采用蠕動泵灌注的微熱管封裝方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于微熱管的工質(zhì)灌注與封裝領(lǐng)域，涉及一種采用蠕動泵灌注的微熱管封裝方法，用于微熱管灌注與封裝。通過真空泵對微熱管抽真空，待真空度小于1Pa，關(guān)閉二通閥；利用加熱電源將熱夾鉗刃口溫度加熱到PP撓性直管軟化溫度，用熱夾鉗對靠近真空泵端的PP撓性直管進行熱夾封；通過蠕動泵設(shè)定工質(zhì)的灌注量，開啟蠕動泵，將定量工質(zhì)推進微熱管；使用熱夾鉗對靠近蠕動泵端的PP撓性直管進行熱夾封，完成微熱管在真空下的微量灌注與封裝。本發(fā)明利用蠕動泵灌注實現(xiàn)高精度的微量、定量的工質(zhì)灌注，避免真空壓差下對微量工質(zhì)灌注的影響；利用PP撓性直管的可塑性，實現(xiàn)快速熱封；灌封后PP撓性直管的內(nèi)積較小，減小死體積對微熱管傳熱的影響。
【專利說明】采用蠕動泵灌注的微熱管封裝方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于微熱管的工質(zhì)灌注與封裝領(lǐng)域，涉及一種采用蠕動泵灌注的微熱管封裝方法，應(yīng)用于微熱管的集成制造。

【背景技術(shù)】
[0002]作為一種新的散熱和傳熱裝置，微熱管具有均熱性好、傳熱效率高、穩(wěn)定性好、集成度高、結(jié)構(gòu)緊湊等優(yōu)點，可廣泛應(yīng)用于CPU、GPU、LED等電子器件的熱量傳輸。真空度和充液率都會對微熱管的傳熱造成影響，不同工質(zhì)充液率在不同真空度下會有較大差異的傳熱性會k【KANG S ff, et al.，Metallic micro heat pipe heat spreader fabricat1n, AppliedThermal Engineering, 2 (2004), 24:299_309】。真空度會導(dǎo)致不凝性氣體在冷凝段末端聚集，阻礙工作介質(zhì)蒸汽向冷凝段流動，冷凝段獲得的熱量減小，溫度逐漸下降，最終導(dǎo)致該處與蒸發(fā)段溫差變大。充液率介于30%和65%之間時微熱管具有振蕩運動的特性，可顯著增強傳熱效果【屈健等，微型硅基振蕩熱管傳熱特性，化工學(xué)報，11 (2011)，62:3046-3051】。不同的工質(zhì)表現(xiàn)的性能差異較大，在一定加熱范圍內(nèi)，乙醇工質(zhì)均表現(xiàn)出比水工質(zhì)較差的性能【張明等，平板熱管相變傳熱特性的實驗研宄，工程熱物理學(xué)報，(5)2007，28:823-825】。因此，評價微熱管在不同真空度和充液率下的傳熱性能至關(guān)重要。
[0003]傳統(tǒng)熱管尺寸較大，內(nèi)部容積為幾十毫升至幾百毫升，即使在一定負壓的條件下，灌注工質(zhì)的精度和灌注量都能容易控制。隨著科技的不斷進步，微熱管結(jié)構(gòu)緊湊，尺寸大幅減小，內(nèi)部容積約為幾十微升，使得定量和微量灌注難度加大。在壓差較小的情況下，注射泵可實現(xiàn)高精度的微量灌注。但是，微熱管內(nèi)部為真空，會形成較大的灌注壓差，使得灌注精度難以保證。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明提供了一種采用蠕動泵灌注的微熱管封裝方法。注射泵受壓差影響較大，難以保證灌注精準度，而蠕動泵具有受壓差影響小、灌注精度高和分配精準等優(yōu)點，本發(fā)明采用蠕動泵進行工質(zhì)灌注，可實現(xiàn)高精度的定量、微量工質(zhì)灌注；小直徑PP撓性直管具有可塑性，作為微熱管灌注連接，可實現(xiàn)快速封接；同時，小直徑PP撓性直管的內(nèi)積小，減小死體積對微熱管傳熱的影響。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案如下:一種采用蠕動泵灌注的微熱管封裝方法所用的裝置包括真空泵、真空計、二通閥、蠕動泵、PP撓性直管a、PP撓性直管b、微熱管和工質(zhì)；真空泵、真空計和二通閥依次連接，二通閥的另一端連接有PP撓性直管a，PP撓性直管a和PP撓性直管b之間連接有微熱管；PP撓性直管b連接蠕動泵，蠕動泵直接與工質(zhì)相連。一種采用蠕動泵灌注的微熱管封裝方法，具體步驟如下:
[0006]第一步:打開二通閥和真空泵，微熱管、微熱管和蠕動泵之間連接的硅膠管被抽到預(yù)定真空度，真空度小于IPa。
