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【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及微電子器件散熱,尤其是涉及一種激光特種加工超薄均熱板及其制造方法。
技術介紹
1、隨著第五代移動通信技術(5g技術)和人工智能(ai)等技術的快速發展,電子設備如智能手機、平板電腦、筆記本電腦、服務器以及圖形處理器(graphics?processing?unit,gpu)等不斷向高性能、高集成度、微型化方向發展。這些設備在運行過程中會產生大量熱量,若熱量不能及時散發,將導致設備溫度過高,進而影響設備的性能和穩定性,甚至可能導致設備損壞。因此,如何實現芯片高熱區域的快速散熱,對于確保高性能計算和智能設備的穩定運行具有重要意義。
2、超薄均熱板作為一種高效的熱傳導元件,具有優異的導熱性能、較大的傳熱面積、較好的均溫性能和高可靠性等優點。它利用內部工質的氣液相變實現熱量的高效傳遞和散發,能夠在狹小空間內有效解決高熱流密度的散熱問題。相比傳統散熱方式,超薄均熱板不僅具有更高的導熱能力,而且其厚度更薄,更適應于現代電子設備輕薄化的發展趨勢。
3、傳統的超薄均熱板吸液芯表面處理工藝(如熱處理、化學沉積及電化學沉積法)對吸液芯毛細性能和親水性能的提升十分有限,且無法精確控制形成的微觀結構的形貌和尺寸,從而導致吸液芯表面性能不一致,影響超薄均熱板的傳熱性能,同時這些方法還易受材料種類和形狀的限制,不具有普遍性。
4、此外,傳統的超薄均熱板殼板的周邊密封大多是基于釬焊加工的,在焊接過程中會產生較大的熱影響,易發生材料變形、性能下降等問題,不僅難以形成高質量的焊縫,還存在釬劑污染吸液芯的問題,導致
技術實現思路
1、本專利技術旨在至少改善現有技術中存在的技術問題之一。為此,本專利技術提出了一種激光特種加工超薄均熱板及其制造方法。
2、一種激光特種加工超薄均熱板,其中,包括:
3、第一殼板;
4、第二殼板,與第一殼板通過激光焊接,形成封閉的容腔;
5、吸液芯層,所述吸液芯層設置于所述容腔內,所述吸液芯層的表面通過激光燒蝕形成微納米結構;
6、在第一方面的一種可能的實現方式中,所述吸液芯層包括:
7、編織網吸液芯,所述編織網吸液芯包括多個編織交錯的金屬絲線;
8、絲網吸液芯,所述絲網吸液芯包括多個以一定角度排列的金屬絲線,所述編織網吸液芯和所述絲網吸液芯疊設在所述第一殼板和所述第二殼板之間;
9、其中,所述編織網吸液芯和所述絲網吸液芯中的至少一者上具有所述微納米結構。
10、優選地,所述編織網吸液芯的編織網數量至少為一條,所述絲網吸液芯的層數至少為一層,其中所述編織網吸液芯與所述絲網吸液芯垂直分布在所述容腔內。在保證吸液芯良好的毛細性能和親水性的前提下使得超薄均熱板兼具輕薄的特點,更有利于應用于微電子
11、優選地,所述超薄均熱板的整體厚度范圍為0.03mm~0.4mm,其中:
12、所述吸液芯層的厚度范圍為0.01mm~0.1mm;
13、所述第一殼板的厚度范圍為0.01mm~0.15mm;
14、所述第二殼板的厚度范圍為0.01mm~0.15mm。
15、將均熱板的厚度尺寸整體控制在0.4mm以下,更有利于拓寬本申請中超薄均熱板的應用領域及應用場景,相較于常規的2mm超薄均熱板,本申請能夠在更為狹窄或惡劣的工作環境下保持穩定的散熱性能。
16、優選地,所述第二殼板具有內曲面,所述內曲面朝遠離所述第一殼板的方向突出,用于形成所述容腔,所述吸液芯層位于所述內曲面上,用于為冷卻工質提供工作通道;
17、優選地,所述第一殼板通過激光燒蝕在內平面形成微流道結構;所述第二殼板通過激光燒蝕在內曲面形成微流道結構,用于提升超薄均熱板整體的傳熱性能。
18、優選地,所述絲網吸液芯中,多個金屬絲線呈正交排布。
19、優選地,所述第一殼板的材料為金屬箔材、高分子薄膜或復合薄膜任意一種材料;
20、所述第二殼板的材料為金屬箔材、高分子薄膜或復合薄膜任意一種材料。
21、根據本專利技術的激光特種加工超薄均熱板,不僅可以提升超薄均熱板中吸液芯的毛細性能和親水性,優化液體在吸液芯中的滲透、擴散和傳輸過程,還可以高質量地完成超薄均熱板的封裝,在獲得高質量焊縫的同時使超薄均熱板更具穩定性。
