红外激光刻蚀微热管复合沟槽的工艺研究

杨 旸，魏 昕，谢小柱，胡 伟，李成彬

(广东工业大学 机电工程学院，广州 510006)

引 言

微热管技术是随着微电子技术的高速发展而兴起的一门新技术，它利用工质液体在微小空间内的相变过程进行热量传递，具有优越的导热性能和等温特性，被广泛应用于航空航天、军用武器、LED照明、计算机等领域的电子设备，已成为现代散热技术重要的发展方向[1]。微热管的传热性能主要取决于管内吸液芯的结构，目前吸液芯主要采用烧结式和沟槽式两大类。沟槽式微热管具有壁薄、重量轻、不存在接触热阻、热响应快、吸液芯不易损坏等优点，符合电子元器件轻薄短小化的发展趋势，是热管技术领域中重要的发展方向和研究热点[2]。

目前广泛应用于制备微热管沟槽的方法有旋压成形法[3]、覆盖式微沟槽加工法[4]、铜箔折叠焊接法[5]、深反应蚀刻法[6]、电火花加工法[7]、电解加工法[8]等，这些方法加工的沟槽表面光滑，为微热管工质回流提供的毛细压力不足，难以支持较高的工质回流量，限制了沟槽式微热管的广泛应用。为此，TANG等人[9]提出一种挤压-犁削成形的方法加工微热管内壁沟槽，生成的挤压-犁削复合沟槽由主沟槽和次沟槽组成，主沟槽和次沟槽共同提供毛细压力，参与热流的传递过程。实验研究表明，这种复合沟槽结构能显著改善微热管的传热性能。但使用挤压-犁削法加工微热管复合沟槽时，多齿刀具结构形状复杂，设计、制造困难，翅结构成形机理复杂，成形过程难以控制，加工过程产生刀具磨损的同时会对微热管管壁造成损害。……