CN104976909A - 均温板结构及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明的发明名称为一种均温板结构及其制造方法，包含本体、毛细结构、工作流体，所述本体具有冷凝区，蒸发区和腔室，所述冷凝区及该蒸发区分设于该腔室的两侧，所述蒸发部具有第一侧面和第二侧面，所述第一侧面透过机械加工方式成型有一凸部，用以作为支撑结构；所述毛细结构设于前述腔室内表面；该工作流体填充于前述腔室内，藉此可大幅降低制造成本。

Description

均温板结构及其制造方法

【技术领域】

   本发明涉及一种均温板结构及其制造方法，尤指一种可大幅降低制造成本的均温板结构及其制造方法。

【背景技术】  

    随现行电子设备逐渐以轻薄作为标榜之诉求，故各项元件皆须随之缩小其尺寸，但电子设备之尺寸缩小伴随而来产生的热变成电子设备与系统改善性能的主要障碍。无论形成电子元件的半导体尺寸不断地缩小，仍持续地要求增加性能。

当半导体尺寸缩小，结果热通量增加，热通量增加所造成将产品冷却的挑战超过仅仅是全部热的增加，因为热通量的增加造成在不同时间和不同长度尺寸会过热，可能导致电子故障或损毁。

    故习知业者为解决上述习知技术因散热空间狭小之问题，故以一种VC(Vapor chamber)Heat Sink置于chip上方作为散热器使用，为了增加毛细极限，利用铜柱coating、烧结、烧结柱、发泡柱等具有毛细结构之支撑体用以支撑作为回流道，但由于微均温板上下壁厚较薄(1.5mm以下应用)，利用上述此具毛细结构之支撑体作为支撑之习知结构于应用在微均温板上，会造成该习知微均温板在有铜柱、烧结柱或发泡柱之处才有支撑，而其餘未设有之处即形成塌限或凹陷，造成该微均温板结构之整体平面度与强度无法维持，因此无法实现薄型化。

    此外，前述均温板中之工作流体当由蒸发区域受热域产生蒸发，工作流体由液态转换为汽态，汽态之工作流体至均温板之冷凝区域后由汽态冷凝转化成为液态，再回流于蒸发区域继续循环，均温板之冷凝区域通常为光滑面，又或者为具有烧结之毛细结构态样，汽态之工作流体在该冷凝区域冷凝成液态小水珠状后，因重力或毛细结构之关使得可回流至蒸发区域，但前述习知冷凝区域之结构由于呈光滑面，致使冷凝后之液态水珠需储至一定容积方才依重力垂滴，造成其回流效率实显不足，且因液态工作流体回流速率过慢，使得蒸发区域中无工作流体而产生乾烧之状态，令热传导效率大幅降低；若为加强工作流体之回流效率则增设毛细结构则为习知不可或缺之结构，但此一毛细结构(如烧结体或网格)之设置则令均温板无法实现薄型化之功效。

     薄型化热板主要透过蚀刻之方式于该板体开设沟槽做毛细结构或于板体上形成支撑结构，但由于蚀刻之缺点为精度不佳，以及加工时耗费时间，令薄型化热板或均温板制造成本无法降低。

【发明内容】

   因此，为解决上述习知技术之缺点，本发明的主要目的，提供一种可降低制造成本的均温板结构。

   本发明另一目地提供一种可大幅降低均温板制造成本的均温板制造方法。

为达上述目的本发明提供一种均温板结构，包含：本体，具有冷凝区、蒸发区和腔室，所述冷凝区及该蒸发区分设于该腔室之两侧；凸部，选择由该蒸发区或冷凝区其中任一凸起所构形；毛细结构，设于前述腔室表面；工作流体，填充于前述腔室内。 

