CN111366021B - 均温板以及均温板的制作方法 - Google Patents

均温板以及均温板的制作方法 Download PDF

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Abstract

本发明关于一种均温板以及均温板的制作方法，其中该均温板包含一第一盖体及一下盖。第一盖体与第二盖体例如通过焊接的方式相组接而形成一腔室。其中，第一盖体或第二盖体例如通过蚀刻或冲压的方式形成构成腔室的凹陷。此外，形成有凹陷的第一盖体或第二盖体于背向凹陷的表面为平整面，以便于在均温板的外缘形成压合凹陷部分的一封口结构。

Description

均温板以及均温板的制作方法
技术领域
本发明关于一种均温板以及均温板的制作方法。
背景技术
将均温板(Vapor Chamber)应用在电子产品的发热元件的导、散热，可有效地克服热量日益升高的电子发热元件问题，是以将此均温板取代以往仅由散热片所构成的散热结构，显然已经成为未来发展趋势；但是在电子产品往轻、薄、短、小的前提下，发热元件的使用环境是受到相当大的拘限，如何对均温板的结构进行创新改良，则是本创作人所要解决的课题。
现有的均温板，主要包括一壳体、一毛细组织、一工作流体及一充填除气管，壳体内部具有一中空容腔；毛细组织布设在中空容腔内；工作流体填注在中空容腔内；充填除气管穿接壳体并且裸露出壳体的周缘区域。制作时是将工作流体填入中空容腔内.再以除气设备进行除气.在完成前述的除气作业后.是以一焊接设备对充填除气管施以焊接封口.如此以得一均温板结构。
由于现有的均温板结构至少包含两板体及插接于两板体间的充填除气管，故将此均温板装设在电子产品上时，凸出于均温板板体外缘的充填除气管往往会与电子产品内部的其他机构产生干涉，而大幅度的限制其所能够使用的场域。因此，目前会将凸出于均温板板体外缘的充填除气管切除并封闭切除部位以减少与电子产品内部的其他机构干涉的问题。
由于切除部位有充填除气管的残管穿过，造成数层板材积层总厚度较大，故以压焊方式封闭切除部位时可能发生熔接不完全的状况。再者，均温板的两板体为薄片状板材，插接充填除气管时会因为扩孔而发生材料的扩张形变，欲以压焊方式挤压封闭插接充填除气管处时，将发生材料应力过大，就反而会导致均温板的板体于该处产生裂缝或皱褶，进而衍生泄气、板体结构强度不足等诸多不良问题。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供一种均温板，该均温板包括包括：
一第一盖体；
一第二盖体，所述上盖与所述下盖相组接而共同围绕出一腔室，在第一盖体或第一盖体具有构成所述腔室的凹陷；
一毛细结构，位于所述腔室内；
一封口结构，用于压合所述凹陷，位于均温板的外缘，以防止位于所述腔室内的工作流体外泄。
于一实施例中，形成有所述凹陷的第一盖体或第二盖体于背向所述凹陷的表面为平整面。
于一实施例中，所述凹陷为第一盖体或第二盖体通过蚀刻或冲压的方式形成。
于一实施例中，所述第一盖体具有一第一接合面、一第一背面，所述凹陷形成于第一接合面上。
于一实施例中，所述凹陷进一步包括容置槽及一流道，所述容置槽与所述流道连通，所述容置槽与所述流道通过蚀刻或冲压形成于所述第一接合面上。
于一实施例中，第一盖体与第二盖体叠设并焊接连接，并令第一盖体的容置槽、流道与第二盖体共同围绕出腔室及连通腔室的一通槽，所述通槽供充填除气管插入，所述通槽凸出于所述均温板板体之外。
于一实施例中，所述封口结构位于所述腔室与通槽的交界处，所述封口结构为通过对腔室与通槽的交界压焊形成的压合结构。
于一实施例中，所述第一背面为平面，以冲压的方式形成所述容置槽与所述流道时，第一盖体的结构不会在第一背面形成凸部。
于一实施例中，所述第一盖体更具有至少一供焊接剂注入的沟槽，该沟槽形成于第一接合面，并沿第一盖体的外缘的轮廓设置。
于一实施例中，第二盖体为平板，并叠设于第一盖体与第一盖体上的焊接剂。
于一实施例中，所述通槽具有一扁槽段及与所述扁槽段连通的圆槽段，所述扁槽段的尺寸为未经扩管程序的通槽的尺寸，所述圆槽段的尺寸匹配于尖锥头顶针的尺寸。
