CN101794755A - 具有平整端面的热导管 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种利用端面平整制作过程的具有一平整端面的热导管，一电子装置能平整地接合于该热导管的平整端面上，该热导管包含：一密闭的金属管，该金属管具有一封口部，且该金属管中具有真空状态的一容纳空间，该容纳空间内有一工作流体，其中该平整端面是形成于该金属管的一封闭端的外壁处，该封口部具有一截头圆锥部与一顶部；以及一多孔性毛细导流层，该多孔性毛细导流层以烧结粉末形成在该容纳空间内，且覆盖包含该金属管的该封闭端的全部内壁。本发明能使工作流体液气循环顺畅。因此，一电子装置能平整地接合于该热导管的平整端面上，并且达到良好的散热效果。

Description

具有平整端面的热导管

本申请是申请号为200510062451.9、申请日为2005年3月28日、申请人为新灯源科技有限公司、发明名称为“具有平整端面的热导管及其制造方法”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种具有一平整端面的热导管(Heat pipe)。并且特别地，通过应用本发明，一电子装置(Electronic device)能平整地接合于该热导管的封口端处的平整端面上。

背景技术

随着科技的发展，许多电子产品的技术都因面临散热的问题而无法获得突破。例如，计算机中央微处理器在运行时产生大量的热能，这些热能如不能被排除，将对整个系统的运行产生不良的影响。而热导管在计算机中央微处理器的散热部分即占据着重要的地位。

公知的烧结式热导管的制造方法，是将一金属管的一端以高温融合方式予以封合。接着，在管内放置一金属棒，并充填金属粉末于管内。经过烧结制作过程后，拔除该金属棒即完成。利用此种加工方式所得的金属管，封合壁端呈现浑圆状且较周围壁厚，而且内壁的端点处缺乏毛细体。因而现今的热导管在应用上仍局限于管壁四周，而无法利用末端部分。

发明内容

因此，本发明的一主要目的是提供一种具有一平整端面的热导管以及平整该热导管的一封口端的方法，以使一电子装置能平整地接合于该热导管的封口端处的平整端面上。

为了达到上述目的并且解决以上所述的问题，本发明提供一种具有一平整端面的热导管以及平整该热导管的一封口端的方法。由此，一电子装置能平整地接合于该热导管的封口端处的平整端面上。

本发明提供一种利用端面平整制作过程的具有一平整端面的热导管，由此，一电子装置能平整地接合于该热导管的平整端面上。该热导管包括一密闭的金属管(Metal pipe)以及一多孔性毛细导流层(Porous capillary diversionlayer)。该金属管具有一封口部，且该金属管中具有真空状态的一容纳空间，该容纳空间内有一工作流体，其中该平整端面是形成于该金属管的一封闭端的外壁处，该封口部具有一截头圆锥部与一顶部。该多孔性毛细导流层以烧结粉末形成在该容纳空间内且覆盖包含该金属管的该封闭端的全部内壁。

根据上述的热导管，其中该密闭金属管的平整端面是利用该金属管的一封口端经一冲压制作过程而形成。

根据上述的热导管，其中该平整端面为平板形状或凹槽形状。

根据上述的热导管，其中该多孔性毛细导流层是由铜金属粉末、镍金属粉末、银金属粉末、表面镀有铜、镍或银的金属粉末或其它类似的金属粉末烧结而成。

根据上述的热导管，其中该密闭的金属管为由铜金属、镍金属、银金属或其它类似的金属材料所制成。

根据上述的热导管，其中该电子装置为选自由一发光二极管、一激光二极管以及一集成电路所组成的群组中的一个电子装置。

根据本发明的一种平整一管体的封口端的方法，提供一母模(Femalemold)以及一公模(Male mold)。该母模具有一平整的底表面并且配合能容纳该管体的封口端。该公模具有一平整的并对应该母模的底表面的顶表面，该公模并且配合能自该管体的开口端插入该管体内。首先，将该管体的封口端固定在该母模内，并且将该公模插入该管体内。接着，利用该公模，相对该母模冲压该管体的封口端，进而于该管体的封口端处形成一平整端面。

根据上述的方法，其中由具有该平整端面的管体所制成的该热导管的制造方法包含下列步骤：提供一中心棒，该中心棒的直径小于该管体的直径；将第一金属粉末置入于该管体内，并且将该中心棒自该管体的开口端插入该管体内并抵住该第一金属粉末；在该管体与该中心棒之间填入第二金属粉末，并且进行一烧结制作过程，以使该第二金属粉末与该第一金属粉末相熔接，并在该金属管体内壁形成一多孔性毛细导流层；将该中心棒自该管体内取出；利用一细管在该管体内注入一工作流体；以及将该管体内抽真空，并封住该管体的开口端。

