CN109729703B - 散热装置及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种散热装置，包括上壳体和下壳体，所述上壳体包括一体成型的至少一第一上板段和至少一上管段；所述下壳体包括一体成型的至少一第一下板段和至少一下管段；所述上壳体与所述下壳体密封结合为一体，其中至少一所述第一上板段与至少一所述第一下板段对应结合为至少一第一板段，至少一所述上管段和至少一所述下管段对应结合为至少一管段，至少一所述管段与至少一所述第一板段对应连通，至少一所述第一板段和至少一所述管段内设置有毛细结构且填充有工作液，至少一所述第一下板段的下表面被配置为与热源的散热面相适配贴合，至少一所述管段被配置为将至少一所述第一板段的热量传递至冷源。另外，本发明还公开了一种散热装置的制造方法。

Description

散热装置及其制造方法

技术领域

本发明涉及散热技术领域，尤其涉及一种散热装置及其制造方法。

背景技术

在现用高效散热器材中，热管(heat pipe)导热性能优秀，可以将热量从一端快速地转移到另一端，但往往因管壁与热源/冷源的贴合处接触面积过小而使热源无法快速高效地将热量释出到热管或者使得热管无法快速释出热量到冷源，且因接触面积无法覆盖热源，极易导致热源的不同位置存在温差过大的缺陷。而采用焊接热扩散底板(如铜片、铝片)的方式虽然可以加大接触面积，但底板横向导热能力相对较弱且会引入较大的接触热阻。热板(vapor chamber)与热源的贴合面积大(基本是全覆盖热源)，匀热效果好，可以避免较大的局部热流密度出现，但通常用法是把热量从热源接触面传递到另一面的散热延展面(如焊接的鳍片)就地散热，这可能会碍于空间限制而无法实施，且热板相对费用高而鲜少使用。而热管在实际应用中会做打扁、折弯等加工，在这个过程中，会导致管壁褶皱变形、管腔坍缩阻塞、毛细结构溃破，从而造成实际载热量减小，散热效果降低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种散热装置，可以保证与热源的接触面积以能够将热源的热量快速释放至冷源且避免热源出现温度不均的现象。

本发明的另一目的在于提供一种散热装置的制造方法，可以保证散热装置与热源的接触面积以能够将热源的热量快速释放至冷源且避免热源出现温度不均的现象。

为了实现上述目的，本发明提供了一种散热装置，包括上壳体和下壳体，所述上壳体包括一体成型的至少一第一上板段和至少一上管段；所述下壳体包括一体成型的至少一第一下板段和至少一下管段；所述上壳体与所述下壳体密封结合为一体，其中至少一所述第一上板段与至少一所述第一下板段对应结合为至少一第一板段，至少一所述上管段和至少一所述下管段对应结合为至少一管段，至少一所述管段与至少一所述第一板段对应连通，至少一所述第一板段和至少一所述管段内设置有毛细结构且填充有工作液，至少一所述第一下板段的下表面被配置为与热源的散热面相适配贴合，至少一所述管段被配置为将至少一所述第一板段的热量传递至冷源。

较佳地，所述上壳体和下壳体通过焊接密封结合为一体。

较佳地，所述第一下板段的下表面具有至少一段差。

较佳地，所述管段呈条板状，所述管段的厚度与所述第一板段的与所述管段相连接的连接处的厚度一致。

较佳地，所述上壳体还包括至少一第二上板段，至少一所述第二上板段与至少一所述第一上板段和至少一所述上管段一体成型，所述下壳体还包括至少一第二下板段，至少一所述第二下板段与至少一所述第一下板段和至少一所述下管段一体成型，至少一所述第二上板段与至少一所述第二下板段结合为至少一第二板段，至少一所述第二板段与至少一所述管段对应连通，至少一所述第二板段内设置有毛细结构，至少一所述管段将至少一所述第一板段的热量传递至至少一所述第二板段，至少一所述第二下板段的下表面被配置为与冷源相贴合。

