一种等厚均温板的制作方法

1.本实用新型涉及均电子器件散热技术领域，尤其涉及一种等厚均温板。


背景技术：

2.现如今科技产品越来越多，科技产品的发展趋于精密化，如集成电路或计算机等装置，除了体积设计小型化外，运行时产生的热量大幅增加，机械故障率也越来越多。目前针对各种电子发热组件皆设有相应的散热器或散热装置，以能维持其在许可的温度下正常运作。其中透过热管或均温板传热是现有散热技术中的一种，均温板及热管两者的原理相同，都是通过冷却液汽化将电子发热组件中的热量带走，汽化的冷却液向上预冷后放热液化回流循环吸热，达到维持电子发热组件温度的目的。然而，现有电子元件均温板的本体需以至少两个板体组合而成，包括当注入冷却液后，相对较薄的那个板体会向上鼓起形成拱形，由于鼓起的高度不能完全精准控制，导致整个均温板的厚度不均匀，有时生产出来的均温板厚度较大，产品规格不均，而且还存在散热速度不足，抗压强度欠缺等问题。而且目前手机的制作越来越薄，也需要越来越薄的均温板配套，但是现有的均温板只能做到0.5mm，仍然达不到手机变薄的使用要求。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于提供一种等厚均温板，解决了现有均温板厚度不均、散热慢且耐压强度不大的问题。本实用新型的均温板在板体内设置凸起，不仅增加均温板的散热性能，而且增加均温板的耐压性，避免均温板在安装时受挤压变形，影响散热效果，该均温板的结构易于灌注冷却液，容易操作，而且制备的均温板厚度均匀。本实用新型采用的技术方案如下：
4.一种等厚均温板，包括设有凹槽的底板和将底板覆盖的盖板，所述底板和盖板的一端设有注液管，该注液管夹持在底板和盖板之间且与外部连通处压合密封，所述凹槽的底部上设有若干个凸起且凹槽的底部设有铜网，该凹槽内装有冷却液。
5.进一步地，所述底板呈方形，该底板的一侧边上设有沿底板长度方向的凸台，所述注液管设置在该凸台上，所述盖板覆盖在注液管的上方。
6.进一步地，所述凹槽的深度为0.1-0.3mm，所述底板和盖板的厚度均为 0.05-0.1mm。
7.进一步地，所述铜网紧贴铺满在凹槽的底部。
8.进一步地，所述底板和盖板的边沿焊接固定。
9.进一步地，所述凸起均匀分布在凹槽内且互不相连，该凸起的高度与凹槽的深度一致，凸起的顶部恰好与盖板接触。
10.进一步地，所述凸起呈圆柱形或方柱形。
11.一种等厚均温板的制备方法，包括以下步骤：
12.(1)取方形片材置于冲压机中，通过设置有凹点的冲头冲压出带有凸台和凸起的
凹槽得到底板；
13.(2)将注液管置于凸台上并延伸至底板外侧，取盖板覆盖在底板上方，传送至焊接机中，采用高频焊接加激光焊接在真空环境下焊接封边；
14.(3)当盖板完全覆盖凹槽后，在真空环境下通过注液管向凹槽注入一定量的冷却液，然后将端部底板和盖板夹持着注液管直接压合密封注液管；
15.(4)密封注液管后将多余的边角裁剪得到均温板成品。
16.其中，高频焊接加激光焊接是指先通过高频焊进行整体预热,后通过激光对边缘进行加热焊接。也就是先通过传送带进入高焊焊机进行产品整体在 200-300℃预热并且将吸液芯以及产品外壳进行初步焊接，再通过工装将产品转移到另外一个工位上，通过机械视觉进行产品定位然后在600-900℃激光焊接。
17.进一步地，所述盖板为方形覆盖凹槽和凸台，该盖板沿着注液管的延伸方向设有宽度收缩的延伸板，该延伸板与盖板一体成型且覆盖在注液管的上方。
