據(jù)熱負(fù)荷及變工況情況擇優(yōu)選取。熱管選用金屬材料如銅，考慮到金屬材料的相容性與啟動過程防止冷凝段液體凝固，熱管工質(zhì)選用丙酮、乙醇、庚烷等工作范圍在0°C?150°C，與管材料相容性良好的流體，充液量5 %?15 %，確保能夠充滿吸液芯。散熱基板側(cè)表面4應(yīng)有絕熱涂層等進(jìn)行絕熱處理，防止散熱基板的熱量向不該傳輸?shù)目臻g散發(fā)。絕熱段3也進(jìn)行絕熱處理，使熱量集中傳遞向冷凝段。冷凝段2外壁面上設(shè)置有復(fù)數(shù)個散熱翅片1，各根熱管上的散熱翅片I均勻分布在管子外壁面上，為使得散熱翅片I與冷凝段2接觸優(yōu)良，可采用金屬焊接的方法或一體化加工的方法。冷凝段2放置于散熱空間之中進(jìn)行散熱。
[0021]下面說明一下可用于變工況的雙向互補電子器件基板防失效熱管均溫散熱裝置的具體工作過程:電子器件面熱源布置在散熱基板表面熱源布置區(qū)11，通過熱傳導(dǎo)的方式傳遞給散熱基板實體5，散熱基板實體5內(nèi)的熱量通過導(dǎo)熱擴(kuò)散至一號熱管組7和二號熱管組10的蒸發(fā)段6及基板內(nèi)的其他區(qū)域。一號熱管組7和二號熱管組10內(nèi)液體工質(zhì)在吸液芯彎月面上蒸發(fā)相變，吸收大量熱量，通過蒸汽通道到達(dá)冷凝段2，蒸汽凝結(jié)放熱，冷凝段壁面及翅片I受對流換熱冷卻，完成向環(huán)境散熱，液體通過毛細(xì)力和可能的重力輔助作用回到蒸發(fā)段6繼續(xù)工作。由于相變潛熱較顯熱巨大，一號熱管組7和二號熱管組10的熱阻相對較低，導(dǎo)熱系數(shù)因此很高。使散熱基板實體5的平均導(dǎo)熱系數(shù)提高，也提高了散熱基板的均溫性。一號熱管組7和二號熱管組10的熱阻很低，熱量通過熱管有效傳遞到冷凝段2，通過對流換熱的方式帶走，使散熱基板5及散熱基板表面熱源布置區(qū)11不超溫。
[0022]在變工況條件下，散熱基板表面熱源布置區(qū)11上熱流差異可以很大，但雙向互補的兩根熱管覆蓋了散熱基板5的多數(shù)區(qū)域，較低的熱阻有效地引導(dǎo)熱量的流向，使基板內(nèi)的熱流趨向于熱管蒸發(fā)段6，進(jìn)而使散熱基板5仍舊保持較好的均溫效果。當(dāng)變工況為散熱基板平面圍繞重心進(jìn)行各個方向的旋轉(zhuǎn)時，無需關(guān)注以重力場方向為法向的平面，只需要關(guān)注平行于重力場方向的平面，這時雙向互補的一號熱管組7和二號熱管組10將呈現(xiàn)一只順重力一只逆重力運行的情況，其中逆重力運行的熱管由于重力阻礙毛細(xì)力，工作性能下降，但另一只則受到了重力的輔助作用，工作性能將增強(qiáng)，補償了另一只的效果下降。施加于散熱基板表面熱源布置區(qū)11的熱量不至于無處可去，因此熱量不會在散熱基板實體5中積聚，所以仍然可以防止電子器件超溫，確保其可靠運行。
【主權(quán)項】
1.一種雙向互補電子器件基板防失效熱管均溫散熱裝置，其特征在于包括冷凝段散熱翅片(I)、散熱基板實體(5)、一號熱管組(7)、二號熱管組(10);—號熱管組(7)、二號熱管組(10)部分插入散熱基板實體(5)中，所述的一號熱管組(7)、二號熱管組(10)均包括冷凝段(2)、絕熱段(3)和蒸發(fā)段(6)，其中蒸發(fā)段(6)為插入散熱基板實體(5)中的部分，絕熱段(3)上設(shè)置有絕熱涂層，冷凝段散熱翅片(I)焊接在冷凝段(2)上，散熱基板實體(5)的側(cè)表面(4)進(jìn)行絕熱處理，散熱基板下表面(8)與上表面(9)承載面熱源，面熱源貼在散熱基板表面熱源布置區(qū)(11)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙向互補電子器件基板防失效熱管均溫散熱裝置，其特征在于所述的散熱基板實體(5)主體結(jié)構(gòu)為中心對稱，散熱基板實體(5)板材采用20°C下導(dǎo)熱系數(shù)在150ff/(m*K)以上的材料。