[0007]第二步:待真空計顯示預(yù)定真空度，關(guān)閉二通閥，保持微熱管內(nèi)的真空度恒定。
[0008]第三步:加熱鉗刃部的溫度達到使PP撓性直管軟化溫度時，用加熱鉗將連接真空泵回路的PP撓性直管a夾斷，實現(xiàn)微熱管一端的熱夾封。
[0009]第四步:按照灌注量，設(shè)定蠕動泵的轉(zhuǎn)速與分配時間，開啟蠕動泵；蠕動泵灌注過程中，除工質(zhì)被推進微熱管內(nèi)，無其他物質(zhì)進入。
[0010]第五步:待蠕動泵灌注停止后，使用加熱鉗將連接蠕動泵回路的PP撓性直管b夾斷，加熱鉗的刃部達到使PP撓性直管軟化溫度，實現(xiàn)微熱管另一端的熱夾封，即完成微熱管的工質(zhì)灌注與封裝。
[0011]本發(fā)明的效果和益處是:微熱管抽真空、灌注和封裝集成于一個回路，實現(xiàn)高效的操作；使用內(nèi)徑非常小的PP撓性直管和硅膠管，減小了回路容積對整個灌注容積的影響，提高了灌注精度；使用蠕動泵灌注可避免負壓下工質(zhì)被吸入微熱管；使用小內(nèi)徑的PP撓性直管可實現(xiàn)快速熱封，減小灌封死體積對微熱管傳熱的影響。利用小直徑PP撓性直管的熱塑性實現(xiàn)微熱管封口 ；小直徑PP撓性直管的內(nèi)積較小，減小了封裝后死體積對微熱管傳熱的影響；使用蠕動泵實現(xiàn)負壓下精度為I μ I的定量、微量工質(zhì)灌注。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]附圖為本發(fā)明裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖中:1真空泵；2真空計；3 二通閥；4蠕動泵；5ΡΡ撓性直管a ；6PP撓性直管b ；7微熱管；8工質(zhì)；9熱夾鉗；10熱夾鉗電源。

【具體實施方式】
[0014]下面結(jié)合技術(shù)方案和附圖，詳細敘述本發(fā)明的【具體實施方式】。
[0015]實施例
[0016]步驟一:打開二通閥3，打開真空泵1，待真空計2讀數(shù)達到0.5Pa時，關(guān)閉二通閥3，此時微熱管7和連通回路中真空度到達0.5Pa。
[0017]步驟二:利用加熱鉗電源10對加熱鉗9加熱，待加熱鉗9刃部溫度達到130°C時，使用加熱鉗9對PP撓性直管5進行熱夾封。
[0018]步驟三:對蠕動泵4設(shè)定轉(zhuǎn)速為2rpm和灌注時間為20s，開啟蠕動泵4，40 μ I的工質(zhì)8 (本例中工質(zhì)為去離子水)被推進微熱管7。
[0019]步驟四:待加熱鉗9刃部溫度達到130°C時，使用加熱鉗9對PP撓性直管6進行熱夾封。完成微熱管的定量、微量工質(zhì)灌注與封裝。
【權(quán)利要求】
1.一種采用蠕動泵灌注的微熱管封裝方法，其特征在于: 該微熱管封裝方法所用的裝置包括真空泵、真空計、二通閥、蠕動泵、PP撓性直管a、PP撓性直管b、微熱管和工質(zhì)；真空泵、真空計和二通閥依次連接，二通閥的另一端連接有PP撓性直管a，PP撓性直管a和PP撓性直管b之間連接有微熱管；PP撓性直管b連接蠕動泵，蠕動泵直接與工質(zhì)相連； 該微熱管封裝方法的具體步驟如下: 第一步:打開二通閥和真空泵，微熱管、微熱管和蠕動泵之間連接的硅膠管被抽到預(yù)定真空度，真空度小于IPa; 第二步:待真空計顯示預(yù)定真空度，關(guān)閉二通閥，保持微熱管內(nèi)的真空度恒定； 第三步:加熱鉗刃部的溫度達到使PP撓性直管軟化溫度時，用加熱鉗將連接真空泵回路的PP撓性直管a夾斷，實現(xiàn)微熱管一端的熱夾封； 第四步:按照灌注量，設(shè)定蠕動泵的轉(zhuǎn)速與分配時間，開啟蠕動泵；蠕動泵灌注過程，除工質(zhì)被推進微熱管內(nèi)，無其他物質(zhì)進入； 第五步:待蠕動泵灌注停止后，使用加熱鉗將連接蠕動泵回路的PP撓性直管b夾斷，實現(xiàn)微熱管另一端的熱夾封，完成微熱管的工質(zhì)灌注與封裝。
【文檔編號】F28D15/02GK104457350SQ201410614264
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年11月3日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月3日
【發(fā)明者】王曉東, 李聰明, 羅怡, 周傳鵬, 鄒靚靚, 于貝珂 申請人:大連理工大學(xué)