CN112444152A - 一种链状铜金属毛细结构及其制作方法 - Google Patents

一种链状铜金属毛细结构及其制作方法 Download PDF

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Abstract

一种链状铜金属毛细结构及其制作方法，链状铜金属毛细结构形成于第一金属片材的沟槽结构中，用以让第一金属片材与第二金属片材封合并加工后形成均温板元件。链状铜金属毛细结构包含多个微小的链状铜构件。相互连结的多个微小的链状铜构件系由氧化亚铜粉末在含氢的气氛下烧结,经还原及扩散反应所形成。其中，多个微小的链状铜构件以三维方向互相连接以形成具连贯性及多孔隙的链状铜金属毛细结构。本发明的链状铜金属毛细结构藉由微小的链状铜构件形成三维结构，进而控制孔隙大小及孔隙率，以大幅提升均温板元件中毛细结构吸水的毛细力。

Description

一种链状铜金属毛细结构及其制作方法
技术领域
本发明系关于一种链状铜金属毛细结构及其制作方法，尤指一种用于制作均温板元件中的毛细结构及其制作方法。
背景技术
科技的快速发展，所有的电子装置的外形诉求逐渐走向轻、薄、小的设计，尤其是做为移动计算(Mobile Computing)及移动通讯的薄型笔电(Notebook PC)，智慧型手机(Smartphone)，智慧型眼镜(Smartglasses)等。然而，电子通讯装置为了达到薄型化，最常面临到的问题就是散热及热管理问题。因为在越薄的装置中，能够设置散热装元件的空间就会被压缩。一般用在传统桌上型电脑及笔记型电脑上的均温板(Vapor Chamber)或微热导管(Micro Heat Pipe)，在元件的厚度上很难达到新一代移动计算及移动通讯的超薄规格要求。
对此，散热模组厂商利用制作传统均温板(vapor chamber)的原理，将微热导管的制作方式改成于上下两片铜基板蚀刻后，将具有沟槽的铜基板以沟槽在内的的方式焊接起来以形成空腔。在基板上铺置铜网(Screen mesh)或编织网(Woven mesh)经高温烧结后再将其封合、注水、抽真空等加工而制成具有毛细结构的超薄热管板(Heat Pipe Plate)，或俗称均温板(Vapor Chamber)。用此方法制作成的均温板或超薄热管板，其元件的厚度理论上可以控制在0.4mm或0.35mm之间，但对于更薄的元件厚度需求(等于或小于0.3mm)在量产制程及良率的控制上将非常困难。
均温板的空腔内含有毛细结构及工作流体，藉由真空的空腔内的工作流体，在毛细结构及内部气道中持续的进行液气二相变化循环以达到快速热传导的目的。液相的工作流体于真空腔体的吸热端(Evaporator)沸腾成为气相的工作流体，并释放出潜热(LatentHeat)。此时，于真空腔体中，由于局部压力变化而驱使气相的工作流体高速流向元件的冷凝端(Condenser)。接着，气相的工作流体于冷凝端凝结成液相的工作流体，再渗入毛细结构中。液相的工作流体再藉由真空腔体中的毛细结构靠着毛细力作用再回流至吸热端，并以此循环作动。
据此，由传热的作动原理了解，毛细结构的物理结构、亲水性及毛细力以及元件内的内部气道空间大小及真空度决定了超薄热管板或是均温板的导热效果。惟，为了改善超薄的均温板或超薄的热管板中毛细结构的毛细力(Capillary force)功能，毛细结构的厚度控制以及孔隙大小及孔隙率的精准控制仍是目前产业上极力所需要解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种链状铜金属毛细结构及其制作方法，其能克服现有技术的缺陷，有效控制孔隙大小及孔隙率，提升均温板元件中毛细结构吸水的毛细力。
为实现上述目的，本发明公开了一种链状铜金属毛细结构，形成于一第一金属片材的一沟槽结构中，用以让该第一金属片材与一第二金属片材封合并加工后形成一均温板元件，其特征在于该链状铜金属毛细结构包含：