18.进一步地，所述冷却液的注入量为凹槽体积的0.2-0.6倍。
19.本实用新型采用的上述技术方案，具有如下显著效果：
20.(1)本实用新型的均温板通过在底板冲压凹槽将冷却液置于凹槽内，盖板覆盖在底板上方压合形成压紧线，冷却液与压紧线不接触，不易发生渗漏，减少故障率及维修率；
21.(2)本实用新型通过在凹槽内设置凸起，当盖板与底板压合后在均温板内形成支撑柱，相当于加快均温板的导热体积，能够加快底部电子发热组件的热量传递，加速散热，可以在凹槽内形成扰流作用，还大大增加了均温板的抗压强度；
22.(3)本实用新型的凸起顶部与盖板接触，能够增加均温板强度，同时，当冷却液汽化后接触到盖板时，液化可顺着凸起向下流动，在流动过程中吸收凸起上的热量，加快冷却液汽化的速度，从而加快降温效率；
23.(4)本实用新型的制备方法在盖板与底板压合的时候将注液管预先置于盖板和底板之间，待将边沿完全压合后再注入冷却液，避免冷却液的渗透，且操作简单，冷却液的注入量可控。
24.(5)采用本实用新型的均温板结构可做的更薄，而且强度高，厚度均匀，整个均温板整体等厚，便于安装使用。
25.(6)本实用新型制备等厚均温板直接采用冲压机冲压成型，整个均温板的厚度最薄可以做到0.2mm，用该均温板可制作厚度更薄的手机。
26.(7)本实用新型的制备方法中在真空环境下焊边，能够避免材料氧化及保证均温板内部为真空，在真空环境下注液有利于液体顺利进入均温板内部，且密封注液管后内部液体仍然处于真空环境下，使均温板内有足够的空间便于冷却液的蒸发及回流。
27.(8)本实用新型在均温板内设置铜网具有毛细作用，保证冷却液冷凝后始终从没有铜网一侧向有铜网的一侧流动，保证散热，使得无论设备怎么使用怎样翻转冷却液都是由铜网一侧向另一侧蒸发，不影响散热效率。
附图说明
28.图1是本实用新型成品的结构示意图；
29.图2是本实用新型成品的侧视结构示意图；
30.图3是本实用新型的均温板切断注液管前的结构示意图；
31.图4是本实用新型底板的结构示意图；
32.图5是本实用新型盖板的结构示意图；
33.图6是对比例1中均温板的结构示意图；
34.图7是对比例1中均温板注液后的结构示意图。
35.附图中，1-底板，2-盖板，3-凹槽，4-凸起，5-凸台，6-注液管。
具体实施方式
36.为使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举出优选实施例，对本实用新型进一步详细说明。然而，需要说明的是，说明书中列出的许多细节仅仅是为了使读者对本实用新型的一个或多个方面有一个透彻的理解，即便没有这些特定的细节也可以实现本实用新型的这些方面。
37.实施例1
38.如图1所示，一种等厚均温板，包括设有凹槽3的底板1和将底板1覆盖的盖板2，所述底板1和盖板2的一端设有注液管6，该注液管6夹持在底板1和盖板2之间且与外部连通处压合密封，所述凹槽3的底部上设有若干个凸起且凹槽的底部设有铜网，该凹槽3内装有冷却液，该均温板的整体厚度为0.3mm。本实施例中冷却液置于底板中的凹槽，使用时底板的下表面紧贴发热电子元器件，底板受热后将热量传递给冷却液，冷却液吸热汽化上升接触盖板后回落形成循环散热。
39.实施例2
40.一种等厚均温板，包括设有凹槽3的底板1和将底板1覆盖的盖板2，所述底板1和盖板2的一端设有注液管6，该注液管6夹持在底板1和盖板2之间且与外部连通处压合密封，所述凹槽3的底部上设有若干个凸起且凹槽的底部设有铜网，该凹槽内装有冷却液。
