CN102790021B - 散热单元及其制造方法以及散热模组 - Google Patents

Abstract

一种散热单元及其制造方法以及散热模组，所述散热单元，系包含：一金属本体具有一腔室及一氧化物薄膜及工作流体，所述氧化物薄膜系披附于该腔室表面，透过该金属本体内部披附氧化物薄膜不仅可取代毛细结构外，更可加速工作流体于该散热单元之腔室内之汽液循环，从而提升散热效能。

Description

散热单元及其制造方法以及散热模组

技术领域

本发明涉及一种散热单元及其制造方法以及散热模组，尤其涉及一种于散热单元之腔室表面沈积有氧化物薄膜以取代毛细结构或提升工作流体之汽液循环效率的散热单元及其制造方法以及散热模组。

背景技术

按，现行电子设备于运行时内部之电子元件将产生热源，所述热源系由运算晶片运作时所产生，并随着晶片运算效能提高，其功率已近一百瓦特，故若无适当的散热机制，则晶片之温度则会超过100℃以上。

现行晶片多为半导体(如硅)所制成，因其内部含有多量的金属导线及绝缘薄膜，此两者材料间之膨胀系数相差数倍，故在90℃以上之温度重复操作时，晶片多会产生龟裂而造成损毁。

为使晶片不会因过热而烧毁，因此电流所产生的废热必须尽快的排除，所以晶片常以铜片接触散热或埋藏在目前散热最快的金属基陶瓷烧结体内(如铝基之碳化硅)，并需要散热单元辅助以增加散热之效率，以避免前述晶片因温度过高造成损毁，前述散热单元主要系以散热鳍片组或散热器或热管为主，并透过风扇辅助强制对流散热从而达到散热降温的效果。

而现在随着电子设备薄型化而应用于内部解热使用之散热单元势必需要针对薄型化此一需求进行改良设计，但薄型化除了散热单元本身厚度以外，散热单元亦需保留内部蒸气通道及设置毛细结构之空间，故整体对于薄型化之改良相对的具有难度。

另者，热管内部系以粉末烧结体及网格体作为毛细结构使用，此一设计系为现行最普遍之设计，但并非没有缺点，其缺点是因热管以薄型化设计后将造成热管内部之蒸气腔室整体缩减，进而造成蒸气之流动性受阻，影响工作流体之汽液循环，造成散热效率降低，甚至失效。

再者，在成型时容易因为加压成型时破坏内部之毛细结构造成不合格产品；

故公知技术具有下列缺点：

1.汽液工作流体流动率差；

2.加工不易；

3.不合格率较高。

因此，要如何解决上述习用之问题与缺失，即为本案之发明人与从事此行业之相关厂商所亟欲研究改善之方向所在。

发明内容

本发明之主要目的在于提供一种以氧化物薄膜取代毛细结构，藉以增加工作流体之汽液循环效率的散热单元。

本发明之次要目的在于提供一种可增加工作流体之汽液循环效率之散热单元的制造方法。

本发明之再一目的在于提供一种具有可增加工作流体之汽液循环效率的散热单元的散热模组。

为达上述目的，本发明系提出一种散热单元，系包含：一金属本体，所述金属本体具有一腔室及一氧化物薄膜及工作流体，所述氧化物薄膜披附于该腔室表面。

为达上述目的，本发明系提出一种散热单元制造方法，系包含下列步骤：

准备一具有腔室之散热单元；

于该散热单元内部之腔室披附至少一层氧化物薄膜；

对该散热单元进行抽真空及填充工作流体作业；

对该散热单元进行封口作业。

为达上述目的，本发明系提出一种散热模组，系包含：一蒸发腔体、一散热单元；

所述蒸发腔体具有一主腔室及一入口及一出口。

所述散热单元具有一金属本体，该金属本体具有一腔室及一化合物薄膜，所述氧化物薄膜披附于该腔室表面，该散热单元之两端分别连接前述入口及该出口。

透过本发明此一设计之散热单元及其制造方法及散热模组，系可降低腔室内之工作流体循环之阻力，进而提升工作流体之汽液循环效率大幅提升散热效能，更可降低公知容易产生不合格产品的缺失。

