CN107771003A - 散热组件 - Google Patents

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    • H05K7/20Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
    • H05K7/2029Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating using a liquid coolant with phase change in electronic enclosures
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    • HELECTRICITY
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    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/34Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements
    • H01L23/42Fillings or auxiliary members in containers or encapsulations selected or arranged to facilitate heating or cooling
    • H01L23/427Cooling by change of state, e.g. use of heat pipes

Abstract

一种散热组件,系包括一第一本体、一第二本体及一第一、二工作流体,其中该第一本体具有一第一空间,且该第一本体一侧凸设至少一凸体,该凸体具有一第二空间与该第一空间相连通并共同界定一第一腔室,该第一腔室填充有该第一工作流体,该第二本体具有一第二腔室并填充有该第二工作流体,该第二本体一侧与所述凸体一端相连接固定,所述第一腔室与该第二腔室不相连通,透过本创作的设计,不仅可保有较佳的热传效率及均温的效果外,还可大幅减少生产成本。

Description

散热组件
技术领域
本创作是有关于一种散热组件,尤指一种可大幅减少生产成本之效果外还可保有较佳的热传效率之散热组件。
背景技术
按,随着半导体技术的进步,集成电路的体积亦逐渐缩小,而为了使集成电路能处理更多的数据,相同体积下的集成电路,已经可以容纳比以往多上数倍以上的计算组件,当集成电路内的计算组件数量越来越多时执行效率越来越高,因此计算组件工作时所产生的热能亦越来越大,以常见的中央处理器为例,在高满载的工作量时,中央处理器散发出的热度,足以使中央处理器整个烧毁,因此,集成电路的散热装置变成为重要的课题。
电子设备中之中央处理单元及芯片或其他电子组件均系为电子设备中的发热源,当电子设备运作时,该发热源将会产生热量,故现行常使用导热组件如热管、均温板、平板式热管等具有良好散热及导热效能来进行导热或均温,其中热管主要系作为远程导热之使用;其系由一端吸附热量将内部工作流体由液态转换为汽态蒸发将热量传递至热管另一端,进而达到热传导之目的,而针对热传面积较大之部位系会选择均温板作为散热组件,均温板主要系由与热源接触之一侧平面吸附热量,再将热量传导至另一侧作散热冷凝。
然而,由于习知之热管及均温板等散热组件均为单一解决方案之散热组件,换言之,习知之散热组件设置于电子设备中仅能针对热管或均温板接触热源的位置处进行导热或均温等散热,并无法具有多重如同时具有均温及远程导热的散热的功能,当然热交换效率也相对地较差。
发明内容
爰此,为有效解决上述之问题,本创作之主要目的在于提供一种可大幅减少生产成本之散热组件。
本创作之次要目的,在于提供一种可保有热传效率及均温效果之散热组件。
本创作之次要目的,在于提供一种具有远程散热效果之散热组件。
为达上述目的,本创作系提供一种散热组件系包括一第一本体、一第二本体及一第一、二工作流体,该第一本体具有一第一空间,并其一侧凸设至少一凸体,该凸体具有一第二空间并与该第一空间相连通以共同界定有一第一腔室,该第二本体具有一第二腔室,该第二本体一侧与所述凸体一端相连接固定,前述之第一腔室与所述第二腔室系不相连通,所述第一工作流体填充于所述第一腔室内,所述第二工作流体填充于该第二腔室内,透过本创作的设计,不仅可保有较佳的热传效率及均温效果,有效增加汽液循环效率外,还可大幅减少生产成本。
附图说明
图1系为本创作散热组件之第一实施例之立体分解图;
图2系为本创作散热组件之第一实施例之立体组合图;
图3系为本创作散热组件之第一实施例之剖面图;
图4系为本创作散热组件之第一实施例之局部放大图;
