CN113557405A - 薄形散热设备及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种薄形散热设备及其制造方法,本发明的设备主要包括具有封闭腔体的中空主体、以及填充于封闭腔体内的工作流体。其中,封闭腔体包括第一流体通道、及第二流体通道,而该两个流体通道沿着中空主体的长度方向延伸,并于中空主体的宽度方向上并排配置且彼此连通,且该两个流体通道间构成连通的端面的高度小于等于0.1mm。据此,本发明提供一种全新型态的毛细结构,大幅缩小整体厚度,提升传热功率,又可有效降低成本,且可靠度高、使用寿命长;另外本发明所提供的制造方法过程相当简单、良率高,且制造成本相当低廉,适合大量生产。

Description

薄形散热设备及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种薄形散热设备及其制造方法,尤其涉及一种适用于便携式电子设备的薄形散热设备及其制造方法。
背景技术
随着便携式电子设备的运算能力不断地提升,对于散热的需求也显得日益重要。再加上,便携式电子设备的体积不断地朝向轻薄短小的趋势,这无疑是限制了散热设备的配置空间。
在现有技术中已开发有针对便携式电子设备的散热组件,例如美国专利公告第US9565786号『薄片状散热管及具备薄片状散热管的电子设备(Sheet-like heat pipe,andelectronic device provided with same)』。然而,如上述现有技术中所载,传统热管的内部仍然避免不了必须设置毛细结构来供冷凝后的工作流体回流,而常见的毛细结构包括网眼、纤维体、烧结粉末体、或微沟槽等。
再者,热管中的毛细结构不仅增加了制造成本,且制造工序也相当复杂,例如为了固定网眼、纤维体、或烧结粉末体等毛细结构,必须加热黏着或烧结,而衍生退火工序,进而改变了材料特性,影响到可靠度。另一方面,如果采用维沟槽,又必须进行蚀刻。
此外,热管中的毛细结构也必须具备相当体积,才可供足够的工作流体作汽液循环。如此一来,导致热管的整体厚度受限,无法再降低厚度,且间接地影响到电子设备的厚度。
另一方面,传统采用沟槽形式的热管,因为沟槽的开口都与外壁垂直,故沟槽的宽度或深度必然受限于管壁厚度,不可能太深,导致沟槽内的含水量受限。然而,热管的传热功率又完全仰赖沟槽内的含水量多少,如此将导致传热功率受限,无法再有效提升。而且,传统沟槽形式的热管因其本身结构的关系,也无法朝薄形化发展。
整体而言,上述原因正是热管无法普及应用于现有的便携式电子设备的主要原因,也为目前产业界所迫切解决的问题。
发明内容
本发明的主要目的是在提供一种薄形散热设备,提供一种全新型态的毛细结构,大幅缩小整体厚度,提升传热功率,又可有效降低成本,且可靠度高、使用寿命长。
本发明的另一目的是在提供一种薄形散热设备的制造方法,其过程相当简单、良率高,且制造成本相当低廉,适合大量生产。
为达成上述目的,本发明一种薄形散热设备,主要包括中空主体、以及工作流体;中空主体内部设置有封闭腔体,而工作流体填充于中空主体的封闭腔体内。其中,封闭腔体包括至少一个第一流体通道、及至少一个第二流体通道,而第一流体通道和第二流体通道沿着中空主体的长度方向延伸且彼此连通,第一流体通道和该第二流体通道间构成连通的端面的高度小于等于0.1mm,第一流体通道和第二流体通道在中空主体的宽度方向上并排配置。
承上,本发明的薄形散热设备借由开口高度小于等于0.1mm的第一流体通道的设置,取代现有热管以网眼、纤维体、或烧结粉末体的毛细结构,而构成新型态的毛细构造,可让冷凝后的工作流体流通。另一方面,第一流体通道和第二流体通道在中空主体的宽度方向上并排配置,借此降低厚度,可让设备变的更薄。据此,本发明的薄形散热设备的构造相当简单、可靠,成本相当低廉,且散热效率也佳。
优选的是,第二流体通道的高度为大于0.1mm,而第一流体通道的宽度是高度的至少两倍,优选为至少三倍,更优选为五倍以上,借此第一流体通道可以提供足够的毛细作用空间,以供足量的冷凝液回流。也就是说,因为本发明的第一流体信道的宽度是跟设备的宽度方向平行,故在不增加厚度的前提之下,第一流体通道的宽度可任意调配或延伸,即工作流体的含量可视实际需求增减,来提高导热功率。
