅網(wǎng)燒結(jié)或焊接于殼體的內(nèi)表面。
[0008]上述真空腔均熱板使用時，在其一面例如上殼板A2設(shè)置多個散熱鰭片，另一面Al則貼附于發(fā)熱元件表面，使下殼板表面接觸的工作流體受熱蒸發(fā)，蒸汽經(jīng)由殼體的縫隙，流至與上殼板A2表面接觸的燒結(jié)層內(nèi)，以將熱量傳遞至散熱鰭片E中，從而進(jìn)行發(fā)熱元件的散熱。
[0009]然而上述真空腔均熱板的該工作流體D在上殼板散熱凝結(jié)后，需經(jīng)過上殼板燒結(jié)層邊緣回流到下殼板燒結(jié)層，再由下殼板毛細(xì)層回流到熱源位置，以實現(xiàn)循環(huán)。
[0010]另一種公知的導(dǎo)熱零件是用熱管折彎后壓扁而成，其內(nèi)部的毛細(xì)結(jié)構(gòu)的構(gòu)成同上述公知的真空腔均熱板類似。
[0011]這種公知的真空腔均熱板制在工藝復(fù)雜，成本高昂。而且無法做到超薄的尺寸。用熱管折彎再壓扁的方式，其產(chǎn)品的外觀輪廓也受限制。而且兩者的三維空間折彎變形的能力不足。無法很好的適應(yīng)高集成，結(jié)構(gòu)設(shè)計緊湊的移動或手持電子產(chǎn)品(如智能手機，平板電腦等)的晶片散熱問題。
【實用新型內(nèi)容】
[0012]為解決上述問題，本實用新型提出一種超薄導(dǎo)熱元件，本導(dǎo)熱元件集成度高，厚度超薄，可集成在移動或手持電子產(chǎn)品中，同時本導(dǎo)熱元件具有很高的抗拉強度、抗壓強度。
[0013]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用的技術(shù)方案是:一種超薄導(dǎo)熱元件，用于散發(fā)產(chǎn)熱元件產(chǎn)生的熱量，所述薄導(dǎo)熱元件包括上殼板和下殼板，所述上殼板和下殼板組合形成薄板狀，且上殼板和下殼板中間形成密閉且真空的空腔，所述空腔內(nèi)充有導(dǎo)熱流體，所述下殼板具有貼合在產(chǎn)熱元件上的產(chǎn)熱元件位，所述超薄導(dǎo)熱元件進(jìn)一步包括夾持在所述上殼板和下殼板之間的空腔內(nèi)的毛細(xì)體，且毛細(xì)體內(nèi)部密布有用于吸納導(dǎo)熱流體的微孔結(jié)構(gòu)，所述毛細(xì)體的一部分覆蓋在產(chǎn)熱元件位。
[0014]進(jìn)一步的，所述毛細(xì)體中覆蓋在產(chǎn)熱元件位的部分為覆蓋部，所述毛細(xì)體還包括與覆蓋部連接且沿著空腔設(shè)置方向延伸的空腔延伸部。
[0015]進(jìn)一步的，所述毛細(xì)體還包括與空腔延伸部連接并若干個向空腔側(cè)面延伸的側(cè)向延伸部。
[0016]進(jìn)一步的，所述毛細(xì)體還包括與覆蓋部連接且圍合在空腔邊緣處的邊緣部。
[0017]進(jìn)一步的，所述空腔內(nèi)還具有多個用于支撐上殼板和下殼板的圓柱形的支撐柱。
[0018]進(jìn)一步的，所述支撐柱分布在空腔延伸部的兩側(cè)。
[0019]進(jìn)一步的，所述空腔延伸部和相鄰的兩個所述側(cè)向延伸部形成“凹”型槽，該“凹”型槽處具有用于支撐上殼板和下殼板的圓柱形的支撐柱。
[0020]進(jìn)一步的，所述超薄導(dǎo)熱元件進(jìn)一步包括與所述空腔連通的抽氣管，該抽氣管作為空腔的抽真空通道以及填充導(dǎo)熱流體的通道。
[0021]—種彎折的超薄導(dǎo)熱元件，包括如上任一項所述的超薄導(dǎo)熱元件，所述彎折的超薄導(dǎo)熱元件至少包括不在一個平面內(nèi)的第一部和第二部。