图5系为本创作散热组件之第一实施例之实施示意图;
图6系为本创作散热组件之第二实施例之实施示意图;
图7系为本创作散热组件之第三实施例之立体分解图;
图8系为本创作散热组件之第三实施例之立体组合图;
图9系为本创作散热组件之第三实施例之剖面图;
图10系为本创作散热组件之第三实施例之局部放大图;
图11系为本创作散热组件之第四实施例之立体分解图;
图12系为本创作散热组件之第四实施例之立体组合图;
图13系为本创作散热组件之第四实施例之剖面图;
图14系为本创作散热组件之第四实施例之局部放大图;
图15系为本创作散热组件之第五实施例之俯视剖面图;
图16系为本创作散热组件之第五实施例之剖面图;
图17系为本创作散热组件之第六实施例之俯视剖面图;
图18系为本创作散热组件之第六实施例之剖面图。
符号说明
散热组件1
第一本体10
第一板体101
凸缘1011
第二板体102
第一腔室103
第一空间103a
第二空间103b
第一毛细结构104
开孔105
凸体11
封闭端111
开放端112
通孔113
第二毛细结构115
凸部116
凹槽117
第二本体12
第三板体121
第四板体122
第二腔室123
第三毛细结构124
柱体13
第一顶端131
第二顶端132
第四毛细结构133
第一工作流体14
第二工作流体15
热源2
散热器3
具体实施方式
本创作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。
请参阅第1、2、3、4图,系为本创作散热组件之第一实施例之立体分解图及立体组合图及剖面图及局部放大图,如图所示,一种散热组件1系包括一第一本体10、一第二本体12、一第一工作流体14及一第二工作流体15,其中该第一本体10具有一第一板体101及一第二板体102,该第一、二板体101、102系对应盖合并共同界定一第一空间103a,该第一板体101向上(即向外)凸设至少一凸体11,换言之,该凸体11系由该第一板体101凸伸形成的一体成型之结构,所述凸体11系利用机械加工对该第一板体101施予一压力而形成的,该凸体11具有一第二空间103b,所述第一、二空间103a、103b共同界定形成一第一腔室103,于该第一腔室103之内壁设有一第一毛细结构104,所述第二空间103b与该第一空间103a系彼此相互连通,于本实施例中,该凸体11系以一个做说明,但并不局限于此,于具体实施时,前述凸体11的数量可依照使用者的需求及设计调整为一个或一个以上;
所述第二本体12具有一第三板体121及一第四板体122,该第三、四板体121、122系对应盖合并共同界定一第二腔室123,于该第二腔室123内壁设有一第三毛细结构124,该第三板体121系与所述凸体11之一端相互连接固定,其中,该凸体11之一端与该第三板体121相连接固定之方式系可选择为焊接、机械加工或胶黏或直接贴合等方式其中任一种方式,但并不引以为限,使用者也可使用其他等效之方式进行接合固定,前述之第一腔室103与该第二腔室123系不相连通;
所述第一工作流体14系填充于所述第一腔室103内,所述第二工作流体15系填充于所述第二腔室123内,所述第一、二工作流体14、15可系为纯水、无机化合物、醇类、酮类、液态金属、冷煤或有机化合物其中任一;
前述第一、三毛细结构104、124系选择为网目、纤维体、烧结粉末体、网目及烧结粉末组合或微沟槽等其中任一或复数组合搭配亦可;
前述之第一、二本体10、12可选择一均温板或一热板,但并不局限于此,于具体实施时也可以是其他等效物。
续请一并参阅第5图,透过本创作此结构的设计,当所述第一本体10之第二板体102接触一热源2(例如CPU、MCU、图形处理器或其他会产生发热之电子组件或线圈等等)时,且所述第一、二本体10、12之间设置有至少一散热器(散热鳍片)3;
当散热时,设置于该第一腔室103内的液态第一工作流体14因受热会形成汽态第一工作流体14,此时,一部份的汽态第一工作流体14会朝向该第一空间103a的方向移动,该汽态第一工作流体14于该第一空间103a靠近该第一板体101时会因均温及外部散热器3的作用将汽态第一工作流体14冷凝转化为液态第一工作流体14,之后再藉由该第一腔室1031内壁设置的第一毛细结构104将液态第一工作流体14毛细回流至所述第一空间103a内继续循环,;而前述另一部分之汽态第一工作流体14则分流至第二空间103b,透过凸体11令该汽态第一工作流体14将热传导至所述第二本体12进行散热,使之具有远程散热之特性。
请参阅第6图并一并参阅第1、2、3图,系为本创作散热组件之第二实施例之实施示意图,所述散热组件部份组件及组件间之相对应之关系与前述散热组件相同,故在此不再赘述,惟本散热组件与前述最主要之差异为,于所述第二本体12的第四板体122上再贴设有前述之散热器3,藉由与空气接触面积较大的散热器3,使于该第四板体122的热更能得以迅速传导至空气中,提升整体散热组件1的冷凝效率。