于一实施例中，所述通槽仅具有圆槽段，圆槽段的尺寸匹配于尖锥头顶针的尺寸。
于一实施例中，所述充填除气管远离通槽的一端挤扁，然后进行熔接封口。
于一实施例中，插入所述通槽的充填除气管的外直径小于其余部分的外直径。
于一实施例中，充填除气插入通槽的部分与第一盖体、第二盖体焊接接合。
本发明还提供一种均温板的制作方法，包括如下步骤：
步骤1，提供一第一盖体；
步骤2，将一第二盖体接合于所述第一盖体，所述第一盖体与所述第二盖体相组接而共同围绕出一腔室及连通腔室的一通槽；
步骤3，插入一充填除气管于所述通槽内；
步骤4，充填除气管依序连接除气设备及注水设备进行除气与工作流体注入作业；
步骤5，注入作业完成后，将充填除气管远离通槽的一端进行熔接封口；
步骤6，对所述腔室与所述通槽的交界处进行封口操作；
步骤7，切除第一盖体与第二盖体中设置通槽的部分，以制作出所述均温板。
于一实施例中，步骤1还包括，第一盖体具有一第一接合面和一背对于第一接合面的第一背面，对第一接合面进行蚀刻或冲压形成容置槽与流道。
于一实施例中，步骤1还包括，通过焊接的方式将第一盖体与第二盖体相接，并令第一盖体的容置槽、流道与第二盖体共同围绕出所述腔室及连通所述腔室的一通槽，所述通槽供充填除气管插入，所述通槽凸出于所述均温板板体之外。
于一实施例中，步骤2还包括：
在通槽的部分进行扩管程序，以形成具有一扁槽段及一圆槽段，其中所述圆槽段远离所述腔室。
于一实施例中，步骤2还包括：在通槽的部分进行扩管程序，仅形成圆形的一通槽。
于一实施例中，步骤3还包括：插入所述充填除气管于通槽的圆槽段，并将充填除气管插入通槽的圆槽段的部分与第一盖体、第二盖体进行焊接接合。
于一实施例中，步骤3还包括，完成充填除气管与第一盖体、第二盖体的焊接工艺后进行退火工艺。
于一实施例中，步骤5还包括，将充填除气管远离通槽的一端挤扁，然后进行所述熔接封口。
于一实施例中，步骤6还包括通过压焊的方式对腔室与通槽的交界处进行封口工艺，以形成一压合结构。
于一实施例中，容置槽与流道可于同一蚀刻工艺形成，或是不同蚀刻工艺进行。
附图说明
图1，本发明第一实施例所述的均温板的立体示意图。
图2至图10为均温板的制造流程图。
图11至图19为均温板的另一制造流程图。
图20至图21为第一盖体与第二盖体的组接流程。
其中附图标记为：
第一盖体100
第一接合面110
第一背面120
容置槽130
流道140
沟槽150
焊接剂200
第二盖体300
通槽C
圆槽段C2
充填除气管400均温板20
上盖22
下盖24
封口结构28
腔室S
第一盖体600
第一接合面610
第一背面620
容置槽630
流道640
沟槽650
焊接剂700
第二盖体800
充填除气管900
通槽C’
具体实施方式
请参阅图1。图1为根据本发明第一实施例所述的均温板的立体示意图。
本实施例的均温板20例如为薄形均温片，其厚度例如小于0.6毫米。均温板20包含一第一盖体及一第一盖体。第一盖体与第二盖体例如通过焊接的方式相组接而形成一腔室。其中，第一盖体或第二盖体例如通过蚀刻或冲压的方式形成构成腔室的凹陷。此外，形成有凹陷的第一盖体或第二盖体于背向凹陷的表面为平整面，以便于在均温板的外缘形成压合凹陷部分的一封口结构。
第一盖体与第二盖体的材质例如为金属，且第一盖体与第二盖体例如通过焊接的方式相组接而形成一腔室S。此外，均温板20更包含有毛细结构(未绘示)，毛细结构位于腔室S内。其中，均温板20的外缘具有一封口结构28，封口结构28用以防止腔室S内的工作流体外泄。封口结构28例如通过压焊形成。以下将说明均温板20的制造方法。
请参阅图2至图10，图2至图10为均温板的制造流程，图11至图19为均温板的另一制造流程图，包括如下流程步骤：
步骤1，提供一第一盖体；
步骤2，将一第二盖体接合于所述第一盖体，所述第一盖体与所述第二盖体相组接而共同围绕出一腔室及连通腔室的一通槽；
步骤3，插入一充填除气管于所述通槽内；
步骤4，将充填除气管依序连接除气设备及注水设备进行除气与工作流体注入作业；
