一种烧结式均热板及其制作方法[发明专利]

[19]
中华人民共和国国家知识产权局
[12]发明专利申请公布说明书
[11]公开号CN 101566440A [43]公开日2009年10月28日
[21]申请号200810095032.9[22]申请日2008.04.23
[21]申请号200810095032.9
[71]申请人中山伟强科技有限公司
地址528400广东省中山市三乡镇白石工业区文
华东路14号
[72]发明人陈其亮 谢远东 高媛媛 古巧殊 [74]专利代理机构北京金信立方知识产权代理有限公司代理人黄威 郭迎侠
[51]Int.CI.F28D 15/02 (2006.01)B22F 3/11 (2006.01)
权利要求书 2 页 说明书 7 页 附图 4 页
[54]发明名称
一种烧结式均热板及其制作方法
[57]摘要
本发明公开了一种烧结式均热板,包括将金属
圆管压扁后对其两端密封形成的密闭外壳、在密闭
外壳内壁上烧结形成的毛细结构、由金属丝网冲压
成型的支撑结构和填充在密闭壳体内的工作流体,
所述支撑结构置于密闭外壳的空腔内。本发明同时
公开了烧结式均热板的制作方法。本发明均热板的
毛细结构与密闭外壳内表面的接触热阻小,毛细力
强,便于工作流体及时回流至蒸发面。支撑结构采
用金属丝网直接冲压成型,制作方便,金属丝网的
网孔和冲压出的沟槽为蒸汽流动的通道,有利于蒸
汽的有效扩散,该通道同时也作为工作流体的回流
通道。本发明的均热板的结构和制作工艺简单,可
实现大量生产,特别是可应用于大型伺服器的散热
设计中。
200810095032.9权 利 要 求 书第1/2页    1、一种烧结式均热板,其特征在于,包括将金属圆管压扁后对其两端密封而形成的密闭外壳、在密闭外壳内壁上以金属粉末烧结形成的多孔毛细结构、由金属丝网制成的支撑结构和填充在密闭壳体内的工作流体,所述支撑结构置于密闭外壳的空腔内,并与密闭外壳的上下内壁相接触。
2、根据权利要求1所述的烧结式均热板,其特征在于,所述制成支撑结构的金属丝网上具有冲压出的至少一个沟槽。
3、根据权利要求1所述的烧结式均热板,其特征在于,所述制成支撑结构的金属丝网上具有裁剪出的至少一个孔。
4、根据权利要求2或3所述的烧结式均热板,其特征在于,所述制成支撑结构的金属丝网上的沟槽或孔为多个,多个沟槽相连通分布在金属丝网上。
5、根据权利要求1至3中任一项所述的烧结式均热板,其特征在于,所述支撑结构的材质为铜、铜合金、铝、铝合金或不锈钢高导热性的金属材料。
6、根据权利要求1所述的烧结式均热板,其特征在于,所述工作流体为沸点低于发热元件处温度的水、煤油或酒精。
7、根据权利要求1所述的烧结式均热板,其特征在于,制成所述金属圆管的材料为铜、铜合金、铝、铝合金或不锈钢高导热性的金属材料。
8、根据权利要求1所述的烧结式均热板,其特征在于,所述用于烧结的金属粉末为铜粉、铝粉、镍粉或纳米碳粉。
9、根据权利要求1或7所述的烧结式均热板,其特征在于,所述用于烧结的金属粉末为相同目数的粉末或有不同目数的粉末混合而
200810095032.9权 利 要 求 书 第2/2页成。
10、一种烧结式均热板的制作方法,该方法包括以下步骤:    1)、选择两端开口的空心金属圆管,沿金属圆管的轴线方向插入中芯棒;
2)、在中芯棒与金属圆管内壁的间隙填入金属粉末并进行烧结;
3)、烧结完成后,取出中芯棒,将金属圆管进行预压,得到未封口、上下表面为平面的中空的扁平金属管;
4)、裁剪金属丝网,和/或在金属丝网的表面上冲压或裁剪出所需的沟槽或孔的形状;
5)、将步骤4)处理后的支撑结构插入步骤3)中预压后的中空的扁平金属管内;
6)、将成型后的扁平金属管两端的上下壁面向一起压合并预留注液管连接接口,再将压合处再进行焊氩封口;
7)、将注液管通过银焊的方式连接在预留注液管连接接口上,并对其进行真空测漏;
8)、通过注液管向成型后的均热板内注入工作流体,并对其进行抽真空、封口,即完成了均热板的制作。
11、根据权利要求10所述的烧结式均热板的制作方法,其特征在于,所述注液管采用铜、铝或不锈钢材质,注液管的外径大于1mm。
200810095032.9说 明 书第1/7页
一种烧结式均热板及其制作方法
技术领域
本发明涉及一种均热板及其制作方法,特别涉及一种烧结式均热板及其制作方法。
背景技术
随着电子技术的不断发展,电子元件运算频率越来越高,同时产生的热流密度也越来越大,电子散热技术也受到了业界的高度重视。电子散热具有下述显著趋势:局部热流密度大,热流分布不均匀,高热流局限在很小的空间范围内,易出现所谓的热点,电子设备在启动过程中,容易出现功率的瞬时飙升,但是所需要散失的总热量并不是很大(估计不超过500W)。
为了解决以上问题,不同类型的均热板被广泛应用到电子散热技术领域,其中散热效果最显著的是热管式均热板。热管式均热板已有多种形式被提出,但多是利用上下两平板形成一密闭空间,且在两平板的内壁上置入毛细结构和支撑结构,毛细结构包括金属丝网、多孔金属材料及在支撑结构上直接制作多孔毛细结构。这种热管式均热板的机械加工成本高,不容易焊接,容易变形。因此,随着对均热板的要求越来越高,各种类型的均热板均出现了瓶颈,如毛细力的不足、毛细结构与外壳内表面的接触热阻过大、支撑结构对蒸汽流动的阻碍,以及均热板的强度不够都直接影响散热效率。
发明内容
200810095032.9说 明 书 第2/7页    为了解决上述问题,本发明的目的是提供一种制作简单,毛细性能好,热阻小的烧结式均热板。
为了实现上述目的,本发明采用了如下技术方案:一种烧结式均热板,包括将金属圆管压扁后对其两端密封而形成的密闭外壳、在密闭外壳内壁上以金属粉末烧结形成的多孔毛细结构、由金属丝网制成的支撑结构和填充在密闭壳体内的工作流体,所述支撑结构置于密闭外壳的空腔内,并与密闭外壳的上下内壁相接触。
作为优选,所述制成支撑结构的金属丝网上具有直接冲压出的至少一个沟槽。
作为优选,所述制成支撑结构的金属丝网上具有裁剪出的至少一个孔。
进一步优选,所述支撑结构上的沟槽或孔为多个,多个沟槽相连通分布在金属丝网上。
作为优选,所述支撑结构的材质为铜、铜合金、铝、铝合金或不锈钢等高导热性的金属材料。
作为优选,所述工作流体为沸点低于发热元件处温度的水、煤油或酒精等。
作为优选,所述制成金属圆管的材料为铜、铜合金、铝、铝合金或不锈钢等高导热性的金属材料。
作为优选,所述用于烧结的金属粉末为铜粉、铝粉、镍粉或纳米碳粉。
作为优选,所述用于烧结的金属粉末为相同目数的粉末或有不同目数的粉末混合而成。
本发明的另一个目的是提供一种烧结式均热板的制作方法,该方法包括以下步骤:

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