(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210837979.2 (22)申请日 2022.07.16 (71)申请人 哈尔滨工业大 学 （深圳） 地址 518055 广东省深圳市南 山区桃源街 道深圳大 学城哈尔滨工业大 学校区 (72)发明人 邓大祥　刘洋　陈如香　郑贵森　 曾龙　张振坤　 (74)专利代理 机构 北京君恒知识产权代理有限 公司 11466 专利代理师 夏正付 (51)Int.Cl. H05K 7/20(2006.01) (54)发明名称 一种陶瓷基均热板及其制造方法 (57)摘要 本发明涉及集 成电子器件散热技术领域， 更 具体的说是一种陶瓷基均热板及其制造方法。 该 均热板包括陶瓷蒸发端， 金属冷凝端与充液管。 蒸发端上分布有微柱， 并用槽道结构将其在圆周 方向均匀分 隔开， 冷凝端上有相比微柱尺寸和间 距更大的微柱通道。 制造时， 蒸发端陶瓷材料上 的吸液芯结构可通过激光烧蚀的方法进行加工， 冷凝端吸液芯结构可通过微铣削方法加工得到， 最后将蒸发端， 冷凝端， 充液管一同密封， 再经过 抽真空， 灌注， 封口等工序， 可加工出该均热板。 所述均热板蒸发端具有梯度微柱结构， 可提供良 好毛细力驱使工质快速回流。 所述蒸发端允许芯 片直接布置于其上， 省去了中间的绝缘层。 故该 均热板拥有更小的热阻， 可以解决大功率下的散 热难题。 权利要求书1页 说明书4页 附图3页 CN 115175527 A 2022.10.11 CN 115175527 A 1.一种陶瓷基均热板， 包括蒸发端(1)， 分布在蒸发端(1)上端的微柱， 固定连接在蒸发 端(1)上端的冷凝端(2)， 蒸发端(1)和冷凝端(2)之间密封形成腔体， 所述冷凝端(2)上分布 有与所述腔 体连通且直径大于所述微柱的微柱通道， 所述蒸发端(1)和冷凝端(2)耦合后形 成有与所述腔体连通的通孔， 其特征在于， 所述蒸发端(1)上端的中心设有热源区域， 以及 与热源区域连通的槽道， 所述槽道为网状且包括围绕所述热源区域的环状槽道， 以及与环 状槽道和热源区域连通的直线槽道。 2.根据权利要求1所述的陶瓷基均热板， 所述蒸发端(1)为 碳化硅或氮化铝陶瓷。 3.根据权利要求1所述的陶瓷基均热板， 所述冷凝端(2)为铝或铜。 4.根据权利要求1所述的陶瓷基均热板， 所述蒸发端(1)和冷凝端(2)的内端面设有凹 腔。 5.根据权利要求1所述的陶瓷基均热板， 所述 微柱直径为0.3 ‑0.4mm， 高0.6‑0.8mm。 6.根据权利要求1所述的陶瓷基均热板， 所述微柱在蒸发端(1)上端远离中心区域时， 微柱间的间距逐渐增 加， 各微柱间距为0.15 ‑0.3mm。 7.根据权利要求1所述的陶瓷基均热板， 所述环状槽道宽度为0.4 ‑0.5mm， 所述直线槽 道宽度为0.6 ‑0.9mm。 8.根据权利要求1所述的陶瓷基均热板， 所述 直线槽道的夹角均相同， 为3 0° ‑50°。 9.采用权利要求1至8任意 一项的陶瓷基均热板的制备 方法， 包括以下步骤： S1、 通过激光烧蚀的方式， 在蒸发端(1)表面加工出所述微柱、 所述槽道和所述热源区 域， 激光功率 为25‑30w， 激光频率 为20khz， 扫描速度为3 50‑400mm/s， 扫描次数为10 ‑20次； S2、 通过微铣削的方式， 在冷凝端(2)上加工出凹腔与微柱通道， 微铣削主轴转速为 15000‑16000r/min， 进给量 为100‑130mm/min， 背吃刀量 为150‑200um； S3、 利用碱溶 液电镀对冷凝端(2)进行超疏 水处理； S4、 将蒸发端(1)和冷凝端(2)扣合形成腔体且在蒸发端(1)与冷凝端(2)之间加入充液 管(2)， 通过焊接将其四周密封形成均热板； S5、 通过充液管(2)对所述腔体进行抽真空， 然后灌注工质， 最后在充液管(2)靠近均热 板端部进行封口。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115175527 A 2一种陶瓷基均热板及其制造方 法 技术领域 [0001]本发明涉及 集成电子器件散热技术领域， 更具体的说是一种陶瓷基均热板及 其制 造方法。 背景技术 [0002]随着电子/光电芯片不断朝着复杂化， 小型化与集成化发展， 其热流密度不断增 大， 给散热带来严峻挑战。 均热板是一种高效的相变传热装置， 其具有比传统铜铝散热器高 达数十倍甚至上百倍的传热性能， 且无需外加泵功， 是解决电子/光电散热难题的理想选 择。 [0003]目前， 均热板蒸发端和 冷凝端均是由上下两块铜或铝金属盖板焊接拼合而成。 然 而铜或铝的热膨胀系数与电子/光电芯片的热膨胀系数并不匹配， 导致电子/光电器件在使 用过程中芯片易从金属基板表面脱落， 大大降低了电子/光电器件的使用寿命与工作可靠 性。 此外， 金属基平板热管与电子/光电器件封装时均需设置绝缘层， 其导热系数低， 显著增 大了总传热热阻， 极大程度上降低了电子/光电器件的散热效果。 另一方面， 由于绝缘层耐 热性能较差， 无法承受高温焊接， 从而显著影响了封装工艺的实施， 极大程度上限制了封装 结构的优化。 发明内容 [0004]本发明提供一种陶瓷基均热板及其制造方法， 目的是可以克服以金属为均热板基 板时热阻较大的问题。 [0005]上述目的通过以下技 术方案来实现： [0006]一种陶瓷基均热板， 包括蒸发端， 分布在蒸发端上端的微柱， 固定连接在蒸发端上 端的冷凝端， 蒸发端和冷凝端之间密封形成腔体， 所述冷凝端上分布有与所述腔体连通且 直径大于所述微柱的微柱通道， 所述蒸发端和冷凝端耦合后形成有与所述腔体连通的通 孔， 其特征在于， 所述蒸发端上端的中心设有热源区域， 以及与热源区域连通的槽道， 所述 槽道为网状且包括围绕所述热源区域的环状槽道， 以及与环状槽道和热源区域连通的直线 槽道。 [0007]所述蒸发端为 碳化硅或氮化铝陶瓷。 [0008]所述冷凝端为铝或铜。 [0009]所述蒸发端和冷凝端的内端面设有凹腔。 [0010]所述微柱直径为0.3 ‑0.4mm， 高0.6‑0.8mm。 [0011]所述微柱在蒸发端上端远离中心区域时， 微柱间的间距逐渐增加， 各微柱间距为 0.15‑0.3mm。 [0012]所述环状槽道宽度为0.4 ‑0.5mm， 所述直线槽道宽度为0.6 ‑0.9mm。 [0013]所述直线槽道的夹角均相同， 为3 0° ‑50° [0014]上述陶瓷基均热板的制备 方法， 包括以下步骤：说　明　书 1/4 页 3 CN 115175527 A 3