一种高材料利用率均温板及其加工方法

技术领域

本发明涉及散热技术，尤其涉及一种高材料利用率均温板及其加工方法。

背景技术

均温板作为当前散热行业最强大的传热元件，其导热能力可高达纯铜导热能力的数百倍，通过在全封闭真空腔内循环介质的汽、液相变来传递热量。在电子、通讯、汽车、照明等行业中广泛应用。

均温板的主要结构由上盖板、下盖板、毛细结构、支撑结构、相变介质五部分构成。上盖板、下盖板及支持结构组合为能承受大气压力不型变的密闭腔体，腔体内为相对真空的气态相变介质及液态相变介质负压环境，热源处液态相变介质吸收热量汽化为气态相变介质，向远端负压冷凝区移动并逐步释放潜热变为液态相变介质，再通过毛细结构回到热源处，周而复始达到传热目的。由以上均温板工作原理可以看出，更好的真空度能够降低相变介质汽化的工作温度，从而降低阻抗，提升性能。均温板除气注液工艺是关键，关系到除气注液质量的均温板结构设计尤为重要。

传统均温板除气、注液结构设计为下盖板边缘侧方向开放式开口，包裹除气管，下盖板侧方向开放式开口与除气管配合间隙处通过焊料或胶水密封，通过除气管先注液、后封管。此种注液、除气结构沿袭了线性热管的注液、除气方式。存在着浪费上、下盖板钣金材料，浪费除气管材料，需要额外二次焊料或胶水密封工序，及影响性能的均温板毛细结构内残留空气被表面张力夹持不易除净，必须进行二次加热除气等缺点。

随着均温板逐渐成为散热行业主流功能性部件，均温板注液除气急需一种新的结构设计以解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高材料利用率均温板及其加工方法，通过改变除气注液结构和工序，提高了材料利用率，并改善了一次常温除气效果，基本无需进行二次加热除气。

以下给出一个或多个方面的简要概述以提供对这些方面的基本理解。此概述不是所有构想到的方面的详尽综览，并且既非旨在指认出所有方面的关键性或决定性要素亦非试图界定任何或所有方面的范围。其唯一的目的是要以简化形式给出一个或多个方面的一些概念以为稍后给出的更加详细的描述之序。

根据本发明的一方面，提供了一种高材料利用率均温板，包括：

上盖板，所述上盖板上开设有除气注液孔；

下盖板，所述下盖板与所述上盖板焊接组成一凸台腔体和一凸筋型腔体，所述凸台腔体与所述凸筋型腔体连通，所述除气注液孔与所述凸筋型腔体连通，所述凸筋型腔体在压力结合区被挤压封口，所述压力结合区位于所述除气注液孔与所述凸台腔体之间；

毛细结构，附着于所述上盖板的下表面和所述下盖板的上表面；

独立毛细支撑结构，设置于所述凸台腔体内，并与所述毛细结构连接；以及

相变介质，存在于所述凸台腔体内。

在一实施例中，所述压力结合区位于所述凸筋型腔体尾端靠近所述凸台腔体处。

在一实施例中，所述凸筋型腔体的截面宽度为1mm～3mm，所述凸筋型腔体的高度为0.2mm～1.2mm。

在一实施例中，所述除气注液孔孔径为1mm～3mm。

在一实施例中，所述除气注液孔和凸筋型腔体设置于所述高材料利用率均温板的角部或侧边。

在一实施例中，所述上盖板和下盖板上还开设有定位孔，所述定位孔开设于所述凸筋型腔体两侧。

根据本发明的另一方面，提供了一种均温板加工方法，包括以下步骤：

将上盖板与上毛细结构烧结为组件；

将下盖板与下毛细结构和独立毛细支撑结构烧结为组件；

将上盖板与下盖板组合并形成一凸台腔体和一凸筋腔体；

利用除气注液设备从除气注液孔将凸台腔体抽成负压，负压值≤1pa；

利用腔体负压将除气注液设备内的相变介质吸入均温板腔体，通过流量计控制注入量；

对凸筋腔体的压力结合区进行挤压封口。

在一实施例中，在对凸筋腔体的压力结合区进行挤压封口时，所述压力结合区被挤压形变至上盖板和下盖板总厚度的90％～95％。

在一实施例中，在对凸筋腔体的压力结合区进行挤压封口之后，还包括：通过压力电阻焊、超声波焊或激光焊进行二次封口。

在一实施例中，在利用除气注液设备将凸台腔体抽成负压之前，通过上盖板上的定位孔实现上盖板与除气注液设备的配合。

本发明实施例的有益效果是：通过除气注液孔和凸筋型腔体形成完整的除气结构，无需传统均温板除气结构的除气管，进而无需抽气管根部的高频封焊或点胶，也无需裁切，提高了材料利用率，简化了作业工序，降低了加工成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

在结合以下附图阅读本公开的实施例的详细描述之后，能够更好地理解本发明的上述特征和优点。在附图中，各组件不一定是按比例绘制，并且具有类似的相关特性或特征的组件可能具有相同或相近的附图标记。

图1是本申请实施例一的仰视示意图；

图2是图1中A-A截面示意图；

图3是本申请实施例一的俯视示意图；

图4是本申请实施例二的仰视示意图；

图5是图4中B-B截面示意图；

图6是本申请实施例二的俯视示意图；

其中：1-上盖板；11-除气注液孔；2-下盖板；3-毛细结构；4-独立毛细支撑结构；5-凸台腔体；6-凸筋型腔体；7-压力结合区；8-定位孔。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明作详细描述。注意，以下结合附图和具体实施例描述的诸方面仅是示例性的，而不应被理解为对本发明的保护范围进行任何限制。

