CN113141758A - 一种均热板及其制作方法、电子设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种均热板及其制作方法、电子设备,该均热板包括壳体,壳体内形成有毛细通道,毛细通道的深度由靠近热源处向远离热源处逐渐减小,从而提高了液态工质通道的回流速度,防止均热板靠近热源处出现液体断层,增强了均热板的散热功率。
Description
技术领域
本申请涉及散热技术领域,尤其涉及一种均热板及其制作方法、电子设备。
背景技术
随着电子设备芯片的能耗越来越大,发热量也越来越高,电子设备对散热部件要求既要满足小型化又要保证足够的散热功率,而均热板相比于其他散热部件,能够较好的满足以上要求。
均热板是一个内壁具有毛细通道的真空腔体,毛细通道内用于流通液态工质。由于毛细通道通常为整体连通式,即从均热板的热源到冷却端为一整个毛细通道直接连通,因此当毛细通道的长度较长时,由冷却端到热端的传输距离较长,从而会导致液态工质的供应速度跟不上热源处气化液态工质的速度,因此会出现液态工质断流的现象,造成均热板散热不均、散热功率低下或者无散热功能。
发明内容
本申请实施例公开了一种均热板及其制作方法、电子设备,能够提高液态工质通道的回流速度,从而提高均热板的散热功率。
为了实现上述目的,第一方面,本申请实施例公开了一种均热板,包括壳体,壳体内形成有毛细通道,毛细通道的深度由靠近热源处向远离热源处逐渐减小。
本申请实施例提供的均热板,根据毛细通道距离热源的远近程度,将毛细通道的深度设置为变化值,即越靠近热源处毛细通道的深度越深,由此可使靠近热源的毛细通道的储液空间更大,从而能够使均热板的毛细通道靠近热源的一端储存更多的液态工质,并且由于靠近均热板的热端的毛细通道的深度大,则液体在毛细通道内由冷却端向热源扩散时为高处向低处扩散,因此扩散更容易,毛细吸力更大,高处向低处扩散越容易,由此使得液体工质能够更快的由冷却端回流至均热板的热源处,从而可防止均热板的热源处出现液态工质断流,防止了热端干烧,提高了均热板的散热功率。
在第一方面可能的实现方式中,所述毛细通道的底面为台阶面结构或为斜面结构。
当毛细通道的底面为台阶面结构时,可使毛细通道的深度由靠近热源处向远离热源处呈阶梯式减小,当毛细通道的底面为斜面结构时,可使毛细通道的深度由靠近热源处向远离热源处呈连续的直线型减小,台阶面能够更加便于在靠近热源处储存一定量的液态工质,而斜面更加便于液态工质由冷却端快速流向热端。
在第一方面可能的实现方式中,所述毛细通道靠近热源的一端的深度和宽度的比值为1~2.5,远离热源的一端的深度和宽度的比值为0.3~1。
该数值范围可使得毛细通道靠近热源的一端的毛细作用力更大,从而更加有利于增加液体工质的回流速度。
在第一方面可能的实现方式中,所述毛细通道为多条,多条所述毛细通道并排设置且沿第一方向延伸,相邻两条毛细通道之间通过分隔筋隔开,所述分隔筋上设有至少一个缺口,所述缺口能够连通相邻两条所述毛细通道,
该缺口可以使得相邻的毛细通道的液态工质能够通过缺口相互回补,从而使得液态工质的流动更均匀,防止部分毛细通道出现液态工质断流。
在第一方面可能的实现方式中,所述缺口将分隔筋分为多段子分隔筋,一段所述子分隔筋的长度为b且宽度为a,a:b的值由靠近热源处向远离热源处逐渐增大。
将a:b的值设置为上述分布规律可使得毛细通道靠近热源的一端的毛细作用力更大,从而更加有利于液态工质向靠近热源的一端回流,在提升温度均匀性上有显著的效果。
在第一方面可能的实现方式中,所述a:b的值由靠近热源处向远离热源处连续增大或阶梯式增大。
以上两种方式均可有效提升液态工质向靠近热源的一端的回流速度。
在第一方面可能的实现方式中,位于同一条分隔筋上的所有子分隔筋的宽度a均相同,且越靠近热源处的所述子分隔筋的长度b越小。
宽度a不变,仅改变子分隔筋长度b的制作方式更简单,更便于实现。
在第一方面可能的实现方式中,a:b的取值范围为1:1.25~1:20。
a:b的取值范围选择1:1.25~1:20的范围可使均热板靠近热源处的毛细作用更强,均热板的散热功率提升更明显。