相互连结的多个链状铜构件，由氧化亚铜粉末在含氢的气氛下烧结，经还原及扩散反应所形成；
其中，该多个链状铜构件以三维方向互相连接以形成具有连续且多孔隙的该链状铜金属毛细结构。
其中，该氧化亚铜粉末为菱形八面体结构的颗粒，平均粒径小于3微米，且在烧结过程中经还原及扩散反应形成微小的链状铜构件且平均链宽小于3微米。
其中，更包含有多个类球状铜构件分布其中，其中该多个类球状铜构件由类球状铜粉末和该氧化亚铜粉末均匀混合并经同时烧结所形成，该多个类球状铜构件形成于该多个链状铜构件之间，并藉由该多个链状铜构件彼此耦接，进而共同形成连续且多孔隙的该链状铜金属毛细结构。
其中，该类球状铜粉末以及经烧结后的该多个类球状铜构件的粒径范围介于3-53um。
其中，该氧化亚铜粉末均匀混合并分散在由一第一有机溶剂及一第一聚合物混合所形成的一第一胶体中而形成一氧化亚铜浆料，并铺置该氧化亚铜浆料于该第一金属片材的该沟槽结构中并经加热烘烤过程将该第一胶体去除。
还公开了一种链状铜金属毛细结构的制作方法，以氧化亚铜浆料进行制作，应用于制作一均温板元件中的一毛细结构，该均温板元件由具有一沟槽结构的一第一金属片材及一第二金属片材封合并加工后形成，其特征在于此方法包含有以下步骤：
提供一氧化亚铜浆料，其包含一氧化亚铜粉末及一第一胶体，该第一胶体包含有一第一有机溶剂及一第一聚合物；
铺置该氧化亚铜浆料于该第一金属片材的该沟槽结构中；
加热使该胶体中的该第一有机溶剂挥发并使该氧化亚铜浆料固化；
于含氮气环境中烘烤该固化的氧化亚铜浆料，以去除该第一胶体中的该第一聚合物；以及
于含氢的气氛下进行烧结，以使该氧化亚铜粉末还原并扩散且彼此连结形成多个链状铜构件，且该多个链状铜构件彼此以三维方向互相连接形成连续且多孔隙的一链状铜金属毛细结构。
其中，该氧化亚铜浆料更包含均匀分散的一铜粉末，而于含氢的气氛下进行烧结的步骤，进一步为：
于含氢的气氛下进行烧结，以使该氧化亚铜粉末还原并扩散且彼此连结形成多个链状铜构件，以及使该铜粉末烧结而形成多个类球状铜构件，且该多个类球状铜构件藉由该多个链状铜构件耦接彼此进而形成连续且多孔隙的该链状铜金属毛细结构。
其中，该氧化亚铜粉末的粒径小于3um，且该铜粉末的粒径范围介于3～53um之间。
其中，于铺设该氧化亚铜浆料于该第一金属片材的该沟槽结构中的步骤前，更包含以下步骤：
提供一氧化铋陶瓷浆料，其包含一氧化铋陶瓷粉末及一第二胶体，且该第二胶体包含有一第二有机溶剂及一第二聚合物；
铺置该氧化铋陶瓷浆料于该第一金属片材的该沟槽结构中；
加热以使该第二胶体中的第二有机溶剂挥发，并使该氧化铋陶瓷料固化；
于含氮气环境中，加热烘烤固化的该氧化铋陶瓷浆料，以去除该第二胶体中的该第二聚合物；以及
在含氢的气氛下进行烧结，以使该氧化铋陶瓷粉末还原并扩散以形成一铋金属薄层于该第一金属片材上。
其中，于铺设该氧化亚铜浆料于该第一金属片材的该沟槽结构中的步骤前，更包含以下步骤：
提供一氧化铋陶瓷浆料，其包含一氧化铋陶瓷粉末及一第二胶体，且该第二胶体包含有一第二有机溶剂及一第二聚合物；
铺置该氧化铋陶瓷浆料于该第一金属片材的该沟槽结构中；
加热以使该第二胶体中的该第二有机溶剂挥发，并使该氧化铋陶瓷浆料固化成一氧化铋陶瓷料；以及
在于含氢的气氛下进行烧结的步骤中，进一步为：
于含氢的气氛下进行烧结，以使该氧化亚铜粉末还原并扩散且彼此连结形成该多个链状铜构件，并进一步相互连接以形成具有连续且多孔隙的该链状铜金属毛细结构，该氧化铋陶瓷粉末经还原并扩散而形成该铋金属薄层，且该铋金属薄层位于该链状铜金属毛细结构与该第一金属片材间。
