專利名稱：一種用于電子器件冷卻的平板熱管及其加工工藝的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及電子器件的冷卻技術，特別涉及一種用于集成度高的大功率電子 器件在高熱流密度條件下散熱的平板熱管及其加工工藝。
背景技術：
隨著電子器件的高頻、高速以及集成電路技術的迅速發(fā)展和MEMS (Micro Elec加nic Mechanical System)技術的進步，使得單位容積電子器件的發(fā)熱量和 熱流密度大幅度增加，散熱裝置的布置和設計遇到的約束越來越多。以微電子芯 片的設計為例，目前一般己達(60-100) W/cm2，最高達到200W/cn^以上。傳 統的散熱方式如風冷(強制對流)，由于其冷卻效率與風扇的速度成正比。當熱 流密度達到一定的數值時，這種冷卻方式顯得力不從心?；陔娮悠骷蟮纳?熱熱流密度越來越大，中國專利99253842.4提出了水冷技術，水冷的優(yōu)點是冷 卻效果突出，但是水冷系統的結構非常復雜，按照冷卻要求，系統中水筒的容量 至少在20升以上，并且它本身還有致命的缺點-安全問題， 一旦水冷系統出現泄 露，將會導致計算機損壞。由于相變換熱的方式傳熱效率很高，利用相變換熱技 術對CPU進行冷卻的產品也已經出現，在此類傳熱技術中，最典型的要屬熱管 技術，它的主要傳熱方式為蒸發(fā)和冷凝，具有傳熱能力大、溫度控制能力強.傳 熱效率高的特點，但熱管的制作工藝如毛細芯材料的制備、真空的抽取、工質的 封裝及維護過程非常復雜，這使得其應用受到很大的限制。普通熱管與元件冷卻 面接觸面積小，導致等效熱阻大。且單根熱管熱輸送能力有限。振蕩熱管無法實 現全面積接觸，從而也導致等效熱阻大，且需要起振溫差。
中國專利03137561.8提出一種新型的冷卻技術利用微型制冷系統對計算 機CPU進行冷卻，該技術具有可對CPU進行主動降溫冷卻，具有結構緊湊、可 靠性高、操作簡單的特點。但是該種技術造價高、系統復雜。

發(fā)明內容
針對現有大功率電子器件冷卻技術存在的缺陷和不足，本發(fā)明的目的在于提 供一種可適用于冷卻高熱流密度的集成度高的大功率電子器件的平板熱管，以及 該平板熱管的加工工藝。
本發(fā)明的技術方案如下
一種用于電子器件冷卻的平板熱管，包括平板熱管框架，所述框架的上端面 為冷卻面，其特征在于所述平板式熱管的框架內設置有內翅片，所述翅片位于 框架的上下端面之間，所述翅片將框架的內部空間分隔成若干孔狀通道，框架內 部為真空結構，并灌裝有液體工質，平板式熱管下端面部分或全部直接與電子器 件的發(fā)熱面相連。
所述內翅片為由硬質材料制成的、其內具有若干整體通透孔的、具有有平板 框架內部形狀相適配輪廓的網狀結構，平板框形成整體平板型熱管。
所述翅片為W形波紋狀板片結構，各W形峰谷部位與框架內壁相接，形成 交替設置的孔道。
所述孔道的橫截面為非圓形孔截面。
所述孔道的橫截面為三角形。
所述翅片形成的各孔道通路為一端在框架內腔開放便于一次性抽真空灌液， 另一端與框架內壁相接封閉，各孔道通路均為獨立熱管結構。
所述翅片形成的各孔道通路其兩端均在框架內腔中開放，各孔道通路在框架 內腔中相通形成一體并列熱管結構。
所述翅片與框架相連接處均通過釬焊爐內整體釬焊為一體結構。
所述框架的外側設置有能增大散熱面積以強化傳熱的外翅片，和/或以強制 對流的方式將熱量散發(fā)至大氣中的風扇。
一種如前所述的新型平板式熱管的加工工藝，其特征在于所述平板式熱管
的波紋狀板片結構的翅片的各峰谷部位與框架內壁相連接，并在釬焊爐內通過整 體釬焊加工為一體結構。