   所述凸部具有复数凸体，该等凸体由该蒸发区向相反该蒸发区之方向延伸所构成，该本体相邻该等凸体之周边处对应呈凹状。

   所述凸部具有复数凸体，该等凸体由该冷凝区向相反该冷凝区之方向延伸所构成，该本体相邻该等凸体之周边处对应呈凹状。

   所述本体具有第一板体和第二板体所述第一、二板体对应盖合并共同界定前述腔室，所述冷凝区设于该第一板体一侧，该蒸发区设于该第二板体一侧。

   所述本体为一扁状管体。

   所述凸体具有一自由端，该自由端与该冷凝区相连接，即该等凸体与该冷凝区间具有前述毛细结构。

   所述凸部具有复数凸体，该等凸体由该蒸发区向相反该蒸发区之方向延伸所构成，该本体相反该等凸体之另一侧处对应呈凹状。

   所述凸部具有复数凸体，该等凸体由该冷凝区向相反该冷凝区之方向延伸所构成，该本体相反该等凸体之另一侧处对应呈凹状。

   为达上述目的本发明提供一种均温板结构制造方法，包含下列步骤：提供第一板体和第二板体；透过机械加工之方式选择于前述第一、二板体其中任一成型至少一凸体；将第一、二板体对应盖合，将其四周围封闭并进行抽真空与填入工作流体之作业。

   所述机械加工选择为冲压加工或压花加工或锻造加工其中任一。

   所述透过机械加工之方式选择于前述第一、二板体其中任一成型至少一凸体此一步骤后更具有一步骤，于该第一、二板体相对应之一侧成型毛细结构。

   本发明另提供一种均温板结构制造方法，包含下列步骤：提供一扁平管体；透过机械加工之方式于前述管体内部一侧成型至少一凸体；将该管体两端封闭并进行抽真空与填入工作流体之作业。

   所述透过机械加工之方式于前述管体内部一侧成型至少一凸体此一步骤后，更具有一步骤于该管体内部成型一毛细结构。

   所述机械加工选择为冲压加工或压花加工或锻造加工其中任一。

   透过本发明可大幅降低均温板之制造成本，并进一步可提升制造精度者。

【附图说明】

图1为本发明均温板结构第一实施例之立体分解图；

图2为本发明均温板结构第一实施例之立体组合图；

图3为本发明均温板结构第一实施例之剖视图；

图4为本发明均温板结构第二实施例之剖视图；

图5为本发明均温板结构第三实施例之剖视图；

图6为本发明均温板结构第四实施例之剖视图；

图7为本发明均温板结构制造方法第一实施例之步骤流程图；

图8为本发明均温板结构制造方法第二实施例之步骤流程图；

图9为本发明均温板结构制造方法第三实施例之步骤流程图；

图10为本发明均温板结构制造方法第四实施例之步骤流程图。

图中各附图标记对应的构件名称为：

本体11

第一板体11a

第二板体11b

凸部111

凸体1111

自由端1111a

毛细结构2

工作流体3

冷凝区112

蒸发区113

腔室114

【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。

    如图1、2、3，为本发明均温板结构第一实施例之立体分解及组合与剖视图，如图所示，所述均温板结构，包含：本体11、凸部111、毛细结构2、工作流体3；

    所述本体11具有一冷凝区112及一蒸发区113及一腔室114，并所述本体11更具有一第一板体11a及一第二板体11b，所述第一、二板体11a、11b上下对应盖合并共同界定前述腔室114，所述冷凝区112设于该第一板体11a一侧，该蒸发区113设于该第二板体11b一侧，即所述冷凝区112及该蒸发区113分设于该腔室114之两侧并相互对应。

所述凸部111选择由该蒸发区113或冷凝区112其中任一凸起所构形，本实施例之所述凸部111具有复数凸体1111，该等凸体1111由该蒸发区113向相反该蒸发区113之方向延伸所构成，并该凸体1111具有一自由端1111a，该自由端1111a与前述冷凝区112连接，该本体11相邻该等凸体1111之周边处对应呈凹状，本实施例之该等凸体1111透过压浮花法所成型，故该等凸体1111之另一侧呈平坦状。