由此，本发明相较于习知薄型均温板以烧结铜网(Screen mesh)或编织网(Wovenmesh)做为毛细结构技术，由于制作铜网或编织网的铜丝线(Copper wire)直径不小于30微米(30um)，毛细结构的孔隙大小及其孔隙率受到限制，也因此毛细结构的进一步薄形化及毛细力亦受到了限制。对此，将不利于厚度仅0.3毫米(0.3mm)超薄均温板元件的制作。本发明的链状铜金属毛细结构是利用直径小于3微米(3um)的微小链状铜构件，以三维度的相互连接来形成具有连续且多孔隙的链状铜金属毛细结构。此外，本发明的链状铜金属毛细结构可藉由添加类球状铜构件来调整毛细结构的孔隙率。本发明的重点是利用在含氢的气氛下，烧结微小的氧化亚铜菱型八面体晶体粉末，藉由还原及扩散反应来形成直径小于3微米(3um)的以三维度连续且具有多孔隙的链状铜金属毛细结构。本发明更揭露藉由将氧化亚铜粉末制作成氧化亚铜浆料(Paste)的方式，进而更有利于印刷或铺置在第一金属片材的沟槽结构中，以进行加热烘烤及烧结。毛细结构的厚度可藉由浆料固含量(Solid content)及第一胶体的去除来控制。本发明的链状铜金属毛细结构进一步搭配铋金属薄层于链状铜金属毛细结构及第一金属片材之间，以提高链状铜金属毛细结构与第一金属片材间的附着力，避免于制作过程中链状铜金属毛细结构从第一金属片材上产生拨离的问题。本发明的链状铜金属毛细结构用于制作均温板元件时，可有效降低均温板元件的厚度同时保有足够的孔隙率及毛细力，更可提高产品量产时的良率。
附图说明
图1：为根据本发明的一具体实施例的链状铜金属毛细结构的示意图。
图2：为根据本发明的另一具体实施例的链状铜金属毛细结构的示意图。
图3：为根据本发明的一具体实施例的以氧化亚铜浆料制作链状铜金属毛细结构的方法的步骤流程图。
图4：为根据图3的方法制作具有链状铜金属毛细结构的均温板元件的流程示意图。
图5A、图5B及图5C：为根据本发明的一具体实施例的氧化亚铜粉末的单一粉末于烧结过程中经还原及扩散反应的结构变化示意图。
图6：为根据本发明的另一具体实施例的以氧化亚铜浆料制作链状铜金属毛细结构的方法的步骤流程图。
图7：为根据图6的以氧化亚铜浆料制作链状铜金属毛细结构的方法的流程示意图。
图8：为根据本发明的再一具体实施例的以氧化亚铜浆料制作链状铜金属毛细结构的方法的步骤流程图。
图9：为根据图8的以氧化亚铜浆料制作链状铜金属毛细结构的方法的流程示意图。
具体实施方式
为了让本发明的优点，精神与特征可以更容易且明确地了解，后续将以具体实施例并参照所附图式进行详述与讨论。值得注意的是，这些具体实施例仅为本发明代表性的具体实施例，其中所举例的特定方法、装置、条件、材质等并非用以限定本发明或对应的具体实施例。又，图中各装置仅系用于表达其相对位置且未按其实际比例绘述，合先叙明。
请参阅图1，图1为根据本发明的一具体实施例的链状铜金属毛细结构1的示意图。如图1所示，本发明的链状铜金属毛细结构1包含多个微小的链状铜构件12，用以相互连接形成具有三维度且多孔隙的链状铜金属毛细结构1。其中，多个微小的链状铜构件12系由氧化亚铜粉末(Cu2O Powder)在含氢(H2)的气氛下烧结，藉由还原及扩散反应所形成。
请参阅图2，图2为根据本发明的另一具体实施例的链状铜金属毛细结构的示意图。于图2的具体实施例中，本发明的链状铜金属毛细结构1更可包含有多个类球状铜构件11分布在多个链状铜构件12之中。其中，类球状铜构件11由类球状的铜粉末(Cu Powder)(图中未示)在含氢(H2)的气氛下与均匀混合的氧化亚铜粉末(Cu2O Powder)一同烧结所形成。类球状铜构件11可藉由多个链状铜构件12耦接其他类球状铜构件11，进而共同形成多孔隙的毛细结构1。于此实施例中，链状铜构件12的平均链宽直径小于3um，且类球状铜构件11的粒径范围介于3～53um。其中，类球状铜构件11由粒径范围介于3～53um的类球状铜粉末经烧结所形成，并连结链状铜构件12。在具体实施例中，于链状铜金属毛细结构1中，链状铜构件12的含量远多于类球状铜构件11的含量。
请参阅图3，图3为根据本发明的一具体实施例的以氧化亚铜浆料2制作链状铜金属毛细结构1的方法的步骤流程图。如图3的实施例中，本发明的以氧化亚铜浆料2制作链状铜金属毛细结构1的方法包含以下步骤：步骤S1：提供氧化亚铜浆料，其包含氧化亚铜粉末及第一胶体，第一胶体包含有第一有机溶剂及第一聚合物；步骤S2：铺置氧化亚铜浆料于第一金属片材的沟槽结构中；步骤S3：加热使第一有机溶剂挥发，使氧化亚铜浆料固化；步骤S4：于氮气环境中，加热烘烤氧化亚铜浆料，以去除第一聚合物；步骤S5：于含氢的气氛下进行烧结，以使氧化亚铜粉末还原且扩散形成链状铜构件，且多个链状铜构件彼此耦接进而形成以三维度连续且具有多孔隙的毛细结构。
