CN101749973B - 热均温腔体、毛细结构及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种热均温腔体、毛细结构及制造方法，该制造方法的步骤包括:提供中空管体，在中空管体的内壁提供液态物质，后再提供金属粉末，使金属粉末通过液态物质附着于中空管体的内壁，将附着有金属粉末的中空管体进行热处理，使金属粉末在中空管体壁面形成毛细结构，最后在该中空管体内充填工作介质后，并予以除去中空管体内的非凝结性气体后完全密封该中空管体。

Description

热均温腔体、毛细结构及其制造方法

技术领域

本发明涉及一种散热装置的制造方法，特别是涉及一种热均温腔体、毛细结构及制造方法。

背景技术

随着科技发达，电子组件单位面积上的晶体管数量越来越多，造成其使用时发热量的增加。而由于热管(heat pipe)是一种简单却极有效的散热装置，因此已被广泛地应用于各种电子散热产品的需要上。其工作原理是通过工作介质气、液两相间相变化的潜热来传递能量。在蒸发段(vaporization section)，工作流体藉蒸发潜热自热源带走大量热能，其蒸汽充满原已抽真空的管内空间并在冷凝段(condensation section)凝结成液体并释放热能，而工作介质靠内部毛细结构(wick)提供的毛细力流回至蒸发段进行相变化的循环，持续而有效地将热能从热源传输至远处散出。

已知的热管，是使用铜粉在热管管体内壁上形成毛细结构。其方法为先在热管内插入芯棒使芯棒与热管之间形成环状空隙，将铜粉填充于上述环状空间内后进行高温烧结，烧结完成后再取出芯棒，将管体缩口、注入工作流体后除去中空管体内的非凝结性气体并完全密封。但这样的制作方法在烧结完成后必须将芯棒取出，由于在烧结时，铜粉不但会与热管连结亦会与芯棒连结，当取出芯棒时必须施以外力拉扯，此拉扯力量即会使热管产生变形、毛细结构产生破坏甚至可能造成芯棒无法脱离的状况。再者，透过此方法仅能对笔直的热管填塞铜粉及进行烧结，当热管为弯曲或为细扁形状时即有加工上的困难。

发明内容

因此，为解决上述问题，本发明提供一种新的制作方法和流程以增加热管制作良率、减少制造成本及应付各式形状热管的毛细结构制作。本发明提出一种热均温腔体、毛细结构及制造方法。

本发明的热均温腔体的制造方法是利用挤压成型工艺、抽拉工艺或焊接工艺提供中空管体，再于该中空管体内采用热处理方法，形成金属粉粒成型的多孔质毛细结构在该中空管体的内壁。

其中形成毛细结构的步骤为先于中空管体的内壁提供液态物质，后再提供金属粉末，使金属粉末通过液态物质附着于中空管体的内壁，将附着有金属粉末的中空管体进行热处理，使液态物质分解并挥发且同时使金属粉末于中空管体壁面形成毛细结构，最后于该中空管体内充填工作介质后，除去中空管体内的非凝结性气体后即完全密封该管体，该密封的方法可以焊接、熔接或类似机械加工方式密封。

承上所述，由于本发明的热均温腔体、毛细结构及制造方法，可省去已知技术中使用芯棒做为填充金属粉末的烧结膜，避免了芯棒脱模时造成成品的变形和破坏，简化了生产工艺，并因不须使用烧结模而大大降低了生产成本，且本发明的制作方法因不使用芯棒，故形状将不受限制，可制作出更符合客户需求及产品需求的热均温腔体。