在第一方面可能的实现方式中,a的取值范围为5μm~75μm;b的取值范围为2.5μm~3000μm。
选择该取值范围尺寸的子分隔筋更易于制作,从而便于实现复合结构的毛细通道设计。
在第一方面可能的实现方式中,所述毛细通道的宽度为c,所述缺口在第一方向上的长度为d,d:c的值由靠近热源处向远离热源处逐渐增大。
该分布规律同样可使得毛细通道靠近热源的一端的毛细作用力更大,从而更加有利于液态工质向靠近热源的一端回流。
在第一方面可能的实现方式中,所述毛细通道的宽度c为固定值,同一条分隔筋上至少设有两个所述缺口,越靠近热源处的所述缺口的长度d越小。
毛细通道的宽度c不变,仅改变缺口的长度d的制作方式更简单,更便于实现。
在第一方面可能的实现方式中,d:c的取值范围为0.8~1.25。
该范围可使均热板靠近热源处的毛细作用更强,均热板的散热功率提升更明显。
在第一方面可能的实现方式中,c的取值范围为10μm~100μm,d的取值范围为8μm~125μm。
选择该取值范围可使均热板靠近热源处的毛细作用更强的同时,更易于毛细通道和缺口的加工制作,从而便于实现复合结构的毛细通道设计。
在第一方面可能的实现方式中,所述毛细通道为多条,多条所述毛细通道围绕同一中心沿圆周方向分布,且多条所述毛细通道的延长线均通过所述中心,相邻两条毛细通道之间通过分隔筋隔开,多条所述毛细通道通过至少一条环形通道周向连通,所述环形通道的圆心与所述中心重合,且所述环形通道将所述分隔筋分割为多段子分隔筋。
上述环形通道使得相邻的毛细通道的液态工质可以通过环形通道相互回补,从而使得液态工质的流动更均匀,防止部分毛细通道出现液态工质断流。
在第一方面可能的实现方式中,一段所述子分隔筋沿径向的长度为b,且所述子分隔筋远离所述中心的弧形边沿的弦长为a,a:b的值由靠近热源处向远离热源处逐渐增大。
该分布规律可使得毛细通道靠近热源的一端的毛细作用力更大,从而更加有利于液态工质向靠近热源的一端回流,防止靠近热源的毛细通道出现液态工质断流。
在第一方面可能的实现方式中,a:b的取值范围为1:1.25~1:20。
a:b的取值范围选择1:1.25~1:20的范围可使均热板靠近中心热源处的毛细作用更强,均热板的散热功率提升更明显。
在第一方面可能的实现方式中,a的取值范围为5μm~75μm;b的取值范围为2.5μm~3000μm。
选择该取值范围尺寸的子分隔筋更易于制作,从而便于实现复合结构的毛细通道设计。
在第一方面可能的实现方式中,所述毛细通道的宽度为c,所述环形通道的径向宽度为d,d:c的值由靠近热源处向远离热源处逐渐增大。
该分布规律同样可使得毛细通道靠近热源的一端的毛细作用力更大,从而更加有利于液态工质向靠近热源的一端回流,防止靠近热源的毛细通道出现液态工质断流。
在第一方面可能的实现方式中,所述毛细通道的宽度c为固定值,所述环形通道至少为两条,越靠近热源处的所述环形通道的径向宽度d越小。
毛细通道的宽度c不变,仅改变环形通道的径向宽度d的制作方式更简单,更便于实现。
在第一方面可能的实现方式中,d:c的取值范围为0.8~1.25。
该范围可使均热板靠近中心热源处的毛细作用更强,从而使均热板的散热功率提升更明显。
在第一方面可能的实现方式中,c的取值范围为10μm~100μm,d的取值范围为8μm~125μm。
选择该取值范围可使均热板靠近热源处的毛细作用更强的同时,更易于毛细通道和环形通道的加工制作,从而便于实现复合结构的毛细通道设计。
在第一方面可能的实现方式中,所述中心处形成有空腔,多条所述毛细通道均与所述空腔连通。
由此可使回流的液体工质在中心空腔处汇聚,从而增大靠近热源处的液体工质的储备量,提高均热板的散热功率。
在第一方面可能的实现方式中,所述壳体包括第一盖体和第二盖体,所述第一盖体的第一表面和所述第二盖体的第二表面均形成有毛细沟槽和凹槽,所述毛细沟槽的宽度小于所述凹槽的宽度,所述第一盖体的第一表面和所述第二盖体的第二表面密封连接,以使所述第一盖体的毛细沟槽和所述第二盖体的毛细沟槽对接形成所述毛细通道,所述第一盖体的凹槽和所述第二盖体的凹槽对接形成气态工质通道。
均热板采用该制作方式能够使得均热板的厚度更薄。
