一种超薄均温板及其加工方法
技术领域
本发明涉及热管均温板技术领域，特别涉及一种超薄均温板及其加工方法。
背景技术
均温板是通过工质气相和液相的转换而完成热量吸收和转移的装置，具有重量轻，高导热，高可靠性，免维护，没有噪音等优点，是一种可循环利用的绿色环保产品，均温板的高导热特性非常适用于集中热源的散热。
目前市场上均温板上下盖材质都是采用纯铜或铜合金材质，随着电子产品超薄化发展，均温板趋向于超薄化发挥发展，甚至厚度仅有0.2mm。使用铜合金或纯铜作为均温板上下盖时，因其硬度低，及容易产生变形或凹坑从而导致均温板失效。另外，铜的价格较高，直接导致铜制均温板的加工成本较高。
发明内容
本发明提供了一种超薄均温板及其加工方法，能够解决上述现有技术问题中的一种或几种。
根据本发明的一个方面，提供了一种超薄均温板，包括边缘密封连接的第一盖板和第二盖板，第一盖板与第二盖板之间设有腔室，腔室内部处于真空状态，并且腔室内设有毛细结构和工质，其特征在于，第一盖板与第二盖板均为均包括不锈钢材质的基材，基材的表面设有电镀层。
本发明的有益效果在于，不锈钢比同等厚度的铜材硬度高，使用不锈钢材质作为上下盖，相较于传统铜材或合金铜材料制作的均温板不易产生变形或凹陷，强度更高，对产品的良率提升有重大作用，且使用不锈钢材质可以做到更薄的均温板。超薄均温板采用不锈钢取代铜材作为基材能够提升均温板的性能，能够进一步降低均温板的厚度，并提升强度、保证产品良率的稳定性。另一方面，不锈钢材质的价格较低，相较于传统材质的均温板成本更低。
在一些实施方式中，基材为304L、316L、314L或310L。由此，可以保证所得均温板的厚度以及强度。
在一些实施方式中，电镀层为铜、镍、钛、金、鈀材质之一或其合金。由此，可以增强对不锈钢基材的保护，保证均温板的实用性，延长寿命。
在一些实施方式中，不锈钢基材的厚度不超过0.3mm，均温板总体厚度不超过1mm。其有益效果是，控制不锈钢基材的厚度以及均温板的总厚度可以适应超薄电子产品的发展，应用范围进一步扩大。
在一些实施方式中，工质为丙酮、乙醇、氟化液、水其中之一或其混合物。其有益效果是，工质受温度变化的影响发生液相状态与气相状态的转化，从而达到对温度的调节，进而保护电子产品免受影响。
在一些实施方式中，毛细结构为3D编织铜线、2D编织网、泡沫铜或铜粉粉末其中之一。其有益效果是，毛细结构对工质有一定的导流作用，气相的工质在均温板内部会向上方扩散，受冷的气相工质冷凝为液相后，能够在毛细结构的引导作用下可以向下方流动，从而实现持续散热的功能。
根据本发明的另一方面，提供了上述超薄均温板的加工方法，包括以下步骤：
(S1)选取两块不锈钢板材，分别为第一盖板与第二盖板的基材。
(S2)分别在步骤(S1)中的第一盖板与第二盖板的中部加工能够互相配合的凹槽。一般第一盖板与第二盖板中部的凹槽的开口尺寸一致，并且位置相当，便于第一盖板与第二盖板的结合。
(S3)在步骤(S2)所得的第一盖板与第二盖板的表面进行电镀。电镀层为铜、镍、钛、金、鈀材质之一或其合金。如此，可以加强对基材的保护。
(S4)在第一盖板或第二盖板的凹槽内附上毛细结构。首先将毛细结构加工成型，在通过点焊的方式将毛细结构连接在第一盖板或第二盖板的凹槽内部，然后通过高温烧结或焊接的方式对毛细结构进一步固定，防止脱落。
(S5)将第一盖板与第二盖板扣合在一起，使得第一盖板与第二盖板的内表面接触，第一盖板与第二盖板的凹槽配合形成腔室。腔室的内部设有毛细结构。
(S6)将步骤(S5)所得的第一盖板与第二盖板相接触的边缘进行焊接，并留有排气口。腔室内部通过排气口与外界连通。为保证密封性，将焊接后的第一盖板与第二盖板再次进行点胶，然后将第一盖板与第二盖板合模后进行高温焊接，高温焊接后第一盖板与第二盖板盖结合，形成未完全密封死的腔室。
(S7)从步骤(S6)中未密封的排气口向腔室内部注入适量工质；然后通过排气口对腔室内部进行抽真空处理。腔室处于真空状态，工质在真空状态下对温度变化更为敏感，易于发生液相与气相之间的转化，保证均温板的性能。
(S8)将步骤(S7)中排气口焊接密封，制成超薄均温板。
在一些实施方式中，步骤(S2)中凹槽采用蚀刻、镭雕或者冲压的工艺加工成型。其有益效果是，保证所得产品的结构、外观符合要求。
在一些实施方式中，在步骤(S3)之前，还包括以下步骤：在第一盖板或第二盖板的凹槽内配置多个支撑柱。其有益效果是，设置多个支撑柱可以增强均温板的机械强度，防止变形，保证均温板正常工作。
在一些实施方式中，支撑柱可以与凹槽一体加工成型。其有益效果是，凹槽与支撑柱一体成型，可以降低加工难度，减少工艺步骤。
附图说明
图1为本发明实施例1的超薄均温板的剖面结构示意图；