请参阅第7、8、9、10图,系为本创作散热组件之第三实施例之立体分解图及立体组合图及剖面图及局部放大图,所述散热组件部份组件及组件间之相对应之关系与前述散热组件相同,故在此不再赘述,惟本散热组件与前述最主要之差异为,所述第一板体101开设至少一开孔105,该开孔105连通该第一空间103a,所述凸体11更具有一封闭端111及一开放端112并共同界定所述第二空间103b,该开放端112与该开孔105相互连接,以令该第二空间103b与该第一空间103a相连通,于该第二空间103b内壁更设有一第二毛细结构115,并该第二毛细结构115与所述第一毛细结构104相毛细连接;
其中,前述所称的「毛细连接」系指该第一毛细结构104的多孔隙连通该凸体11的第二毛细结构115的多孔隙,使得毛细力能从该凸体11的第二毛细结构115传递或延伸到该第一毛细结构104,因此冷却的第一工作流体14可以藉由毛细力及重力从该凸体11的第二毛细结构115回流该第一毛细结构104,进而回到第一空间103a内,所述第二毛细结构115系选择为网目、纤维体、烧结粉末体、网目及烧结粉末组合或微沟槽等,为具有多孔隙的结构能提供毛细力驱动该工作流体流动;
于本实施例中,于所述第一板体101更向上凸伸有一凸缘1011,该凸缘1011系相对应凸设于所述开孔105之周缘,透过该凸缘1011可有效增加与该凸体11的结合面积,藉以让凸体11可稳固紧密结合于该第一本体10上;
于本实施例中,所述凸体11系为一热管,但并不局限于此,于具体实施时也可以是其他等效物,换言之,本实施例与前述第一实施例之差异为,所述凸体11与第一板体101系为两不相同之组件相结合而形成该第一本体10,并组合所述第二本体12进以形成本案之散热组件1,同样也可达到前述之功效。
请参阅第11、12、13、14图并一并参阅第7、8、9图,系为本创作散热组件之第四实施例之立体分解图及立体组合图及剖面图及局部放大图,所述散热组件部份组件及组件间之相对应之关系与前述散热组件相同,故在此不再赘述,惟本散热组件与前述最主要之差异为,所述凸体11之开放端112系抵顶至该第二板体102之内侧壁,以令该凸体11之第二毛细结构115与该第一本体10之第一毛细结构104垂直接触毛细连接,该凸体11之开放端112开设至少一通孔113,以令该第一空间103a的第一工作流体14透过该通孔113可流至所述第二空间103b,进以完成散热组件1内部之汽液循环之散热作用,达到较佳的热传效率及均温的效果。
请参阅第15、16图,系为本创作散热组件之第五实施例之俯视剖面图及剖面图,所述散热组件部份组件及组件间之相对应之关系与前述散热组件相同,故在此不再赘述,惟本散热组件与前述最主要之差异为,所述凸体11的内壁形成有复数凸部116,该等凸部116环形数组并轴向延伸设置于该凸体11内壁,该等凸部116间具有至少一凹槽117,如第15图系为俯视观察该凸体11内部之结构,该等凸部116相互环形间隔排列,以形成类似齿轮状,但并不局限于此,相邻设置的凸部116也可为非等距排列,该等凹槽117也可形成其他形状,并该第一毛细结构104形成在该等凸部116及该等凹槽117表面上,由于所述凸部116及凹槽117增加了该凸体11内壁的表面积,因此该凸体11内壁表面上的第一毛细结构1045的孔隙数量也增加,进以提升该第一工作流体14于所述第一腔室103内的汽液循环的作用,达到较佳的散热效果。
请参阅第17、18图,系为本创作散热组件之第六实施例之俯视剖面图及剖面图,所述散热组件部份组件及组件间之相对应之关系与前述散热组件相同,故在此不再赘述,惟本散热组件与前述最主要之差异为,所述第一腔室103内设置有一柱体13,该柱体13具有一第一顶端131及一第二顶端132,该第一、二顶端131、132分别延伸连接所述第二板体102的内壁及凸体11之封闭端111的内壁,该柱体13表面设有一第四毛细结构133,其系选择为网目、纤维体、烧结粉末体、网目及烧结粉末组合或微沟槽其中任何一种,且第四毛细结构133与所述第一毛细结构104相互接触连接,藉此位于第二空间103b的该第一工作流体14除了可透过该凸体11的第一毛细结构104回流之外,也可从该第四毛细结构133进行回流,进以提升该第一工作流体14于所述第一腔室103内的汽液循环的作用,达到较佳的散热效果。
以上所述,本创作相较于习知具有下列优点:
1.大幅降低生产成本;
2.保有较佳的热传效率及均温效果;
3.具有远程散热之功效。
以上已将本创作做一详细说明,惟以上所述者,仅为本创作之一较佳实施例而已,当不能限定本创作实施之范围。即凡依本创作申请范围所作之均等变化与修饰等,皆应仍属本创作之专利涵盖范围。

