CN108253827B - 铝挤型热板及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

一种铝挤型热板，包括铝挤基板与横向流道。铝挤基板包括第一封闭端、第二封闭端以及位于第一封闭端与第二封闭端之间的若干纵向隔板，这些纵向隔板沿横向彼此间隔地排列，且这些纵向隔板之间形成彼此独立的若干纵向流道。横向流道位于第一封闭端与第二封闭端之间，横向流道穿过这些纵向隔板而连通于这些纵向流道，且横向流道内设有毛细结构。利用本发明的铝挤型热板及其制造方法，通过在铝挤基板的二端之间形成连通于这些纵向流道的横向流道，且横向流道更形成有毛细结构，可达到大幅增加铝挤型热板的横向导热效率而提高整体的传热效果。

Description

铝挤型热板及其制造方法
【技术领域】
本发明关于一种热导板，特别是指一种铝挤型热板及其制造方法。
【背景技术】
随着科技的进步，电子产品不断地朝轻薄化与高效能的方向发展，然而，电子产品的体积缩小与运算速度增加，伴随而来的是持续攀升的工作温度。由于热导板的体积小、重量轻以及传热量大，因此，目前电子产品普遍会采用热导板进行散热。热导板基本上是内含工作流体的封闭腔体，其受热后内部的作动流体会持续进行液汽二相变化循环，使热能可快速地传递而达到导热的效果与目的。
为了降低热导板的制造成本，目前市面上发展出一种铝挤型热板，铝挤加工是将铝材放入模具内，以压力迫使材料挤流成所需断面的长条工件，达到制造快速且使不同热导板都能共用同一模具而降低成本的优点。然而，由于挤制加工具有方向性，故铝挤型热板内部的多个槽道都是彼此独立且朝同一方向延伸，造成其他方向的导热效率差而影响铝挤型热板的导热效果。
【发明内容】
有鉴于此，本发明提供一种铝挤型热板及其制造方法。
于一实施例中，一种铝挤型热板包括铝挤基板与横向流道。铝挤基板包括第一封闭端、第二封闭端以及位于第一封闭端与第二封闭端之间的若干纵向隔板，这些纵向隔板沿横向彼此间隔地排列，且这些纵向隔板之间形成彼此独立的若干纵向流道。横向流道位于第一封闭端与第二封闭端之间，横向流道穿过这些纵向隔板而连通于这些纵向流道，且横向流道内设有毛细结构。
于一实施例中，一种铝挤型热板的制造方法包括：以铝挤方式一体形成一铝挤基板，铝挤基板包括若干纵向隔板，且这些纵向隔板之间形成若干个彼此独立且沿横向间隔地排列的纵向流道、形成一横向流道于铝挤基板的二端之间，横向流道连通于这些纵向流道、形成一毛细结构于横向流道中、填充工作流体至横向流道与这些纵向流道中、封闭铝挤基板的二端。
综上，根据本发明的铝挤型热板及其制造方法，通过在铝挤基板的二端之间形成连通于这些纵向流道的横向流道，且横向流道更形成有毛细结构，可达到大幅增加铝挤型热板的横向导热效率而提高整体的传热效果。
【附图说明】
图1为本发明铝挤基板一实施例的立体图。
图2为本发明第一实施例的铝挤基板形成横向通道的立体图。
图3为本发明铝挤型热板一实施例的立体图。
图4为图3的4-4剖视图。
图5为图3的5-5剖视图。
图6为本发明第二实施例的铝挤基板形成横向通道的立体图。
图7为本发明第三实施例的铝挤基板形成横向通道的立体图。
图8为图7的8-8剖视图。
图9为本发明另一实施例的铝挤型热板的立体图。
图10为本发明又一实施例的铝挤型热板的立体图。
图11为本发明铝挤型热板的制造方法一实施例的步骤流程图。
图12为本发明铝挤型热板的制造方法第一实施例的步骤流程图。
图13为本发明铝挤型热板的制造方法第二实施例的步骤流程图。
图14为本发明铝挤型热板的制造方法第三实施例的步骤流程图。
图15为本发明铝挤型热板的制造方法第四实施例的步骤流程图。
【具体实施方式】
图3为本发明铝挤型热板一实施例的立体图。如图3所示，本实施的铝挤型热板1包括有铝挤基板10与横向流道15。铝挤基板10包括第一封闭端11与第二封闭端12，横向流道15形成于铝挤基板10的内部，用以加强铝挤型热板1的横向导热率。