本發(fā)明的技術效果
本發(fā)明通過在平板式框架內設置具有若干同向排列孔道或槽道的翅片，平板
框架內經真空處理后灌裝液體工質，液體工質在翅片形成的孔道或槽道中，自然 形成熱管效應，熱管可單獨使用，也可將熱管的冷凝面部分設置外翅片及風扇。 主要以自然對流或強制對流的方式將熱量傳遞至大氣中。這種平板熱管一方面具 有全平板面吸熱的高效性，內部熱管高效熱輸運的特性，使得該平板熱管具有高 效率，超薄，且平板熱管內翅具有強化傳熱及強化平板熱管承壓強度等優(yōu)良特性， 該平板式熱管具有結構強度高、免維護的優(yōu)點。
通過內翅片可將框架內空腔分隔成若干大量的通透型孔道結構，通過真空處 理后灌裝液體工質，從而使得內腔中的各孔道均形成熱管結構，這種熱管結構則 具備了熱管式傳熱效率高的特性，消除了普通熱管和振蕩熱管與被冷卻面接觸面 積小，等效熱阻大的特點，同時克服了振蕩熱管需要起振溫差的缺點。具有結構 簡單、工作可靠、成本低廉、免維護、散熱效率高的特點。
采用框架中內置翅片，內翅片可以對框架起到支撐加強的作用，能進一步提 高框架結構的強度，反過來說，采用本發(fā)明的平板式結構，可以進一步降低框架 結構的板材厚度，也就是降低框架的材料消耗，降低產品的材料成本。
本發(fā)明的平板熱管具有超薄、高效、熱輸運量大的特點，可取代振蕩熱管、 普通熱管。


圖1所示是本發(fā)明平板熱管的一種實施例結構示意圖； 圖2所示是本發(fā)明的平板熱管外翅片結構示意圖； 圖3所示是本發(fā)明平板熱管兩端開放的結構示意圖； 圖4所示是本發(fā)明平板熱管一端開放的結構示意圖。
具體實施例方式
以下結合附圖對本發(fā)明做進一步說明。
如圖1所示為本發(fā)明的平板熱管的結構示意圖。
吸熱板1的吸熱段與電子元器件的發(fā)熱面通過導熱硅膠緊密貼合，風扇3設
置于平板熱管外翅片5的上部，風扇3以對流換熱的方式將平板熱管吸熱板吸收 的熱量散失于大氣中。
吸熱板1的平板框架內設置有內翅片4，內翅片4位于框架的上下端面之間， 圖中所示內翅片4為具有W形波紋結構的板片，內翅片4的波紋結構的峰谷部 位分別與吸熱板l的板內壁相接，內翅片4上的每一相鄰的峰谷均與板壁之間均 形成一孔狀管路，整個內翅片4將框架的內部空間分隔成若干孔狀管路，框架內 部為真空結構，并灌裝有液體工質，工質分別充填于各孔狀通道的一端，這些孔 狀通道就相應成為熱管。外翅片5也為W型翅片。
本實施例的工作原理吸熱板1吸收電子元器件產生的熱量，熱管內工質吸 熱蒸發(fā)，高溫蒸氣分別通過框架及布置于其上的外翅片5向外界散熱，外翅片5 上部設置有風扇3，在風扇3強制對流作用下，蒸汽冷凝為液體流回至板l,液 體吸熱再蒸發(fā)...,如此周而復始，就可以將吸熱板1所吸收的熱量源源不斷地傳 遞給外界，從而達到將電子元器件產生的熱量快速傳遞到外界的目的。
內翅片4也可以制成具有通孔結構的網狀體，其與吸熱板l的內壁相接，其 內部和與板壁相鄰處分別形成若干通道管路，灌裝工質后可形成整體熱管結構。
一種實施例是對于內翅片4所形成的各管路而言，如果在形成各管路的管 壁上開有大量通孔，則各管路相互連通，整個吸熱板l的內腔形成為一個總的熱 管結構。
另一種實施例是內翅片4在吸熱板1內所形成的各相互隔離的熱管6，熱 管6兩端與吸熱板1板壁之間可以封閉一端而保留另一端開放，即熱管端8封閉， 熱管端7相互連通，從而形成各熱管之間相互獨立(如圖3);也可以采用各熱 管兩端7、 8均開放，從而各熱管6的兩端均相互連通，從而各熱管6之間又可 以作為一個總的熱管結構(如圖4)。