为让本发明的上述和其它目的、特征、和优点能更明显易懂，下文特举优选实施例，并配合所附图，作详细说明如下：

附图说明

图1为依据本发明优选实施例的一种热均温腔体的制作方法流程图。

图2为依据本发明优选实施例的一种热均温腔体的剖视图。

图3为依据本发明另一优选实施例的一种热均温腔体的剖视图。

附图标记说明

1、2：热均温腔体

11、21：中空管体

111、211：中空管体内壁

12：毛细结构

13：盖体

131：上盖

132：下盖

具体实施方式

请同时参照图1、图2以及图3，图1为依据本发明优选实施例的一种热均温腔体的制作方法流程图，图2与图3为依据本发明两优选实施例的一种热均温腔体的剖视图。热均温腔体1、2的制作流程包括以下步骤：

步骤(1)：提供本体，本体的形状为板状结构或中空管体11、21，其材料为铝、铜、钛、钼或镍等具高热传导系数的金属的其中之一或是其组合，当本体为中空管体11、21时以挤压成型工艺、抽拉工艺或是焊接工艺制作出截面形状为圆形、椭圆形、半圆弧形、四边形或其它多边形的中空管体11、21；

步骤(2)：在中空管体11、21的内壁111、211利用刷、涂、浸泡或是喷的方式提供液态物质使其附着于中空管体内壁111、211上；

步骤(3)：提供含铜、铝、锌、铁或镍且粒径介于0.4mm～0.037mm(40目～400目)之间的金属粉末，使金属粉末通过上述液态物质附着于中空管体的内壁111、211；

步骤(4)：将附着有金属粉末的中空管体11、21进行热处理，使液态物质分解并挥发掉且同时使金属粉末于中空管体壁面形成毛细结构12；

步骤(5)：将中空管体11的两端开口以上盖131、下盖132分别以冲压、铆合与焊接等工艺结合，下盖132还可于中空管体11制作的步骤(1)的同时即一体成型或以冲压、铆合与焊接等工艺结合，而形成具有开口端的罐体形状；而当该中空管体21为较细长管状时(如图3所示)，则可以机械挤压或旋转摩擦方式缩小该中空管体21的一端管径，再以焊接或熔接方式封闭，此步骤亦可安排在步骤(1)之后，在中空管体21制作的同时以机械挤压或旋转摩擦方式缩小管径后以焊接或熔接方式密封，而形成具有开口端的管体形状；以及

步骤(6)：在该中空管体11、21内充填工作介质，并除去中空管体11、21内的非凝结性气体后完全密封该中空管体11、21的开口端。工作介质为无机化合物、水、烷类、醇类、液态金属、酮类、冷煤或有机化合物的其中之一或其组合，密封的方法可以是焊接、熔接、机械加工或是提供盖体的方式予以密封。

其中上述的液态物质为液态溶剂与高分子黏结剂的混合物，液态溶剂的比例占重量百分浓度80％以上，其中液态溶剂内至少包括水、醇类、酮类、烷类的其中之一或其组合，而高分子黏结剂内至少包括多醣类、环氧树脂类、聚乙二醇、聚乙烯醇或其它水溶性高分子聚合物的其中之一或其组合。热处理方法经由气氛炉或真空炉具进行，热处理时即将内壁已附着有金属粉末的中空管体送入上述炉具进行热处理。

本发明的热均温腔体、毛细结构及制造方法，可省去已知技术中使用芯棒做为填充金属粉末的烧结模具，避免了芯棒脱模时造成成品的变形和破坏，且本发明的制作方法因不使用芯棒，故形状将不受限制，可制作出更符合客户需求及产品需求的热均温腔体。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，上述实施例仅用来说明而非用以限定本发明的权利要求，本发明的范畴是由以下的权利要求所界定。凡依本发明权利要求所作的变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (21)