图11为本发明铝挤型热板的制造方法一实施例的步骤流程图。本实施例的铝挤型热板1在制造过程中，首先是先以铝挤方式一体形成一铝挤基板10，使铝挤基板10内部形成若干纵向隔板13，且这些纵向隔板13之间形成若干纵向流道14(步骤S01)。其中挤型(Extrusion)是一种材料制程，用以制作固定截面形状的物体。在一实施例中，请对照图1所示，可将铝材加热后经过推挤进入设计的模具中，以一体挤制形成铝挤基板10。为方便说明，在此铝挤基板10的截面形状是以长方形为例，在一些实施例中，铝挤基板10的截面形状可根据实际需求制成椭圆形、梯形或其他不规则形。另外，以铝挤方式形成铝挤基板10的优点在于：加工容易、成本低且同一模具可适用于制造不同形状的基板(例如不同长度的铝挤基板10)。
在一实施例中，如图1所示，为本发明铝挤基板一实施例的立体图。在此，铝挤基板10包括有顶壁16、底壁17与二侧壁18，以围饶形成一腔室19。此外，腔室19中形成有多个纵向隔板13，各纵向隔板13分别连接于顶壁16与底壁17之间且沿纵向(如图中Y轴方向)延伸，此外，各纵向隔板13沿横向(如图中X轴方向)彼此间隔地排列，构成各纵向隔板13之间形成彼此独立的若干个纵向流道14。
再参阅图11所示，在步骤S01之后，接着形成一横向流道15于铝挤基板10的二端之间，使横向流道15连通于各纵向流道14(步骤S02)。借此，铝挤型热板1可通过横向流道15大幅增加横向导热效率而提高整体的传热效果。举例来说，在制造过程中，可利用机械加工方式(例如车削、铣削、切削、磨削、锯割、水刀加工、雷射加工等等)移除各纵向隔板13局部区域以形成横向流道15。以下即分别通过不同实施例说明横向流道15的加工形成方式。
图12为本发明铝挤型热板的制造方法第一实施例的步骤流程图。如图12所示，在步骤S01之后，可通过移除各纵向隔板13同一端的局部区域以形成横向流道15于铝挤基板10的二端之间，使横向流道15连通于各纵向流道14(步骤S021)。举例来说，如图2所示，可通过机械加工方式将各纵向隔板13同一端的局部区域(在此为靠近底壁17的区域)移除，例如将各纵向隔板13一端的局部区域镂空，使各纵向隔板13的同一端部形成一镂空槽132。在一些实施态样中，亦可移除各纵向隔板13同一端靠近顶壁16的局部区域而形成镂空槽、或者各镂空槽132也可为一穿槽以贯穿各纵向隔板13的相对二表面，本实施例并不局限。本实施例的各纵向隔板13的镂空槽132是彼此对位连通而形成沿X轴方向延伸且连通于各纵向流道14的横向流道15。在一实施例中，在制程中，亦可移除各纵向隔板13二端的局部区域，以于铝挤基板10的两端皆形成横向流道15而进一步增加横向导热效率。在一些实施态样中，镂空槽132也可彼此错位而形成曲折型态的横向流道15。
请再参阅图11所示，在步骤S02的后，接着形成一毛细结构151于横向流道15中(步骤S03)，以进一步增加铝挤型热板1的横向导热效率。在一些实施例中，毛细结构151可为沟槽式、网目式(编织)或烧结式毛细结构。举例来说，在制程中，可利用CNC铣床于横向流道15的内壁面加工形成沟槽式的毛细结构(例如若干条横向沟槽或纵横交错的沟槽)、或者于横向流道15的内壁面烧结金属网状结构而形成网目式的毛细结构(如图2所示)、又或者将金属粉末烧结于横向流道15的内壁面以形成烧结式的毛细结构。
在一实施例中，铝挤基板10的各纵向流道14内也可设有纵向毛细结构141。例如图5所示，为图3的5-5剖视图，在此，铝挤基板10挤制完成后，即于各纵向流道14的内壁面一体形成多个纵向沟槽(即纵向毛细结构141)。或者，在一些实施例中，纵向毛细结构141也可为网目式(编织)或烧结式的毛细结构(如图2所示)。另外，再如图2所示，在一实施例中，各纵向流道14内的纵向毛细结构141可与横向流道15内的毛细结构151彼此连接，以加速铝挤型热板1在纵向与横向上的热传导。