22、一種激光特種加工超薄均熱板的制備方法,其中,用于制備出如上述的激光特種加工超薄均熱板,包括如下內容:
23、步驟s1,制備殼板及吸液芯層主體材料:取兩塊殼板及吸液芯層主體材料切割出目標輪廓,并對其中一塊殼板蝕刻出容腔,預處理后得到第一殼板、第二殼板以及吸液芯層的主體材料;
24、步驟s2,微結構處理:對第一殼板和第二殼板進行激光燒蝕,形成微流道結構,對吸液芯層的主體材料表面進行燒蝕,形成微納米結構,得到吸液芯層;
25、步驟s3,燒結吸液芯層:將所述吸液芯層燒結至含所述容腔的殼板內壁;
26、步驟s4,均熱板周邊密封處理:將所述第一殼板和所述第二殼板組裝,在接觸處形成一條對接縫,采用激光焊接對所述對接縫進行周邊密封處理,并預留注液管孔位;
27、步驟s5,注液、抽真空、密封:將注液管插入注液管孔位并固接,注入冷卻工質后進行抽真空處理,并進行封口,切斷注液管;
28、步驟s6,成品修整:對均熱板進行厚度整形,篩選出厚度誤差在預期范圍內的均熱板,得到成品。
29、優選地,在燒結吸液芯時,若存在多片吸液芯主體材料,需先將燒蝕好的多片吸液芯主體材料在模具中燒結成型后再燒結至含容腔的殼板內壁。
30、根據本專利技術的制作方法包括對吸液芯層的激光燒蝕和對均熱板兩殼板的激光焊接:本申請采用激光燒蝕技術可適用于多種類型的產品,加工精度可以達到微米級別,且操作具有高度的靈活性和可控性,可以滿足對吸液芯層表面微觀結構形貌的設計和處理;激光焊接激光束經聚焦后可獲得很小的光斑,能最大限度地減小制造過程中對外殼板材料力學性能的影響,提升均熱板制造良率,且本申請中的激光焊接為無接觸式焊接,相較于傳統的釬焊,可以避免污染內部吸液芯。
31、超薄均熱板的吸液芯表面處理工藝與兩殼板周邊密封工藝均采用激光技術,形成了一種基于激光特種加工的超薄均熱板一體化成型路徑,實現激光特種加工在超薄均熱板領域的深度融合。
32、本專利技術的附加方面和優點將在下面的描述中部分給出,部分將從下面的描述中變得明顯,或通過本專利技術的實踐了解到。
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1.一種激光特種加工超薄均熱板,其特征在于,包括:
2.根據權利要求1所述的激光特種加工超薄均熱板,其特征在于,所述吸液芯層(3)包括:
3.根據權利要求2所述的激光特種加工超薄均熱板,其特征在于,
4.根據權利要求1所述的激光特種加工超薄均熱板,其特征在于,
5.根據權利要求1所述的激光特種加工超薄均熱板,其特征在于,
6.根據權利要求5所述的激光特種加工超薄均熱板,其特征在于,所述第一殼板(1)通過激光燒蝕在內平面形成微流道結構。
7.根據權利要求5所述的激光特種加工超薄均熱板,其特征在于,所述第二殼板(2)通過激光燒蝕在內曲面形成微流道結構。
8.根據權利要求2所述的激光特種加工超薄均熱板,其特征在于,所述絲網吸液芯(302)中,多個金屬絲線呈正交排布。
9.一種激光特種加工超薄均熱板的制備方法,其特征在于,用于制備出如權利要求1至8任意一項所述的激光特種加工超薄均熱板,包括如下步驟:
10.根據權利要求9所述的激光特種加工超薄均熱板的制備方法,其特征在于,在燒結吸液
...【技術特征摘要】
1.一種激光特種加工超薄均熱板,其特征在于,包括:
2.根據權利要求1所述的激光特種加工超薄均熱板,其特征在于,所述吸液芯層(3)包括:
3.根據權利要求2所述的激光特種加工超薄均熱板,其特征在于,
4.根據權利要求1所述的激光特種加工超薄均熱板,其特征在于,
5.根據權利要求1所述的激光特種加工超薄均熱板,其特征在于,
6.根據權利要求5所述的激光特種加工超薄均熱板,其特征在于,所述第一殼板(1)通過激光燒蝕在內平面形成微流道結構。
7.根據權利要求5所述的激光特種加工超薄均...
【專利技術屬性】
技術研發人員:余九,李黎,胡國良,劉穎,田曉蕊,李紫欣,郭洋溢,
申請(專利權)人:華東交通大學,
類型:發明
國別省市:
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