專利名稱：液冷板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種用于電子設(shè)備芯片或模塊散熱的裝置，特別是涉及一種液冷 板。
背景技術(shù)：
隨著電子技術(shù)的發(fā)展，電子設(shè)備的集成度越來越高，不僅電子設(shè)備中芯片或模塊 的發(fā)熱量越來越大，而且具有局部熱流密度大等特點。研究表明，局部熱流密度大會使熱量 在局部發(fā)生聚集，在芯片或模塊表面產(chǎn)生局部熱點，不僅影響芯片或模塊的使用性能和工 作可靠性，而且會縮短芯片或模塊的工作壽命。電子設(shè)備的散熱裝置主要包括風(fēng)冷散熱裝置和液冷散熱裝置，由于液體的高熱容 和高傳導(dǎo)率，液冷散熱裝置具有比風(fēng)冷散熱裝置更強的散熱能力。目前，現(xiàn)有電子設(shè)備通常 采用直接接觸熱源的液冷板作為液冷散熱裝置，液冷板與熱源直接接觸，將熱源的熱量傳 遞到其內(nèi)部流動的液體中，通過液體的循環(huán)將熱量帶走。但實際使用表明，雖然液冷板可以 實現(xiàn)較大的散熱量，但受對流換熱機制限制，液冷板的換熱速率較低，對于局部熱流密度大 的熱源，液冷板存在不能消除局部熱點的技術(shù)缺陷。為此，現(xiàn)有技術(shù)提出了多種解決方法， 如局部多管路的局部通道優(yōu)化設(shè)計，以消除高熱流密度器件或局部熱量集中模塊的局部熱 點，但由于局部高密度熱源尺寸較小，能夠進行通道優(yōu)化的空間很小，因此現(xiàn)有技術(shù)這些解 決方法也不能有效消除局部熱點。

實用新型內(nèi)容本實用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種液冷板，可以有效消除高熱流密度器件 或局部熱量集中模塊的局部熱點。為解決上述技術(shù)問題，本實用新型提供了一種液冷板，包括液冷單元，還包括將熱 源的熱量快速、均勻地傳遞到所述液冷單元的均熱單元，所述均熱單元與所述液冷單元為
一體結(jié)構(gòu)。進一步地，所述均熱單元包括周邊焊接固定并在其間形成真空腔體的均熱底板和 均熱蓋板，所述真空腔體內(nèi)設(shè)置有工質(zhì)。進一步地，所述工質(zhì)為水或酒精。進一步地，所述均熱底板和均熱蓋板為金屬制品。進一步地，所述金屬制品為銅制品、鋁制品或不銹鋼制品。進一步地，所述真空腔體內(nèi)設(shè)置有微槽道毛細結(jié)構(gòu)。在前述技術(shù)方案基礎(chǔ)上，所述液冷單元包括焊接固定并在其間形成液體流動通道 的液冷底板和液冷蓋板，所述液冷底板與均熱蓋板為一體結(jié)構(gòu)。進一步地，所述液冷單元設(shè)置有進液口和出液口。本實用新型提供了一種液冷板，通過均熱散熱結(jié)構(gòu)和液冷散熱結(jié)構(gòu)的有機結(jié)合， 不僅有效消除了高熱流密度器件或局部熱量集中模塊的局部熱點，而且有效解決了大功耗熱量的散熱問題。由于均熱單元與熱源接觸，均熱單元利用相變過程能夠使熱源熱量快速、 均勻地傳遞到均熱單元的上表面(同時也是液冷單元的下表面)，因此本實用新型可以有 效消除高熱流密度器件或局部熱量集中模塊的局部熱點；由于液冷單元采用液冷散熱方 式，利用高效的對流換熱方式將熱源的熱量帶走，因此本實用新型具有較強的散熱能力，可 以實現(xiàn)大功耗熱量的散熱。本實用新型簡化了液冷板的結(jié)構(gòu)，降低了設(shè)計難度和生產(chǎn)成本， 具有廣泛的應(yīng)用前景。

圖1為本實用新型液冷板的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式