图2为实施例1所示超薄均温板的拆解示意图；
图3为实施例1所示超薄均温板的加工工艺示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细的说明。
实施例1
图1和图2示意性地显示了根据本发明的一种实施方式的超薄均温板。如图所示，该装置包括第一盖板10与第二盖板20。第一盖板10与第二盖板20的边缘密封连接，第一盖板10与第二盖板20之间设有真空密闭的腔室30，腔室30内设有多个支撑柱50，并且腔室30内还有毛细结构40和工质。腔室30内部的毛细结构40为3D编织铜线。工质为纯水。
第一盖板10与第二盖板20均采用不锈钢板材304L作为基材，不锈钢基材的表面还有铜镍电镀层。第一盖板10的不锈钢基材厚度为0.3mm，第二盖板20的不锈钢基材厚度为0.2mm，整个超薄均温板的厚度为1mm。本超薄均热板采用不锈钢取代铜材作为均温板基材，进一步降低了均温板的厚度，能够使用现代化电子设备向超薄方向发展的需求，并且不锈钢材质能够提升强度、保证产品良率，还可以降低成本。
实施例2
本实施例中超薄均温板与实施例1的不同之处在于：
第一盖板10与第二盖板20均采用不锈钢板材316L作为基材，不锈钢基材的表面为钛电镀层。第一盖板10的不锈钢基材厚度为0.25mm，第二盖板20的不锈钢基材厚度为0.15mm，整个超薄均温板的厚度为0.8mm。
腔室30内部的毛细结构40为泡沫铜。工质为酒精。
实施例3
图3示意性的显示了实施例1的超薄均温板的加工工艺。具体加工方法如下：
(S1)选取两块不锈钢板材，分别为第一盖板10与第二盖板20的基材。第一盖板10与第二盖板20的基材形状与尺寸相差不大，可以方便加工。一般不锈钢基材的厚度不超过0.3mm，选用304L、316L、314L或310L等硬度大并且加工性能强的不锈钢材质。本实施方式中分别选用0.3mm与0.2mm厚度的304L不锈钢板材作为第一盖板10与第二盖板20的基材。
(S2)分别在步骤(S1)中的第一盖板10与第二盖板20的中部加工能够互相配合的凹槽，并使第一盖板10与第二盖板20中部的凹槽的开口尺寸一致，位置相当，便于第一盖板10与第二盖板20的结合。一般可以采用蚀刻、镭雕或者冲压的工艺加工凹槽。另外，在加工第一盖板10上的凹槽时，同时在第一盖板10的凹槽内部加工多个支撑柱50，使得多个支撑柱50在第一盖板10的凹槽内均匀排列。支撑柱50与凹槽采用一体成型的方式加工，如此可以降低工艺难度，减少加工步骤。支撑柱50也可以单独加工，加工完成后再固定在凹槽内部，如此可以保证支撑柱50的形状和性能，并且降低了对基材的要求。加工凹槽时，需要注意控制凹槽的深度，保证均温板总体厚度不超过1mm。
(S3)在步骤(S2)所得的第一盖板10与第二盖板20的表面进行电镀。电镀层为铜、镍、钛、金、鈀材质之一或其合金，如此，可以加强对基材的保护。本实施方式中采用铜镍合金作为电镀层材质。
(S4)在第一盖板10或第二盖板20的凹槽内附上毛细结构40。首先将毛细结构40加工成型，在通过点焊的方式将毛细结构40连接在第二盖板20的凹槽内部，然后通过高温烧结或焊接的方式对毛细结构40进一步固定，防止脱落。
毛细结构40可以为3D编织铜线、2D编织网、泡沫铜或铜粉粉末其中之一，本实施方式中毛细结构40为3D编织铜线。
(S5)将第一盖板10与第二盖板20扣合在一起，使得第一盖板10与第二盖板20的内表面接触，第一盖板10与第二盖板20的凹槽配合形成腔室30。腔室30的内部设有毛细结构40。支撑柱50对腔室30的内部起到支撑作用，可以防止变形。
(S6)将步骤S5所得的第一盖板10与第二盖板20相接触的边缘进行焊接，并留有排气口。腔室30内部通过排气口与外界连通。为保证密封性，一般采用钎焊的方式进行焊接，并将焊接后的第一盖板10与第二盖板20再次进行点胶，然后将第一盖板10与第二盖板20合模后进行高温焊接，高温焊接后第一盖板10与第二盖板20盖结合，形成未完全密封死的腔室30。
(S7)从步骤(S6)中未密封的排气口向腔室30内部注入适量纯水作为工质；然后通过排气口对腔室30内部进行抽真空处理。腔室30处于真空状态，工质在真空状态下对温度变化更为敏感，易于发生液相与气相之间的转化，保证均温板的性能。
工质可以选用丙酮、乙醇、氟化液、水其中之一或其混合物。本实施方式中选用纯水，价格低，容易获得。
(S8)将步骤(S7)中排气口焊接密封，制成超薄均温板，本实施方式中所得超薄均温板的厚度为1mm。
以上所述的仅是本发明的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。