为实现上述另一目的，本发明还提供了一种如上所述的散热装置的制造方法，包括以下步骤：

(a)分别成型所述上壳体和所述下壳体；

(b)设置所述毛细结构于至少所述下壳体的内部；

(c)结合所述上壳体和下壳体为壳体；

(d)注入所述工作液于所述壳体的内部；及

(e)对所述壳体进行抽真空和封口。

较佳地，在步骤(a)中，所述第一下板段的下表面依照热源的散热面成型以与热源的散热面相适配贴合。

较佳地，所述第一下板段的下表面依照至少两个热源的散热面的位置和高度差成型以与至少两个热源的散热面适配贴合。

较佳地，在步骤(a)中，所述上管段成型为与热源的热量转移路径相适配的形状，所述下管段成型为与热源的热量转移路径相适配的形状。

较佳地，所述上壳体和所述下壳体分别通过金属片材冲压成型。

与现有技术相比，本发明散热装置的第一板段能够保证与热源有足够的接触面，从而可以有效保证热源温度的均匀分布，同时也有利于将热源的热量通过工作液快速释放至管段以便与冷源进行热交换；而且，第一板段的第一上板段和第一下板段分别与管段的上管段和下管段为一体成型，过渡自然，有效增强了热传导能力。而且，本发明上壳体和下壳体在开始成型时即根据热源的形状、分布以及热量转移路径等对应成型其板段和管段，而后再于上壳体和下壳体内在植入毛细结构，从而无需像传统的热管需要另行进行打扁、折弯等加工，散热装置内部的腔体结构不会变形、缩小、甚至堵塞，毛细结构亦不会被压溃，有利的保障了散热装置的散热性能。另外，本发明的散热装置简单，制造方便，制造成本低，且不会像热板一样受到空间限制的影响，有利于大规模推广应用。

附图说明

图1是本发明散热装置的分解结构示意图。

图2是本发明上壳体和下壳体的结构示意图。

图3是本发明散热装置的结构示意图。

图4是本发明下壳体的另一实施例的结构示意图。

图5是本发明散热装置另一实施例的分解结构示意图。

图6是本发明散热装置另一实施例的结构示意图。

图7是本发明散热装置又一实施例的结构示意图。

图8、图9和图10分别是本发明散热装置的其他不同实施例的结构示意图。

具体实施方式

为详细说明本发明的内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。

请参阅图1至图3，本发明公开了一种散热装置，包括上壳体1和下壳体2，上壳体1包括一体成型的至少一第一上板段11和至少一上管段12；下壳体2包括一体成型的至少一第一下板段21和至少一下管段22；上壳体1与下壳体2密封结合为一体，其中至少一第一上板段11与至少一第一下板段21对应结合为至少一第一板段121，至少一上管段12和至少一下管段22对应结合为至少一管段122，至少一管段122与至少一第一板段121对应连通，至少一第一板段121和至少一管段122内设置有毛细结构3且填充有工作液(图未示)，至少一第一下板段21的下表面被配置为与热源(图未示)的散热面相适配贴合，至少一管段122被配置为将至少一第一板段121的热量传递至冷源。本发明散热装置的第一板段121能够保证与热源有足够的接触面，从而可以有效保证热源温度的均匀分布，同时也有利于将热源的热量通过工作液快速释放至管段122以便与冷源进行热交换；而且，第一板段121的第一上板段11和第一下板段21分别与管段122的上管段12和下管段22为一体成型，过渡自然，有效增强了热传导能力。

应该注意的是，本发明中的第一板段121并不限于传统的板状，也可以是异形的板状，只要是其第一下板段21的下表面能够与热源实现贴合即可；本发明中的管段122亦不局限于传统的管状，只要是能够起到类似功能即可。

根据实际的具体应用环境，本发明中的管段122和第一板段121的数量可以灵活配置，比如，可以只有一个管段122和一个第一板段121，也可以是有多个管段122和一个第一板段121，亦或是有多个管段122和多个第一板段121(如图6至图10所示)。

在一些实施例中，上壳体1和下壳体2通过焊接密封结合为一体。

请参阅图4，在一些实施例中，第一下板段21的下表面具有至少一段差25；当单个热源存在段差时，或者是至少两个相邻的热源存在高度差时，第一板段121可以适配地与热源进行贴合。

作为优先的实施例，管段122呈条板状，管段122的厚度与第一板段121的与管段122相连接的连接处的厚度一致；但不局限于此。

请参阅图5、图6及图10，在一些实施例中，上壳体1还包括至少一第二上板段13，至少一第二上板段13与至少一第一上板段11和至少一上管段12一体成型，下壳体2还包括至少一第二下板段23，至少一第二下板段23与至少一第一下板段21和至少一下管段22一体成型，至少一第二上板段13与至少一第二下板段23结合为至少一第二板段123，至少一第二板段123与至少一管段122对应连通，至少一第二板段123内设置有毛细结构，至少一管段122将至少一第一板段121的热量传递至至少一第二板段123，至少一第二下板段23的下表面被配置为与冷源相贴合。通过上述设计，第一板段121传递至管段122的热量可以从管段122进一步传递至第二板段123，并通过第二板段123将热量交换至冷源，第二板段123的设置能够保证与冷源的接触面积，进而确保了冷源端的热交换速度和冷源的温度均匀，有利于整体散热效率的提升。

本发明还提供了一种上述散热装置的制造方法，包括以下步骤：

(a)分别成型上壳体1和下壳体2；

(b)设置毛细结构3于至少下壳体2的内部；

(c)结合上壳体1和下壳体2为壳体；

(d)注入工作液于壳体的内部；及

(e)对壳体进行抽真空和封口。

在步骤(b)中，设置毛细结构3可以通过烧结粉和支撑柱的方式，也可以是放入毛细网，在此不作限制；优选为在上壳体1和下壳体2中均设置有毛细结构3；至少在下壳体2的内部设置毛细结构3是为了确保至少与热源或者冷源进行贴合接触的部分设有毛细结构3以确保热交换的有效进行。

