本發(fā)明涉及熱管封裝技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種微熱管抽真空及充注裝置和方法，用以完成微熱管內(nèi)工質(zhì)的精確定量充注。

背景技術(shù)：

隨著電子電路集成度的日益增加和智能便攜設(shè)備的普及，微小空間內(nèi)高熱流密度的散熱問題亟待解決。微熱管技術(shù)作為一種可行且高效的散熱解決方案，開始獲得更多應(yīng)用。2014年，索尼公司首次將熱管技術(shù)應(yīng)用于手機散熱中。但這種熱管橫截面尺寸通常小至百微米量級，如何在幾十到數(shù)百微升的熱管內(nèi)部精確地充注一定量的工質(zhì)仍存在著技術(shù)困難。

目前已知的微熱管抽真空及充注裝置中，一般難以實現(xiàn)對所充注工質(zhì)量的精確控制。申請?zhí)?01310231732.7、名稱為“一種微熱管的氣相溫控工質(zhì)灌注方法”的專利公開了一種應(yīng)用于高熱流密度散熱的微熱管充注工質(zhì)方案，其特征是分別控制微熱管和工質(zhì)容器的溫度，利用兩者的溫度差實現(xiàn)氣相工質(zhì)充注。但該方案通過時間判定充注工質(zhì)的量，不能實現(xiàn)精確控制，且所需的溫度控制系統(tǒng)成本較高，工質(zhì)充注時間較長。申請?zhí)?3223886.X、名稱為“一種微熱管真空充液裝置”的專利則通過抽真空回路系統(tǒng)、液體旁路系統(tǒng)和微量液體定標系統(tǒng)構(gòu)成一種針對微熱管進行抽真空及充液的有效裝置，但通過微型鉗在輸液軟管上夾住定標刻度處來精確控制充注工質(zhì)量的大小的方法仍欠精確。因此，尋找或采用其它更加簡單實用且能實現(xiàn)精確控制充注工質(zhì)量的微熱管抽真空及充注方法，在推廣微熱管技術(shù)方面具有很高的潛在應(yīng)用價值。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明提供了一種微熱管抽真空及充注裝置和方法。具體的技術(shù)方案如下：

一種微熱管抽真空及充注裝置，其特征在于，包括真空系統(tǒng)和充注系統(tǒng)；

所述真空系統(tǒng)，包括真空泵、金屬管路和貯液罐，

所述真空泵的一端與一段金屬管路的一端相連，該段金屬管路的另一端置于貯液罐內(nèi)，該端口始終置于貯液罐內(nèi)的液面上方；

所述充注系統(tǒng)，包括滴定管、微量注液器、透明硅膠軟管、微熱管；

所述微量注液器，包括流體入口、流體出口；

所述滴定管通過透明硅膠軟管與三通B的一端相連，該段透明硅膠軟管上夾有羅伯特軟管夾A；

另一段金屬管路的一端置于貯液罐中，該端口接近貯液罐底部，端口可位于貯液罐內(nèi)的液面下方，另一端與三通B的另外兩端的一端相連，可用于防止誤操作時液態(tài)工質(zhì)直接進入到真空泵中，對真空泵造成損害。三通B的另一端通過透明硅膠軟管與微量注液器的流體入口相連，該段透明硅膠軟管上夾有羅伯特軟管夾B；微量注液器的流體出口通過另一段透明硅膠軟管與微熱管相連，該段透明硅膠軟管上夾有羅伯特軟管夾C。

所述真空泵與貯液罐之間的金屬管路上通過三通A裝有壓力傳感器和數(shù)字真空計，用于讀取金屬管路內(nèi)的壓強。

所述真空泵與三通A之間裝有針閥A，用于控制真空泵與金屬管路的連通狀態(tài)。

所述貯液罐與三通B之間裝有針閥B，用于控制抽真空系統(tǒng)Ⅰ和充注系統(tǒng)Ⅱ的連通狀態(tài)。

一種微熱管抽真空及充注方法，其特征在于，包含如下步驟：

S1：關(guān)閉所有針閥和羅伯特軟管夾，在滴定管內(nèi)注入一定量工質(zhì)；

S2：打開針閥A、針閥B，使真空泵至滴定管之間的管路內(nèi)壓強為大氣壓強；打開羅伯特軟管夾A，滴定管內(nèi)的工質(zhì)緩慢流過羅伯特軟管夾，以排除羅伯特軟管夾A及其上部管路中的不凝性氣體，關(guān)閉羅伯特軟管夾A；