如图1～图3所示，本申请实施例一提供了一种高材料利用率均温板，包括：上盖板1、下盖板2、毛细结构3、独立毛细支撑结构4和相变介质。

其中，上盖板1上开设有除气注液孔。下盖板2与上盖板1四周焊接，形成一凸台腔体5和一凸筋型腔体6，凸台腔体5与凸筋型腔体6连通。除气注液孔11与凸筋型腔体6连通。凸筋型腔体6在压力结合区7被挤压封口，压力结合区7位于除气注液孔11与凸台腔体5之间。在压力结合区7的凸筋型腔体6被挤压封口之前，凸台腔体5通过凸筋型腔体6与大气连通。压力结合区7被挤压封口后，凸台腔体5被密封。

毛细结构3附着于上盖板1的下表面和下盖板2的上表面。独立毛细支撑结构4设置于凸台腔体5内，并与毛细结构3连接。相变介质(图中未示出)存在于凸台腔体5内。

相较于传统的均温板，本高材料利用率均温板无需除气注液管，而是由凸筋型腔体6和除气注液孔11组成完整的除气注液结构，从而无需抽气管根部的高频封焊或点胶，也无需裁切，提高了材料利用率，简化了作业工序，降低了加工成本。

如图1所示，压力结合区7位于除气注液孔11与凸台腔体5之间，优选地，压力结合区7位于凸筋型腔体6尾端靠近凸台腔体5处，以减少与凸台腔体5连通的凸筋型腔体6的部分，从而减少流入凸筋型腔体6内的相变介质。

尺寸方面，凸筋型腔体6的截面宽度可以为1mm～3mm，凸筋型腔体6的高度为0.2mm～1.2mm。相应地，除气注液孔11的孔径为1mm～3mm。除气注液孔11的孔径不易大于凸筋型腔体6的截面宽度，除气注液孔11的投影应完全落在凸筋型腔体6内。

材料方面，本均温板比传统均温板适用于更多金属材质，如铜、铜合金、铝合金、镁合金、铁、不锈钢、钛、钛合金、带有金属镀层的复合金属材料。

图1～图3所示的实施例中，除气注液孔11和凸筋型腔体6设置于高材料利用率均温板的的角部，因此凸台腔体5在角部有一定内收。在实施例二中，如图4～6所示，除气注液孔11和凸筋型腔体6设置于高材料利用率均温板的侧边，相应地凸台腔体5在该侧边有一内收结构，以给凸筋型腔体6流出足够空间。

优选地，在上盖板1和下盖板2上还开设有定位孔8以方便除气注液设备定位，上盖板1和下盖板2组合后定位孔8形成一通孔，并且定位孔8位于除气注液孔11两侧。

基于上述均温板结构，本申请实施例还提供了一种均温板加工方法，包括以下步骤：

将上盖板与上毛细结构烧结为组件；

将下盖板与下毛细结构和独立毛细支撑结构烧结为组件；

将上盖板与下盖板通过钎焊、扩散焊、电阻焊、激光焊等方式组合并形成一凸台腔体和一凸筋腔体；

利用除气注液设备从除气注液孔将凸台腔体抽成负压，负压值≤1pa；

利用腔体负压将除气注液设备内的相变介质吸入均温板腔体，通过流量计控制注入量；

对凸筋腔体的压力结合区进行挤压封口。

其中，在对凸筋腔体的压力结合区进行挤压封口时，应确保压力结合区被挤压形变至上盖板和下盖板总厚度的90％～95％，以达到较好的气密性。如有必要，在对凸筋腔体的压力结合区进行挤压封口之后，还可通过压力电阻焊、超声波焊或激光焊进行二次封口，。

在可能的实施例中，在利用除气注液设备将凸台腔体抽成负压之前，还可通过上盖板上的定位孔实现上盖板与除气注液设备的配合。

不同于现有的均温板制造方法，本方法通过唯一的除气注液口，先除气后注液，不存在因为表面张力原因藏于毛细结构内气泡状废气。一次常温除气效果更佳，基本无需进行二次加热除气。均温性能被保证且极大简化了作业工序，降低了设备成本。

综上所述，本申请实施例所提供的高材料利用率均温板由于下盖板用于除气排出和注液流入的通道是内凸筋型腔体，在上盖板、下盖板长宽最大尺寸以内。钣金加工时无额外废料，在均温板主要以铜、铝为基材的情况下最大化的节约了原物料成本。除气注液孔与有内凸筋腔体组成完整的除气结构，无需传统均温板除气结构的除气管，进而无需抽气管根部的高频封焊或点胶，极大简化了原材料、作业工序和设备成本。新除气注液结构加工后在压力结合区进行挤压封口，如有必要则通过压力电阻焊、超声波焊、激光焊之其一方式进行二次封口确保气密性。保留了均温板整体性，无需裁切，并且结构完整美观。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

提供对本公开的先前描述是为使得本领域任何技术人员皆能够制作或使用本公开。对本公开的各种修改对本领域技术人员来说都将是显而易见的，且本文中所定义的普适原理可被应用到其他变体而不会脱离本公开的精神或范围。由此，本公开并非旨在被限定于本文中所描述的示例和设计，而是应被授予与本文中所公开的原理和新颖性特征相一致的最广范围。

以上所述仅为本申请的较佳实例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请保护的范围之内。