于另一具体实施例中，氧化亚铜浆料中更包含有铜粉末掺杂其中，而于步骤S5中，更包含铜粉末经烧结所形成的多个类球状铜构件，并藉由多个链状铜构件耦接彼此，以形成毛细结构。请一并参阅图3及图4，图4为根据图3的方法制作具有链状铜金属毛细结构1的均温板元件的流程示意图。如图4的流程示意图，系将图3的方法以钢版印刷的制程来制作具有链状铜金属毛细结构1的均温板元件5。其中，均温板元件5系由第一金属片材51及第二金属片材52封合并加工后形成。加工(Processing)是指在第一金属片材51及第二金属片材52封合后的构件中注入工作流体并抽真空等制作均温板元件5的后制程。本发明的方法中的铺设方式可为利用具有与沟槽结构511的相对应孔洞的钢板41进行铺设。如图4所示，首先，钢板41上设置有多个孔洞，多个孔洞对应着第一金属片材51上需要形成链状铜金属毛细结构1的沟槽结构511。将钢板41放置在第一金属片材51上。接着，使用刮刀42以钢版印刷的方式刮动氧化亚铜浆料2。此时，氧化亚铜浆料2会穿过钢板41上的孔洞，进而被铺置至第一金属片材51的沟槽结构511内。铺置完成后，将含有氧化亚铜浆料2的第一金属片材51进行不同温度的加热、烘烤及烧结。在另一具体实施例中亦可免除掉钢版41，而直接将氧化亚铜浆料2以刮刀42印刷以铺置在第一金属片材51的沟槽结构511内。
请参阅图2、图5A、图5B及图5C，图5A、图5B及图5C为根据本发明的一具体实施例的氧化亚铜粉末21的单一粉末于烧结过程中经还原及扩散反应的结构变化示意图。如图5A所示，氧化亚铜粉末21为呈菱型八面体结构的颗粒，平均粒径小于3微米(3um)。菱型八面体结构的氧化亚铜粉末21经还原烧结过程后，氧化亚铜粉末21(如图5A所示)和氢气反应而还原成铜，铜原子延着菱型结构双边的尖端进行扩散延伸而形成了长条链状的链状铜构件(如图5C所示)。链状铜构件的链宽则小于3微米(3um)，链状铜构件也是相互连结在一起而形成立体网状的链状铜金属毛细结构。
在此，可以了解的是，当氧化亚铜浆料2中的第一有机溶剂及第一聚合物被去除后，原氧化亚铜浆料2在第一金属片材51的沟槽结构511中的体积将会缩小，而体积缩小的比率可以由氧化亚铜浆料2中的氧化亚铜粉末的固含量(SolidContent)来进行调整，并由沟槽结构的深度来决定烧结后链状铜金属毛细结构1的厚度。因此，基本上均温板元件5中，链状铜金属毛细结构1的厚度以及气室高度是由氧化亚铜浆料21的固含量以及第一金属片材51的沟槽结构511的深度来决定。
在本发明中，氧化亚铜浆料2中的氧化亚铜粉末的晶体颗粒及其固含量扮演着在第一金属片材51的沟槽结构511中形成以三维度连续且具有多孔隙的链状铜金属毛细结构1的重要角色。氧化亚铜浆料2中的第一胶体则扮演着在制造及形成链状铜金属毛细结构的中介角色。第一胶体让氧化亚铜粉末以及掺杂的类球状铜粉末能够均匀的悬浮并分散在氧化亚铜浆料之中，并有利于在制造工艺上简便并有效率的将氧化亚铜粉末或掺杂有类球状铜粉末的氧化亚铜粉末以三维的结构铺置在第一金属片材51的沟槽结构511中而进行烧结。
在一具体实施倒中，氧化亚铜粉末21的平均粒径小于3um，且铜粉末的平均粒径范围介于3-53um之间。为了提高链状铜金属毛细结构1与第一金属片材51的附着性，本发明的制作方法中更包含制作提高附着性的铋金属薄层31。请参阅图6及图7，图6为根据本发明的另一具体实施例的以氧化亚铜浆料2制作链状铜金属毛细结构1的方法的步骤流程图，图7为根据图6的以氧化亚铜浆料2制作毛细结构1的方法的流程示意图。如图6及图7的实施例中，于步骤S2前，更包含以下步骤：步骤S61：提供氧化铋陶瓷浆料3，其包含氧化铋陶瓷粉末及第二胶体(Colloid)，且第二胶体具有第二有机溶剂及第二聚合物；步骤S62：铺置氧化铋陶瓷浆料3于第一金属片材51的沟槽结构511中；步骤S63：加热以使第二胶体中的第二有机溶剂挥发，以使氧化铋陶瓷浆料3固化成固化的氧化铋陶瓷浆料32；步骤S64：于氮气环境中，加热烘烤固化的氧化铋陶瓷浆料32，以使第二胶体中的第二聚合物被烧尽去除；步骤S65：在含氢的气氛下进行烧结，以使氧化铋陶瓷粉末还原以形成铋金属薄层31形成于第一金属片材51的沟槽结构511表面上。
