CN115371474A - 具有船型多孔隙毛细结构的管形元件及热导管元件的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种具有船型多孔隙毛细结构的管形元件及热导管元件的制造方法，其可包含以下步骤：提供一可挠性铜片材，具有一上表面及两个长边，上表面具有多个沟槽结构。提供一浆料，其包含多个金属颗粒、有机溶剂及聚合物。铺置浆料于可挠性铜片材的沟槽结构中。加热浆料以去除有机溶剂及裂解聚合物，使金属铜颗粒彼此烧结并形成具有一侧壁间隙的船型多孔隙毛细结构。弯曲可挠性铜片材并且接合两个长边以形成一管型元件，且上表面形成管型元件的内表面。由此，利用本发明的方法制造的超薄热导管元件中，液相工作流体的渗透率提升，且毛细输送速度大幅增加。

Description

具有船型多孔隙毛细结构的管形元件及热导管元件的制造 方法

技术领域

本发明系关于一种热导管结构元件的制造方法，尤其是指一种热导管内部的船型毛细结构和管内壁基板沟槽的侧壁之间形成间隙的具有船型多孔隙毛细结构的管形元件及热导管元件的制造方法。

背景技术

热导管内部的毛细结构的吸水能力是一般热导管元件设计的重要参数，高渗透率的毛细结构对于热导管元件内液相工作流体具有较高的传输能力，有利于液相工作流体的冷凝回流，提高热导管元件内工作流体的两相循环，进而增加元件的传热性能。由于现今电子产品多设计为扁平式，热导管也通常进一步压成扁平状以增加接触面积和便于装设。热导管打扁后的元件厚度越薄时，上下管壁间的容置空间变小，为了维持足够的气相工作流体的流动空间，须限制毛细结构的厚度。

然而，当毛细结构厚度越薄，其承载液相工作流体的量就越少，液相工作流体从远端冷凝区回流到蒸发区的速度也慢，影响了热导管元件的两相循环，进而影响热传导功能及解热功率。

此外，热导管内部的毛细结构型态，大致有烧结铜粉式毛细结构、铜网式毛细结构和沟槽式毛细结构几种形式，而前两种是目前的主流做法。烧结铜粉式毛细结构中，铜粉式热导管是将铜粉烧结在金属管内壁形成烧结多孔隙铜粉层，管体中心保留为气道。铜网式热导管是将铜网铺置在金属管内部空间，剩余空间为气道。

然而，烧结铜粉式的毛细结构必须有相当厚度的铜粉层且容易产生裂纹。当管状热导管元件打扁后的元件厚度小于1.0mm时，目前只有铜网式毛细结构的工艺能够实现。但此方式需要用人工在铜管中进行穿网及位置的精准置放，不利于自动化大量生产；且当元件厚度小于1.0mm时，铜网式毛细结构也面临毛细极限的问题，大幅降低液相工作流体的输送能力。

产业界急需一种同时能满足功效以及自动化制程要求的新型毛细结构制造方式，来解决目前热导管元件因厚度尺寸缩小及铜网毛细极限，导致液相工作流体输送速度不足，以及热导管元件高效自动化生产的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种具有船型多孔隙毛细结构的管形元件及热导管元件的制造方法，其包含有沟槽结构和船型多孔隙毛细结构，同时克服了目前烧结铜粉毛细式和铜网毛细式热导管难以高度自动化量产的问题。且制造出的元件中，船型多孔隙毛细结构和管内沟槽侧壁之间形成间隙。此种复合式新型毛细结构的管状结构元件能够高度自动化量产，又具有极佳的工作流体渗透率及毛细输送能力。

为实现上述目的，本发明公开了一种具有船型多孔隙毛细结构的管形元件的制造方法，其特征在于包含以下步骤：

提供一可挠性铜片材，具有一上表面及两个长边，该上表面具有多个沟槽结构；

提供一浆料，其包含多个金属铜颗粒、一有机溶剂及一聚合物；

铺置该浆料于该可挠性铜片材的该些沟槽结构中；

加热该浆料以去除该有机溶剂及裂解该聚合物，使该些金属铜颗粒彼此烧结并形成一船型多孔隙毛细结构，该船型多孔隙毛细结构和该沟槽结构间具有一侧壁间隙；以及

弯曲该可挠性铜片材并且接合该两个长边以形成一管型元件，且该上表面形成该管型元件的内表面。

其中，于提供该可挠性铜片材的步骤中，至少一该沟槽结构为一长条型沟槽结构，沿着该两个长边的方向延伸，该长条型沟槽结构的深度介于0.1mm～0.5mm之间，该长条型沟槽结构长度至少为50mm，且该长条型沟槽结构宽度介于1.0mm～5.0mm之间。

其中，于提供该可挠性铜片材的步骤中，每一沟槽结构具有一沟槽侧壁；于加热形成该船型多孔隙毛细结构的步骤中，该船型多孔隙毛细结构的一上表面的宽度大于该船型多孔隙毛细结构的一下表面的宽度，该船型多孔隙毛细结构和该沟槽侧壁之间具有该侧壁间隙，该船型多孔隙毛细结构的最大宽度大于该侧壁间隙的最小宽度的3倍，该侧壁间隙的最小宽度大于10um。