而且,在本发明的其它实施形态中,本发明的薄形散热设备的封闭腔体的剖面也可呈T形,而第二流体通道的相对应两侧可各配置一第一流体通道,借以又可增加冷凝后的工作流体的回流空间和含量,以更提升散热效率。
为达成上述目的,本发明一种薄形散热设备主要包括中空主体、以及工作流体;中空主体内部设置有封闭腔体,而工作流体填充于中空主体的封闭腔体内。其中,封闭腔体包括多个导热通道,每个导热通道包括至少一个第一流体通道、及至少一个第二流体通道;而第一流体通道和第二流体通道沿着中空主体的长度方向延伸并彼此连通,且第一流体通道和第二流体通道间构成连通的端面的高度小于等于0.1mm,并且第一流体通道和第二流体通道在中空主体的宽度方向上并排配置。
据此,本发明的薄形散热设备也可为具备多导热通道的散热板,其可提供大面积的传热和散热,而厚度却又可维持于相当薄。而且,封闭腔体更可包括第一汇流部、及第二汇流部,而多个导热通道的两端可分别连通至第一汇流部、及第二汇流部,故第一汇流部、及第二汇流部可提供汽、液状态的工作流体汇流,而可达成整个散热设备均温的功效。
为达成前述目的,本发明一种薄形散热设备的制造方法,包括以下步骤:(A)提供一端具有通孔的中空主体、上模、及下模:(B)将中空主体置于上模与下模之间;(C)压合上模与下模;(D)分离上模与下模;以及(E)注入工作流体,并对中空主体进行脱气后,封闭通孔而形成封闭腔体。其中,封闭腔体包括至少一个第一流体通道、及至少一个第二流体通道;第一流体信道和第二流体通道沿着中空主体的长度方向延伸并彼此连通,第一流体通道和第二流体通道间构成连通的端面的高度小于等于0.1mm。
据此,本发明所提供的上述制造方法相当简单,只需通过冲模的机械加工方式即可,无需经过蚀刻或烧结,更无需额外工序来形成现有毛细结构,且只需要一个步骤即可一次成形第一、及第二流体通道,确实是极富创新和巧思的制造方法。
另外,上述的制造方法的步骤(A)中,可更提供内置模具;而在步骤(B)中,内置模具可通过通孔穿设于中空主体;且在步骤(D)中,移除内置模具。第二流体通道是内置模具所形成的区域。也就是说,本发明所提供的上述方法中,也可另外通过内置模具来成形第二流体通道,但本发明并不以此为限。在无内置模具的情况下,也可实施本发明的方法,而达成本发明的目的。
为达成前述目的,本发明的一种薄形散热设备的另一种制造方法包括以下步骤:(A)提供中空主体、上模、及下模:而中空主体内部设置有封闭腔体,并填充有工作流体;(B)将中空主体置于上模与下模之间;(C)压合上模与下模;以及(D)分离上模与下模,并使封闭腔体形成至少一个第一流体通道、及至少一个第二流体通道,第一流体通道和第二流体通道沿着中空主体的长度方向延伸并彼此连通,第一流体通道和第二流体通道间构成连通的端面的高度小于等于0.1mm。
也就是说,本发明所提供的上述制造方法更为简便,只需要把已经填充工作流体、脱气并封闭后的散热设备(例如热管)直接置入模具中,再加压冲模后就可直接形成;其中,本发明所提供的这个方法是直接以工作流体来取代前列的制造方法中所提出的内置模具,因为工作流体具有强大的支撑力,特别是受热蒸发而体积膨胀之后。
再者,于本发明所提供的上述制造方法中,上模、及下模中至少一者具有至少一个凸部、及至少一个槽部,而凸部用于形成第一流体通道,槽部则用于形成第二流体通道。另外,于步骤(A)中,上模、及下模预先加热至特定温度,并传导而加热散热设备来使工作流体蒸发,以使其产生蒸汽来形成支撑力。
为达成前述目的,本发明的一种薄形散热设备的又一种制造方法,包括以下步骤:(A)提供第一基板、及第二基板:第一基板、及第二基板中至少一者的表面上设置有多个长凸部;(B)接合第一基板、及第二基板,且第一基板、及第二基板的两相对应面间构成容腔;以及(C)对容腔注入工作流体并脱气后,封闭该容腔而形成封闭腔体;其中,第一基板、及第二基板的两相对应面与多个长凸部限定出多个导热通道,每个导热通道包括至少一个第一流体通道、及至少一个第二流体通道;第一流体信道和第二流体通道彼此连通,第一流体通道和第二流体通道间构成连通的端面的高度小于等于0.1mm。
据此,本发明所提供的上述制造方法更适用于制造板状的薄形散热设备,上述方法中主要利用两基板接合并构成容腔,且多个长凸部在容腔中分隔出多个导热通道,并在每个导热通道中同时形成第一流体通道和第二流体通道。特别一提的是,前述0.1mm的高度只是大约值,略高于0.1mm或略低于0.1mm应视为合理的均等范围。