以下結(jié)合附圖，對本實用新型的技術(shù)方案做進一步詳細說明。圖1為本實用新型液冷板的結(jié)構(gòu)示意圖。本實用新型液冷板包括一體結(jié)構(gòu)的均熱 單元1和液冷單元2，均熱單元1與熱源3接觸，用于將熱源3的熱量快速、均勻地傳遞到液 冷單元2，液冷單元2用于通過對流換熱方式將熱量傳遞到其內(nèi)部流動的液體中，通過液體 的循環(huán)實現(xiàn)散熱。如圖1所示，本實用新型均熱單元1包括均熱底板11和均熱蓋板12，均熱底板11 與均熱蓋板12的周邊通過焊接固定，并在均熱底板11與均熱蓋板12之間形成真空腔體 13，真空腔體13內(nèi)設(shè)置有低沸點的工質(zhì)，如水或酒精等。均熱單元1工作時，均熱底板11， 熱源3產(chǎn)生的熱量由與熱源3緊密接觸的均熱底板11迅速吸收和傳導(dǎo)，溫度不斷升高的均 熱底板11對真空腔體13底部的工質(zhì)進行加熱；加熱后的工質(zhì)產(chǎn)生蒸發(fā)相變，由液態(tài)工質(zhì)轉(zhuǎn) 化為氣態(tài)工質(zhì)，蒸發(fā)后的氣態(tài)工質(zhì)很快充滿整個真空腔體13 ；當(dāng)氣態(tài)工質(zhì)接觸到溫度較低 的均熱蓋板12時便會產(chǎn)生凝結(jié)相變，由氣態(tài)工質(zhì)轉(zhuǎn)化為液態(tài)工質(zhì)，凝結(jié)后的液態(tài)工質(zhì)通過 真空腔體13的側(cè)壁回流到真空腔體13的底部。在上述過程中，工質(zhì)產(chǎn)生蒸發(fā)相變是吸熱 過程，工質(zhì)吸收熱量使均熱底板11的溫度降低，工質(zhì)產(chǎn)生凝結(jié)相變是放熱過程，工質(zhì)釋放 熱量使均熱蓋板12的溫度升高，因此實現(xiàn)熱量傳遞。工質(zhì)回流到真空腔體13底部后，又會 吸收新的熱能，并再度通過相變將熱量傳遞到均熱蓋板12，形成新的熱傳遞循環(huán)。通過均熱 單元的換熱過程可以看出，均熱單元利用相變潛熱進行熱傳遞，由于相變換熱具有換熱速 率高且換熱量大的特點，因此本實用新型均熱單元可以快速地將局部熱流密度大的熱量傳 遞出來。此外，即使熱源的尺寸較小，但熱量由均熱底板和均熱蓋板的所有面積進行傳遞， 因此熱量傳遞是均勻的。實際應(yīng)用中，均熱底板和均熱蓋板可以采用銅、鋁、不銹鋼或其它導(dǎo)熱性能好的金 屬材料。均熱底板和均熱蓋板均為板體狀，可以采用內(nèi)側(cè)表面開設(shè)凹槽的結(jié)構(gòu)，也可以采用 板體周邊彎折形成側(cè)壁的結(jié)構(gòu)，在均熱底板與均熱蓋板的周邊焊接固定后，使均熱底板與 均熱蓋板之間形成真空腔體。此外，為了加強換熱效率，真空腔體內(nèi)還可以設(shè)置有微槽道毛 細結(jié)構(gòu)。本實用新型均熱單元也可以采用本領(lǐng)域技術(shù)人員慣常采用的其它形式的均熱板 (VaporChamber)結(jié)構(gòu)。如圖1所示，本實用新型液冷單元2包括液冷底板21和液冷蓋板22，液冷底板21與液冷蓋板22通過焊接固定，并在液冷底板21與液冷蓋板22之間形成液體流動通道23，液冷底板21與均熱蓋板12為一體結(jié)構(gòu)。液冷單元2工作時，液冷底板21 (即均熱蓋板12) 將來自熱源3的熱量傳遞到流動通道23的液體中，液體通過循環(huán)流動將熱量帶出。液冷單元采用與均熱單元相同的材料，可以采用機加、刨銑等方式加工流動通道， 并在周邊形成進液口和出液口，冷卻用液體從進液口流入，從出液口流出，完成循環(huán)換熱過 程。實際應(yīng)用中，液冷底板、液冷蓋板、流動通道、進液口和出液口等可以采用本領(lǐng)域技術(shù)人 員慣常采用的結(jié)構(gòu)形式，這里不再贅述。 