Claims (18)

1.一种散热组件,系包括:
一第一本体,具有一第一空间,该第一本体一侧凸设至少一凸体,该凸体具有一第二空间与该第一空间相连通,所述第一、二空间共同界定形成一第一腔室;
一第二本体,具有一第二腔室,该第二本体一侧与所述凸体一端相连接固定;
一第一工作流体,系填充于所述第一腔室内;及
一第二工作流体,系填充于所述第二腔室内。
2.如申请专利范围第1项所述之散热组件,其中所述凸体系由该第一本体一侧向上凸伸一体成型而形成。
3.如申请专利范围第2项所述之散热组件,其中系利用机械加工对该第一本体施予一压力以形成所述凸体。
4.如申请专利范围第1项所述之散热组件,其中所述第一本体一侧开设至少一开孔,该开孔连通该第一空间,所述凸体更具有一封闭端及一开放端并共同界定所述第二空间,该开放端连接该开孔,以令该第二空间与该第一空间相连通。
5.如申请专利范围第1项所述之散热组件,其中所述第一腔室与所述第二腔室不相连通。
6.如申请专利范围第4项所述之散热组件,其中所述第一本体更具有一第一板体及一第二板体,该第一、二板体对应盖合并共同界定所述第一腔室,所述凸体系凸设于该第一板体上。
7.如申请专利范围第6项所述之散热组件,其中所述开孔系开设于该第一板体上。
8.如申请专利范围第6项所述之散热组件,其中所述第二本体更具有一第三板体及一第四板体,该第三、四板体对应盖合并共同界定所述第二腔室,所述凸体之封闭端系与该第三板体相连接固定。
9.如申请专利范围第8项所述之散热组件,其中所述第一腔室之内壁具有一第一毛细结构,所述第二腔室之内壁具有一第三毛细结构。
10.如申请专利范围第9项所述之散热组件,其中所述第一空间之内壁具有所述第一毛细结构,该第二空间之内壁更具有一第二毛细结构,该第一毛细结构与该第二毛细结构相毛细连接。
11.如申请专利范围第10项所述之散热组件,其中所述第一、二、三毛细结构系选择为网目、纤维体、烧结粉末体、网目及烧结粉末组合或微沟槽其中任一或复数的组配者。
12.如申请专利范围第11项所述之散热组件,其中所述凸体之开放端系抵顶至该第二板体之内侧壁,该凸体之开放端开设至少一通孔,以令该第一空间透过该通孔与所述第二空间相连通。
13.如申请专利范围第8项所述之散热组件,其中所述第一板体更向上凸伸有一凸缘,该凸缘系相对应凸设于所述开孔之周缘。
14.如申请专利范围第8项所述之散热组件,其中所述凸体之封闭端与该第三板体相连接固定之方式系选择为焊接、机械加工或胶黏或直接贴合等方式其中任一。
15.如申请专利范围第11项所述之散热组件,其中所述凸体的内壁形成有复数凸部,该等凸部环形数组并轴向延伸设置于该内壁,该等凸部间具有至少一凹槽,该第一毛细结构系形成在该等凸部及该等凹槽上。
16.如申请专利范围第11项所述之散热组件,其中所述第一腔室内设置有一柱体,该柱体具有一第一顶端及一第二顶端,该第一、二顶端分别延伸连接所述第二板体及凸体之封闭端,该柱体表面设有一第四毛细结构,该第四毛细结构连接所述第一毛细结构,该第四毛细结构系选择为网目、纤维体、烧结粉末体、网目及烧结粉末组合或微沟槽其中任一。
17.如申请专利范围第1项所述之散热组件,其中所述第一、二本体系为一均温板或一热板。
18.如申请专利范围第4项所述之散热组件,其中所述凸体系为一热管。
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