优选地,本发明的上述制造方法中,多个长凸部可通过冲模、化学蚀刻、放电加工、或其它等效的加工成形方法成形,例如3D打印、PVD、CVD、或甚至铣削等机械加工。此外,每个长凸部可包括凸台、及凸肋,凸肋可迭设于凸台上,凸肋可用于与第二基板接合,且第二基板与凸台间构成第一流体通道。另外,第二基板的表面上可还包括多个间隔凸块;而多个间隔凸块可用于与多个长凸部接合并间隔出多个导热通道。
附图说明
图1是本发明的薄形散热设备的一个优选实施例的立体图。
图2是本发明的薄形散热设备的一个优选实施例的剖面图。
图3A至图3B是本发明的制造方法的第一实施例中各步骤示意图。
图4A至图4B是本发明的制造方法的第二实施例中各步骤示意图。
图5是本发明的制造方法的第三实施例的剖面示意图。
图6是本发明的制造方法的第四实施例的剖面示意图。
图7是本发明的制造方法的第五实施例所制成的局部剖面立体图。
图8A是本发明的薄形散热设备的另一个优选实施例的剖面图。
图8B是本发明的薄形散热设备的再一个优选实施例的剖面图。
图8C是本发明的薄形散热设备的又一个优选实施例的剖面图。
具体实施方式
本发明的薄形散热设备及其制造方法在本实施例中被详细描述之前,要特别注意的是,以下的说明中,类似的组件将以相同的附图标记来表示。再者,本发明的附图仅作为示意说明,其未必按比例绘制,且所有细节也未必全部呈现于附图中。
请先参阅图1、及图2,图1是本发明的薄形散热设备的一个优选实施例的立体图,图2是本发明的薄形散热设备的一个优选实施例的剖面图。如图中所示,本实施例的薄形散热设备1主要包括中空主体2、及工作流体Fw,中空主体2内部设置有封闭腔体20,而封闭腔体20内填充该工作流体Fw。
再者,封闭腔体20的剖面是呈T形,其包括两个第一流体通道21、及第二流体通道22,第一流体通道21和第二流体通道22都沿着中空主体2的长度方向(如图中所示的Y轴向)延伸且彼此连通,而第一流体通道21与第二流体通道22是在中空主体2的宽度方向(如图中所示的X轴向)上并排配置,且两个第一流体信道21是配置于第二流体通道22的相对应两侧。
另外,在本实施例中,散热设备整体的高度(厚度)为0.4mm,每个壁厚均为0.1mm,而第一流体通道21的高度h1也是0.1mm,且第一流体通道21和该第二流体通道22间构成连通的端面210的高度同样为0.1mm,另外,第二流体通道22的高度h2(如图中所示的Z轴向)则为0.2mm。然而,根据实际的验证结果,当通道的开口(端面210)高度小于0.1mm时就可产生毛细作用,即第一流体通道21充当了液体流通用的毛细结构,而可省去现有以网眼、纤维体、或烧结粉末体等毛细结构。当然,第一流体通道21随着高度h1的降低,毛细现象则更为明显,而在本发明的其它实施例中采用了高度h1为0.05mm的第一流体通道21,此体现了相当优异的汽液循环作用。
更进一步说明,为达成绝佳的汽液循环效率,第一流体通道21、及第二流体通道22的宽度(X轴向)可以任意调配。在本实施例中,第二流体通道22的宽度W2设计为3mm,两侧的第一流体通道21的宽度W1均为0.5mm,而整体长度为100mm。根据这样的设计,对于3W~4W的发热体将具有绝佳的热传递和散热效果,当然根据不同的需求可以改变上述规格数据或并排设置多个薄形散热设备1。
接着说明本发明的薄形散热设备1的制造方法,以下将提供六种不同制造方法。请先参阅图3A至图3B,其是本发明的制造方法的第一实施例中各步骤示意图。首先,准备一端具有通孔的中空主体2、内置模具3、上模41、及下模42;其中,于此阶段的中空主体2是一端通孔、一端封闭的盲管。再者,将中空主体2置于上模41与下模42之间,而内置模具3通过通孔穿设于中空主体2内,即如图3A所示。
接着,如图3B所示,施力压合上模41与下模42,即冲模加工使中空主体2随上模41与下模42塑形,而形成第一流体通道21、及第二流体通道22;其中,第二流体通道22是内置模具3所形成的区域。接下来,分离上模41与下模42,并移除内置模具3。最后,注入工作流体Fw,并对中空主体2进行脱气,例如以加热或真空吸引或者是该等组合等的手段进行脱气后,再以铆接或焊接等手段封闭通孔而形成封闭腔体20。
需要特别说明的是,本实施例的内置模具3并非为必要构件,也可省略该模具;即直接通过上模41与下模42的设计,同时成形第一流体通道21和第二流体通道22也是可行的。