根据上述的方法，其中该第一金属粉末以及该第二金属粉末可为铜金属粉末、镍金属粉末、银金属粉末、表面镀有铜、镍或银的金属粉末或其它类似的金属粉末。

根据上述的方法，其中具有该平整端面的管体内壁四周上具有多个细小刻痕，在该管壁四周上形成一初始多孔性毛细导流层，由具有该平整端面的管体所制成的该热导管的制造方法包含下列步骤：提供一中心棒，该中心棒的直径小于该管体的直径；将金属粉末置入于该管体内，并且将该中心棒自该管体的开口端插入该管体内并抵住该金属粉末；进行一烧结制作过程，以使该金属粉末与位于管壁四周的该初始多孔性毛细导流层相熔接，形成覆盖包含该金属管的该封闭端的内壁的一多孔性毛细导流层；将该中心棒自该管体内取出；利用一细管在该管体内注入一工作流体；以及将该管体内抽真空，并封住该管体的开口端。

根据上述的方法，其中由具有该平整端面的管体所制成的该热导管的制造方法包含下列步骤：利用一机械加工制作过程在该管体的内壁上制造多个细小刻痕，以形成一多孔性毛细导流层；利用一细管在该管体内注入一工作流体；以及将该管体内抽真空，并封住该管体的开口端。

根据上述的方法，其中由具有该平整端面的管体所制成的该热导管的制造方法包含下列步骤：烧结多个金属颗粒于该管体的内壁上，并设置一金属网体于该内壁上，以形成一多孔性毛细导流层；利用一细管在该管体内注入一工作流体；以及将该管体内抽真空，并封住该开口端。

根据上述的方法，其中由具有该平整端面的管体所制成的该热导管的制造方法包含下列步骤：铺设一波状绉折金属布于该管体的内壁上，并设置一平金属网布层于该内壁上，以形成一多孔性毛细导流层；利用一细管在该管体内注入一工作流体；以及将该管体内抽真空，并封住该开口端。

根据上述的方法，其中该波状绉折金属布的波状绉折的形状为三角状、长方状、梯状或波浪状。

根据上述的方法，其中该平整端面为平板形状或凹槽形状。

根据上述的方法，其中该管体由铜金属、镍金属、银金属或其它类似的金属材料所制成。

根据上述的方法，其中该电子装置为选自由一发光二极管、一激光二极管以及一集成电路所组成的群组中的一个电子装置。

本发明利用冲压制作过程，使热导管的一端形成平整表面。并且设置多孔性毛细导流层覆盖平整端的内壁，使工作流体液气循环顺畅。因此，一电子装置能平整地接合于该热导管的平整端面上，并且达到良好的散热效果。

关于本发明的优点与精神可以通过以下的发明详述及附图得到进一步的了解。

附图说明

图1A为本发明的热导管的外观视图；

图1B为沿图1A中L-L线的剖面图，显示本发明的热导管的内部结构；

图2A至图2G显示根据本发明的第一较佳具体实施例的热导管的制作过程。

其中，附图标记说明如下：

1热导管            142第一金属粉末        12管体

144第二金属粉末    14多孔性毛细导流层     24母模

16封口端           26公模                 20细管

28中心棒           22电子装置

具体实施方式

本发明提供一种具有一平整端面的热导管以及平整该热导管的一封口端的方法。并且特别地，一电子装置能平整地接合于该热导管的封口端处的平整端面上。

本发明的具有一平整端面的热导管包含一密闭的金属管以及一多孔性毛细导流层。该金属管中具有真空状态的一容纳空间，该容纳空间内有一工作流体，其中该平整端面是形成于该金属管的一封闭端的外壁处。该多孔性毛细导流层设置在该容纳空间内且覆盖包含该金属管的该封闭端的内壁。并且该密闭金属管的平整端面是利用一冲压(Stamping)制作过程而形成。

请参阅图1A，图1A为本发明的热导管1的外观视图。如图1A所示，该热导管1包含一密闭的金属管12以及一平整的封口端16。

图1B为沿图1A中L-L线的剖面图，显示本发明的热导管的内部结构。如图1B所示，根据本发明的第一较佳具体实施例，该热导管1进一步包含一多孔性毛细导流层14。该金属管12中具有真空状态的一容纳空间，该容纳空间内有一工作流体。该多孔性毛细导流层14设置在该容纳空间内且覆盖包含该金属管12的该封口端16的内壁。

以下将详述平整该热导管的管体的一封口端并完成该热导管制造的方法。请参阅图2A至图2G，图2A至图2G显示根据本发明的第一较佳具体实施例的热导管的制作过程。

首先，提供一管体(Pipe body)、一母模以及一公模。该管体具有一开口端(Opened end)。该母模具有一平整的底表面，该母模并且配合能容纳该管体的封口端。该公模具有一平整的并对应该母模的底表面的顶表面，该公模并且配合能自该管体的开口端插入该管体内。

请参阅图2A，如图2A所示，将该管体12的封口端16固定在该母模24内，并将该公模26插入该管体12内。接着，如图2B所示，利用该公模26，相对该母模24冲压该管体12的封口端16，进而于该管体12的封口端16处形成一平整端面。至此，完成具有平整端面的该管体12。

