一种可快速散热的均热板

1.本实用新型涉及散热器件技术领域，具体涉及一种可快速散热的均热板。


背景技术：

2.均热板与热管都是基于气液相变的原理而实现散热的器件，但热管仅是一维方向上的轴向导热，而均热板则实现了从“线”到“面”的两个维度上传递热量，可以更好地将热量从四面八方带走。随着电子元器件朝向高性能、集成化以及小型化方向的发展，电子芯片的散热问题也日渐突出。目前的均热板结构，已经无法满足日益增长的高热流密度电子芯片的散热需求。


技术实现要素：

3.为了克服现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种可快速散热的均热板，能够提高散热效率，满足电子芯片的散热需求。
4.为解决上述问题，本实用新型所采用的技术方案如下：一种可快速散热的均热板，包括：本体，所述本体的内部具有密封腔，所述密封腔的底壁为超亲水表面，所述密封腔的顶面为超疏水表面，所述密封腔内填充有相变液体；微针肋阵列，包括多个阵列分布的微针肋，多个所述微针肋均设于所述密封腔的底壁，所述微针肋阵列内由多个所述微针肋形成多条流体通道，所述微针肋的表面为超亲水表面；及沟槽阵列，包括多个阵列分布的沟槽，多个所述沟槽均设于所述密封腔的底壁，且多个所述沟槽沿所述微针肋阵列的周向分布，所述沟槽连通所述流体通道，所述沟槽的表面为超亲水表面。
5.相比现有技术，上述技术方案的有益效果在于：本均热板在密封腔内设有微针肋阵列和沟槽阵列，微针肋阵列为均热板的蒸发区。一方面，微针肋阵列包括多个阵列分布的微针肋，可以增大均热板蒸发区的表面积，且微针肋的表面和密封腔的底壁均为超亲水表面，微针肋阵列内又由多个微针肋形成多条流体通道，因此，相变液体聚集在微针肋阵列中时，在强毛细力和表面张力的作用下，相变液体会在多条流体通道内形成弯月面液膜，提高传热性能。当电子芯片的热量传导至微针肋阵列处时，由于蒸发区表面积的增大以及弯月面液膜的作用，相变液体会迅速吸热蒸发。另一方面，沟槽阵列包括多个阵列分布的沟槽，且密封腔的顶面为超疏水表面，而沟槽的表面和密封腔的底壁均为超亲水表面，因此，沟槽阵列可以快速收集冷凝后的相变液体，并通过沟槽引流至微针肋阵列内，大大提高了电子芯片的散热效率，使得电子芯片的散热性能满足需求。
6.上述的可快速散热的均热板，所述微针肋阵列位于所述密封腔的底壁中心，所述沟槽阵列以所述微针肋阵列为中心朝向所述密封腔的侧壁呈辐射状分布。
7.上述的可快速散热的均热板，相邻的两个所述沟槽之间的夹角范围为2
°
至5
°
。
8.上述的可快速散热的均热板，所述沟槽的宽度沿远离所述微针肋阵列的方向逐渐增大。
9.上述的可快速散热的均热板，所述微针肋阵列和所述沟槽阵列均设有多组，多组
所述微针肋阵列和所述多组所述沟槽阵列错落分布于所述密封腔内，多组所述微针肋阵列的位置分别对应于多组电子芯片的位置。
10.上述的可快速散热的均热板，所述本体包括底座和上盖，所述底座开设有具有开口的第一腔体，所述上盖密封连接所述第一腔体的开口以形成密封腔。
11.上述的可快速散热的均热板，所述上盖呈平面板状，所述微针肋阵列的上下两端分别连接所述密封腔的顶面和底壁，所述沟槽阵列的上端两端分别连接所述密封腔的顶面和底壁。
12.上述的可快速散热的均热板，所述上盖开设有具有开口的第二腔体，所述第一腔体与所述第二腔体组成所述密封腔，所述微针肋阵列的上下两端分别连接所述密封腔的顶面和底壁，所述第二腔体内设有多根支撑柱，所述支撑柱的上下两端分别连接所述密封腔的顶面和所述沟槽阵列的顶面。
13.上述的可快速散热的均热板，所述本体开设有与所述密封腔连通的注液口，所述注液口用于朝向所述密封腔内注射相变液体。
14.上述的可快速散热的均热板，所述相变液体为自湿润流体。
15.下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细说明。
附图说明
16.图1为本实用新型实施例一的均热板的整体结构示意图；
17.图2为本实用新型实施例一的均热板的上盖的结构示意图；
18.图3为本实用新型实施例一的均热板的底座的结构示意图；
19.图4为本实用新型实施例二的均热板的底座的结构示意图；
20.图5为本实用新型实施例二的均热板的上盖的仰视图；
21.图6为本实用新型实施例三的均热板的底座的结构示意图；
22.图7为本实用新型实施例二的均热板的上盖的仰视图。
23.附图标号说明：100本体、111密封腔的顶面、120底座、130上盖、131第二腔体、140注液口、210微针肋、220流体通道、310沟槽、400支撑柱。
具体实施方式
24.下面详细描述本实用新型的实施例：
25.实施例一：
26.参照图1至图3，本实用新型的实施例一提供了一种可快速散热的均热板，包括本体100、微针肋阵列和沟槽阵列，本体100的内部具有密封腔，密封腔的底壁为超亲水表面，密封腔的顶面111为超疏水表面，密封腔的顶面111构成均热板的冷凝面，密封腔内处于真空状态，且密封腔内填充有相变液体。如图3所示，微针肋阵列为均热板的蒸发区，包括多个阵列分布的微针肋210，多个微针肋210均设于密封腔的底壁，微针肋阵列内由多个微针肋210形成多条流体通道220。微针肋210的表面为超亲水表面，在强毛细力和表面张力的作用下，相变液体会在流体通道220内形成弯月面液膜。沟槽阵列包括多个阵列分布的沟槽310，多个沟槽310均设于密封腔的底壁，且多个沟槽310沿微针肋阵列的周向分布，沟槽310连通流体通道220，沟槽310的表面为超亲水表面。