[0022]使用本實用新型的有益效果是:本超薄導(dǎo)熱元件通過毛細(xì)體吸納導(dǎo)熱流體，產(chǎn)熱元件位處對應(yīng)的毛細(xì)體中的導(dǎo)熱流體因熱量由液態(tài)轉(zhuǎn)化為汽態(tài)，汽態(tài)的導(dǎo)熱流體在上殼板和下殼板處散熱并由汽態(tài)轉(zhuǎn)化為液態(tài)，再由毛細(xì)體吸收，實現(xiàn)對本導(dǎo)熱元件對產(chǎn)熱元件散熱，通過一種新結(jié)構(gòu)實現(xiàn)產(chǎn)熱元件的快速散熱。
【附圖說明】
[0023]圖1為現(xiàn)有技術(shù)中真空腔均熱板的剖視圖。
[0024]圖2為本實用新型超薄導(dǎo)熱元件的爆炸圖。
[0025]圖3為本實用新型超薄導(dǎo)熱元件中去掉上殼板后的俯視圖。
[0026]圖4為本實用新型超薄導(dǎo)熱元件的俯視圖。
[0027]圖5為本實用新型超薄導(dǎo)熱元件圖4中沿A-A面的剖視圖。
[0028]圖6為本實用新型超薄導(dǎo)熱元件圖5中B處的局部放大圖。
[0029]附圖標(biāo)記包括:
[0030]100-上殼板 200-下殼板 210-側(cè)邊框
[0031]220-產(chǎn)熱元件位230-支撐柱 300-毛細(xì)體
[0032]310-覆蓋部 320-空腔延伸部321-側(cè)向延伸部
[0033]330-邊緣部 400-抽氣管
【具體實施方式】
[0034]以下結(jié)合附圖對本實用新型進(jìn)行詳細(xì)的描述。
[0035]實施例1
[0036]如圖2-6所示，本實施例一種超薄導(dǎo)熱元件，用于散發(fā)產(chǎn)熱元件產(chǎn)生的熱量，薄導(dǎo)熱元件包括上殼板100和下殼板200，上殼板100和下殼板200組合形成薄板狀，且上殼板100和下殼板200中間形成密閉且真空的空腔，空腔內(nèi)充有導(dǎo)熱流體，下殼板200具有貼合在產(chǎn)熱元件上的產(chǎn)熱元件位220，超薄導(dǎo)熱元件進(jìn)一步包括夾持在上殼板100和下殼板200之間的空腔內(nèi)的毛細(xì)體300，且毛細(xì)體300內(nèi)部密布有用于吸納導(dǎo)熱流體的微孔結(jié)構(gòu)，毛細(xì)體300的一部分覆蓋在產(chǎn)熱元件位220。
[0037]具體的，本超薄導(dǎo)熱元件由獨立的上殼板100、下殼板200和毛細(xì)體300組成，上殼板100和下殼板200邊緣具有法蘭邊，采用激光焊接使上殼板100和下殼板200的法蘭邊焊接，產(chǎn)熱元件(如芯片處理器等)的發(fā)熱面貼在產(chǎn)熱元件位220并保持接觸完好，吸附在毛細(xì)體300內(nèi)的導(dǎo)熱流體在真空的條件下在較低的溫度下即可低溫蒸發(fā)汽化，吸收產(chǎn)熱元件產(chǎn)生的熱量，然后高溫蒸汽攜帶熱量迅速向空腔四周擴散，送達(dá)空腔內(nèi)的相對遠(yuǎn)端，使得熱量均勻分布到上殼板100和下殼板200的各個部位。當(dāng)導(dǎo)熱流體遇到冷的上殼板100或下殼板200時，導(dǎo)熱流體釋放潛熱后重新凝結(jié)成液體并在上殼板100或下殼板200表面形成一層液膜，液膜接觸到毛細(xì)體300時，憑借毛細(xì)體300的毛細(xì)吸附力抽吸回流到熱源端。熱源端的導(dǎo)熱流體吸熱后又汽化成熱的蒸汽攜帶熱量送達(dá)導(dǎo)熱元件的各個部位，如此，則可形成導(dǎo)熱流體的液-汽-液的循環(huán)過程，同時帶走了熱量。