1.一种毛细结构制造方法，其步骤包括：

提供本体；

在该本体上提供液态物质，该液态物质为液态溶剂与高分子黏结剂的混合物，且该液态溶剂的比例占重量百分浓度80％以上；

提供一金属粉末，使该金属粉末通过该液态物质附着于该本体上；以及

将附着有金属粉末的该本体进行热处理，使该金属粉末在该本体表面形成一毛细结构。

2.一种热均温腔体的制造方法，其步骤包括：

(1)提供中空管体；

(2)在该中空管体的内壁提供液态物质，该液态物质为液态溶剂与高分子黏结剂的混合物，且该液态溶剂的比例占重量百分浓度80％以上；

(3)提供金属粉末，使该金属粉末通过该液态物质附着于该中空管体的内壁；

(4)进行热处理，使该金属粉末于该中空管体壁面形成毛细结构；以及

(5)充填工作介质，除去中空管体内的非凝结性气体及完全密封该中空管体。

3.如权利要求2所述的热均温腔体的制造方法，其中该中空管体的材料为铝、铜、钛、钼、镍的其中之一或是其组合，且该中空管体以挤压成型工艺、焊接工艺或抽拉工艺而制成。

4.如权利要求2所述的热均温腔体的制造方法，其中该热处理方法经由炉具进行，该炉具为气氛炉或真空炉。

5.如权利要求2所述的热均温腔体的制造方法，其中于步骤(4)中，进行热处理是使该液态物质分解及挥发。

6.如权利要求2所述的热均温腔体的制造方法，其中该制造方法还包括一个步骤安排于步骤(1)或步骤(4)之后，该步骤为：提供盖体封盖该中空管体的一侧，再予以密封。

7.如权利要求2所述的热均温腔体的制造方法，其中该制造方法还包括一个步骤安排于步骤(1)或步骤(4)之后，该步骤为：缩小该中空管体的一端管径后予以密封。

8.如权利要求7所述的热均温腔体的制造方法，缩小该中空管体的一端管径为通过机械挤压或旋转摩擦方式成形。

9.如权利要求6或7所述的热均温腔体的制造方法，该密封的方法是以焊接、熔接、机械加工的方式密封。

10.如权利要求2所述的热均温腔体的制造方法，该热处理使该液态物质分解及挥发。

11.一种如权利要求1所述的制造方法而形成的毛细结构，包括：

金属粉末通过液态物质附着于本体上，且该毛细结构是将附着有该金属粉末的该本体进行热处理后，使该金属粉末与该本体表面连结。

12.一种如权利要求2所述的制造方法而制成的热均温腔体，其包括：

中空管体；

金属粉末，该金属粉末通过液态物质附着于该中空管体的内壁后，进行热处理使该金属粉末于该中空管体内壁壁面形成毛细结构；

工作介质，充填于该中空管体内；以及

以熔接、焊接、机械加工或提供盖体分别密封该中空管体的两端。

13.如权利要求12所述的热均温腔体，其中该中空管体的材料为铝、铜、钛、钼、镍的其中之一或是其组合。

14.如权利要求12所述的热均温腔体，其中该中空管体是以挤压成型工艺、焊接工艺或抽拉工艺而制成。

15.如权利要求12所述的热均温腔体，其中该中空管体的截面形状为圆形、椭圆形、半圆弧形、四边形或其它多边形。

16.如权利要求12所述的热均温腔体，其中该液态物质通过刷、涂、浸泡或喷的方式附着于该中空管体的内壁。

17.如权利要求12所述的热均温腔体，其中该液态溶剂为水、醇类、酮类、烷类的其中之一或其组合，该高分子黏结剂为多醣类、还氧树脂类、聚乙二醇、聚乙烯醇的其中之一或其组合。

18.如权利要求12所述的热均温腔体，其中该金属粉末的材料包括铜、铝、铁、锌或镍，该金属粉末的粒径介于0.4mm～0.037mm之间。

19.如权利要求12所述的热均温腔体，其中该热处理方法经由炉具进行，该炉具为气氛炉或真空炉。

20.如权利要求12所述的热均温腔体，其中该工作介质为无机化合物、有机化合物的其中之一或其组合。

21.如权利要求20所述的热均温腔体，其中该无机化合物为水、液态金属其中之一或其组合，该有机化合物为烷类、醇类、酮类、冷煤其中之一或其组合。

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