[发明专利]一种烧结式平板热管及其制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种传热元件及其制作方法，具体而言涉及一种新型烧结式平板热管及其制作方法。

背景技术

随着电子技术的飞速发展，晶体管的集成度越来越高，芯片的发热量越日俱增，电子散热技术逐渐受到关注。目前电子发热问题有如下趋势，热流密度大，尤其局部发热量大，热流分布不均，造成热点问题，如大功率LED的散热问题。另外电子设备启动过程中，容易出现功率瞬间飙升，这都电子元件高频运行，高速发展所必须面对的散热问题。

平板热管是普遍认为可以解决上述局部热流过高，出现热点问题的散热技术。其实质是一种新型的热管技术，利用工作流体在真空的条件下低温蒸发，使局部的热量通过蒸汽向四周的散热空间迅速扩展，实现均温效果。传统的平板热管技术使用上下两块有多孔毛细结构、微沟槽或金属丝网的平板对接形成密闭的壳体，然后在壳体内部添加支撑柱，这种平板热管技术存在机械加工成本高，焊接良品率低的缺点。另外也有大管径铜管烧结后打扁，填充支撑结构的生产工艺，这样虽然很多程度上改善了之前所述方法的焊接气密性问题，但是由于其填充的支撑结构与多孔毛细结构并非一体成型，当平板热管在后继应用的回焊高温过程(即组合成整体散热模组的高温过程)中，容易出现胀管的现象，使模组外观变形。此外，常见的平板热管还存在传热极限问题，如毛细力不足，毛细结构与壳体内壁接触不良，支撑结构扰乱蒸汽流动，都使平板热管技术广泛应用出现瓶颈。为此，提出一种新型的平板热管结构和合理的生产工艺是散热产业继续发展的迫切需求。

发明内容

本发明为克服以上现有技术中需要在平板热管内设置支撑结构而扰乱蒸汽流动、且在后续应用中会导致胀管及变形等问题，提供一种无需支撑结构的烧结式平板热管，其包括金属壳体及设置在其内部的多孔毛细结构，所述金属壳体呈扁平状、两端密封成为一密封扁平壳体，所述多孔毛细结构与所述密封扁平壳体的两个内壁相连结。

根据实施例，还可采用以下优选的技术方案：

所述密封扁平壳体的内部为真空，并封装有工作流体。

所述多孔毛细结构中还分布有一系列蒸汽通道。

所述金属壳体是铜、铜合金、铝、铝合金及镍中的任一种；所述多孔毛细结构是铜粉、铝粉、镍粉及碳纳米粉中的任一种经一体式烧结成型或挤压成型。

所述的一系列蒸汽通道相互平行且贯穿于所述多孔毛细结构中，各蒸汽通道的轴截面是矩形、圆形、三角形和梯形中的至少一种；所述工作流体是水、煤油、乙醇、甲醇或丙酮中的任一种。

本发明还提供一种烧结式平板热管的制作方法，其包括如下步骤：A.裁切制作预定大小且两端开口的空心金属管；B.打扁空心金属管为扁平状，制得扁平金属壳体；C.插入中心棒并充填金属粉末到所述扁平金属壳体内；D.烧结使得所充填的金属粉末成型为多孔毛细结构，并与所述扁平金属壳体的内壁相连结；E.抽离中心棒、压合金属管两端并做密封处理。

根据实施例，还可采用以下优选的技术方案：

还包括在步骤C之前，先将各中心棒安装在定位基座上，然后通过定位基座将各中心棒插入所述扁平金属壳体内的步骤。

所述步骤E中密封处理时还预留有接口，通过所述接口焊接注液管，并通过所述注液管向所述扁平金属壳体内注入工作液体，然后抽真空并封口。

还在所述密封处理后对所述扁平金属壳体进行抽真空检漏。

还包括抽真空检漏之后对所述烧结式平板热管整形的步骤。

本发明的有益效果是：

本发明的烧结式平板热管通过使用密封扁平的金属壳体，可以省去现有技术中的支撑结构，从而避免了后续应用中的胀管问题、及扰乱蒸汽流动问题。

本发明的烧结式平板热管的制作方法，通过在扁平的空心金属壳体内插入中心棒并充填金属粉末，经一体式烧结成型多孔毛细结构，从而避免了在热管内焊接支撑结构及支撑结构导致的胀管、扰乱蒸汽流动的问题。

本发明的烧结式平板热管的制作方法还具有如下进一步的有益效果：(1)保留了传统热管的填充中心棒、固定烧结出多孔毛细结构的办法，适应了传统工艺；(2)形成的一系列蒸汽通道可以有效梳理工作流体的蒸汽流动，达到更好的传热效果；(3)蒸汽通道之间的多孔毛细结构在作为连接上下毛细结构层、帮助工作流体回流的同时，也作为支撑柱，有效解决后继使用过程中的延压或热涨的问题；(4)还可以通过调节蒸汽通道的形状、大小、间距等来优化平板热管的性能和厚度，满足多样化的需求。

附图说明

图1是本发明一个实施例的烧结式平板热管的立体图；

图2是图1的实施例的烧结式平板热管的一个截面剖视示意图；