[实用新型]槽道式平板热管均热器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种槽道式平板热管均热器，可被应用于电子器件散热装置中。

背景技术

电子芯片小型化与高发热量的趋势，使电子设备的散热凸现出以下几个显著特点：(1)局部热流密度非常大，热量容易在局部发生聚集，导致局部温度过高。(2)热流密度分布不均匀，高热流密度通常仅仅局限在很小的空间范围内。(3)在电子设备启动过程中，容易出现瞬时功率“飙升”，烧坏电子设备。(4)需要散失的总热流量并不是很大。所以，解决电子设备冷却的关键是如何减小过高的局部热流密度，防止出现热点而导致设备故障。为了增强散热效果，一般都会在电子芯片上加装一个比芯片体积大得多的热沉。这样很容易在芯片表面产生热点。而且使热沉具有较大的扩散热阻，内部截面上的热流密度分布非常不均匀，热沉的散热效果受到了一定的影响。

现在为了防止电子芯片内部由于热量聚积而产生热点的基本手段仍是在芯片表面贴附具有高导热系数的实心纯铜板均热器，将电子芯片内部产生的热量以热传导的方式引出到散热器翅片上，再借翅片与其周围空气的对流作用将热量传入气流中带走(如图1所示)。实心纯铜板均热器在一定程度上能起到使热流量分布均匀，消除热点的作用。但是由于铜的导热系数有限，其均热效果并不是非常明显。如果采用钻石之类的超导热材料制造均热器，其昂贵的价格将使其难以普及到实际应用中。因此提出了平板热管式均热器。

平板热管式均热器能最大限度的使热流密度趋于均匀，这是因为其利用了热管高效导热的原理。热管是人们所知的最有效的传热元件之一，它可将大量热量通过很小的截面积进行远距离的传输而无需外加动力。热管的一端为蒸发段，另一端为冷凝段。当热管的一端受热时毛细芯中的液体蒸发汽化，蒸汽在微小的压差下流向另一端放出热量凝结成液体，液体再沿多孔材料靠毛细力的作用流回蒸发段。如此循环往复，热量由热管的一端传至另一端。传统的热管呈管状，依据热管内部毛细结构的不同可以分为：丝网热管，槽道热管和烧结热管。平板热管均热器是一种异型热管，它的冷凝段和蒸发段被两个平面(蒸发面和冷凝面)所代替，又叫做扁平热管。在这种热管中，在垂直于热流方向上的尺寸较大，但在平行于热流方向上的尺寸很小。蒸发面与冷凝面之间的距离一般只有几毫米。正是由于平板热管这种特殊的形状，给平板热管的制作加工以及内部毛细回路的布置带来了困难：(1)蒸发面和冷凝面的面积较大，容易在抽真空、烧结和焊接过程中产生变形，必须靠增加壁厚和内部支撑来保持热管的形状。(2)为了减小散热器的体积和重量，一般均热器整体厚度为4mm。内部腔体高度只有1至2mm。如此狭小的空间给传统毛细结构回路的布置带来了困难，没有足够的毛细压力会使平板热管在反重力条件下失效。(3)紫铜本身具有较强的热传导能力。平板热管厚度为4m时，与同尺寸紫铜板相比，相变热传导轴向导热能力的优势已经不是十分明显。其优势在于径向热传导，也就是具有很好的均热效果。

发明内容

本实用新型旨在解决平板热管均热器加工过程中壁面易产生变形、毛细结构很难形成回路以及轴向热阻较大等缺点。提出一种槽道式平板热管均热器。本实用新型能使均热器具有较强的轴向和径向导热能力，并且能在反重力条件下工作。