在一些实施例中，步骤(a)中，第一下板段21的下表面依照热源的散热面成型以与热源的散热面相适配贴合；从而无需在壳体及位于其内的毛细结构3加工完成后再根据热源的具体情况进行打段差等加工，不会对结构造成破坏以影响散热效果。

在具体的实施例中，第一下板段21的下表面依照至少两个热源的散热面的位置和高度差成型以与至少两个热源的散热面适配贴合。

在一些实施例中，步骤(a)中，上管段12成型为与热源的热量转移路径相适配的形状，下管段22成型为与热源的热量转移路径相适配的形状；从而无需在壳体及位于其内的毛细结构3加工完成后再根据热量传递路径进行折弯等加工，不会对结构造成破坏以影响散热效果。

在一些实施例中，上壳体1和下壳体2分别通过金属片材冲压成型。

本发明上壳体1和下壳体2在一体成型时，即根据热源的形状、分布以及热量转移路径等对应成型其板段和管段122，而后再于上壳体1和下壳体2内在植入毛细结构3，从而无需像传统的热管等需要另行进行打扁、折弯等加工，散热装置内部的腔体结构不会变形、缩小、甚至堵塞，毛细结构3亦不会被压溃，有利的保障了散热装置的散热性能。另外，本发明的散热装置简单，制造方便，制造成本低，且不会像热板一样受到空间限制的影响，有利于大规模推广应用。

以上所揭露的仅为本发明的较佳实例而已，其作用是方便本领域的技术人员理解并据以实施，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明申请专利范围所作的等同变化，仍属于本发明所涵盖的范围。

Claims (10)

1.一种散热装置，其特征在于，包括：

上壳体，所述上壳体包括一体成型的至少一第一上板段和至少一上管段；

下壳体，所述下壳体包括一体成型的至少一第一下板段和至少一下管段；

所述上壳体与所述下壳体密封结合为一体，其中至少一所述第一上板段与至少一所述第一下板段对应结合为至少一第一板段，至少一所述上管段和至少一所述下管段对应结合为至少一管段，至少一所述管段与至少一所述第一板段对应连通，至少一所述第一板段和至少一所述管段内设置有毛细结构且填充有工作液，至少一所述第一下板段的下表面被配置为与热源的散热面相适配贴合，至少一所述管段被配置为将至少一所述第一板段的热量传递至冷源。

2.如权利要求1所述的散热装置，其特征在于，所述上壳体和下壳体通过焊接密封结合为一体。

3.如权利要求1所述的散热装置，其特征在于，所述第一下板段的下表面具有至少一段差。

4.如权利要求1所述的散热装置，其特征在于，所述管段呈条板状，所述管段的厚度与所述第一板段的与所述管段相连接的连接处的厚度一致。

5.如权利要求1所述的散热装置，其特征在于，所述上壳体还包括至少一第二上板段，至少一所述第二上板段与至少一所述第一上板段和至少一所述上管段一体成型，所述下壳体还包括至少一第二下板段，至少一所述第二下板段与至少一所述第一下板段和至少一所述下管段一体成型，至少一所述第二上板段与至少一所述第二下板段结合为至少一第二板段，至少一所述第二板段与至少一所述管段对应连通，至少一所述第二板段内设置有毛细结构，至少一所述管段将至少一所述第一板段的热量传递至至少一所述第二板段，至少一所述第二下板段的下表面被配置为与冷源相贴合。

6.一种如权利要求1至5任一项所述的散热装置的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：

(a)分别成型所述上壳体和所述下壳体；

(b)设置所述毛细结构于至少所述下壳体的内部；

(c)结合所述上壳体和下壳体为壳体；

(d)注入所述工作液于所述壳体的内部；及

(e)对所述壳体进行抽真空和封口。

7.如权利要求6所述的散热装置的制造方法，其特征在于，

在步骤(a)中，所述第一下板段的下表面依照热源的散热面成型以与热源的散热面相适配贴合。

8.如权利要求7所述的散热装置的制造方法，其特征在于，

所述第一下板段的下表面依照至少两个热源的散热面的位置和高度差成型以与至少两个热源的散热面适配贴合。

9.如权利要求6所述的散热装置的制造方法，其特征在于，

在步骤(a)中，所述上管段成型为与热源的热量转移路径相适配的形状，所述下管段成型为与热源的热量转移路径相适配的形状。

10.如权利要求6所述的散热装置的制造方法，其特征在于，

所述上壳体和所述下壳体分别通过金属片材冲压成型。

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