图式简单说明

图1系为本发明散热单元第一实施例之立体图；

图2系为本发明散热单元第一实施例之剖视图；

图3系为本发明散热单元第二实施例之剖视图；

图4系为本发明散热单元制造方法步骤流程图；

图5系为本发明散热模组之立体图；

图6系为本发明散热模组之剖视图。

主要元件符号说明

散热单元1

金属本体11

腔室111

氧化物薄膜112

毛细结构113

工作流体2

散热模组3

蒸发腔体31

主腔室311

毛细结构3111

蒸发腔室3112

冷凝腔室3113

入口312

出口313

具体实施方式

本发明之上述目的及其结构与功能上的特性，将依据所附图式之较佳实施例予以说明。

请参阅图1、图2，系为本发明散热单元第一实施例之立体图及剖视图，如图所示，本发明之散热单元1，系包含：一金属本体11；

所述金属本体11具有一腔室111及一氧化物薄膜112及工作流体2，所述氧化物薄膜112系披附于该腔室111表面。

所述金属本体11系选自于铜及铝及镍及不锈钢所组成之群组。

所述金属本体11可系为热管及均温板及薄型热管及平板式热管其中任一，本实施例系以薄型热管作为说明，但并不引以为限，因透过氧化物薄膜112披附于该金属本体11之腔室111表面作为回流工作流体2使用，则金属本体11之腔室111不需再设置毛细结构，不仅可降低成本更可缩减金属本体11整体厚度。

所述氧化物薄膜112系选自于氧化硅(SiO2)及氧化钛(TiO2)及氧化铝(Al2O3)及氧化锆(ZrO2)及氧化钙(CaO)及氧化钾(K2O)及氧化锌(ZnO)所组成之群组。

所述氧化物薄膜112系为一疏水性薄膜及亲水性薄膜其中任一，亦可于金属本体11内不同部位分别披附疏水性薄膜及亲水性薄膜。

请参阅图3，系为本发明散热单元第二实施例之剖视图，如图所示，所述金属本体11更具有一毛细结构113设于前述腔室111内，所述毛细结构113系为粉末烧结体及沟槽及网格体其中任一，本实施例系以网格体作为说明但并不仅限于此。

请参阅图4，系为本发明散热单元制造方法步骤流程图，并一并参阅图1、图2、图3，如图所示，本发明之散热单元制造方法，系包含下列步骤：

S1：准备一具有腔室之散热单元；

准备一具有腔室111之散热单元1，所述散热单元1系可为热管及均温板及薄型热管及平板式热管其中任一，且该散热单元1系选自于铜及铝及镍及不锈钢所组成之群组，本实施例系以薄型热管作为说明，但并不仅限于此。

S2：于该散热单元内部之腔室披附至少一层氧化物薄膜；

于该散热单元1内部的腔室111披附至少一层氧化物薄膜112，所述氧化物薄膜112系为一疏水性薄膜及亲水性薄膜其中任一，本实施例系以亲水性薄膜作为说明但并不仅限于此，所述披附层氧化物薄膜112之方式系可以物理气相沈积(PVD)及化学气相沈积(CVD)及溶胶凝胶法(sol gel)其中任一方式，本实施例系以溶胶凝胶法(sol gel)为例但并不仅限于此，所述溶胶凝胶法系为浸渍拉提式及沉降式及旋转涂布式及涂刷式及沾湿式其中任一，本实施例系以浸渍拉提式作为说明，但并不仅限于此。

S3：对该散热单元进行抽真空及填充工作流体作业；

对该散热单元1进行抽真空后，将该工作流体填2充入该散热单元1之腔室111内。

S4：对该散热单元进行封口作业。

对前述已进行完抽真空及填充工作流体2作业之散热单元1，进行封口作业。

请参阅图5、图6，系为本发明散热模组之立体图及剖视图，如图所示，本发明之散热模组3，系包含：一蒸发腔体31、一散热单元1；

所述蒸发腔体31具有一主腔室311及一入口312及一出口313。

所述主腔室311更具有一毛细结构3111及工作流体2，该主腔室311与该毛细结构3111共同界定一蒸发腔室3112及一冷凝腔室3113。

所述散热单元1具有一金属本体11，该金属本体11具有一腔室111及一氧化物薄膜112，所述氧化物薄膜112披附于该腔室111表面，该散热单元1之两端分别连接前述入口32及该出口33。

所述散热单元1连接该蒸发腔体31出口313之一端所披附之氧化物薄膜112系为疏水性薄膜，连接该蒸发腔体3之入口312之一端所披附之氧化物薄膜112系为亲水性薄膜。

综上述分析可知由于氧化物薄膜112具有亲水性及疏水性之特性，故可增加工作流体2于狭窄之腔室111中之汽液循环效率，进而提升散热效率。

Claims (2)

1.一种散热模组，系包含：

一蒸发腔体，具有一主腔室及一入口及一出口；

一散热单元，具有一金属本体，该金属本体具有一腔室及一氧化物薄膜，所述氧化物薄膜披附于该腔室表面，该散热单元之两端分别连接前述入口及该出口，其中所述散热单元连接该蒸发腔体出口之一端所披附之氧化物薄膜系为疏水性薄膜，所述散热单元连接该蒸发腔体入口之一端所披附之氧化物薄膜系为亲水性薄膜。

2.如权利要求1所述的散热模组，其中所述主腔室更具有一毛细结构及工作流体，该主腔室与该毛细结构共同界定一蒸发腔室及一冷凝腔室。