铜质均热板制造工艺及其传热性能分析

发布时间：2021-01-12 06:00

　　随着光电领域不断向高性能、高集成度方向发展,电子元器件的散热问题日益凸显,气液相变散热方式成为现阶段解决散热问题的首选。均热板是一种由壳板、吸液芯、工质和充液管组成的能进行气液相变传热的板状传热装置。主要研究内容如下:设计了两种均热板,即泡沫铜结构均热板和铜粉烧结型均热板。铜粉烧结型均热板的吸液芯采用了上下扣合结构,腔体内布置有纯铜支撑柱与铜粉烧结支撑柱。解决了均热板的形变问题。研究了均热板的工艺流程并确定了相关工艺参数。测量了实验均热板吸液芯的孔隙率,并利用扫描电子显微镜观测了吸液芯内部的孔隙直径、颗粒直径及颗粒间的粘结情况。设计了均热板传热性能风冷测试装置,用于测试均热板蒸发表面与冷凝表面的均温性、均热板的热阻值及最大传热功率。制作了5组不同充液率（50%、90%、120%、150%和190%）的泡沫铜结构均热板,研究了工质的充液率对均热板传热性能的影响。实验表明:正常工作时,充液率过小的均热板均温性较差,而充液率过大的均热板的启动性能较差,B3号均热板（90%）的均温性最好,C4号均热板（120%）的热阻值最小。采用4种不同平均直径（265±85μm、143±37μm、90±15... 

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均热板的几种常见应用场合

CPU 散热器 GPU 散热器 LED 封装基板图 1-1 均热板的几种常见应用场合均热板的工作原理及基本特点 均热板的工作原理均热板在传热工作时，与热源接触的一面为蒸发表面，其上设置有蒸发吸液芯作用是提供工质汽化与气液分离的平台；远离热源的表面为冷凝表面，其上冷凝吸液芯结构，主要作用是提供工质冷凝回流通道。热量由蒸发表面经由热传导由下壳板进入板内，接着靠近热源附近蒸发吸液吸收热量迅速汽化成蒸汽，由于液体蒸汽具有相变潜热性，这一过程能带走。均热板腔体内的蒸汽由高温区扩散到低温区时，蒸汽受冷在冷凝壳板的内释放出热量。凝结的工质依靠自身的重力和吸液芯结构的毛细作用力回流至热区，完成一个传热工作循环。均热板的传热工作如图 1-2 所示。

第二章 铜质均热板的制造工艺研究2.2 铜质均热板的组成本文研究的铜质均热板有两种：铜粉烧结型均热板和泡沫铜结构均热板，具体组成如图 2-1 示：1.充液管，2.下壳板，3.下壳板吸液芯，4.支撑柱，5.上壳板吸液芯，6.上壳板。这两种均热板的主要差异在于吸液芯的结构，详见 2.2 小节。

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硕士论文
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本文编号：2972299