步骤5，注入作业完成后，将充填除气管远离通槽的一端进行熔接封口；
步骤6，对所述腔室与所述通槽的交界处进行封口操作；
步骤7，切除第一盖体与第二盖体中设置通槽的部分，以制作出所述均温板。
具体而言，首先，如图2所示，提供一第一盖体100。第一盖体100具有一第一接合面110、一第一背面120、一容置槽130及一流道140。第一背面120背对于第一接合面110。容置槽130与流道140例如通过蚀刻或冲压形成于第一接合面110。容置槽130与流道140可于同一蚀刻工艺形成，或是不同蚀刻工艺进行。该凹陷为容置槽130及一流道140，所述容置槽130与所述流道140连通，所述容置槽130与所述流道140通过蚀刻或冲压形成于所述第一接合面上。
在本实施例中，第一背面120为平面，意即就算用冲压的方式形成容置槽130与流道140，第一盖体100的结构亦不会在第一背面120形成凸部，其作用容后一并说明。
接着，如图2与图3所示，注入焊接剂200于沟槽150。详细来说，第一盖体100更具有至少一沟槽150。该沟槽150形成于第一接合面110，并沿第一盖体100的外缘的轮廓设置。焊接剂200例如为铜膏并注入沟槽150。
接着，如图4所示，将一第二盖体300接合于第一盖体100。详细来说，第二盖体300例如为平板，并叠设于第一盖体100与第一盖体100上的焊接剂200。接着，通过焊接的方式将第一盖体100与第二盖体300相接，并令第一盖体100的容置槽130与第二盖体300共同围绕出腔室S及连通腔室S的一通槽C。
接着，如图5所示，例如以尖锥头顶针(未绘示)在通槽C的部分进行扩管程序，以形成具有一扁槽段C1及一圆槽段C2的通槽C’。扁槽段C1的尺寸为未经扩管程序的通槽C的尺寸。圆槽段C2的尺寸匹配于尖锥头顶针的尺寸。
接着，如图6所示，插入一充填除气管400于通槽C’的圆槽段C2。充填除气管400插接于圆槽段C2的部分经过缩管，例如以车削、挤压等工艺，使充填除气管400插接于圆槽段C2部分的外直径小于其余部分，以利于将充填除气管400插入通槽C’的圆槽段C2。充填除气管400插入通槽C’的圆槽段C2的部分同样需以焊接剂200与第一盖体100、第二盖体300进行焊接接合。
较佳地，可于完成充填除气管400与第一盖体100、第二盖体300的焊接工艺后进行退火工艺，以释放焊接应力、改善机械性能。
充填除气管400依序连接除气设备及注水设备进行除气与工作流体注入作业。
接着，如图7所示，通过冲压的方式将充填除气管400远离通槽C’的一端挤扁，然后进行熔接封口，以避免注入腔室内的工作流体外泄。
接着。如图8所示，例如通过压焊的方式对腔室S与通槽C’的交界处进行封口工艺，以形成一压合结构500。若前述的流道140是通过蚀刻的方式形成，由于蚀刻并不会对第一盖体的材料本身产生加工应力，故在通过压焊的方式对腔室S与通槽C’的交界处进行封口工艺时，则较不易对第一盖体造成破坏。另外，若前述的流道140是通过冲压的方式形成，由于第一盖体100的第一背面120为平面，代表冲压过程中并没有让第一盖体100产生向外凸的加工应力，故在通过压焊的方式对腔室S与通槽C’的交界处进行封口工艺时，亦较不易对第一盖体100造成破坏。
接着。如图9与图10所示，切除第一盖体100(如图8所示)与第二盖体300(如图8所示)中设置通槽C’的部分，以制作出上述的均温板20。即，切除后的第一盖体100为均温板20的上盖22，而切除后的第二盖体300为均温板20的下盖24。
并且，由于在进行压焊时，本实施例的第一盖体100与第二盖体300系直接相叠，即仅两层平板状板体进行压焊，故可提升封口的紧密度，并减少因板材应力造成裂缝或皱褶的可能性。
接着介绍均温板20的另一制造流程。请参阅图11至图19，图11至图19为均温板的另一制造流程。
首先，如图11所示，提供一第一盖体600。第一盖体600具有一第一接合面610、一第一背面620、一容置槽630及一流道640。第一背面620背对于第一接合面610。容置槽630与流道640例如通过蚀刻或冲压形成于第一接合面610。容置槽630与流道640可于同一蚀刻工艺形成，或是不同蚀刻工艺进行。