另外,关于第二实施例的制造方法请参阅图4A、及图4B,图4A至图4B是本发明的制造方法的第二实施例中各步骤示意图。本实施例是直接采用已经抽真空并填充工作流体Fw而封闭通孔的中空主体2来冲模成形,而且省去内置模具3。进一步说明,上模41、及下模42先经过预先加热至特定温度,故当上模41、及下模42接触中空主体2时,上模41、及下模42将通过中空主体2加热工作流体Fw,使其汽化形成蒸汽而膨胀。
据此,如图4B所示,当施力压合上模41与下模42时,工作流体Fw的蒸汽将构成相当良好的支撑,而撑开中空主体2使其随着模具塑形。其中,本实施例的下模42具有两个凸部43、及一个槽部44,两个凸部43分设于槽部44的相对应两侧;然而,凸部43用于形成第一流体通道21,而槽部44则用于形成第二流体通道22。
事实上,本发明不仅可运用于如上述实施例中所述长条形的薄形散热设备,本发明也可运用于薄板型的散热设备。以下三个实施例即可用于制造薄板型的散热设备。
请参阅图5,图5是本发明的制造方法的第三实施例的剖面示意图。首先,提供第一基板51、及第二基板52:而第一基板51已预先冲模加工形成多个长凸部511。其中,每个长凸部511包括凸台512、及凸肋513,而凸肋513是迭设于凸台512上,即构成阶梯状。
接着,接合第一基板51、及第二基板52,而凸肋513便用于与第二基板52接合。然而,两者接合后,第一基板51、及第二基板52的两相对应面间构成容腔50。接着,对容腔50注入工作流体并脱气后,又封闭容腔50而形成封闭腔体20,便完成制造工序。
然而,如图5中所示,凸肋513不仅用于与第二基板52接合而已,同时也分隔并限定出多个导热通道53。更重要的是,凸肋513的侧表面、凸台512外表面、以及第二基板52的部分表面共同定义出该第一流体通道21。
据此,本实施例的优势相当明显,只要通过对基板一次冲压成形多个长凸部511,再接合另一个平面基板,并灌注工作流体、脱气、及密封后,即可完成本发明的平板型态的薄形散热设备。
请再参阅图6,图6是本发明的制造方法的第四实施例的剖面示意图。本实施例与上述第三实施例的差异仅在于,本实施例的第一基板51的表面上冲模形成多个长凸部511,而在第二基板52的表面上同样冲模形成多个间隔凸块521。然而,当第一基板51和第二基板52相互接合时,多个间隔凸块521分别接合多个长凸部511。换句话说,本实施例的长凸部511等同于第三实施例的凸台512,而本实施例的间隔凸块521则等同于第三实施例的凸肋513,也就是,本实施例只是将第三实施例的长凸部511分成两部分成形。
请再参阅图7,图7是本发明的制造方法的第五实施例所制成的局部剖面立体图。本实施例与第三实施例结构特征大部分相似,仅是制造方法不同,本实施例采用蚀刻制成,即对第一基板51进行蚀刻以形成长凸部511。此外,本发明的制造方法不仅可利用上述实施例中所提及的冲模加工、或蚀刻过程,也可利用其它机械加工的方式,例如利用工具机的车铣加工或放电加工,亦或利用其它如3D打印、PVD、CVD等沉积过程。
同时,请再参阅图7,图中所显示本实施例的板型的薄形散热设备1中,封闭腔体20包括四条导热通道53,而每条导热通道53的剖面形状请参考图2。然而,封闭腔体20的两侧端部又包括第一汇流部24、及第二汇流部25,该四条导热通道53的两端分别连通至第一汇流部24、及第二汇流部25。借此,第一汇流部24、及第二汇流部25可汇流该四条导热通道53中所流通的汽态或液态的工作流体,而可达成整个薄形散热设备1均温的功效。
请再一并参阅图8A、图8B、及图8C,图8A是本发明的薄形散热设备的另一个优选实施例的剖面图,图8B是本发明的薄形散热设备的再一个优选实施例的剖面图,图8C是本发明的薄形散热设备的又一个优选实施例的剖面图。如图中所示,图8A、8B、8C分别提供三种本发明的薄形散热设备的实施例,图8A所示的实施例的剖面呈现梯形构造,图8B所示的实施例的剖面的左右两侧呈现渐缩的尖端状,而这两个实施例的第一流体通道21则均位于两侧尖端处。
关于图8C中所示实施例,在中空主体2两侧分别具有朝主体内部凹入的内凹部24,其用于形成第一流体通道21。进一步说明,该内凹部24的侧端缘241距离该中空主体2内部的侧端缘201有约0.1mm的宽度W1,且该内凹部24的上端缘242距离该中空主体2内部的上端缘202有约0.1mm的高度h1,据此而形成L形的第一流体通道21。特别说明,虽然上述实施例中,宽度W1设定为0.1mm,不过本发明并不以此为限,可依实际需求变动,如大于或小于0.1mm。承上所述,图8A、8B、8C的实施例的优点在于,均容易成型、制造,即利用前述的冲模加工即可轻易成型。