41.其中底板1呈方形，该底板1的一侧边上设有沿底板长度方向的凸台，所述注液管6设置在该凸台上，所述盖板2覆盖在注液管的上方。将注液管6 设置在凸台上可以避免冷却液回流至注液管中，所述凹槽的深度为0.1mm，所述底板和盖板的厚度均为0.05mm，底板和盖板的边沿焊接固定，将凹槽内固定形成密封空间，冷却液可在凹槽内自由流动。而且整体厚度只有0.2mm, 采用该均温板可制作更加轻薄的手机。
42.其中铜网紧贴铺满在凹槽的底部，且铜网在凹槽的侧面处向上弯折，将整个凹槽及凹槽的侧面铺面，铜网起到毛细作用将冷却液聚集在凹槽底部，当设备运行的时候，铜网紧贴的凹槽底部和设备紧贴受热，冷却液受热后向没有铜网的一侧挥发，冷却后再回流至有铜网的一侧，在设备方位变换的时候不影响散热效率。
43.凸起4均匀分布在凹槽内且互不相连，该凸起4的高度与凹槽的深度一致，凸起4的顶部恰好与盖板接触，凸起4呈圆柱形，冷却液在盖板底面液化的时候可以顺着圆柱形的凸起向下，同时吸热加快汽化速度。
44.实施例3
45.一种等厚均温板，包括设有凹槽3的底板和将底板1覆盖的盖板，所述底板1和盖板2的一端设有注液管6，该注液管6夹持在底板1和盖板2之间且与外部连通处压合密封，所述凹槽3的底部上设有若干个凸起，该凹槽内装有冷却液。
46.其中底板1呈方形，该底板1的一侧边上设有沿底板长度方向的凸台5，所述注液管6设置在该凸台5上，所述盖板2覆盖在注液管的上方。将注液管设置在凸台5上可以避免冷却液回流至注液管6中，所述凹槽3的深度为 0.1mm，所述底板和盖板的厚度均为0.1mm，底板1和盖板2的边沿焊接固定，将凹槽内固定形成密封空间，该均温板的整体厚度为0.3mm。
47.其中铜网紧贴铺满在凹槽的底部，且铜网在凹槽的侧面处向上弯折，将整个凹槽及凹槽的侧面铺面，铜网起到毛细作用将冷却液聚集在凹槽底部，当设备运行的时候，铜网紧贴的凹槽底部和设备紧贴受热，冷却液受热后向没有铜网的一侧挥发，冷却后再回流至有铜网的一侧，在设备方位变换的时候不影响散热效率。
48.凸起5均匀分布在凹槽内且互不相连，该凸起5的高度与凹槽的深度一致，凸起的顶部恰好与盖板接触，凸起5呈方柱形。该方形柱在凹槽内支撑盖板，大大加强整个均温板的强度。
49.实施例4
50.一种等厚均温板，包括设有凹槽3的底板1和将底板1覆盖的盖板，所述底板1和盖板的一端设有注液管6，该注液管夹持在底板和盖板之间且与外部连通处压合密封，所述凹槽的底部上均匀设有若干个凸起，该凹槽内装有冷却液，冷却液的体积为凹槽容积的一半。
51.其中底板1和盖板呈方形，该底板1的一侧边上设有沿底板长度方向的凸台，所述注液管设置在该凸台5上，所述盖板覆盖在注液管的上方。将注液管设置在凸台上可以避免冷却液回流至注液管中，所述凹槽的深度为 0.3mm，所述底板和盖板的厚度均为0.05mm，底板和盖板的边沿焊接固定，将凹槽3内固定形成密封空间，该均温板的整体厚度为0.4mm。
52.其中铜网紧贴铺满在凹槽的底部，且铜网在凹槽的侧面处向上弯折，将整个凹槽及凹槽的侧面铺面，铜网起到毛细作用将冷却液聚集在凹槽底部，当设备运行的时候，铜网紧贴的凹槽底部和设备紧贴受热，冷却液受热后向没有铜网的一侧挥发，冷却后再回流至有铜网的一侧，在设备方位变换的时候不影响散热效率。
53.凸起4均匀分布在凹槽内且互不相连，该凸起4的高度与凹槽的深度一致，凸起的顶部恰好与盖板接触，凸起4呈多边形柱体。该多边形柱体在凹槽内支撑盖板，大大加强整个均温板的强度。