S3：打開羅伯特軟管夾B和羅伯特軟管夾C，使真空泵開始工作，直至管路內(nèi)壓強降至0.1Pa以內(nèi)，依次羅伯特軟管夾C、羅伯特軟管夾B、針閥B、針閥A和真空泵；

S4：依次打開羅伯特軟管夾A和羅伯特軟管夾B，使滴定管內(nèi)的工質(zhì)在壓差作用下依次通過三通B、羅伯特軟管夾B進入微量注液器中，直至工質(zhì)停止運動；

S5：緩慢推動微量注射器，使微量注射器內(nèi)的工質(zhì)液面示數(shù)為V1，依次關(guān)閉羅伯特軟管夾B和羅伯特軟管夾A；

S6：打開羅伯特軟管夾C，由于微熱管內(nèi)為真空狀態(tài)，微量注液器內(nèi)的工質(zhì)在壓差作用下通過流體出口進入到微熱管中，推動微量注液器的活塞，使其內(nèi)部工質(zhì)全部進入到微熱管中，關(guān)閉羅伯特軟管夾C；

S7：充注結(jié)束后，若流體入口及流體出口內(nèi)仍有殘留工質(zhì)，可回拉微量注液器的活塞，使殘留工質(zhì)全部進入微量注液器內(nèi)，記錄此時微量注液器管內(nèi)工質(zhì)的液面示數(shù)V2，則微熱管內(nèi)充注的工質(zhì)的真實體積為V＝V1-V2。

本發(fā)明所述的微熱管抽真空及充注裝置具有以下優(yōu)勢：

1.本裝置結(jié)構(gòu)簡單經(jīng)濟，僅通過對閥的有限步驟的操作就可實現(xiàn)抽真空及充注過程；

2.本裝置可對微熱管所充注工質(zhì)的量進行精確控制，同時可對微熱管內(nèi)部空腔體積進行精確測量。

附圖說明

圖1為本發(fā)明微熱管抽真空及充注裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明羅伯特軟管夾A處局部放大圖。

圖3為本發(fā)明微量注液器注射口局部放大圖。

其中，1、真空泵，2、金屬管路，3-1、針閥A，3-2、針閥B，4、數(shù)字真空計，5、壓力傳感器，6、貯液罐，8、滴定管，9-1、羅伯特軟管夾A，9-2、羅伯特軟管夾B，9-3、羅伯特軟管夾C，10-1、三通A，10-2、三通B，13、微熱管，14、微量注液器，15、透明硅膠軟管，16、流體入口，17、流體出口。

具體實施方式

如圖1所示，1、一種微熱管抽真空及充注裝置，其特征在于，包括真空系統(tǒng)Ⅰ和充注系統(tǒng)Ⅱ；

所述真空系統(tǒng)Ⅰ，包括真空泵1、金屬管路2和貯液罐6，所述真空泵1的一端與一段金屬管路2的一端相連，該段金屬管路2的另一端置于貯液罐6內(nèi)，該端口始終置于貯液罐6內(nèi)的液面上方；

所述充注系統(tǒng)Ⅱ，包括滴定管8、微量注液器14、透明硅膠軟管15、微熱管13；

如圖2所示，所述微量注液器14，包括流體入口16、流體出口17；

所述滴定管8通過透明硅膠軟管15與三通B10-2的一端相連，該段透明硅膠軟管15上夾有羅伯特軟管夾A9-1；

另一段金屬管路2的一端置于貯液罐6中，該端口接近貯液罐6底部，當操作步驟正確時貯液罐6無工質(zhì)，若出現(xiàn)操作失誤，貯液罐6內(nèi)存在工質(zhì)時，該端端口可位于貯液罐6內(nèi)的液面下方，金屬管路2另一端與三通B10-2的另外兩端的一端相連，三通B10-2的另一端通過透明硅膠軟管15與微量注液器14的流體入口16相連，該段透明硅膠軟管15上夾有羅伯特軟管夾B9-2；微量注液器14的流體出口17通過另一段透明硅膠軟管15與微熱管13相連，該段透明硅膠軟管15上夾有羅伯特軟管夾C9-3。