第二方面,本申请实施例还公开了一种电子设备,包括第一方面的均热板。
本申请实施例提供的电子设备,由于采用了第一方面的均热板。而均热板的毛细通道靠近热源处具有较强的毛细作用力,因此使均热板的散热功率较高,进而可保证电子设备的正常运行。
第三方面,本申请实施例还公开了一种均热板的制作方法,至少包括以下步骤:
在均热板的上盖的下表面和/或下盖的上表面蚀刻形成毛细沟槽,并使所述毛细沟槽的深度由靠近热源处向远离热源处逐渐减小;
将所述上盖的下表面和所述下盖的上表面扣合连接,以使所述上盖的毛细沟槽和所述下盖的毛细沟槽对接形成毛细通道。
本申请实施例提供的均热板的制作方法,其制作工艺简单,操作方便,且制成的均热板的液态工质通道的深度由靠近热源处向远离热源处逐渐减小,由此可使靠近热源的毛细通道的储液空间更大,从而能够使均热板的毛细通道靠近热源的一端储存更多的液态工质,并且由于靠近均热板的热端的毛细通道的深度大,则液体在毛细通道内由冷却端向热源扩散时为高处向低处扩散,因此扩散更容易,毛细吸力更大,高处向低处扩散越容易,由此使得液体工质能够更快的由冷却端回流至均热板的热源处,从而可防止均热板的热源处出现液态工质断流,防止了热端干烧,提高了均热板的散热功率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为一种均热板的截面结构示意图;
图2为传统均热板中毛细沟槽的分布结构示意图;
图3为本发明实施例一提供的均热板沿长度方向的截面结构示意图之一;
图4为本发明实施例一提供的均热板沿长度方向的截面结构示意图之二;
图5为本发明实施例二提供的均热板的毛细通道的分布结构示意图之一;
图6为本发明实施例二提供的均热板的毛细通道的分布结构示意图之二;
图7为本发明实施例二提供的均热板的毛细通道的分布结构示意图之三;
图8为本发明实施例三提供的均热板的毛细通道的分布结构示意图;
图9为图8的A部放大图;
图10为本发明实施例提供的均热板的制作方法的流程示意图。
附图标记说明:
100-壳体;10-上盖;11-下盖;101-上盖的凹槽;102-上盖的毛细沟槽;111-下盖的凹槽;112-下盖的毛细沟槽;12、12’-毛细通道;121-毛细通道的底面;13、13’-分隔筋;131-缺口;132、132’-子分隔筋;14-环形通道;15-空腔。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
在本发明中,术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好地描述本发明及其实施例,并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位,或以特定方位进行构造和操作。
并且,上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外,还可能用于表示其他含义,例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言,可以根据具体情况理解这些术语在本发明中的具体含义。
此外,术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“相连”应做广义理解。例如,可以是固定连接,可拆卸连接,或整体式构造;可以是机械连接,或电连接;可以是直接相连,或者是通过中间媒介间接相连,又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
此外,术语“第一”、“第二”等主要是用于区分不同的装置、元件或组成部分(具体的种类和构造可能相同也可能不同),并非用于表明或暗示所指示装置、元件或组成部分的相对重要性和数量。除非另有说明,“多个”的含义为两个或两个以上。
