本發(fā)明涉及一種熱管吸液芯，具體是一種平板熱管復(fù)合溝槽式吸液芯。

背景技術(shù)：

隨著微電子芯片熱流密度急劇增加和有效散熱空間日益狹小等問題的出現(xiàn)，具有高熱導(dǎo)率的微熱管成為了微電子芯片導(dǎo)熱的理想元件。熱管的傳熱性能主要取決于內(nèi)部吸液芯結(jié)構(gòu)。傳統(tǒng)銅粉燒結(jié)式吸液芯雖然毛細(xì)壓力較強(qiáng)，但液體回流阻力大，重量比溝槽式吸液芯重40％～60％。溝槽式吸液芯具有壁薄、重量輕、吸液芯不易損壞等優(yōu)點(diǎn)，符合電子器件輕薄短小化的發(fā)展趨勢(shì)，但存在毛細(xì)壓力較小的缺點(diǎn)。開發(fā)一種新的微溝槽吸液芯結(jié)構(gòu)以改善熱管傳熱能力，是厄待解決的難題。

華南理工大學(xué)陳平等人提出了一種擠壓-犁削成形新方法加工熱管內(nèi)壁微溝槽，生成的擠壓-犁削微溝槽由主溝槽和次溝槽組成，該結(jié)構(gòu)能顯著改善熱管的傳熱性能。但使用該方法加工微溝槽時(shí)，多齒刀具結(jié)構(gòu)形狀復(fù)雜，設(shè)計(jì)、制造困難，如果多齒刀具設(shè)計(jì)加工不當(dāng)，不僅刀具易崩刃損壞，而且很難產(chǎn)生微細(xì)翅結(jié)構(gòu)，且加工質(zhì)量對(duì)加工參數(shù)的依賴性很大。更重要的是，受多齒刀具加工能力的限制，熱管微溝槽尺寸受限，擠壓-犁削成形的主溝槽和次溝槽深寬比均較小。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，提出一種制備工藝簡(jiǎn)單易控、生產(chǎn)成本低且毛細(xì)壓力強(qiáng)的平板熱管復(fù)合溝槽式吸液芯。

本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：

一種平板熱管復(fù)合溝槽式吸液芯，包括表面加工有復(fù)合溝槽毛細(xì)結(jié)構(gòu)的金屬基板。所述復(fù)合溝槽毛細(xì)結(jié)構(gòu)由主溝槽和次溝槽組成；所述主溝槽由聚焦激光在金屬基板表面刻蝕形成；所述次溝槽由相鄰主溝槽表面之間的相鄰熔渣堆積物形成；所述主溝槽和次溝槽均具有較大的深寬比。

所述復(fù)合溝槽毛細(xì)結(jié)構(gòu)沿金屬基板長(zhǎng)度方向均勻地分布在金屬基板上。

所述主溝槽的截面形狀為V形；所述次溝槽的截面形狀為梯形。

所述主溝槽和所述次溝槽的尺寸由激光脈寬、功率、重復(fù)頻率、掃描速度、掃描次數(shù)、掃描間距決定。

所述金屬基板的材質(zhì)為紫銅、黃銅、鋁或不銹鋼。

所述金屬基板的厚度為0.5～1mm。

一種平板熱管復(fù)合溝槽式吸液芯制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)將符合平板熱管尺寸、表面平整的金屬基板置于超聲清洗機(jī)中清洗，得到干凈的金屬基板，然后烘干；

(2)將金屬基板置于激光加工系統(tǒng)的工作平臺(tái)上，將激光聚焦于金屬基板表面，設(shè)置合適的激光參數(shù)后，通過振鏡往X/Y方向掃描，在金屬基板上刻蝕出復(fù)合溝槽毛細(xì)結(jié)構(gòu)。

相比于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的有益效果在于：使用激光加工不需要設(shè)計(jì)制造專門的加工刀具，制備工藝簡(jiǎn)單易控，生產(chǎn)成本低，且能加工出主溝槽和次溝槽深寬比均較大的毛細(xì)結(jié)構(gòu)，極大地提高了毛細(xì)壓力，顯著增加了液體回流的截面積，降低了液體回流阻力，從而大大提高平板熱管的傳熱性能。

附圖說明

圖1為本發(fā)明平板熱管復(fù)合溝槽毛細(xì)結(jié)構(gòu)三維示意圖；

圖2為本發(fā)明平板熱管復(fù)合溝槽毛細(xì)結(jié)構(gòu)截面示意圖；

圖中：1、金屬基板，2、主溝槽，3、次溝槽，4、熔渣堆積物。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步的說明和描述。

實(shí)施例：

如圖1至圖2所示，一種平板熱管復(fù)合溝槽式吸液芯，包括表面加工有復(fù)合溝槽毛細(xì)結(jié)構(gòu)的紫銅基板1。所述復(fù)合溝槽毛細(xì)結(jié)構(gòu)由主溝槽2和次溝槽3組成；所述主溝槽2由紅外光纖聚焦激光在紫銅基板1表面刻蝕形成；所述次溝槽3由相鄰主溝槽2表面之間的相鄰熔渣堆積物4形成；所述主溝槽2和次溝槽3均具有較大的深寬比。

該實(shí)施例的復(fù)合溝槽毛細(xì)結(jié)構(gòu)沿紫銅基板1長(zhǎng)度方向均勻地分布在紫銅基板上。

該實(shí)施例的主溝槽2的截面形狀為V形；次溝槽3的截面形狀為梯形。

該實(shí)施例的主溝槽2和次溝槽3的尺寸由激光脈寬、功率、重復(fù)頻率、掃描速度、掃描次數(shù)、掃描間距決定。

一種平板熱管復(fù)合溝槽式吸液芯制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)將一塊表面平整、0.5mm厚的紫銅基板置于盛有無水乙醇和等離子水的超聲清洗機(jī)中清洗五分鐘，得到干凈的紫銅基板，然后烘干；

(2)將紫銅基板置于激光加工系統(tǒng)的工作平臺(tái)上，將紅外光纖激光聚焦于紫銅基板表面，設(shè)置激光脈寬為100ns，激光功率為20W，重復(fù)頻率為40KHZ，掃描速度為200mm/s，掃描次數(shù)為15次，掃描間距為80μm，通過振鏡往X/Y方向掃描，在紫銅基板上刻蝕出復(fù)合溝槽毛細(xì)結(jié)構(gòu)。

本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了平板熱管復(fù)合溝槽式吸液芯的激光制備，制備工藝簡(jiǎn)單易控，生產(chǎn)成本低，極大地提高了毛細(xì)壓力，顯著增加了液體回流的截面積，降低了液體回流阻力，從而大大提高平板熱管的傳熱性能。