于另一具体实施例中，请参阅图8及图9。图8为根据本发明的再一具体实施例的以氧化亚铜浆料2制作链状铜金属毛细结构1的方法的步骤流程图，图9为根据图8的以氧化亚铜浆料2制作链状铜金属毛细结构1的方法的流程示意图。图8的实施例与图6的实施例大致相同，相同的部分在此将不再加以赘述。两者不同之处在于，步骤S63将氧化铋陶瓷浆料3加热固化后，即进行步骤S2及步骤S3以将氧化亚铜浆料2固化于固化的氧化铋陶瓷浆料32之上。接着，同时进行步骤S4及步骤S64，以及同时进行步骤S5及步骤S65，进而减化步骤以及花费的人力、时间以及加热所花费的能源。于一具体实施例中，氧化铋粉末的粒径仅有1～2微米，且氧化铋陶瓷浆料3的固含量非常低，这使得在含氢气氛下还原烧结后的铋金属扩散形成仅有1～2微米薄的铋金属薄层31，强化了链状铜金属毛细结构1与第一金属片材51的沟槽结构511表面上的粘着力，使得链状铜金属毛细结构1不产生拨离现象。
于一具体实施例中，氧化铋陶瓷浆料3中的第二有机溶剂与氧化亚铜浆料2中的第一有机溶剂为相同成份；氧化铋陶瓷浆料3中的第二聚合物与氧化亚铜浆料2中的第一聚合物为相同成份。
于一具体实施例中，氧化铋为三氧化二铋(Bi2O3)，其为一种无机化合物，并经常用作电子陶瓷粉体材料。当于步骤S63时，氧化铋陶瓷浆料3因加热固化，而与第一金属片材51黏合。因此当于步骤S65同时将氧化亚铜浆料2与固化的氧化铋陶瓷料32加热至烧结，经氧化还原反应，氧化铋粉末形成铋金属薄层31而介于第一金属片材51与链状铜金属毛细结构1间。藉此，除了增加链状铜金属毛细结构1与第一金属片材51间的附着强度，也缓和了链状铜金属毛细结构1于高温烧结期间发生变形的状况。另外，于步骤S2铺设氧化亚铜浆料2时，因氧化亚铜浆料2为流体，会部分渗入铺设于氧化亚铜浆料2下方的固化的氧化铋陶瓷浆料32中，进而于步骤S5及步骤S65时，由混合氧化亚铜粉末与铜粉末烧结而成的链状铜金属毛细结构1，以及由氧化铋陶瓷粉末烧结经还原反应而成的铋金属薄层31将会紧密接合。
本发明利用印刷铺置氧化亚铜浆料2或掺杂有铜粉未的氧化亚铜浆料2于第一金属片材51的沟槽结构511中，并进行加热及烘烤，将氧化亚铜浆料2中的第一胶体去除，然后再将氧化亚铜粉末或掺杂有铜粉未的氧化亚铜粉末进行烧结。藉由在含氢气氛中的还原及扩散反应来形成具三维连续、且多孔隙的链状铜金属毛细结构1。此制程和现有利用铜网或编织网烧结来制作的毛细结构比较，亦可省去烧结时所需的压合铜网或编织网的模具以及模具压合工艺，进而节省大量模具材料及人工成本。
藉由以上较佳具体实施例的详述，系希望能更加清楚描述本发明的特征与精神，而并非以上述所揭露的较佳具体实施例来对本发明的范畴加以限制。相反地，其目的是希望能涵盖各种改变及具相等性的安排于本发明所欲申请的专利范围的范畴内。因此，本发明所申请的专利范围的范畴应该根据上述的说明作最宽广的解释，以致使其涵盖所有可能的改变以及具相等性的安排。

Claims (10)

1.一种链状铜金属毛细结构，形成于一第一金属片材的一沟槽结构中，用以让该第一金属片材与一第二金属片材封合并加工后形成一均温板元件，其特征在于该链状铜金属毛细结构包含：
相互连结的多个链状铜构件，由氧化亚铜粉末在含氢的气氛下烧结，经还原及扩散反应所形成；
其中，该多个链状铜构件以三维方向互相连接以形成具有连续且多孔隙的该链状铜金属毛细结构。
2.如权利要求1所述的链状铜金属毛细结构，其特征在于，该氧化亚铜粉末为菱形八面体结构的颗粒，平均粒径小于3微米，且在烧结过程中经还原及扩散反应形成微小的链状铜构件且平均链宽小于3微米。