27.与现有技术中的均热板相比，本均热板在密封腔内设有微针肋阵列和沟槽阵列，微针肋阵列为均热板的蒸发区。一方面，微针肋阵列包括多个阵列分布的微针肋210，可以增大均热板蒸发区的表面积，且微针肋210的表面和密封腔的底壁均为超亲水表面，微针肋阵列内又由多个微针肋210形成多条流体通道220。因此，相变液体聚集在微针肋阵列中时，在强毛细力和表面张力的作用下，相变液体会在流体通道220内形成弯月面液膜，提高传热性能。当电子芯片的热量传导至微针肋阵列处时，由于蒸发区表面积的增大以及弯月面液膜的作用，相变液体会迅速吸热蒸发。另一方面，沟槽阵列包括多个阵列分布的沟槽310，且密封腔的顶面为超疏水表面，而沟槽阵列的表面和密封腔的底壁均为超亲水表面，因此，蒸发的气体经过均热板的冷凝面之后，可以被沟槽阵列快速收集，并通过沟槽310引流至微针肋阵列内，大大提高了电子芯片的散热效率，使得电子芯片的散热性能满足需求。
28.进一步地，本体100开设有与密封腔连通的注液口140，注液口140用于朝向密封腔内注射相变液体，并将密封腔内的空气排出，使密封腔处于真空状态，完成注液之后，对注液口140进行封口处理。具体地，所注入的相变液体为自湿润流体，包括但不限于去离子水、乙醇、无水乙醇以及丙酮等。
29.具体地，参照图3，微针肋阵列位于密封腔的底壁中心，微针肋阵列呈矩形阵列，沟槽阵列以微针肋阵列为中心朝向密封腔的侧壁呈辐射状分布。冷凝之后的相变液体，可以经过沟槽310，从微针肋阵列的四周一起汇集至微针肋阵列内，加快相变液体的回流速度。具体地，每一流体通道220至少和一个沟槽310相互连通，以保证充分利用流体通道220，加快相变液体的回流速度。具体地，沟槽310的宽度沿远离微针肋阵列的方向逐渐增大，相邻的两个沟槽310之间的夹角范围为2
°
至5
°
。
30.进一步地，参照图2和图3，本体100包括底座120和上盖130，底座120开设有具有开口的第一腔体，上盖130焊接在底座120上，且上盖130密封盖合第一腔体的开口，以在本体100的内部形成密封腔。具体地，上盖130呈平面板状，微针肋阵列和沟槽阵列的高度平齐，且微针肋阵列的上下两端分别连接密封腔的顶面111和底壁，沟槽阵列的上端两端分别连接密封腔的顶面111和底壁。
31.实施例二：
32.参照图4和图5，本实用新型的实施例二提供了另一种可快速散热的均热板，其与实施例一种的均热板的区别在于，本体100包括底座120和上盖130，上盖130开设有具有开口的第二腔体131，第一腔体与第二腔体131组成密封腔，微针肋阵列的上下两端分别连接密封腔的顶面111和底壁，第二腔体131内设有多根支撑柱400，支撑柱400的上下两端分别连接密封腔的顶面111和沟槽阵列的顶面，支撑柱400的表面为超疏水表面。多根支撑柱400不仅可以增加本体100的安装强度，还能作为冷凝液与沟槽阵列之间的引液桥梁，且支撑柱400的表面为超疏水表面，在支撑柱400的作用下，能够大大的缩短了冷凝液流入沟槽310的时间，加快均热板的散热速度，提高均热板的散热性能。
33.实施例三：
34.参照图6和图7，本实用新型的实施例三提供了又一种可快速散热的均热板，其与实施例一中的均热板的区别在于，微针肋阵列和沟槽阵列均设有多组，多组微针肋阵列和多组沟槽阵列错落分布于密封腔内，多组微针肋阵列的位置分别对应于多组电子芯片的位置。多组微针肋阵列增加了均热板的蒸发区域，可以适用于设置有多组电子芯片，需要进行
多处散热的电子设备。本体100包括底座120和上盖130，上盖130开设有具有开口的第二腔体131，第一腔体与第二腔体131组成密封腔，微针肋阵列的上下两端分别连接密封腔的顶面111和底壁，第二腔体131内设有多根支撑柱400，支撑柱400也错落分布于第二腔体131内，并与微针肋阵列错开设置，支撑柱400的上下两端分别连接密封腔的顶面111和沟槽阵列的顶面，支撑柱400的表面为超疏水表面。多根支撑柱400不仅可以增加本体100的安装强度，还能作为冷凝液与沟槽阵列之间的引液桥梁，且支撑柱400的表面为超疏水表面，在支撑柱400的作用下，能够大大的缩短了冷凝液流入沟槽310的时间，加快均热板的散热速度，提高均热板的散热性能。
35.需要注意的是，在本实用新型的描述中，如有涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系的，均为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造或操作，不能理解为对本实用新型的限制。
36.在本实用新型的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个及两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一或第二等的，只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
37.本实用新型的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本实用新型中的具体含义。
38.上述实施方式仅为本实用新型的优选实施方式，不能以此来限定本实用新型保护的范围，本领域的技术人员在本实用新型的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本实用新型所要求保护的范围。