均热板通常为一个较薄的平板状结构,其包括壳体,壳体通常由上盖和下盖对接形成,且上盖和下盖之间形成有相互连通的气态工质通道和液态工质通道,液态工质通道为毛细通道,具有毛细作用,气态工质通道内填充有冷却介质。其工作原理如下:当热由热源传导至均热板的蒸发区(即靠近热源的区域)时,气态工质通道里的冷却介质在低真空度的环境中受热后开始产生冷却介质的气化现象,此时冷却介质吸收热能并且体积迅速膨胀,气相的冷却介质迅速充满整个气态工质通道,当气相工质接触到一个比较冷的区域(即冷却端)时便会产生凝结的现象。借由凝结的现象释放出在蒸发时累积的热,凝结后的冷却液会借由液态工质通道(即毛细通道)再回流到蒸发热源处,此过程在腔体内周而复始循环进行。
目前主要制作均热板毛细通道的方法有铜粉烧结、铺设铜网和蚀刻毛细沟槽等方法,其中,在均热板的上盖和下盖内壁蚀刻毛细沟槽的方式能够使得均热板的厚度更薄。
图1所示为一种通过蚀刻毛细沟槽的方式制得的均热板的截面结构图,该均热板包括壳体100,壳体100包括层叠设置的上盖10和下盖11,上盖10的下表面和下盖11的上表面均蚀刻有毛细沟槽和凹槽,上盖10和下盖11对接后,上盖10的凹槽101和下盖11的凹槽111相对接,形成截面积较大的气态工质通道,同时,上盖10的毛细沟槽102和下盖11的毛细沟槽112相对接,形成截面积较小的液态工质通道(即毛细通道)。并且气态工质通道和液态工质通道在均热板内部交互相通。气态工质通道内填充有冷却介质。
其中,如图1所示,毛细沟槽112通常为一条完整的长沟槽,因此对接后形成的毛细通道也为一条完整的通道,当毛细通道的长度较长(例如长度大于5厘米)时,由冷却端到靠近热源的区域的传输距离较长,从而可能会导致液态工质的回流速度跟不上热源处气化液态工质的速度,因此可能出现液态工质断流的现象,进而造成均热板散热不均、散热功率低下或者无散热功能。
需要说明的是,图1所示只是一种均热板的截面结构举例,是为了示意性的说明一下均热板的内部结构,图1中气态工质通道和液态工质通道的排列方式、通道数量以及上盖10和下盖11的具体结构并不对本申请的保护范围造成限定。本申请的方案可适用于任何具有毛细通道的均热板。
基于此,本发明提供一种均热板及其制作方法、电子设备,能够提高液态工质通道的回流速度,从而提高均热板的散热功率。
下面通过具体的实施例对该均热板及其制作方法、电子设备进行详细说明:
实施例一
本申请实施例提供了一种均热板,包括壳体100,壳体100内形成有毛细通道12,毛细通道12的截面结构如图3所示,图3所示为毛细通道12沿其长度方向的截面结构示意图,图3中右端虚线所示为靠近热源的区域,左端为冷却端,可以看出,毛细通道12的深度越靠近热源处越深,越靠近冷却端越浅,即沿图3中的X方向,毛细通道12的深度H逐渐变浅。由此,毛细通道12较深的区域(即图3中右端的区域)其空间更大,所能存储的液态工质更多,而较浅的区域其空间较小,所能存储的液态工质也就越少,并且液态工质也更容易由较浅处向较深处扩散流动。
由于均热板的不同部分对液态工质的需求量不同,越靠近热源的区域,液态工质向气态工质的转化率更高,需要更大的毛细力来更快更多的吸取液态工质,而对于远离热源的区域,气态工质向液态工质的转化率较高,因此液态工质充足,对毛细力的要求较低。
因此,本申请根据毛细通道12距离热源的远近程度,将毛细通道12的深度设置为变化值,即越靠近热源处毛细通道12的深度越深。由此可使靠近热源的毛细通道12的储液空间更大,从而能够使均热板的毛细通道12靠近热源的一端储存更多的液态工质,并且由于靠近均热板的热端的毛细通道12的深度大,则液体在毛细通道12内由冷却端向热源扩散时为高处向低处扩散,因此扩散更容易,毛细吸力更大,高处向低处扩散越容易,由此使得液体工质能够更快的由冷却端回流至均热板的热源处,从而可防止均热板的热源处出现液态工质断流,防止了热端干烧,提高了均热板的散热功率。
毛细通道12深度的变化可以有两种实现方式,一种是阶梯式的变化,另一种是连续的线性变化,如图3所示,可以将毛细通道12的底面121设置为台阶面结构,台阶面结构的情况下,同一个台阶面的深度一致,越靠近热源处的台阶面的深度越深,由此,毛细通道12的深度由靠近热源处向远离热源处呈阶梯式减小,由于台阶的存在,液态工质不易向冷却端回流,因此能更加便于在靠近热源处储存一定量的液态工质。如图4所示,还可以将毛细通道12的底面121设置为斜面结构,斜面结构的情况下,毛细通道12的深度由靠近热源处向远离热源处呈连续的直线型减小,由于斜坡的存在,液态工质由冷却端流向靠近热源处时不会受到阻挡,因此更加便于液态工质的快速流动,使液态工质向靠近热源处的回流更快。