再请参阅图11所示，在步骤S03之后接着可填充工作流体至各横向流道15与各纵向流道14中(步骤S04)并封闭铝挤基板10的二端(步骤S05)。在一实施例中，可利用抽真空设备将铝挤基板10的腔室19抽成真空状态，再将工作流体(如水或奈米流体)填充至各横向流道15与各纵向流道14中，最后再将铝挤基板10的二端封闭(例如通过热压或焊接等方式封合)以构成第一封闭端11与第二封闭端12而形成铝挤型热板1(如图3所示)。
借此，如图4所示，为图3的4-4剖视图，当铝挤型热板1一端(如受热端)受热而使工作流体蒸发成热气后，热气可经由此端的横向流道15快速传递至各纵向流道14。接着，热气可经由各纵向流道14传递至铝挤型热板1的另一端(如冷凝端)，以使热气冷凝成液体，冷凝后的液体可经由另一端的横向流道15(如横向流道15中的毛细结构151)快速传递至各纵向流道14，并经由各纵向流道14回传置铝挤型热板1的受热端，以持续进行液气二相变化循环。也就是说，本发明实施例是通过横向流道15贯通于各纵向流道14，以加强铝挤型热板1横向的热传导效率而提升整体的散热效果。
在一实施例中，纵向流道14的宽度较佳是大于纵向隔板13的厚度，例如各纵向流道14的宽度与各纵向隔板13的厚度的比例是在2:1至25:1的范围之内，以获得较大的热传导空间而加强热传导效率。
图13为本发明铝挤型热板的制造方法第二实施例的步骤流程图。如图13所示，在步骤S01之后，也可通过切除各纵向隔板13的端部区域以形成横向流道15A于铝挤基板10的二端之间，使横向流道15连通于各纵向流道14(步骤S024)。举例来说，可通过CNC加工机将各纵向隔板13的端部区域切除，如图6所示，当切除各纵向隔板13的端部区域后，可使各纵向隔板13长度缩减，构成各纵向隔板13的端部与铝挤基板10端部保持间隔而互不相连，以形成贯通于各纵向流道14的横向流道15A。在一实施例中，亦可将各纵向隔板13的二端部区域皆切除，使各纵向隔板13的二端部与铝挤基板10二端部之间分别形成一横向流道15A。
图14为本发明铝挤型热板的制造方法第三实施例的步骤流程图。如图14所示，在一实施例中，在步骤S01之后，也可以钻孔机穿过铝挤基板10的侧壁18及各纵向隔板13以形成横向流道15B于铝挤基板10的二端之间，使横向流道15B连通于各纵向流道14(步骤S022)，接着于横向流道15B形成毛细结构后(步骤S03)，再封合位于侧壁18上的钻孔(步骤S023)。如图7与图8所示，在一实施例中，可以钻孔机由铝挤基板10的其中一个侧壁18的中央穿入，并贯穿各纵向隔板13与另一个侧壁18，使各侧壁18形成钻孔181且各纵向隔板13上形成一横向钻孔131，各横向钻孔131并彼此对位而形成连通于各纵向流道14的横向流道15B。在一些实施态样中，亦可以钻孔机由铝挤基板10的侧壁18的多个部位穿入，以形成多个横向流道15B而进一步增加铝挤型热板1的横向导热效率。在一些实施态样中，也可以只钻过一端侧壁18,而不贯穿另一端的侧壁18。
如图9与图14所示，图9为本发明另一实施例的铝挤型热板的立体图。在一实施例中，若以钻孔的方式形成横向流道15B，在填充工作流体至横向流道15B与各纵向流道14中的步骤(步骤S04)前，需先将各侧壁18的钻孔181封合而形成钻孔封合部182，以避免工作流体从钻孔181流出或影响腔室19的真空状态。在一些实施例中，封合钻孔181的方式可通过热压封合、填入封孔剂或材料或焊接加工等。
在一实施例中，如图7所示，在利用钻孔机穿过铝挤基板10的侧壁18及各纵向隔板13以形成横向流道15B后，可将预先烧结形成的管状编织物或管状金属体置入横向流道15B中，以于横向流道15B内形成毛细结构151，加强铝挤型热板1的横向导热率。
图15为本发明铝挤型热板的制造方法第四实施例的步骤流程图。如图15所示，在步骤S05后，可进一步设置横向导热板20于铝挤基板10的外表面，以加强铝挤型热板1的横向导热率。如图10所示，为本发明又一实施例的铝挤型热板的立体图。在一实施例中，横向导热板20可为导热性佳的板体(例如由铜、铁或铝所制成的金属板)且沿X轴方向延伸，且横向导热板20贴附于铝挤基板10的外表面。其中，铝挤基板10可对应于横向流道15设置或者与横向流道15彼此错置。如图10所示，在此，铝挤基板10的外表面设有两个横向导热板20，其中一个横向导热板20对应设置在铝挤型热板1的端部，以位于横向流道15的上方或下方。另一个横向导热板20与横向流道15彼此错置(例如设置于铝挤型热板1的中间区域)，以增加铝挤型热板1的横向导热面积。