上述实施例仅是为了方便说明而举例而已,本发明所主张的权利范围自应以权利要求范围所述为准,而非仅限于上述实施例。

Claims (21)

1.一种薄形散热设备,包括:
中空主体,其内部设置有封闭腔体;以及
工作流体,其填充于该中空主体的该封闭腔体;
其中,该封闭腔体包括至少一个第一流体通道、及至少一个第二流体通道,该第一流体通道和该第二流体通道沿着该中空主体的长度方向延伸并彼此连通,该第一流体通道和该第二流体通道间构成连通的端面的高度小于等于0.1mm,该第一流体通道和该第二流体通道在该中空主体的宽度方向上并排配置。
2.根据权利要求1所述的薄形散热设备,其中,该第二流体通道的高度为大于0.1mm,该第一流体通道的宽度是高度的至少两倍。
3.根据权利要求1所述的薄形散热设备,其中,该封闭腔体的剖面是呈T形,该第二流体通道的相对应两侧各配置该第一流体通道。
4.一种薄形散热设备,包括:
中空主体,其内部设置有封闭腔体;以及
工作流体,其填充于该中空主体的该封闭腔体;
其中,该封闭腔体包括多个导热通道,每个导热通道包括至少一个第一流体通道、及至少一个第二流体通道;该至少一个第一流体通道和该至少一个第二流体通道沿着该中空主体的长度方向延伸并彼此连通,该至少一个第一流体通道和该至少一个第二流体通道间构成连通的端面的高度小于等于0.1mm,该至少一个第一流体通道和该至少一个第二流体通道在该中空主体的宽度方向上并排配置。
5.根据权利要求4所述的薄形散热设备,其中,该封闭腔体还包括第一汇流部、及第二汇流部,该多个导热通道的两端分别连通至该第一汇流部、及该第二汇流部。
6.根据权利要求4所述的薄形散热设备,其中,该第二流体通道的高度为大于0.1mm,该第一流体通道的宽度是高度的至少两倍。
7.根据权利要求4所述的薄形散热设备,其中,其中,每个导热通道的剖面是呈T形,该第二流体通道的相对应两侧各配置该第一流体通道。
8.一种薄形散热设备的制造方法,包括以下步骤:
(A)提供一端具有通孔的中空主体、上模、及下模;
(B)将该中空主体置于该上模与该下模之间;
(C)压合该上模与该下模;
(D)分离该上模与该下模;以及
(E)注入工作流体,并对该中空主体进行脱气后,封闭该通孔而形成封闭腔体;该封闭腔体包括至少一个第一流体通道、及至少一个第二流体通道;该第一流体通道和该第二流体通道沿着该中空主体的长度方向延伸并彼此连通,该第一流体通道和该第二流体通道间构成连通的端面的高度小于等于0.1mm。
9.根据权利要求8所述的薄形散热设备的制造方法,其中,在该步骤(A)中,还提供内置模具;在该步骤(B)中,该内置模具透过该通孔穿设于该中空本体;在该步骤(D)中,移除该内置模具;该第二流体通道是该内置模具所形成的区域。
10.根据权利要求8所述的薄形散热设备的制造方法,其中,该第一流体通道和该第二流体通道在该中空主体的宽度方向上并排配置。
11.根据权利要求8所述的薄形散热设备的制造方法,其中,该第二流体通道的高度为大于0.1mm,该第一流体通道的宽度是高度的至少两倍。
12.一种薄形散热设备的制造方法,包括以下步骤:
(A)提供中空主体、上模、及下模:该中空主体内部设置有封闭腔体,并填充有工作流体;
(B)将该中空主体置于该上模与该下模之间;
(C)压合该上模与该下模;以及
(D)分离该上模与该下模,并使该封闭腔体形成至少一个第一流体通道、及至少一个第二流体通道;
该第一流体通道和该第二流体通道沿着该中空主体的长度方向延伸并彼此连通,该第一流体通道和该第二流体通道间构成连通的端面的高度小于等于0.1mm。
13.根据权利要求12所述的薄形散热装置的制造方法,其中,该上模、及该下模中至少一者具有至少一个凸部、及至少一个槽部,该至少一个凸部用于形成该第一流体通道,该至少一个槽部用于形成该至少一个第二流体通道。
14.根据权利要求12所述的薄形散热设备的制造方法,其中,于该步骤(A)中,该上模、及该下模预先加热至特定温度。
15.根据权利要求12所述的薄形散热设备的制造方法,其中,该第一流体通道和该第二流体通道在该中空主体的宽度方向上并排配置。