具体地,可以将毛细通道12靠近热源的一端的深度和宽度的比值范围设置为1~2.5,远离热源的一端的深度和宽度的比值范围设置为0.3~1。该数值范围可使得毛细通道12靠近热源的一端的毛细作用力更大,从而更加有利于增加液态工质的回流速度。
需要说明的是,该深度渐变的实施方式适用于图2、图5所示的毛细通道12为平行线状的均热板,同样也适用于毛细通道12呈其他排列方式的均热板。
以下以平行线状的毛细通道排列方式为例,说明一种能够有效提高液态工质的回流速度的实施例:
实施例二
如图5所示,该实施例提供的均热板中,多条毛细通道12为平行线状的排布方式,多条平行的毛细通道12均沿第一方向X延伸,相邻两条毛细通道12之间通过分隔筋13隔开,分隔筋上设有至少一个缺口131,缺口131能够连通相邻两条毛细通道12,该缺口131可以使得相邻的毛细通道12的液态工质能够通过缺口131相互回补,从而使得液态工质的流动更均匀,防止部分毛细通道12出现液态工质断流。
由于缺口131的存在,因此可将一条完整的分隔筋13分隔为了多段子分隔筋132,如图5所示,一段子分隔筋132沿第一方向的长度为b,宽度为a,可将a:b的值设置为由靠近热源处向远离热源处(即沿图5中的X方向)逐渐增大。该分布规律可使得毛细通道12靠近热源的一端的毛细作用力更大,从而更加有利于液态工质向靠近热源的一端回流,实现近热端毛细速度较快,远热端毛细速度较慢的快慢结合设计,特别在提升温度均匀性及对长条形的产品功率提升上有显著的效果。
a:b的值的变化可以有两种实现方式,一种是阶梯式的变化,即跳跃式的变化,其相邻两个取值之间有一定的差值,各取值均是不连续的点值。另一种是连续的线性变化,即a:b的取值是连续性的取值,各取值呈连续无间断的直线状分布。当该变化采用阶梯式的变化时,同一段子分隔筋132的长度和宽度都是固定值,当该变化采用连续的线性变化时,同一段子分隔筋132的宽度可能是渐变的。以上两种方式均可提升液态工质向靠近热源的一端的回流速度。
具体地,在图6所示的实现方式中,位于同一条分隔筋上的所有子分隔筋132的宽度a均相同,且越靠近热源处的子分隔筋132的长度b越小。该结构便于制作,相邻两段子分隔筋132的长度b的变化幅度可以相同也可以不同,例如,图6中热源处于均热板的右端,沿图6中的X方向,子分隔筋132d、132c、132b、132a的a:b的值可以依次为1:2.5、1:5、1:7.5、1:10,该取值可使均热板靠近热源处的毛细作用更强,均热板的散热功率提升更明显。
需要说明的是,图6中位于同一竖排的各子分隔筋132的a:b的值相同,另外,在其他实现方式中,位于同一竖排的各子分隔筋132的a:b的值也可以不同,或者子分隔筋132相互交错,并不完全对齐(如图5中的结构),只要各行子分隔筋132的a:b的值满足由靠近热源处向远离热源处逐渐增大即可。
a:b的取值范围为1:0.5~1:40,进一步可选择为1:1.25~1:20,选择1:1.25~1:20的范围可使均热板靠近热源处的毛细作用更强,均热板的散热功率提升更明显。在实际应用时可以依据热源形状、均热板大小和实际使用需求等条件,按照以上比例进行一种,或者两种,或者多种组合,形成多段式叠加的毛细通道12结构,加强热源处的供液能力,以实现均热板散热均匀,功率稳定及提升。
具体地,a的取值范围可以为5μm~75μm;b的取值范围可以为2.5μm~3000μm,选择该取值范围尺寸的子分隔筋132更易于制作,从而便于实现复合结构的毛细通道12设计。
另外,该实施例还提供了另一种能够提高液态工质的回流速度的毛细通道12制作方式:
参照图5,毛细通道12的宽度为c,缺口131在第一方向上的长度为d,可将d:c的值设置为由靠近热源处向远离热源处(即沿图5中的X方向)逐渐增大。该分布规律同样可使得毛细通道12靠近热源的一端的毛细作用力更大,从而更加有利于液态工质向靠近热源的一端回流,实现近热端毛细速度较快,远热端毛细速度较慢的快慢结合设计,特别在提升温度均匀性及对长条形的产品功率提升上有显著的效果。