    所述毛细结构2设于前述腔室114表面，即该等凸体1111与该冷凝区112间具有前述毛细结构2，该工作流体3填充于前述腔室114内。

   如图4，为本发明均温板结构第二实施例之剖视图，如图所示，本实施例与前述第一实施例部分结构技术特徵相同，故在此将不再赘述，惟本实例与前述第一实施例之不同处为所述蒸发区113之复数凸体1111相对之另一侧呈凹状。

    如图5，为本发明均温板结构第三实施例之剖视图，如图所示，本实施例与前述第一实施例部分结构技术特徵相同，故在此将不再赘述，惟本实例与前述第一实施例之不同处为所述凸部111具有复数凸体1111，该等凸体1111由该冷凝区112向相反该冷凝区112之方向延伸所构成，该本体11相邻该等凸体1111之周边处对应呈凹状。

   如图6，为本发明均温板结构第四实施例之剖视图，如图所示，本实施例与前述第一、二、三实施例部分结构技术特徵相同，故在此将不再赘述，惟本实例与前述第一、二、三实施例之不同处为所述本体11为一扁状管体。

   如图7，为本发明均温板结构制造方法第一实施例之步骤流程图，并一併参阅前述第1～6图，如图所示，所述均温板结构制造方法，包含下列步骤：

   S1：提供一第一板体及一第二板体；

   提供一第一板体11a及一第二板体11b，所述第一、二板体11a、11b为导热性质较佳之材料，如铜或铝材质。

   S2：透过机械加工之方式选择于前述第一、二板体其中任一成型至少一凸体；

    透过以机械加工之方式选择于前述第一、二板体11a、11b其中任一上成型至少一凸体1111，所述机械加工可选择为冲压加工或压花加工或锻造加工其中任一，所述冲压加工亦可选择以压浮花法或压模法或打凸法其中任一方式形成该凸体。

   S3：将第一、二板体对应盖合，将其四周围封闭并进行抽真空与填入工作流体之作业。

   将透过机械加工成型凸体1111后将第一、二板体11a、11b对应盖合，并将该第一、二板体11a、11b以焊接或扩散接合之方式进行封闭，并进行抽真空以及填入工作流体3等作业。

   如图8，为本发明均温板结构制造方法第二实施例之步骤流程图，并一併参阅第1～6图，如图所示，所述均温板结构制造方法，包含下列步骤：

   S1：提供一第一板体及一第二板体；

   S2：透过机械加工之方式选择于前述第一、二板体其中任一成型至少一凸体；

   S3：将第一、二板体对应盖合，将其四周围封闭并进行抽真空与填入工作流体之作业。

   本实施例部分步骤与前述第一实施例相同，故在此将不再赘述，惟本实施例与前述第一实施例之不同处为所述步骤S2：透过机械加工之方式选择于前述第一、二板体其中任一成型至少一凸体此一步骤后更具有一步骤S4：。

所述毛细结构2可选用烧结粉末结构或置入网格体或开设沟槽之方式于该第一、二板体11a、11b另外设置毛细结构2。

   如图9，为本发明均温板结构制造方法第三实施例之步骤流程图，并一併参阅图1～6，如图所示，所述均温板结构制造方法，包含下列步骤：

  A1：提供一扁平管体；

  提供至少一端为开放状之扁平状管体。

    A2：透过机械加工之方式于前述管体内部一侧成型至少一凸体；

   透过以机械加工之方式选择于前述管体内部一侧成型至少一凸体1111，所述机械加工可选择为冲压加工或压花加工或锻造加工其中任一，所述冲压加工亦可选择以压浮花法或压模法或打凸法其中任一方式形成该凸体1111。