通過上述技術(shù)方案可以看出，本實用新型是一種將均熱散熱結(jié)構(gòu)和液冷散熱結(jié)構(gòu) 有機結(jié)合的技術(shù)方案，不僅有效消除了高熱流密度器件或局部熱量集中模塊的局部熱點， 而且有效解決了大功耗熱量的散熱問題。由于均熱單元與熱源接觸，均熱單元利用相變過 程能夠使熱源熱量快速、均勻地傳遞到均熱單元的上表面(同時也是液冷單元的下表面)， 因此本實用新型可以有效消除高熱流密度器件或局部熱量集中模塊的局部熱點；由于液冷 單元采用液冷散熱方式，利用高效的對流換熱方式將熱源的熱量帶走，因此本實用新型具 有較強的散熱能力，可以實現(xiàn)大功耗熱量的散熱。與現(xiàn)有技術(shù)液冷板相比，本實用新型由于 采用了均熱單元，使得液冷板的設(shè)計上不必通過局部通道優(yōu)化來解決局部高密度熱量集中 問題，簡化了液冷板的結(jié)構(gòu)，降低了設(shè)計難度和生產(chǎn)成本。以上所述僅為本實用新型的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本實用新型，對于本 領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本實用新型可以有各種更改和變化。凡在本實用新型的精神和原則 之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求一種液冷板，包括液冷單元，其特征在于還包括將熱源的熱量快速、均勻地傳遞到所述液冷單元的均熱單元，所述均熱單元與所述液冷單元為一體結(jié)構(gòu)。
2.如權(quán)利要求1所述的液冷板，其特征在于所述均熱單元包括周邊焊接固定并在其 間形成真空腔體的均熱底板和均熱蓋板，所述真空腔體內(nèi)設(shè)置有工質(zhì)。
3.如權(quán)利要求2所述的液冷板，其特征在于所述工質(zhì)為水或酒精。
4.如權(quán)利要求2所述的液冷板，其特征在于所述均熱底板和均熱蓋板為金屬制品。
5.如權(quán)利要求4所述的液冷板，其特征在于所述金屬制品為銅制品、鋁制品或不銹鋼 制品。
6.如權(quán)利要求2所述的液冷板，其特征在于所述真空腔體內(nèi)設(shè)置有微槽道毛細結(jié)構(gòu)。
7.如權(quán)利要求2 6中任一所述的液冷板，其特征在于所述液冷單元包括焊接固定 并在其間形成液體流動通道的液冷底板和液冷蓋板，所述液冷底板與均熱蓋板為一體結(jié) 構(gòu)。
8.如權(quán)利要求7所述的液冷板，其特征在于所述液冷單元設(shè)置有進液口和出液口。
專利摘要本實用新型涉及一種液冷板，包括液冷單元，還包括將熱源的熱量快速、均勻地傳遞到所述液冷單元的均熱單元，所述均熱單元與所述液冷單元為一體結(jié)構(gòu)。本實用新型通過均熱散熱結(jié)構(gòu)和液冷散熱結(jié)構(gòu)的有機結(jié)合，不僅有效消除了高熱流密度器件或局部熱量集中模塊的局部熱點，而且有效解決了大功耗熱量的散熱問題。由于均熱單元與熱源接觸，均熱單元利用相變過程能夠使熱源熱量快速、均勻地傳遞到均熱單元的上表面，因此本實用新型可以有效消除高熱流密度器件或局部熱量集中模塊的局部熱點；由于液冷單元采用液冷散熱方式，利用高效的對流換熱方式將熱源的熱量帶走，因此本實用新型具有較強的散熱能力，可以實現(xiàn)大功耗熱量的散熱。
文檔編號H05K7/20GK201590985SQ20102010344
公開日2010年9月22日 申請日期2010年1月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月25日
發(fā)明者朱芳波, 薛松, 郭雨龍 申請人:中興通訊股份有限公司