在本实施例中，第一背面620为平面，意即就算用冲压的方式形成容置槽630与流道640，第一盖体600的结构亦不会在第一背面620形成凸部，其作用容后一并说明。
接着，如图11与图12所示，注入焊接剂700于沟槽650。详细来说，第一盖体600更具有至少一沟槽650。该沟槽650形成于第一接合面610，并沿第一盖体600的外缘的轮廓设置。焊接剂700例如为铜膏并注入沟槽650。
接着，如图13所示，将一第二盖体800接合于第一盖体600。详细来说，第二盖体800例如为平板，并叠设于第一盖体600与第一盖体600上的焊接剂700。接着，通过焊接的方式将第一盖体600与第二盖体800相接，并令第一盖体600的容置槽630与第二盖体800共同围绕出腔室S及连通腔室S的一通槽C。
接着，如图14所示，以尖锥头顶针(未绘示)在通槽C的部分进行扩管程序，以形成圆形的一通槽C’。通槽C’的尺寸匹配于尖锥头顶针的尺寸。
接着，如图15所示，插入一充填除气管900于通槽C’。充填除气管900插接于通槽C’的部分经过缩管，例如以车削、挤压等方式，使充填除气管900插接于通槽C’部分的外直径小于其余部分，以利于将充填除气管900插入通槽C’。充填除气管900插入通槽C’的部分同样需以焊接剂700与第一盖体600、第二盖体800进行焊接接合。
较佳地，可于完成充填除气管900与第一盖体600、第二盖体800的焊接工艺后进行退火工艺，以释放焊接应力、改善机械性能。
充填除气管900依序连接除气设备及注水设备以进行除气与工作流体注入作业。
接着，如图16所示，通过冲压的方式将充填除气管900远离通槽C’的一端挤扁，然后进行熔接封口，以避免注入腔室内的工作流体外泄。
接着。如图17所示，例如通过压焊的方式对腔室S与通槽C’的交界处进行封口工艺，以形成一压合结构1000。若前述的流道640是通过蚀刻的方式形成，由于蚀刻并不会对第一盖体的材料本身产生加工应力，故在通过压焊的方式对腔室S与通槽C’的交界处进行封口工艺时，则较不易对第一盖体造成破坏。另外，若前述的流道640是通过冲压的方式形成，由于第一盖体600的第一背面620为平面，代表冲压过程中并没有让第一盖体600产生向外凸的加工应力，故在通过压焊的方式对腔室S与通槽C’的交界处进行封口工艺时，亦较不易对第一盖体600造成破坏。
接着。如图18与图19所示，切除第一盖体600(如图8所示)与第二盖体800(如图8所示)中设置通槽C’的部分，以制作出上述的均温板20。即，切除后的第一盖体600为均温板20的上盖22，而切除后的第二盖体800为均温板20的下盖24。
并且，在进行压焊时，本实施例的第一盖体600、第二盖体800与充填除气管900的管体相叠。
上述第一盖体与第二盖体是通过注入焊接剂来组接，但并不以此为限。请参阅图20至图21，图20至图21为第一盖体与第二盖体的组接流程。
首先，如图20所示，提供一第一盖体1100。第一盖体1100具有一第一接合面1110、一第一背面1120、一容置槽1130及一流道1140。第一背面1120背对于第一接合面1110。容置槽1130与流道1140例如通过蚀刻或冲压形成于第一接合面1110。容置槽1130与流道1140可于同一蚀刻工艺形成，或是不同蚀刻工艺进行。
接着，如图21所示，将一第二盖体1200接合于第一盖体1100。详细来说，第二盖体1200例如为平板，并叠设于第一盖体1100上。接着，通过扩散焊接的方式将第一盖体600与第二盖体800相接，并令第一盖体600的容置槽630与第二盖体800共同围绕出腔室S及连通腔室S的一通槽C。所谓的扩散焊接是一种固态接合技术，在真空环境下利用高温及压力使两件工件的接触面的间的距离达到原子间距，令原子间相互嵌入扩散结合，从而接合金属部件。

Claims (18)

1.一种均温板，其特征在于，该均温板为薄形均温片，其厚度小于0.6毫米，包括：
一第一盖体；
