CN212806682U - 用于相变潜热式芯片散热器的毛细吸液芯 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于相变潜热式芯片散热器的毛细吸液芯，包括金属编织网，金属编织网包括若干金属网层，金属网层包括纵横交织的金属丝，金属丝的线径各不相同，芯片散热器内的工作流体在芯片散热器的吸热端吸收芯片产生的热量后汽化，汽化的工作流体通过金属编织网在芯片散热器的散热端放热后液化，液化的工作流体在金属编织网的毛细力作用下回到芯片散热器的吸热端。本实用新型采用由线径不等的金属丝制成的毛细吸液芯的方案，具有散热效率更高的特点。

Description

用于相变潜热式芯片散热器的毛细吸液芯

技术领域

本实用新型涉及一种毛细吸液芯，特别涉及一种用于相变潜热式芯片散热器的毛细吸液芯，属于芯片发热与热管理领域。

背景技术

随着5G基础建设的落地，智能手机、云计算、大数据、人工智能的发展普及应用，电子产品芯片发热与热管理已和芯片本身一样举足轻重，芯片热管理不仅影响到芯片运行速度及稳定性、用户体验感，还会致命性的影响芯片的使用寿命。纳米技术近几年在材料研究，特别是在医疗、电阳能、石墨烯等领域都取得了突破，纳米级材料技术研究势必引领材料的发展。纵观芯片散热管理，经历了金属材料导热、heat pipe、石墨材料、Vapor Chamber均热板等关健技术的发展，特别是相变潜热技术的应用，Heat pipe、Vapor Chamber在近些年对高功率、高热流密度的芯片散热方案已成为当时散热设计的主流。相变换热过程是利用工质在微小温差下发生相变而释放大量的潜热，这种传热能够提供很高的传热能力，在冷凝相变时其热传导率可达到10³-10⁵W/m²K，用在高热流密度有温度要求的热源电子产品，沸腾或蒸发带走热量是非常有优势的方式。目前，现有的采用工质相变换热散热器的散热效果仍有待提高。

实用新型内容

本实用新型用于相变潜热式芯片散热器的毛细吸液芯公开了新的方案，采用由线径不等的金属丝制成的毛细吸液芯的方案，解决了现有相变潜热式散热器散热效率有待提高的问题。

本实用新型用于相变潜热式芯片散热器的毛细吸液芯包括金属编织网，金属编织网包括若干金属网层，金属网层包括纵横交织的金属丝，金属丝的线径各不相同，芯片散热器内的工作流体在芯片散热器的吸热端吸收芯片产生的热量后汽化，汽化的工作流体通过金属编织网在芯片散热器的散热端放热后液化，液化的工作流体在金属编织网的毛细力作用下回到芯片散热器的吸热端。

进一步，本方案的金属编织网的材质是铜或铝或不锈钢或钛。

进一步，本方案的金属丝是扁平带状结构，金属丝的宽度是20μm～100μm，金属网层的网孔通径是20μm～100μm。

更进一步，本方案的金属丝的宽度是20μm或60μm或100μm。

进一步，本方案的金属丝的截面呈圆形，金属丝的线径是20μm～100μm，金属网层的网孔通径是20μm～100μm。

更进一步，本方案的金属丝的线径是20μm或60μm或100μm。

更进一步，本方案的金属丝上沿周向设有多个沿轴向延伸的槽通径、深度是微纳米级的沟槽结构。

再进一步，本方案的沟槽结构的截面呈“T”型或“Ω”型或“Δ”型，沟槽结构的深度是0.1μm～1μm。

本实用新型用于相变潜热式芯片散热器的毛细吸液芯采用由线径不等的金属丝制成的毛细吸液芯的方案，具有散热效率更高的特点。

附图说明

图1是毛细吸液芯实例一的示意图。

图2是毛细吸液芯实例二的示意图。

图3是采用毛细吸液芯的芯片散热器的原理图。

其中，100是散热器壳体，110是吸热端，120是散热端，121是散热翅片，200是毛细吸液芯，210是金属网层，211是扁平带状的金属丝，212是截面呈圆形的金属丝，300是工作流体。