16.根据权利要求12所述的薄形散热设备的制造方法,其中,该第二流体通道的高度为大于0.1mm,该第一流体通道的宽度是高度的至少两倍。
17.一种薄形散热设备的制造方法,包括以下步骤:
(A)提供第一基板、及第二基板:该第一基板、及该第二基板中至少一者的表面上设置有多个长凸部,该多个长凸部通过冲模成形于该第一基板的表面上;
(B)接合该第一基板、及该第二基板,且该第一基板、及该第二基板的两相对应面间构成容腔;以及
(C)对该容腔注入工作流体并脱气后,封闭该容腔而形成封闭腔体;其中,该第一基板、及该第二基板的两相对应面与该多个长凸部限定出多个导热通道,每个导热通道包括至少一个第一流体通道、及至少一个第二流体通道;该第一流体通道和该第二流体通道彼此连通,该第一流体通道和该第二流体通道间构成连通的端面的高度小于等于0.1mm。
18.根据权利要求17所述的薄形散热设备的制造方法,其中,该第二流体通道的高度为大于0.1mm,该第一流体通道的宽度是高度的至少两倍。
19.根据权利要求17所述的薄形散热装置的制造方法,其中,该多个长凸部通过冲模、化学蚀刻或放电加工成形于该第一基板的表面上。
20.根据权利要求17所述的薄形散热设备的制造方法,其中,每个长凸部包括凸台、及凸肋,该凸肋是迭设于该凸台上,该凸肋用于与该第二基板接合,且该第二基板与该凸台间构成该第一流体通道。
21.根据权利要求17所述的薄形散热设备的制造方法,其中,该第二基板的表面上还包括多个间隔凸块;该多个间隔凸块用于与该多个长凸部接合并间隔出该多个导热通道。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11598584B2 (en) * 2020-04-15 2023-03-07 Asia Vital Components Co., Ltd. Dual heat transfer structure
JP2022142665A (ja) * 2021-03-16 2022-09-30 富士通株式会社 冷却装置

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001183079A (ja) * 1999-12-27 2001-07-06 Fujikura Ltd 扁平型ヒートパイプおよびその製造方法
CN101666586A (zh) * 2008-09-03 2010-03-10 台达电子工业股份有限公司 散热模块、均温元件及均温元件的制造方法
US20100266864A1 (en) * 2009-04-16 2010-10-21 Yeh-Chiang Technology Corp. Ultra-thin heat pipe
US20110114294A1 (en) * 2009-11-17 2011-05-19 Apple Inc. Heat removal in compact computing systems
TW201321705A (zh) * 2011-11-22 2013-06-01 Asia Vital Components Co Ltd 熱管結構及其製造方法
JP2013124781A (ja) * 2011-12-13 2013-06-24 Fujikura Ltd 扁平ヒートパイプおよびその製造方法
US10088242B1 (en) * 2013-02-11 2018-10-02 Google Llc Variable thickness heat pipe
CN110325810A (zh) * 2017-02-24 2019-10-11 大日本印刷株式会社 蒸汽室、电子设备、蒸汽室用金属片以及蒸汽室的制造方法

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2544701B2 (ja) 1993-08-24 1996-10-16 アクトロニクス株式会社 プレ―ト形ヒ―トパイプ
JPH08327261A (ja) 1995-06-05 1996-12-13 Fujikura Ltd ヒートパイプ用コンテナの製造方法
JP3035773B2 (ja) 1997-12-25 2000-04-24 ダイヤモンド電機株式会社 ヒートパイプとこの加工方法
