[实用新型]一种均热板及具有该均热板的微电子器件

说明书

技术领域

本实用新型涉及散热技术领域，更具体地说，涉及一种均热板，还涉及一种包括上述均热板的微电子器件。

背景技术

随着电子封装技术的飞速发展，电子芯片的集成度以及性能不断提高，导致芯片功率不断持续增加。同时也带来了芯片局部温度急剧升高，影响芯片稳定性的问题。因此需对芯片进行冷却，然而传统的冷却方式并不能满足未来高热流密度电子元件的散热要求。

均热板(Vapor chamber)是一种根据热管工作原理而设计的新型散热介质，其主要结构有外壳、吸液芯、工质等，其工作原理为当热量由热源通过均热板的蒸发区时，在低真空度的腔体内，工质液体沸腾气化，在压力差的作用下，气体流向冷凝区，遇冷凝结放热，并在毛细力的作用下沿吸液芯回流回蒸发区，而冷凝面的热量由平板热管外部其他散热方式带走。虽然工作原理相似，但是与热管一维线性的传热方式相比，均热板的传热方式为二维面上传热，因此具有更好的传热性能与均温性。

然而现有的均热板工质回流主要依靠吸液芯提供的毛细力，换热的毛细极限和沸腾极限比较小，另外由于吸液芯的存在，靠近冷凝面的冷凝后的液体工质不能马上回流而充斥在冷凝面附近的吸液芯上，使得传热热阻加大，此外烧结吸液芯结构本身需要消耗大量能源，并且烧结质量很难控制。

综上所述，如何有效地解决均热板换热效率难以满足电子芯片散热需求等问题，是目前本领域技术人员急需解决的问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的第一个目的在于提供一种均热板，该均热板的结构设计可以有效地解决热板换热效率难以满足电子芯片散热需求的问题，本实用新型的第二个目的是提供一种包括上述均热板的微电子器件。

为了达到上述第一个目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种均热板，包括底板、顶板和连接于所述顶板与所述底板之间的侧板，所述顶板、所述底板和所述侧板之间围成密闭空腔，所述密闭空腔内填充有蒸发工质；所述顶板的内表面设置有阵列排布的微米级凸台，所述凸台的侧壁与所述顶板的内表面均为超疏水表面，且所述顶板外接正电压，所述底板接地。

优选地，上述均热板中，所述凸台为圆锥形凸台。

优选地，上述均热板中，所述圆锥形凸台的顶面尺寸范围为40-60微米，底面尺寸范围为90-110微米，每个所述圆锥形凸台之间相隔500微米矩形阵列排列。

优选地，上述均热板中，所述凸台为经光刻工艺加工而成的光刻凸台。

优选地，上述均热板中，所述密闭空腔内的所述蒸发工质为液体时的充液率为35％-45％。

优选地，上述均热板中，所述侧板的内表面烧结有与所述顶板和所述底板相连接的多孔结构的吸液芯层。

优选地，上述均热板中，所述侧板分别与所述顶板和所述底板可拆卸的固定连接。

优选地，上述均热板中，所述侧板分别与所述顶板和所述底板通过环氧树脂密封胶密封连接。

本实用新型提供的均热板包括底板、顶板和连接于顶板与底板之间的侧板。其中，顶板、底板和侧板之间围成密闭空腔，密闭空腔内填充有蒸发工质。顶板的内表面设置有阵列排布的微米级凸台，凸台的侧壁与顶板的内表面均为超疏水表面，且顶板外接正电压，底板接地。

应用本实用新型提供的均热板时，顶板为均热板冷凝面，其内表面除凸台顶面以外均为超疏水表面，并在冷凝面有外加电压，当蒸发端蒸汽到达冷凝端冷凝时，由冷凝端超疏水面区域的小液滴滚动至凸台的顶面，在冷凝端部分有外加电压，凸台顶面对聚集在其上的液滴形成电喷雾喷至蒸发端，强化蒸发冷凝速度，提高蒸发区和冷凝区的换热性能，无需传统吸芯结构，能减少轴向热阻，由于电喷加速液体回流，能有效提高均热板的毛细极限和携带极限，从而提高整体换热能力。

为了达到上述第二个目的，本实用新型还提供了一种微电子器件，该微电子器件包括上述任一种均热板。由于上述的均热板具有上述技术效果，具有该均热板的微电子器件也应具有相应的技术效果。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型一个具体实施例的均热板的爆炸结构示意图；

图2为图1的组合结构示意图；

图3为图1中顶板的结构示意图；

图4为均热板的原理示意图。