3.如权利要求1所述的链状铜金属毛细结构，其特征在于，更包含有多个类球状铜构件分布其中，其中该多个类球状铜构件由类球状铜粉末和该氧化亚铜粉末均匀混合并经同时烧结所形成，该多个类球状铜构件形成于该多个链状铜构件之间，并藉由该多个链状铜构件彼此耦接，进而共同形成连续且多孔隙的该链状铜金属毛细结构。
4.如权利要求3所述的链状铜金属毛细结构，其特征在于，该类球状铜粉末以及经烧结后的该多个类球状铜构件的粒径范围介于3-53um。
5.如权利要求1所述的链状铜金属毛细结构，其特征在于，该氧化亚铜粉末均匀混合并分散在由一第一有机溶剂及一第一聚合物混合所形成的一第一胶体中而形成一氧化亚铜浆料，并铺置该氧化亚铜浆料于该第一金属片材的该沟槽结构中并经加热烘烤过程将该第一胶体去除。
6.一种链状铜金属毛细结构的制作方法，应用于制作一均温板元件中的一毛细结构，该均温板元件由具有一沟槽结构的一第一金属片材及一第二金属片材封合并加工后形成，其特征在于此方法包含有以下步骤：
提供一氧化亚铜浆料，其包含一氧化亚铜粉末及一第一胶体，该第一胶体包含有一第一有机溶剂及一第一聚合物；
铺置该氧化亚铜浆料于该第一金属片材的该沟槽结构中；
加热使该胶体中的该第一有机溶剂挥发并使该氧化亚铜浆料固化；
于含氮气环境中烘烤该固化的氧化亚铜浆料，以去除该第一胶体中的该第一聚合物；以及
于含氢的气氛下进行烧结，以使该氧化亚铜粉末还原并扩散且彼此连结形成多个链状铜构件，且该多个链状铜构件彼此以三维方向互相连接形成连续且多孔隙的一链状铜金属毛细结构。
7.如权利要求6所述的链状铜金属毛细结构的制作方法，其特征在于，该氧化亚铜浆料更包含均匀分散的一铜粉末，而于含氢的气氛下进行烧结的步骤，进一步为：
于含氢的气氛下进行烧结，以使该氧化亚铜粉末还原并扩散且彼此连结形成多个链状铜构件，以及使该铜粉末烧结而形成多个类球状铜构件，且该多个类球状铜构件藉由该多个链状铜构件耦接彼此进而形成连续且多孔隙的该链状铜金属毛细结构。
8.如权利要求7所述的链状铜金属毛细结构的制作方法，其特征在于，该氧化亚铜粉末的粒径小于3um，且该铜粉末的粒径范围介于3～53um之间。
9.如权利要求6所述的链状铜金属毛细结构的制作方法，其特征在于，于铺设该氧化亚铜浆料于该第一金属片材的该沟槽结构中的步骤前，更包含以下步骤：
提供一氧化铋陶瓷浆料，其包含一氧化铋陶瓷粉末及一第二胶体，且该第二胶体包含有一第二有机溶剂及一第二聚合物；
铺置该氧化铋陶瓷浆料于该第一金属片材的该沟槽结构中；
加热以使该第二胶体中的第二有机溶剂挥发，并使该氧化铋陶瓷料固化；
于含氮气环境中，加热烘烤固化的该氧化铋陶瓷浆料，以去除该第二胶体中的该第二聚合物；以及
在含氢的气氛下进行烧结，以使该氧化铋陶瓷粉末还原并扩散以形成一铋金属薄层于该第一金属片材上。
10.如权利要求6所述的链状铜金属毛细结构的制作方法，其特征在于，于铺设该氧化亚铜浆料于该第一金属片材的该沟槽结构中的步骤前，更包含以下步骤：
提供一氧化铋陶瓷浆料，其包含一氧化铋陶瓷粉末及一第二胶体，且该第二胶体包含有一第二有机溶剂及一第二聚合物；
铺置该氧化铋陶瓷浆料于该第一金属片材的该沟槽结构中；
加热以使该第二胶体中的该第二有机溶剂挥发，并使该氧化铋陶瓷浆料固化成一氧化铋陶瓷料；以及
在于含氢的气氛下进行烧结的步骤中，进一步为：
于含氢的气氛下进行烧结，以使该氧化亚铜粉末还原并扩散且彼此连结形成该多个链状铜构件，并进一步相互连接以形成具有连续且多孔隙的该链状铜金属毛细结构，该氧化铋陶瓷粉末经还原并扩散而形成该铋金属薄层，且该铋金属薄层位于该链状铜金属毛细结构与该第一金属片材间。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024011715A1 (zh) * 2022-07-11 2024-01-18 瑞泰精密科技(沭阳)有限公司 用于制备毛细结构的浆料及制备方法