FI110030B (fi) 1998-02-19 2002-11-15 Nokia Corp Työaineeseen olomuodon muutoksessa sitoutuvaan lämpöenergiaan perustuva lämmönsiirrin ja menetelmä työaineeseen olomuodon muutoksessa sitoutuvaan lämpöenergiaan perustuvan lämmönsiirtimen valmistamiseksi
US6230407B1 (en) 1998-07-02 2001-05-15 Showa Aluminum Corporation Method of checking whether noncondensable gases remain in heat pipe and process for producing heat pipe
ES2234848T5 (es) * 2000-01-25 2015-07-03 Meggitt (U.K.) Limited Reactor químico con intercambiador de calor
JP2002022377A (ja) 2000-06-12 2002-01-23 Yorin Ka 放熱器
JP2002151637A (ja) 2000-11-13 2002-05-24 Toyo Kohan Co Ltd 中空積層体およびそれを用いたヒートシンクの製造方法
US20070068657A1 (en) 2005-09-27 2007-03-29 Kenichi Yamamoto Sheet -shaped heat pipe and method of manufacturing the same
US20110024085A1 (en) 2009-07-28 2011-02-03 Huang Yu-Po Heat pipe and method for manufacturing the same
JP5379874B2 (ja) 2012-02-24 2013-12-25 古河電気工業株式会社 シート状ヒートパイプ、及びシート状ヒートパイプを備えた電子機器
CN203687715U (zh) * 2013-09-11 2014-07-02 白豪 具有超薄平板状毛细结构的导热体
CN205488103U (zh) * 2016-03-28 2016-08-17 深圳市智通电子有限公司 一种运用蚀刻工艺超薄导热元件和弯折的超薄导热元件

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001183079A (ja) * 1999-12-27 2001-07-06 Fujikura Ltd 扁平型ヒートパイプおよびその製造方法
CN101666586A (zh) * 2008-09-03 2010-03-10 台达电子工业股份有限公司 散热模块、均温元件及均温元件的制造方法
US20100266864A1 (en) * 2009-04-16 2010-10-21 Yeh-Chiang Technology Corp. Ultra-thin heat pipe
US20110114294A1 (en) * 2009-11-17 2011-05-19 Apple Inc. Heat removal in compact computing systems
TW201321705A (zh) * 2011-11-22 2013-06-01 Asia Vital Components Co Ltd 熱管結構及其製造方法
JP2013124781A (ja) * 2011-12-13 2013-06-24 Fujikura Ltd 扁平ヒートパイプおよびその製造方法
US10088242B1 (en) * 2013-02-11 2018-10-02 Google Llc Variable thickness heat pipe
CN110325810A (zh) * 2017-02-24 2019-10-11 大日本印刷株式会社 蒸汽室、电子设备、蒸汽室用金属片以及蒸汽室的制造方法

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