吸熱板1可采用鋁質材料，吸熱板1的工作液體為適當的工質。 這種內部具有多個微細槽道的吸熱板1，吸熱板l可以利用毛細驅動力促使
蒸發(fā)段的蒸汽更快速的向冷凝段移動，同時也可以促使冷凝液更快速的返回到蒸 發(fā)段進行再次蒸發(fā)，依次循環(huán)，很明顯，這種吸熱板結構具有比現有普通熱管和
振蕩熱管具有更大的傳熱效率。
以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施方式。對于本領域的技術人員而言，依據本 發(fā)明的實質還可以做出很多變型和改進，但這些變型和改進均將落入本發(fā)明的保 護范圍。
權利要求
1.一種用于電子器件冷卻的平板熱管，包括平板熱管框架，所述框 架的上端面為蒸發(fā)冷卻面，其特征在于所述平板式熱管的框架 內設置有內翅片，所述內翅片位于框架的上下端面之間，所述內 翅片將框架的內部空間分隔成若干孔狀通道，框架內部為真空結 構，并灌裝有液體工質，平板式熱管下端面部分或全部直接與電 子器件的發(fā)熱面相連。
2. 如權利要求1所述的一種用于電子器件冷卻的平板熱管，其特征 在于所述內翅片為由硬質材料制成的、其內具有若干整體通透 孔的、具有有平板框架內部形狀相適配輪廓的網狀結構，平板框 與其內的內翅片形成整體平板型熱管。
3. 如權利要求2所述的一種用于電子器件冷卻的平板熱管，其特征 在于所述內翅片為W形波紋狀板片結構，各W形峰谷部位與框 架內壁相接，形成交替設置的孔道。
4. 如權利要求3所述的一種用于電子器件冷卻的平板熱管，其特征 在于所述孔道的橫截面為非圓形孔截面。
5. 如權利要求4所述的一種用于電子器件冷卻的平板熱管，其特征 在于所述孔道的橫截面為三角形。
6. 如權利要求3所述的一種用于電子器件冷卻的平板熱管，其特征在于所述內翅片形成的各孔道通路為一端在框架內腔開放便于 一次性抽真空灌液，另一端與框架內壁相接封閉，各孔道通路均 為獨立熱管結構。
7. 如權利要求6所述的一種用于電子器件冷卻的平板熱管，其特征在于所述內翅片形成的各孔道通路其兩端均在框架內腔中開放， 各孔道通路在框架內腔中相通形成一體并列熱管結構。
8. 如權利要求7所述的一種用于電子器件冷卻的平板熱管，其特征 在于所述內翅片與框架相連接處均通過釬焊爐內整體釬焊為一 體結構。
9. 如權利要求8所述的一種用于電子器件冷卻的平板熱管，其特征 在于所述框架的外側設置有能增大散熱面積以強化傳熱的外翅 片，和/或以強制對流的方式將熱量散發(fā)至大氣中的風扇。
10. —種如權利要求1所述的新型平板式熱管的加工工藝，其特征在 于所述平板式熱管的波紋狀板片結構的內翅片的各峰谷部位與 框架內壁相連接，并在釬焊爐內通過整體釬焊加工為一體結構。
全文摘要
本發(fā)明提供一種用于大功率電子器件冷卻的平板熱管，包括平板熱管框架，所述框架的上端面為冷卻面，其特征在于所述平板式熱管的框架內設置有內翅片，所述內翅片位于框架的上下端面之間，所述內翅片將框架的內部空間分隔成若干孔狀通道，框架內部為真空結構，并灌裝有液體工質，平板式熱管下端面直接與電子器件的發(fā)熱面相連，平板上端面上方設置有風扇，以強制對流的方式將熱量散發(fā)至大氣中。本發(fā)明的平板熱管具有超薄、高效、熱輸運量大的特點，可取代振蕩熱管、普通熱管。
文檔編號F28D15/02GK101363696SQ20081011931
公開日2009年2月11日 申請日期2008年9月3日 優(yōu)先權日2008年9月3日
發(fā)明者刁彥華, 張楷榮, 趙耀華 申請人:趙耀華