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI783488B (zh) * 2021-05-19 2022-11-11 大陸商廣州力及熱管理科技有限公司 具有船型多孔隙毛細結構之管形元件及熱導管元件之製造方法
CN115468445A (zh) * 2021-06-10 2022-12-13 广州力及热管理科技有限公司 超薄型均温板元件结构及其制造方法

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5163303A (en) * 1974-07-19 1976-06-01 Tokico Ltd Netsudenpansochino seizohoho
JPS6123706A (ja) * 1984-07-11 1986-02-01 Sanyo Electric Co Ltd 電池用焼結基板の製造方法
CN1326833A (zh) * 2000-03-29 2001-12-19 奥斯兰姆施尔凡尼亚公司 Mo－Cu复合粉末
CN1920467A (zh) * 2005-08-26 2007-02-28 富准精密工业(深圳)有限公司 烧结式热导管之制造方法
JP2007056302A (ja) * 2005-08-24 2007-03-08 Fujikura Ltd ヒートパイプの焼結ウイック層の製造方法
TW200738375A (en) * 2006-03-02 2007-10-16 Scm Metal Products Inc Low cost bronze powder for high performance bearings
TW200930480A (en) * 2008-01-14 2009-07-16 Univ Nat Taiwan Science Tech Method of fabricating porous metal nets
CN102441381A (zh) * 2011-10-28 2012-05-09 昆山德泰新材料科技有限公司 一种用氧化铜粉生产的催化剂及其制造方法
CN102576584A (zh) * 2009-10-23 2012-07-11 国立大学法人京都大学 使用铜类纳米颗粒高浓度分散液的导体膜及其制造方法
CN106457390A (zh) * 2014-06-16 2017-02-22 材料概念有限公司 铜糊剂的烧成方法
CN108136504A (zh) * 2016-01-27 2018-06-08 三菱综合材料株式会社 铜部件接合体的制造方法

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2817199B2 (ja) * 1989-05-25 1998-10-27 三菱マテリアル株式会社 高臨界電流密度を有するＢ▲ｉ▼系超伝導酸化物焼結体の製造法
JP2000054159A (ja) * 1998-08-07 2000-02-22 Hitachi Chem Co Ltd 伝熱材及び伝熱体並びに伝熱材の製造方法及び伝熱体の製造方法
US6994152B2 (en) * 2003-06-26 2006-02-07 Thermal Corp. Brazed wick for a heat transfer device
FI120050B (fi) * 2004-06-03 2009-06-15 Luvata Oy Menetelmä metallioksidipulverin pelkistämiseksi ja liittämiseksi lämmönsiirtopintaan ja lämmönsiirtopinta
CN100417908C (zh) * 2005-09-16 2008-09-10 富准精密工业(深圳)有限公司 热管、烧结成型该热管毛细结构的粉体及方法