[0038]如圖2所示，毛細(xì)體300中覆蓋在產(chǎn)熱元件位220的部分為覆蓋部310，毛細(xì)體300還包括與覆蓋部310連接且沿著空腔設(shè)置方向延伸的空腔延伸部320。在本實施例中，空腔具有一定的延伸長度，空腔延伸部320可增大毛細(xì)體300吸附液膜的面積。
[0039]毛細(xì)體300還包括與空腔延伸部320連接并若干個向空腔側(cè)面延伸的側(cè)向延伸部321。側(cè)向延伸部321同樣具有增大毛細(xì)體300吸附液膜的面積的作用。
[0040]毛細(xì)體300還包括與覆蓋部310連接且圍合在空腔邊緣處的邊緣部330。下殼板200的邊緣向上彎折形成側(cè)邊框210，側(cè)邊框210和上殼板100連接處會聚集液態(tài)的導(dǎo)熱流體，邊緣部330即高效率吸收側(cè)邊框210和上殼板100連接處的導(dǎo)熱流體。
[0041]空腔內(nèi)還具有多個用于支撐上殼板100和下殼板200的圓柱形的支撐柱230。支撐柱230具有防止毛細(xì)體300被壓扁的作用，同時起到支撐上殼板100和下殼板200，使兩者在受外力的情況下不會輕易彎折。
[0042]作為優(yōu)選的，支撐柱230分布在空腔延伸部320的兩側(cè)。支撐柱230主要起到支撐空腔延伸部320的作用。
[0043]如圖3所示，具體的，空腔延伸部320和相鄰的兩個側(cè)向延伸部321形成“凹”型槽，該“凹”型槽處具有用于支撐上殼板100和下殼板200的圓柱形的支撐柱230。
[0044]本超薄導(dǎo)熱元件進(jìn)一步包括與空腔連通的抽氣管400，該抽氣管400作為空腔的抽真空通道以及填充導(dǎo)熱流體的通道。在空腔內(nèi)部抽真空后可封閉抽氣管400外部端口。
[0045]本超薄導(dǎo)熱元件無需燒結(jié)層，簡化了制程并節(jié)約成本。上殼板100和下殼板200上有一體沖壓而成的支撐柱230，同時上殼板100和下殼板200不需經(jīng)過高溫，增強了殼體的抗壓強度及抗拉，克服了公知款導(dǎo)熱零件經(jīng)燒結(jié)工序?qū)е碌钠洷撞?，讓后期用戶的組裝變的容易。毛細(xì)體300用類似海綿的有微孔結(jié)構(gòu)的物體一次沖壓獨立成型，無須燒結(jié)，節(jié)省成本。產(chǎn)熱元件位220的背面有用特殊工藝加工出的類似微孔結(jié)構(gòu)的強化沸騰區(qū)域，可以提高導(dǎo)熱流體的液-汽轉(zhuǎn)換效率，提高導(dǎo)熱零件的導(dǎo)熱性能。
[0046]實施例2
[0047]本實施例中的彎折的超薄導(dǎo)熱元件與實施例1中超薄導(dǎo)熱元件類似，區(qū)別在于彎折的超薄導(dǎo)熱元可由實施例1中的超薄導(dǎo)熱元件彎折形成三維的導(dǎo)熱元件。
[0048]具體的，一種彎折的超薄導(dǎo)熱元件，包括上述的超薄導(dǎo)熱元件，彎折的超薄導(dǎo)熱元件至少包括不在一個平面內(nèi)的第一部和第二部。
[0049]在本實施例中彎折的超薄導(dǎo)熱元件彎折形成兩個面，如“L”型，在其他實施例中，彎折的超薄導(dǎo)熱元件彎折形成三個面，如“U”型或者“Z”型。和可以根據(jù)用戶產(chǎn)品設(shè)計的要求，隨意變化。
[0050]以上內(nèi)容僅為本實用新型的較佳實施例，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，依據(jù)本實用新型的思想，在【具體實施方式】及應(yīng)用范圍上可以作出許多變化，只要這些變化未脫離本實用新型的構(gòu)思，均屬于本實用新型的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項】
