[发明专利]一种柔性微槽群散热装置

说明书

本发明公开了一种柔性微槽群散热装置，包括：腔体，肋块支撑结构，毛细芯，整个装置包括蒸发段，绝热段和冷凝段。腔体材料由柔性导热纳米复合材料构成，具有较高导热系数。蒸发面上有许多微槽道，形成微槽群，在毛细作用力下，工作介质吸入到微槽道内相变蒸发。毛细芯协同微槽群结构将液体工作介质从冷凝段抽吸到蒸发段完成工质循环。腔体中间的肋块起到构建蒸汽通道的作用。本发明具有散热性能高，可弯曲度大和轻薄等优点。采用本发明能够很好地解决柔性电子产品的散热问题，降低其工作温度，提升电子产品性能。

技术领域

本发明涉及一种散热技术，尤其涉及一种柔性微槽群散热装置。

背景技术

随着微电子技术的快速发展，芯片的处理速度越来越快，热流密度急剧增加，芯片级的局部热流密度达到100W/cm²以上，采用三维封装的微系统局部热流密度更是接近1000W/cm²。现今芯片散热方式主要有：翅片散热、液体单相对流冷却、强制气冷、强迫对流沸腾冷却、热管和微槽群等。这些技术的应用特别是微槽群技术的运用在一定程度上解决了高功率密度芯片的散热问题。但随着科技的进步，人类对于电子产品的依赖已经越来越重，为了提升工作效率，希望能实现随处使用的电子产品，而不再局限于空间问题，人类开始致力于研发柔性电子技术，其近年来已成为世界各国的重点研发题材之一。柔性电子产品具有可弯曲、轻薄等特性，将颠覆传统电子产品的形态，这也为芯片的散热问题带来了更高的技术要求。传统的平板热管或微槽群大多以导热金属材料构成，其材质一般比较坚硬，不能弯曲，密度也大，故无法满足柔性电子产品的散热需求。

现在关于柔性散热技术的研究主要集中在一些被动式技术上，如柔性热管和柔性平板热管等。其主要是选用各种聚合物(如聚炳烯，PET，LCP和PDMS等材料)来制备柔性腔体材料，从而解决热管的弯曲问题。虽然这些高分子聚合物解决的散热器件可弯曲的问题，但是其本身较低的导热系数限制了其在电子产品中的应用。为了解决这些问题，有研究者在蒸发端增加了金属块或者金属通道来改善其换热性能，尽管前人做出各种努力，但热管理装置性能的改善仍然有限。除了上述蒸发端和冷凝端的热阻问题外，在狭小空间内蒸汽的流动同样存在问题。针对以上提到的蒸发端，冷凝端热阻问题，以及蒸汽流动问题，准备采用基于柔性导热纳米复合材料的微槽群技术来解决柔性电子产品的散热问题。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明提出一种柔性微槽群散热装置，以解决现有柔性散热器件蒸发端、冷凝端热阻问题，以及蒸汽流动问题。

(二)技术方案

本发明提供一种柔性微槽群散热装置，包括腔体1，肋块支撑结构2，毛细芯3；其特征在于，

腔体1为封闭空腔，腔体1材料为柔性导热纳米复合材料，导热系数高，腔体1内两个相对表面刻有多条微槽道4，组成微槽群，腔体中间为肋块支撑结构2，肋块支撑结构2为柔性材料，用于阻止两个相对表面上微槽群的贴合；

腔体1和肋块支撑结构2结合构建蒸汽通道，用于蒸汽流通；

毛细芯3固定在微槽群和肋块支撑结构2中间，用于回流液体。

其中，所述腔体1材料为柔性导热纳米复合材料，由高分子聚合物混合高导热纳米颗粒材料、碳纤维或碳纳米管等制成，其中高分子聚合物为聚炳烯、PET、PMDS、LCP、聚酰亚胺或FR4。

其中，所述肋块支撑结构2由硅胶或者橡胶制成。

其中，所述毛细芯3由编制的铜丝网或者烧结的铜毛细芯制成。

其中，所述微槽道4尺寸为微米级。

其中，柔性微槽群散热装置工作时的工作介质填充于工作介质流动腔体5中。

其中，所述工作介质为甲醇、无水乙醇、丙酮或者蒸馏水。

(三)有益效果