54.上述实施例1-实施例4中的均温板的制备方法如下：
55.(1)取方形片材置于冲压机中，通过设置有凹点的冲头冲压出带有凸台和凸起的凹槽得到底板；
56.(2)将注液管置于凸台上并延伸至底板外侧，取盖板覆盖在底板上方，传送至焊接机中，采用高频焊接加激光焊接在真空环境下焊接封边，高频焊接加激光焊接是指先通过高频焊进行整体预热,后通过激光对边缘进行加热焊接，也就是先通过传送带进入高焊焊机进行产品整体在200-300℃预热并且将吸液芯以及产品外壳进行初步焊接，再通过工装将产品转移到另外一个工位上，通过机械视觉进行产品定位然后在600-900℃激光焊接；
57.(3)当盖板完全覆盖凹槽后，在真空环境下通过注液管向凹槽注入凹槽容积的0.2-0.6倍的冷却液，然后将端部底板和盖板夹持着注液管直接压合密封注液管；
58.(4)密封注液管后将多余的边角裁剪得到均温板成品。
59.该方法中直接将底板冲压出凹槽使冷却液不与密封缝隙接触，避免渗漏，减少故障，而且通过预置注液管在底板和盖板之间，能够减少传统注液常出现的渗漏问题，还能精
确把握注入冷却液的量，将冷却液的含量设置在凹槽容积的0.2-0.6倍可留足冷却液的汽化空间。
60.对比例1
61.如图6所示，为现有均温板的结构，包括底板和盖板，其中盖板覆盖在底板上方，且边沿通过激光焊密封，一端插入注液管，边沿密封后向底板和盖板之间注入液体，底板和盖板分别向外鼓起，或者当底板和盖板的厚度不一致时，薄的一侧向外鼓起。如图7为注液后的均温板，由于鼓起的高度不能完全可控，所以制作出来的均温板的厚度容易存在差异，不便于标准化安装。该均温板注入液体后整体厚度为0.5mm。
62.将实施例1-4和对比例1中制备的均温板进行使用，并对比其厚度、制作的手机厚度、爆破值、散热效率、重量，对比数值如下：
[0063] 厚度手机厚度爆破值散热效率重量实施例1减少0.2mm减少0.2mm增加0.2mpa增加14％减少40％实施例2减少0.3mm减少0.3mm增加0.1mpa增加12％减少60％实施例3减少0.2mm减少0.2mm增加0.1mpa增加14％减少40％实施例4减少0.1mm减少0.1mm增加0.3mpa增加13％减少20％
[0064]
将实施例1-4中按照本实用新型的方案实施的均温板和对比例1中的均温板安装在手机中用于手机的散热，其厚度均比对比例1中的薄，最薄能够做到0.2mm，用于手机的制作中能够进一步减少手机的厚度，用于手机的制作中能够进一步减少手机的厚度，而且厚度重量也大大减少，减轻手机重量，散热效率提高，强度也大大加强，整个均温板的整体性能远优于对比例1中的均温板。
[0065]
而且对比例1中的均温板采用的是钎焊技术，由于钎焊是在加热炉内完成，需要将整个均温板置于加热炉内500-700℃加热的同时进行钎焊，为了防止材料软化塌陷，所以将均温板的底板设置成加厚的结构，而且通过是在均温板内部增加支撑柱将盖板撑起来，形成内腔，但是这样形成的均温板上下结构不对称，而且厚度较大，重量大，耗材多。
[0066]
而本技术的制备方法采用的是新式焊接技术，也就是高频焊接加激光焊接，不需要整体加热，不会有塌陷的问题，所以能够使用更薄的材料，能够节省材料，减少重量，减少耗材，制备时首先通过高频焊进行整体100-200℃的预热后，通过激光对边缘进行加热焊接。
[0067]
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。