一第二盖体，所述第一盖体与所述第二盖体相组接而共同围绕出一腔室，在第一盖体或第二盖体具有构成所述腔室的凹陷，形成有所述凹陷的第一盖体或第二盖体于背向所述凹陷的表面为平整面；
一毛细结构，位于所述腔室内；
一封口结构，用于压合所述凹陷，位于均温板的外缘，所述封口结构为通过对所述腔室与通槽的交界处压焊形成的压合结构，以防止位于所述腔室内的工作流体外泄；
所述凹陷进一步包括容置槽及一流道，所述第一盖体与所述第二盖体叠设并焊接连接，并令第一盖体的容置槽、流道与第二盖体共同围绕出腔室及连通腔室的一通槽，所述通槽具有一扁槽段及与所述扁槽段连通的圆槽段，所述圆槽段较所述扁槽段远离所述腔室，所述扁槽段的尺寸为未经扩管程序的通槽的尺寸，所述圆槽段的尺寸匹配于尖锥头顶针的尺寸。
2.如权利要求1所述的均温板，其特征在于，所述凹陷为第一盖体或第二盖体通过蚀刻或冲压的方式形成。
3.如权利要求2所述的均温板，其特征在于，所述第一盖体具有一第一接合面、一第一背面，所述凹陷形成于第一接合面上。
4.如权利要求3所述的均温板，其特征在于，所述容置槽与所述流道连通，所述容置槽与所述流道通过蚀刻或冲压形成于所述第一接合面上。
5.如权利要求4所述的均温板，其特征在于，所述通槽供充填除气管插入，所述通槽凸出于所述均温板板体之外。
6.如权利要求4所述的均温板，其特征在于，所述第一背面为平面，以冲压的方式形成所述容置槽与所述流道时，第一盖体的结构不会在第一背面形成凸部。
7.如权利要求3所述的均温板，其特征在于，所述第一盖体更具有至少一供焊接剂注入的沟槽，该沟槽形成于所述第一接合面，并沿所述第一盖体的外缘的轮廓设置。
8.如权利要求7所述的均温板，其特征在于，所述第二盖体为平板，并叠设于第一盖体与第一盖体上的焊接剂。
9.如权利要求5所述的均温板，其特征在于，所述充填除气管远离通槽的一端挤扁，然后进行熔接封口。
10.如权利要求5所述的均温板，其特征在于，插入所述通槽的充填除气管的外直径小于其余部分的外直径。
11.如权利要求5所述的均温板，其特征在于，所述充填除气管插入通槽的部分与第一盖体、第二盖体焊接接合。
12.一种均温板的制作方法，其特征在于，该均温板为薄形均温片，其厚度小于0.6毫米，该制作方法包括如下步骤：
步骤1，提供一第一盖体；
步骤2，将一第二盖体接合于所述第一盖体，所述第一盖体与所述第二盖体相组接而共同围绕出一腔室及连通腔室的一通槽，在该通槽处进行一扩管程序，以于该通槽处形成一扁槽段与一圆槽段，该圆槽段较该扁槽段远离该腔室；
步骤3，插入一充填除气管于所述通槽内的该圆槽段；
步骤4，将充填除气管依序连接除气设备及注水设备进行除气与工作流体注入作业；
步骤5，注入作业完成后，将充填除气管远离通槽的一端进行熔接封口；
步骤6，对所述腔室与所述通槽的交界处通过压焊的方式进行封口操作，以形成一压合结构；
步骤7，切除第一盖体与第二盖体中设置通槽的部分，以制作出所述均温板。
13.如权利要求12所述的均温板的制作方法，其特征在于，步骤1还包括，所述第一盖体具有一第一接合面和一背对于第一接合面的第一背面，对所述第一接合面进行蚀刻或冲压形成容置槽与流道。
14.如权利要求13所述的均温板的制作方法，其特征在于，步骤1还包括，通过焊接的方式将第一盖体与第二盖体相接，并令第一盖体的容置槽、流道与第二盖体共同围绕出所述腔室及连通所述腔室的一通槽，所述通槽供充填除气管插入，所述通槽凸出于所述均温板板体之外。
15.如权利要求12或13所述的均温板的制作方法，其特征在于，步骤3还包括：将充填除气管插入通槽的圆槽段的部分与第一盖体、第二盖体进行焊接接合。
16.如权利要求12所述的均温板的制作方法，其特征在于，步骤3还包括，完成充填除气管与第一盖体、第二盖体的焊接工艺后进行退火工艺。
17.如权利要求12所述的均温板的制作方法，其特征在于，步骤5还包括，将充填除气管远离通槽的一端挤扁，然后进行所述熔接封口。
18.如权利要求13所述的均温板的制作方法，其特征在于，容置槽与流道可于同一蚀刻工艺形成，或是不同蚀刻工艺进行。
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