同样,d:c的值的变化形式也可以是阶梯式的变化或者连续的线性变化,两种变化均可提升液态工质向靠近热源的一端的回流速度,在此不作限定。
在图7所示的实现方式中,同一条分隔筋上至少设有两个缺口131,毛细通道12的宽度c固定不变,并且越靠近热源处的缺口131的长度d越小,即图7中的d2小于d1。由此可实现由靠近热源处向远离热源处d:c的值逐渐增大。该结构易于毛细通道12和缺口131的加工制作。
另外,d:c的取值范围可以为0.2:1~1.75:1,进一步可选择为0.8:1~1.25:1,例如,由靠近热源处向远离热源处d:c的值可以依次为0.8:1、0.9:1、1:1、1.25:1,该取值可使均热板靠近热源处的毛细作用更强,均热板的散热功率提升更明显。在实际应用时可以依据热源形状、均热板大小和实际使用需求等条件,按照以上比例进行一种,或者两种,或者多种组合,以实现均热板散热均匀,功率稳定及提升。
具体地,c的取值范围可以为10μm~100μm;d的取值范围可以为8μm~125μm。选择该取值范围可使均热板靠近热源处的毛细作用更强的同时,更易于毛细通道12和缺口131的加工制作,从而便于实现复合结构的毛细通道12设计。
需要说明的是,实施例二的实现方式也可以和实施例一的实现方式组合使用,即同时满足实施例一和实施例二的分布规律。例如,在图5所示的结构中,沿均热板上靠近热源处向远离热源处的方向:毛细通道12的深度逐渐减小,并且a:b的值逐渐增大、d:c的值逐渐增大。以上三个条件可以仅满足一个,或满足其中的两个,或三个都满足,当满足两个以上的条件时,可进一步提高液态工质的回流速度,从而进一步提高均热板的散热功率。
实施例三
如图8、图9所示,该实施例提供的均热板中,多条毛细通道12’为发散状分布,即多条所述毛细通道12’围绕同一中心沿圆周方向分布,且多条所述毛细通道12’的延长线均通过该中心。其中,相邻两条毛细通道12’之间通过径向设置的分隔筋13’隔开,并且多条毛细通道12’通过至少一条环形通道14周向连通,该环形通道14的圆心与该中心重合,在安装时,可将该中心处靠近热源设置。上述环形通道14使得相邻的毛细通道12’的液态工质可以通过环形通道14相互回补,从而使得液态工质的流动更均匀,防止靠近热源的毛细通道12’出现液态工质断流。
由于环形通道14的存在,因此可将分隔筋分割为多段子分隔筋132’。如图9所示,一段子分隔筋132’沿径向的长度为b,子分隔筋132’远离中心的弧形边沿的弦长为a,可将a:b的值设置为由靠近热源处向远离热源处(即沿图9中的Y方向)逐渐增大。该分布规律可使得毛细通道12’靠近热源的一端的毛细作用力更大,从而更加有利于液态工质向靠近热源的一端回流,实现近热端毛细速度较快,远热端毛细速度较慢的快慢结合设计,特别在提升温度均匀性及对长条形的产品功率提升上有显著的效果。
a:b的取值范围为1:0.5~1:40,进一步可选择为1:1.25~1:20,选择1:1.25~1:20的范围可使均热板靠近中心热源处的毛细作用更强,均热板的散热功率提升更明显。在实际应用时可以依据热源形状、均热板大小和实际使用需求等条件,按照以上比例进行一种,或者两种,或者多种组合,形成多段式叠加的毛细通道12’结构,加强热源处的供液能力,以实现均热板散热均匀,功率稳定及提升。
具体地,a的取值范围可以为5μm~75μm;b的取值范围可以为2.5μm~3000μm,选择该取值范围尺寸的子分隔筋132’更易于制作,从而便于实现复合结构的毛细通道12’设计。
在另一种实现方式中,参照图9,毛细通道12’的宽度为c,环形通道14的径向宽度为d,可将d:c的值设置为由靠近热源处向远离热源处(即沿图9中的Y方向)逐渐增大。该分布规律同样可使得毛细通道12’靠近热源的一端的毛细作用力更大,从而更加有利于液态工质向靠近热源的一端(即中心处)汇流,实现近热端毛细速度较快,远热端毛细速度较慢的快慢结合设计,特别在提升温度均匀性及对长条形的产品功率提升上有显著的效果。