具体实施方式

如图1、2、3所示，本实用新型用于相变潜热式芯片散热器的毛细吸液芯包括金属编织网，金属编织网包括若干金属网层，金属网层包括纵横交织的金属丝，金属丝的线径各不相同，芯片散热器内的工作流体在芯片散热器的吸热端吸收芯片产生的热量后汽化，汽化的工作流体通过金属编织网在芯片散热器的散热端放热后液化，液化的工作流体在金属编织网的毛细力作用下回到芯片散热器的吸热端。本方案的金属编织网的材质可以优选是铜或铝或不锈钢或钛。上述方案采用由线径不等的金属丝制成的毛细吸液芯的方案，金属网层采用的金属丝选用具有不同线径金属丝，按照其功能要求混合编织形成复合混编的毛细吸液芯的丝网，其复合丝网因不同方向采用不同线径的金属丝编织，毛细阻力及毛细吸液能力(毛细力)可灵活多变的适用于不同结构的相变潜热产品结构设计，特别是长距离传热，提高了芯片散热器的散热效率。

为了实现金属网层的毛细功能，本方案公开了以下两种具体的结构。

实施例一

如图1所示，本方案的金属丝是扁平带状结构，金属丝的宽度是20μm～100μm，金属网层的网孔通径是20μm～100μm。基于以上方案，本方案的金属丝的宽度可以优选是20μm或60μm或100μm。

实施例二

如图2所示，本方案的金属丝的截面呈圆形，金属丝的线径是20μm～100μm，金属网层的网孔通径是20μm～100μm。基于以上方案，本方案的金属丝的线径是20μm或60μm或100μm。为了进一步提高换热效果，本方案的金属丝上沿周向设有多个沿轴向延伸的槽通径、深度是微纳米级的沟槽结构。基于以上方案，本方案的沟槽结构的截面呈“T”型或“Ω”型或“Δ”型，沟槽结构的深度是0.1μm～1μm。

以上实例的编织网，其材料适用于铜、铝、不锈钢、钛等金属丝网，但不限所列举的金属材料。编织网所用的金属丝不受其线径或物理形状所限制，金属丝的线径也不受所列举尺寸的限制，并且金属网层由具有不同线径的金属丝纵横交织而成。沟槽结构不局限于以上形状的限制，以及所列举的尺寸范围局限。金属网层的金属丝可以呈平行或交错排列，金属编织网可以包括单层金属网层，也可以是多层金属网层。

本方案公开了一种用于相变潜热式芯片散热器的毛细吸液芯，毛细吸液芯采用的金属网层是选用具有不同线径的金属丝编织而成的复合混编丝网，能够显著提升其毛细力，特别是长距离毛细回流设计，具有较好的换热效果。

本方案毛细吸液芯并不限于具体实施方式中公开的内容，实施例中出现的技术方案可以基于本领域技术人员的理解而延伸，本领域技术人员根据本方案结合公知常识作出的简单替换方案也属于本方案的范围。

Claims (8)

1.用于相变潜热式芯片散热器的毛细吸液芯，其特征是包括金属编织网，所述金属编织网包括若干金属网层，所述金属网层包括纵横交织的金属丝，所述金属丝的线径各不相同，芯片散热器内的工作流体在芯片散热器的吸热端吸收芯片产生的热量后汽化，汽化的工作流体通过所述金属编织网在芯片散热器的散热端放热后液化，液化的工作流体在所述金属编织网的毛细力作用下回到所述芯片散热器的吸热端。

2.根据权利要求1所述的用于相变潜热式芯片散热器的毛细吸液芯，其特征在于，所述金属编织网的材质是铜或铝或不锈钢或钛。

3.根据权利要求1所述的用于相变潜热式芯片散热器的毛细吸液芯，其特征在于，所述金属丝是扁平带状结构，所述金属丝的宽度是20μm～100μm，所述金属网层的网孔通径是20μm～100μm。

4.根据权利要求3所述的用于相变潜热式芯片散热器的毛细吸液芯，其特征在于，所述金属丝的宽度是20μm或60μm或100μm。

5.根据权利要求1所述的用于相变潜热式芯片散热器的毛细吸液芯，其特征在于，所述金属丝的截面呈圆形，所述金属丝的线径是20μm～100μm，所述金属网层的网孔通径是20μm～100μm。

6.根据权利要求5所述的用于相变潜热式芯片散热器的毛细吸液芯，其特征在于，所述金属丝的线径是20μm或60μm或100μm。

7.根据权利要求5所述的用于相变潜热式芯片散热器的毛细吸液芯，其特征在于，所述金属丝上沿周向设有多个沿轴向延伸的槽通径、深度是微纳米级的沟槽结构。

8.根据权利要求7所述的用于相变潜热式芯片散热器的毛细吸液芯，其特征在于，所述沟槽结构的截面呈“T”型或“Ω”型或“Δ”型，所述沟槽结构的深度是0.1μm～1μm。

Images