    A3：将该管体两端封闭并进行抽真空与填入工作流体之作业。

   将透过机械加工成型凸体后该扁平管体呈开放状之一端以焊接或扩散接合之方式进行封闭，并进行抽真空以及填入工作流体等作业。

   如图10，为本发明均温板结构制造方法第四实施例之步骤流程图，并一併参阅图1～6，如图所示，所述均温板结构制造方法，包含下列步骤：

  A1：提供一扁平管体；

    A2：透过机械加工之方式于前述管体内部一侧成型至少一凸体；

    A3：将该管体两端封闭并进行抽真空与填入工作流体之作业。

   本实施例部分步骤与前述第三实施例相同，故在此将不再赘述，惟本实施例与前述第一实施例之不同处为步骤A2：透过机械加工之方式于前述管体内部一侧成型至少一凸体此一步骤后更具有一步骤A4：于该管体内部成型一毛细结构2，所述毛细结构2可选用烧结粉末结构或置入网格体或开设沟槽之方式于该管体内部另外设置毛细结构2。

    透过本发明之均温板结构及其制造方法可进一步提供一种可节省制造工时以及提升制造精度的均温板结构以及制造方法。

Claims (14)

1.一种均温板结构，其特征在于，包含：

  本体，具有冷凝区、蒸发区和腔室，所述冷凝区及该蒸发区分设于该腔室的两侧；

凸部，选择由该蒸发区或冷凝区其中任一凸起所构形；

  所述毛细结构，设于前述腔室表面；

  所述工作流体，填充于前述腔室内。

2.根据权利要求书1所述的均温板结构，其特征在于，所述凸部具有复数凸体，该等凸体由该蒸发区向相反该蒸发区之方向延伸所构成，该本体相邻该等凸体之周边处对应呈凹状。

3.根据权利要求书1所述的均温板结构，其特征在于，所述凸部具有复数凸体，该等凸体由该冷凝区向相反该冷凝区之方向延伸所构成，该本体相邻该等凸体之周边处对应呈凹状。

4.根据权利要求书1所述的均温板结构，其特征在于，所述本体具有第一板体和第二板体所述第一、二板体对应盖合并共同界定前述腔室，所述冷凝区设于该第一板体一侧，该蒸发区设于该第二板体一侧。

5.根据权利要求书1所述的均温板结构，其特征在于，所述本体为扁状管体。

6.根据权利要求书2所述的均温板结构，其特征在于，所述凸体具有自由端，该自由端与该冷凝区相连接，即该等凸体与该冷凝区间具有前述毛细结构。

7.根据权利要求书1所述的均温板结构，其特征在于，所述凸部具有复数凸体，该等凸体由该蒸发区向相反该蒸发区之方向延伸所构成，该本体相反该等凸体之另一侧处对应呈凹状。

8.根据权利要求书1所述的均温板结构，其特征在于，所述凸部具有复数凸体，该等凸体由该冷凝区向相反该冷凝区之方向延伸所构成，该本体相反该等凸体之另一侧处对应呈凹状。

9.一种均温板结构制造方法，包含下列步骤：

  提供第一板体和第二板体；

  透过机械加工之方式选择于前述第一、二板体其中任一成型至少一凸体；

  将第一、二板体对应盖合，将其四周围封闭并进行抽真空与填入工作流体之作业。

10.根据权利要求书9所述的均温板结构制造方法，其特征在于，所述机械加工选择为冲压加工或压花加工或锻造加工其中任一。

11.根据权利要求书9所述的均温板结构制造方法，其特征在于，所述透过机械加工之方式选择于前述第一、二板体其中任一成型至少一凸体此一步骤后更具有一步骤，于该第一、二板体相对应之一侧成型毛细结构。

12.一种均温板结构制造方法，包含下列步骤：

  提供一扁平管体；

  透过机械加工之方式于前述管体内部一侧成型至少一凸体；

  将该管体两端封闭并进行抽真空与填入工作流体之作业。

13.根据权利要求书12所述的均温板结构制造方法，其特征在于，所述透过机械加工之方式于前述管体内部一侧成型至少一凸体此一步骤后，更具有一步骤于该管体内部成型一毛细结构。

14.根据权利要求书12所述的均温板结构制造方法，其特征在于，所述机械加工选择为冲压加工或压花加工或锻造加工其中任一。