在一种具体地实现方式中,环形通道14至少为两条,毛细通道12’的宽度c固定不变,并且越靠近热源处的环形通道14其径向宽度d越小。由此可实现由靠近热源处向远离热源处d:c的值逐渐增大。该结构易于毛细通道12’和环形通道14的加工制作。
d:c的取值范围可以为0.2:1~1.75:1,进一步可选择为0.8:1~1.25:1,例如,由靠近热源处向远离热源处,d:c的值可以依次选择为0.8:1、0.9:1、1:1、1.25:1等,以上取值可使均热板靠近热源处的毛细作用更强,均热板的散热功率提升更明显。在实际应用时可以依据热源形状、均热板大小和实际使用需求等条件,按照以上比例进行一种,或者两种,或者多种组合,以实现均热板散热均匀,功率稳定及提升。
为了使中心处能够储存较多的液体工质,如图8所示,还可在中心处设置一处空腔15,使各条毛细通道12’均与该空腔15连通,从而可使回流的液体工质在中心空腔15处汇聚,从而增大靠近热源处的液体工质的储备量,提高均热板的散热功率。
需要说明的是,多条毛细通道12’沿径向的长度可以相同也可以不同,例如图8所示结构中,最外圈的部分毛细通道12’并未直接沿径向延伸至中心热源处,而是延伸至环形通道14处汇流,然后通过延伸至中心热源处的其他毛细通道12’将液态工质输送至热源处。
需要说明的是,该实施例同样适用于实施例一中毛细通道12’的深度变化规律,即沿图9中的Y方向,毛细通道12’的深度逐渐变浅。从而可进一步提高液态工质的回流速度和均热板的散热功率。
实施例四
本申请实施例提供了一种电子设备,该电子设备包括实施例一、实施例二或实施例三的均热板。上述电子设备可以是手机、平板电脑、掌上游戏机、笔记本电脑等。均热板可设置于上述电子设备的壳体内,可靠近功耗高的元器件设置,比如中央处理器、图形处理器等。上述均热板靠近热源处可以理解为均热板靠近电子设备中功耗高的元器件的位置。
本申请实施例提供的电子设备,由于采用了实施例一、实施例二或实施例三的均热板。由于均热板的毛细通道靠近热源处具有较强的毛细作用力,因此均热板的散热功率较高,能够有效提升电子设备的温度均匀性及电子产品的功率。
需要说明的是,本申请中的热源指的是电子产品中发热较大的部件,也是均热板的主要散热对象,在设置均热板时,可使均热板的几何中心尽量与热源对应,并且使热源完全处于均热板的覆盖范围内。均热板通常为规则的形状,当出现均热板与电子产品的其他部件干涉或受空间限制的情况时,可将均热板制作为不规则的异型形状。但不论均热板制作为何种形状,毛细流道最终可将液态工质汇流到均热板靠近热源的区域。因此,本申请的实施例中毛细流道的设置规律同时适用于规则形状的均热板和不规则形状的均热板。
实施例五
本申请实施例还公开了一种均热板的制作方法,如图10所示,至少包括以下步骤:
S101:在均热板的上盖的下表面和/或下盖的上表面蚀刻形成毛细沟槽,并使所述毛细沟槽的深度由靠近热源处向远离热源处逐渐减小;
S102:将上盖的下表面和下盖的上表面扣合连接,以使上盖的毛细沟槽和下盖的毛细沟槽对接形成毛细通道。
为了保证上盖和下盖具有良好的传热性能,可以选择采用金属材料制作上盖和下盖,因此将上盖的下表面和下盖的上表面扣合时可采用焊接的方式进行连接。
本申请实施例提供的均热板的制作方法,其制作工艺简单,操作方便,且制成的均热板的液态工质通道的深度由靠近热源处向远离热源处逐渐减小,由此可使靠近热源的毛细通道的储液空间更大,从而能够使均热板的毛细通道靠近热源的一端储存更多的液态工质,并且由于靠近均热板的热端的毛细通道的深度大,则液体在毛细通道内由冷却端向热源扩散时为高处向低处扩散,因此扩散更容易,毛细吸力更大,高处向低处扩散越容易,由此使得液体工质能够更快的由冷却端回流至均热板的热源处,从而可防止均热板的热源处出现液态工质断流,防止了热端干烧,提高了均热板的散热功率。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (24)
1.一种均热板,其特征在于,包括壳体,所述壳体内形成有毛细通道,所述毛细通道的深度由靠近热源处向远离热源处逐渐减小。
2.根据权利要求1所述的均热板,其特征在于,所述毛细通道的底面为台阶面结构或为斜面结构。