1.一種超薄導(dǎo)熱元件，用于散發(fā)產(chǎn)熱元件產(chǎn)生的熱量，所述薄導(dǎo)熱元件包括上殼板(100)和下殼板(200)，所述上殼板(100)和下殼板(200)組合形成薄板狀，且上殼板(100)和下殼板(200)中間形成密閉且真空的空腔，所述空腔內(nèi)充有導(dǎo)熱流體，所述下殼板(200)具有貼合在產(chǎn)熱元件上的產(chǎn)熱元件位(220)，其特征在于:所述超薄導(dǎo)熱元件進(jìn)一步包括夾持在所述上殼板(100)和下殼板(200)之間的空腔內(nèi)的毛細(xì)體(300)，且毛細(xì)體(300)內(nèi)部密布有用于吸納導(dǎo)熱流體的微孔結(jié)構(gòu)，所述毛細(xì)體(300)的一部分覆蓋在產(chǎn)熱元件位(220)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超薄導(dǎo)熱元件，其特征在于:所述毛細(xì)體(300)中覆蓋在產(chǎn)熱元件位(220)的部分為覆蓋部(310)，所述毛細(xì)體(300)還包括與覆蓋部(310)連接且沿著空腔設(shè)置方向延伸的空腔延伸部(320)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的超薄導(dǎo)熱元件，其特征在于:所述毛細(xì)體(300)還包括與空腔延伸部(320)連接并若干個向空腔側(cè)面延伸的側(cè)向延伸部(321)。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的超薄導(dǎo)熱元件，其特征在于:所述毛細(xì)體(300)還包括與覆蓋部(310)連接且圍合在空腔邊緣處的邊緣部(330)。5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的超薄導(dǎo)熱元件，其特征在于:所述空腔內(nèi)還具有多個用于支撐上殼板(100)和下殼板(200)的圓柱形的支撐柱(230)。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的超薄導(dǎo)熱元件，其特征在于:所述支撐柱(230)分布在空腔延伸部(320)的兩側(cè)。7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的超薄導(dǎo)熱元件，其特征在于:所述空腔延伸部(320)和相鄰的兩個所述側(cè)向延伸部(321)形成“凹”型槽，該“凹”型槽處具有用于支撐上殼板(100)和下殼板(200)的圓柱形的支撐柱(230)。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超薄導(dǎo)熱元件，其特征在于:所述超薄導(dǎo)熱元件進(jìn)一步包括與所述空腔連通的抽氣管(400)，該抽氣管(400)作為空腔的抽真空通道以及填充導(dǎo)熱流體的通道。9.一種彎折的超薄導(dǎo)熱元件，其特征在于:包括如權(quán)利要求1-8中任一項所述的超薄導(dǎo)熱元件，所述彎折的超薄導(dǎo)熱元件至少包括不在一個平面內(nèi)的第一部和第二部。
【文檔編號】H01L23/427GK205488104SQ201620243902
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年3月28日
【發(fā)明人】柯列
【申請人】深圳市智通電子有限公司