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙向互補電子器件基板防失效熱管均溫散熱裝置，其特征在于所述的一號熱管組(7)、二號熱管組(10)關(guān)于散熱基板實體(5)實體重心成中心對稱，一號熱管組(7)、二號熱管組(10)與散熱基板實體(5)的空隙填充導(dǎo)熱膠。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙向互補電子器件基板防失效熱管均溫散熱裝置，其特征在于所述的一號熱管組(7)、二號熱管組(10)內(nèi)工質(zhì)為丙酮、乙醇或庚烷，工作范圍在0°C?150°C，充液量5 %?15 %，充滿吸液芯。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙向互補電子器件基板防失效熱管均溫散熱裝置，其特征在于所述的一號熱管組(7)或二號熱管組(10)中熱管數(shù)量為一根或多根。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙向互補電子器件基板防失效熱管均溫散熱裝置，其特征在于所述的散熱基板實體(5)上開設(shè)有小孔、圓角、凹槽。7.—種如權(quán)利要求1所述裝置的散熱方法，其特征在于:電子器件面熱源布置在散熱基板表面熱源布置區(qū)(11)上，熱量通過熱傳導(dǎo)的方式傳遞給散熱基板實體(5)，散熱基板實體(5)內(nèi)的熱量通過導(dǎo)熱擴(kuò)散至一號熱管組(7)和二號熱管組(10)的蒸發(fā)段6及基板內(nèi)的其它區(qū)域； 一號熱管組(7)和二號熱管組(10)內(nèi)液體工質(zhì)在吸液芯彎月面上蒸發(fā)相變，吸收熱量，通過蒸汽通道到達(dá)冷凝段(2 )，蒸汽凝結(jié)放熱，冷凝段壁面及翅片(I)受對流換熱冷卻，完成向環(huán)境散熱，液體通過毛細(xì)力和重力輔助作用回到蒸發(fā)段(6)繼續(xù)工作； 當(dāng)變工況為散熱基板平面圍繞重心進(jìn)行各個方向的旋轉(zhuǎn)時，雙向互補的一號熱管組(7)和二號熱管組(10)將呈現(xiàn)一只熱管組順重力一只熱管組逆重力運行的情況，其中逆重力運行的熱管組由于重力阻礙毛細(xì)力，工作性能下降，但另一只熱管組則受到了重力的輔助作用，工作性能將增強(qiáng)，補償了另一只熱管組的效果下降，施加于散熱基板表面熱源布置區(qū)(11)的熱量不會在散熱基板實體(5)中積聚，確?？煽窟\行。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種雙向互補電子器件基板防失效熱管均溫散熱裝置及其方法。它包括冷凝段散熱翅片、散熱基板實體、一號熱管組、二號熱管組。本發(fā)明使用散熱基板的上下兩散熱面布置區(qū)可承載均布或非均布的面熱源，利用雙向互補結(jié)構(gòu)的熱管組，在非均勻熱流和基板與重力成不同夾角的變工況條件下可防止散熱失效，實現(xiàn)對整個散熱基板的均溫控制；冷凝段連接散熱翅片，可通過對流換熱進(jìn)行散熱，防止超溫，保證電子器件的正常工作。
【IPC分類】H05K7/20, H01L23/367, H01L23/427
【公開號】CN105517424
【申請?zhí)枴緾N201610059356
【發(fā)明人】程攻, 黃浩, 孫志堅
【申請人】浙江大學(xué)
【公開日】2016年4月20日
【申請日】2016年1月28日