CN110567303A (zh) * 2013-07-08 2019-12-13 奇鋐科技股份有限公司 具有凸部的均温板结构及其制造方法
CN104776740A (zh) * 2014-01-14 2015-07-15 江苏格业新材料科技有限公司 一种铜粉和氧化铜粉复合制备高效微型热管的方法
KR101508877B1 (ko) * 2014-04-14 2015-04-07 김흥배 모세관력을 가지는 구조물이 형성된 베이퍼 챔버
TWI582368B (zh) * 2015-04-01 2017-05-11 Multiple heat pipe loop and its manufacturing method
CN108069725B (zh) * 2016-11-09 2021-05-18 中国科学院金属研究所 一种中空泡沫材料及其制备方法和应用
CN107588672A (zh) * 2017-10-12 2018-01-16 锘威科技(深圳)有限公司 一种均温板结构及其制造方法
JP2019086259A (ja) * 2017-11-09 2019-06-06 三菱マテリアル株式会社 気化部材用銅多孔質体、沸騰冷却器、及び、ヒートパイプ

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5163303A (en) * 1974-07-19 1976-06-01 Tokico Ltd Netsudenpansochino seizohoho
JPS6123706A (ja) * 1984-07-11 1986-02-01 Sanyo Electric Co Ltd 電池用焼結基板の製造方法
CN1326833A (zh) * 2000-03-29 2001-12-19 奥斯兰姆施尔凡尼亚公司 Mo－Cu复合粉末
JP2007056302A (ja) * 2005-08-24 2007-03-08 Fujikura Ltd ヒートパイプの焼結ウイック層の製造方法
CN1920467A (zh) * 2005-08-26 2007-02-28 富准精密工业(深圳)有限公司 烧结式热导管之制造方法
TW200738375A (en) * 2006-03-02 2007-10-16 Scm Metal Products Inc Low cost bronze powder for high performance bearings
TW200930480A (en) * 2008-01-14 2009-07-16 Univ Nat Taiwan Science Tech Method of fabricating porous metal nets
CN102576584A (zh) * 2009-10-23 2012-07-11 国立大学法人京都大学 使用铜类纳米颗粒高浓度分散液的导体膜及其制造方法
CN102441381A (zh) * 2011-10-28 2012-05-09 昆山德泰新材料科技有限公司 一种用氧化铜粉生产的催化剂及其制造方法
CN106457390A (zh) * 2014-06-16 2017-02-22 材料概念有限公司 铜糊剂的烧成方法
CN108136504A (zh) * 2016-01-27 2018-06-08 三菱综合材料株式会社 铜部件接合体的制造方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024011715A1 (zh) * 2022-07-11 2024-01-18 瑞泰精密科技(沭阳)有限公司 用于制备毛细结构的浆料及制备方法

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WO2021042945A1 (zh) 2021-03-11
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