接下来，将由具有该平整端面的该管体制成热导管。提供一中心棒(Central bar)，该中心棒的直径小于该管体的直径。

请参阅图2C，如图2C所示，将一第一金属粉末(Metal powder)142置入于该管体12内，并且将该中心棒28自该管体12的开口端插入该管体12内并抵住该第一金属粉末142。如图2D所示，在该管体12与该中心棒28之间填入一第二金属粉末144。接下来，如图2E所示，进行一烧结(Sintering)制作过程，以使该第二金属粉末144与该第一金属粉末142相熔接形成一多孔性毛细导流层14。并且将该中心棒28自该管体12内取出。请参阅图2F，如图2F所示，利用一细管20在该管体12内注入一工作流体。最后，将该管体12内抽真空，并封住该管体12的开口端，即完成如图2G所示的热导管。

经由烧结制作过程而熔接形成多孔性毛细导流层的该第一金属粉末以及该第二金属粉末可为铜金属粉末、镍金属粉末、银金属粉末、表面镀有铜、镍或银的金属粉末或其它类似的金属粉末。

在一具体实施例中，具有该平整端面的管体内壁四周上具有多个细小刻痕，在该管壁四周上形成一初始多孔性毛细导流层。由具有该平整端面的管体所制成的该热导管的制造方法包含下述步骤。首先，将一金属粉末置入于该管体内，并且将直径小于该管体直径的一中心棒自该管体的开口端插入该管体内并抵住该金属粉末。接着，进行一烧结制作过程，以使该金属粉末与位于管壁四周的该初始多孔性毛细导流层相熔接，形成覆盖包含该金属管的该封闭端的内壁的一多孔性毛细导流层。将该中心棒自该管体内取出，利用一细管在该管体内注入一工作流体。最后，将该管体内抽真空并且封住该管体的开口端，即完成具有平整端面的热导管。

在一具体实施例中，由具有该平整端面的管体所制成的热导管的制造方法，是利用一机械加工制作过程在该管体的内壁上制造多个细小刻痕，以形成一多孔性毛细导流层；利用一细管在该管体内注入一工作流体；最后将该管体内抽真空，并封住该管体的开口端。

在一具体实施例中，由具有该平整端面的管体所制成的热导管的制造方法如下所述。首先在该管体的内壁上烧结多个铜金属颗粒，并设置一金属网体于该内壁上，以形成一多孔性毛细导流层。相同地，利用一细管在该管体内注入一工作流体，并且将该管体内抽真空。最后封住该开口端，即完成该具有一平整端面的热导管。

在一具体实施例中，由具有该平整端面的管体所制成的热导管的制造方法如下所述。先铺设一波状绉折金属布(Metal wire cloth)于该管体的内壁上。设置一平金属网布层于该内壁上，以形成一多孔性毛细导流层。利用一细管在该管体内注入一工作流体，并且将该管体内抽真空，封住该开口端。该波状绉折金属布的波状绉折的形状可为三角状、长方状、梯状或波浪状。

在一具体实施例中，该平整端面为平板形状或凹槽形状。该管体是由铜金属、镍金属、银金属或其它类似的金属制成。

在一具体实施例中，该热导管上所接合的电子装置可以是一发光二极管(Light Emitting Diode，LED)、一激光二极管(Laser Diode)或一集成电路(IC)。

在实际应用中，当冲压管体的平整端面时，可能会因为变形量过大而导致管体破裂。利用对管体加温，以热压方式来提高材料的变形能力，可避免管体因冲压而产生裂痕。

通过以上较佳具体实施例的详述，已更加清楚地描述了本发明的特征与精神，但并非以上述所揭示的较佳具体实施例来对本发明的范畴加以限制。相反地，其目的是希望能涵盖各种改变以及具有等同性的装置于本发明专利保护范围的范畴内。

Claims (6)

1.一种利用端面平整制作过程的具有一平整端面的热导管，一电子装置能平整地接合于该热导管的平整端面上，该热导管包含：

一密闭的金属管，该金属管具有一封口部，且该金属管中具有真空状态的一容纳空间，该容纳空间内有一工作流体，其中该平整端面是形成于该金属管的一封闭端的外壁处，该封口部具有一截头圆锥部与一顶部；以及

一多孔性毛细导流层，该多孔性毛细导流层以烧结粉末形成在该容纳空间内，且覆盖包含该金属管的该封闭端的全部内壁。

2.如权利要求1所述的热导管，其中该密闭金属管的平整端面是利用该金属管的该封口部经一冲压制作过程而形成的。

3.如权利要求1所述的热导管，其中该平整端面为平板形状或凹槽形状。

4.如权利要求1所述的热导管，其中该多孔性毛细导流层是由铜金属粉末、镍金属粉末、银金属粉末或表面镀有铜、镍或银的金属粉末烧结而成。

5.如权利要求1所述的热导管，其中该密闭的金属管为由铜金属、镍金属或银金属所制成。

6.如权利要求1所述的热导管，其中该电子装置为选自由一发光二极管、一激光二极管以及一集成电路所组成的群组中的一个电子装置。

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