虽然本发明的技术内容已经以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何熟习此技艺者，在不脱离本发明的精神所作些许的更动与润饰，皆应涵盖于本发明的范畴内，因此本发明的保护范围当视后附的申请专利范围所界定者为准。

Claims (15)

1.一种铝挤型热板，其特征在于,该铝挤型热板包括：
一铝挤基板，包括一第一封闭端、一第二封闭端以及位于该第一封闭端与该第二封闭端之间的若干纵向隔板，这些纵向隔板沿横向彼此间隔地排列，且这些纵向隔板之间形成彼此独立的若干纵向流道；
一横向流道，位于该第一封闭端与该第二封闭端之间，该横向流道穿过这些纵向隔板而连通于这些纵向流道，且该横向流道内设有一毛细结构；以及
一横向导热板，设置于该铝挤基板的外表面,且对应设置该横向流道。
2.如权利要求1所述的铝挤型热板，其特征在于,各该纵向流道内设有一纵向毛细结构，且这些纵向毛细结构连接于该横向流道中的该毛细结构。
3.如权利要求1所述的铝挤型热板，其特征在于,各该纵向隔板设有一横向钻孔，这些横向钻孔为彼此对位而形成该横向流道，该铝挤基板包括实质上平行于各该纵向隔板的一侧壁，该侧壁对应该横向流道处设有一钻孔封合部。
4.如权利要求3所述的铝挤型热板，其特征在于,各该纵向隔板的同一端部设有一镂空槽，这些镂空槽为彼此对位而形成另一横向流道，该另一横向流道穿过这些纵向隔板而连通于这些纵向流道。
5.如权利要求1所述的铝挤型热板，其特征在于,各该纵向隔板的同一端部设有一镂空槽，这些镂空槽为彼此对位而形成该横向流道。
6.如权利要求1所述的铝挤型热板，其特征在于,各该纵向隔板的同一端部设有一镂空槽，这些镂空槽为彼此对位而形成该横向流道。
7.如权利要求1所述的铝挤型热板，其特征在于,该横向导热板与该横向流道彼此错位设置。
8.如权利要求1所述的铝挤型热板，其特征在于,这些纵向流道的宽度与这些纵向隔板的厚度的比例是在2:1至25:1的范围的内。
9.一种铝挤型热板的制造方法，其特征在于,该制造方法包括下列步骤：
以铝挤方式一体形成一铝挤基板，该铝挤基板包括若干纵向隔板，且这些纵向隔板之间形成若干个彼此独立且沿横向间隔地排列的纵向流道；
形成一横向流道于该铝挤基板的二端之间，该横向流道连通于这些纵向流道；
形成一毛细结构于该横向流道中；
填充一工作流体至该横向流道与这些纵向流道中；
封闭该铝挤基板的二端；以及
设置一横向导热板于该铝挤基板的外表面,且对应设置该横向流道。
10.如权利要求9所述的铝挤型热板的制造方法，其特征在于,该制造方法还包括：
以钻孔机穿过该铝挤基板的一侧壁及这些纵向隔板以形成该横向流道；以及封合位于该侧壁上的一钻孔。
11.如权利要求9所述的铝挤型热板的制造方法，其特征在于,该制造方法还包括：移除各该纵向隔板同一端的局部区域以形成该横向流道。
12.如权利要求9所述的铝挤型热板的制造方法，其特征在于,该制造方法还包括：切除各该纵向隔板的端部区域以形成该横向流道。
13.如权利要求9所述的铝挤型热板的制造方法，其特征在于,该制造方法还包括：交错设置该横向导热板与该横向流道。
14.如权利要求9所述的铝挤型热板的制造方法，其特征在于,该制造方法还包括：形成一纵向毛细结构于各该纵向流道中，且这些纵向毛细结构连接于该横向流道中的该毛细结构。
15.如权利要求9所述的铝挤型热板的制造方法，其特征在于,该制造方法还包括：这些纵向流道的宽度与这些纵向隔板的厚度的比例是在2:1至25:1的范围之内。
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