3.根据权利要求1所述的均热板,其特征在于,所述毛细通道靠近热源的一端的深度和宽度的比值为1~2.5,远离热源的一端的深度和宽度的比值为0.3~1。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的均热板,其特征在于,所述毛细通道为多条,多条所述毛细通道并排设置且沿第一方向延伸,相邻两条所述毛细通道之间通过分隔筋隔开,所述分隔筋上设有至少一个缺口,所述缺口能够连通相邻两条所述毛细通道。
5.根据权利要求4所述的均热板,其特征在于,所述缺口将分隔筋分为多段子分隔筋,一段所述子分隔筋的长度为b且宽度为a,a:b的值由靠近热源处向远离热源处逐渐增大。
6.根据权利要求5所述的均热板,其特征在于,所述a:b的值由靠近热源处向远离热源处连续增大或阶梯式增大。
7.根据权利要求5所述的均热板,其特征在于,位于同一条分隔筋上的所有子分隔筋的宽度a均相同,且越靠近热源处的所述子分隔筋的长度b越小。
8.根据权利要求5所述的均热板,其特征在于,a:b的取值范围为1:1.25~1:20。
9.根据权利要求8所述的均热板,其特征在于,a的取值范围为5μm~75μm;b的取值范围为2.5μm~3000μm。
10.根据权利要求5所述的均热板,其特征在于,所述毛细通道的宽度为c,所述缺口在第一方向上的长度为d,d:c的值由靠近热源处向远离热源处逐渐增大。
11.根据权利要求10所述的均热板,其特征在于,所述毛细通道的宽度c为固定值,同一条所述分隔筋上至少设有两个所述缺口,越靠近热源处的所述缺口的长度d越小。
12.根据权利要求10所述的均热板,其特征在于,d:c的取值范围为0.8~1.25。
13.根据权利要求10所述的均热板,其特征在于,c的取值范围为10μm~100μm,d的取值范围为8μm~125μm。
14.根据权利要求1~3中任一项所述的均热板,其特征在于,所述毛细通道为多条,多条所述毛细通道围绕同一中心沿圆周方向分布,且多条所述毛细通道的延长线均通过所述中心,相邻两条毛细通道之间通过分隔筋隔开,多条所述毛细通道通过至少一条环形通道周向连通,所述环形通道的圆心与所述中心重合,且所述环形通道将所述分隔筋分割为多段子分隔筋。
15.根据权利要求14所述的均热板,其特征在于,一段所述子分隔筋沿径向的长度为b,且所述子分隔筋远离所述中心的弧形边沿的弦长为a,a:b的值由靠近热源处向远离热源处逐渐增大。
16.根据权利要求15所述的均热板,其特征在于,a:b的取值范围为1:1.25~1:20。
17.根据权利要求15所述的均热板,其特征在于,a的取值范围为5μm~75μm;b的取值范围为2.5μm~3000μm。
18.根据权利要求14所述的均热板,其特征在于,所述毛细通道的宽度为c,所述环形通道的径向宽度为d,d:c的值由靠近热源处向远离热源处逐渐增大。
19.根据权利要求18所述的均热板,其特征在于,d:c的取值范围为0.8~1.25。
20.根据权利要求18所述的均热板,其特征在于,c的取值范围为10μm~100μm,d的取值范围为8μm~125μm。
21.根据权利要求14所述的均热板,其特征在于,所述中心处形成有空腔结构,多条所述毛细通道均与所述空腔连通。
22.根据权利要求1~3中任一项所述的均热板,其特征在于,所述壳体包括第一盖体和第二盖体,所述第一盖体的第一表面和所述第二盖体的第二表面均形成有毛细沟槽和凹槽,所述毛细沟槽的宽度小于所述凹槽的宽度,所述第一盖体的第一表面和所述第二盖体的第二表面密封连接,以使所述第一盖体的毛细沟槽和所述第二盖体的毛细沟槽对接形成所述毛细通道,所述第一盖体的凹槽和所述第二盖体的凹槽对接形成气态工质通道。
23.一种电子设备,其特征在于,包括权利要求1~22中任一项所述的均热板。
24.一种均热板的制作方法,其特征在于,至少包括以下步骤:
在均热板的上盖的下表面和/或下盖的上表面蚀刻形成毛细沟槽,并使所述毛细沟槽的深度由靠近热源处向远离热源处逐渐减小;
将所述上盖的下表面和所述下盖的上表面扣合连接,以使所述上盖的毛细沟槽和所述下盖的毛细沟槽对接形成毛细通道。
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