所述真空泵1與貯液罐6之間的金屬管路2上通過三通A10-1裝有壓力傳感器5和數(shù)字真空計4，用于讀取金屬管路2內(nèi)的壓強。

所述真空泵1與三通A10-1之間裝有針閥A3-1，用于控制真空泵1與金屬管路2的連通狀態(tài)。

所述貯液罐6與三通B10-2之間裝有針閥B3-2，用于控制抽真空系統(tǒng)Ⅰ和充注系統(tǒng)Ⅱ的連通狀態(tài)。

本實施例中，根據(jù)所要測量的微熱管13的尺寸估算其容積，選擇合適規(guī)格的滴定管8。其中所說的透明硅膠軟管15內(nèi)徑為0.5mm，滴定管8量程為2ml，微量注射器14量程為500μL，選用工質(zhì)為FC-72。得到具有一定充液率的微熱管13的主要操作如下：

一種微熱管抽真空及充注方法，其特征在于，包含如下步驟：

S1：關(guān)閉所有針閥和羅伯特軟管夾，在滴定管8內(nèi)注入約2ml工質(zhì)；

S2：打開針閥A3-1、針閥B3-2，使真空泵1至滴定管8之間的管路內(nèi)壓強為大氣壓強；打開羅伯特軟管夾A9-1，滴定管8內(nèi)的工質(zhì)緩慢流過羅伯特軟管夾A9-1，以排除羅伯特軟管夾A9-1及其上部管路中的不凝性氣體，關(guān)閉羅伯特軟管夾A9-1；

S3：打開羅伯特軟管夾B9-2和羅伯特軟管夾C9-3，使真空泵1開始工作，直至管路內(nèi)壓強降至0.1Pa以內(nèi)，依次關(guān)閉羅伯特軟管夾C9-3、羅伯特軟管夾B9-2、針閥B3-2、針閥A3-1和真空泵1；

S4：依次打開羅伯特軟管夾A9-1和羅伯特軟管夾B9-2，使滴定管8內(nèi)的工質(zhì)在壓差作用下依次通過三通B10-2、羅伯特軟管夾B9-2進入微量注液器14中，直至工質(zhì)停止運動；

S5：緩慢推動微量注射器14，使微量注射器14內(nèi)的工質(zhì)液面示數(shù)為V1，依次關(guān)閉羅伯特軟管夾B9-2和羅伯特軟管夾A9-1；

S6：打開羅伯特軟管夾C9-3，由于微熱管13內(nèi)為真空狀態(tài)，微量注液器14內(nèi)的工質(zhì)在壓差作用下通過流體出口17進入到微熱管13中，推動微量注液器14的活塞，使其內(nèi)部工質(zhì)全部進入到微熱管13中，關(guān)閉羅伯特軟管夾C9-3；

S7：充注結(jié)束后，若流體入口16及流體出口17內(nèi)仍有殘留工質(zhì)，可回拉微量注液器14的活塞，使殘留工質(zhì)全部進入微量注液器14內(nèi)，記錄此時微量注液器14管內(nèi)工質(zhì)的液面示數(shù)V2，則微熱管13內(nèi)充注的工質(zhì)的真實體積為V＝V1-V2。

在本說明書的描述中，參考術(shù)語“一個實施例”、“一些實施例”、“示意性實施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點包含于本發(fā)明的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術(shù)語的示意性表述不一定指的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點可以在任何的一個或多個實施例或示例中以合適的方式結(jié)合。

盡管已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實施例，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以理解：在不脫離本發(fā)明的原理和宗旨的情況下可以對這些實施例進行多種變化、修改、替換和變型，本發(fā)明的范圍由權(quán)利要求及其等同物限定。