其中，于提供该可挠性铜片材的步骤中，该可挠性铜片材的最大长度超过1000mm，且具有该船型多孔隙毛细结构的管形元件的制造方法进一步包含有一步骤：

裁切该管型元件从而获得多个长度小于500mm的管型元件。

其中，于提供该浆料的步骤中，该浆料进一步包含有多个氧化亚铜颗粒渗杂在该多个金属铜颗粒之间，且该些氧化亚铜颗粒的平均粒径小于5um。

其中，于加热形成该船型多孔隙毛细结构的步骤中，进一步包含有以下子步骤：

加热以使该浆料中的有机溶剂挥发，形成一固化复合材料；

于氮气环境中烘烤该固化复合材料，以裂解并去除该聚合物；以及

于含氢气氛下烧结该些氧化亚铜颗粒，以使该些氧化亚铜颗粒还原并彼此连结形成多个链状铜构件，且该多个链状铜构件彼此耦接进而形成该船型多孔隙毛细结构。

其中，于弯曲该可挠性铜片材并且接合该两个长边以形成该管型元件的步骤中，进一步包含有以下子步骤：

利用治具弯曲该可挠性铜片材；以及

利用镭射焊接该可挠性铜片材的该两个长边以形成该管型元件，该上表面形成该管型元件的该内表面，且该些沟槽结构和该船型多孔隙毛细结构形成于该内表面。

还公开了一种具有船型多孔隙毛细结构的热导管元件的制造方法，其特征在于包含以下步骤：

提供一可挠性铜片材，具有一上表面及两个长边，该上表面具有多个沟槽结构；

提供一浆料，其包含多个金属铜颗粒、一有机溶剂及一聚合物；

铺置该浆料于该可挠性铜片材的该些沟槽结构中；

加热该浆料以去除该有机溶剂及该聚合物，使该些金属铜颗粒彼此烧结和内聚而形成一船型多孔隙毛细结构；

弯曲该可挠性铜片材并且接合该两个长边以形成一管型元件，且该上表面形成该管型元件的一内表面；以及

加工该管型元件以形成一热导管元件。

其中，于加工该管型元件以形成该热导管元件的步骤中，进一步包含有以下子步骤：

封合该管型元件的至少一端；

注入一工作流体于该管型元件中；

抽出该管型元件内的气体；以及

密闭该管型元件以形成该热导管元件。

综上所述，本发明的方法步骤精简，成品精密，有利于大量的自动化生产。且利用本方法制造的管形元件或热导管元件，会于船型多孔隙金属毛细结构与基板沟槽之间形成微小的侧壁间隙。侧壁间隙属于微沟槽结构，对于工作流体具有很好的渗透率，本身也提供毛细力，进而形成船型多孔隙毛细结构与侧壁间隙结合为一体的复合式毛细结构。本发明的方法增加了热导管中液相工作流体的渗透率并加快液相工作流体由冷凝区往蒸发区的毛细输送速度，进而提升了热导管元件的热传导能力及解热功率。

附图说明

图1绘示本发明一具体实施例中制造具有船形多孔隙毛细结构的管形元件的方法的步骤流程图；

图2绘示图1实施例中具有船型多孔隙毛细结构的可挠性铜片材的示意图；

图3A绘示图1实施例中具有船型多孔隙毛细结构的可挠性铜片材的局部放大示意图；

图3B绘示图1实施例中船型多孔隙毛细结构的示意图；

图4绘示图1实施例中具有船型多孔隙毛细结构的管形元件的横剖面示意图；

图5绘示图1实施例中船型多孔隙毛细结构的组成示意图；

图6绘示本发明另一具体实施例中制造具有船形多孔隙毛细结构的管形元件的方法的步骤流程图；

图7绘示本发明又一具体实施例中制造具有船形多孔隙毛细结构的管形元件的方法的步骤流程图；

图8绘示本发明一具体实施例中制造具有船形多孔隙毛细结构的热导管元件的方法的步骤流程图；

图9A绘示图8实施例中具有船型多孔隙毛细结构的管形元件的示意图；

图9B绘示图8具体实施例中具有船型多孔隙毛细结构的热导管元件的示意图；

图10绘示图8具体实施例中液相工作流体流向的示意图。

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。需注意的是，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，图中垂直方向、水平方向和各元件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2、图3A和图3B。图1绘示本发明一具体实施例中制造具有船形多孔隙毛细结构的管形元件的方法的步骤流程图；图2绘示图1实施例中具有船型多孔隙毛细结构的可挠性铜片材的示意图；图3A绘示图1实施例中具有船型多孔隙毛细结构的可挠性铜片材的局部放大示意图；图3B绘示图1实施例中船型多孔隙毛细结构的示意图。

如图1至图3B所示，于本具体实施例中，具有船型多孔隙毛细结构的管形元件T的制造方法包含以下步骤：S1:提供一可挠性铜片材1，具有一上表面11及两个长边12，上表面11具有多个沟槽结构10；S2:提供一浆料，其包含多个金属颗粒、有机溶剂及聚合物；S3:铺置浆料于可挠性铜片材1的沟槽结构10中，例如藉由钢板印刷、网版印刷铺设浆料或直接用流延刮印，由于浆料的流变性，此时浆料会均匀铺满沟槽结构，覆盖沟槽底面并且碰触到沟槽结构10的沟槽侧壁104；S4:加热浆料以去除有机溶剂及裂解聚合物，使金属颗粒彼此烧结，且船型多孔隙毛细结构2和沟槽侧壁104间形成有一侧壁间隙106；以及S5:弯曲可挠性铜片材1并且接合两个长边12以形成一管型元件T，且上表面11形成管型元件T的内表面。藉本方法制造的管形元件或热导管元件，内部形成新型态的复合式毛细结构，其船状多孔隙毛细结构和沟槽间的沟槽侧壁间隙可进一步的提升液相流体输送力。

步骤S2中的浆料包含多个金属铜(Cu)颗粒和氧化亚铜(Cu₂O)颗粒；所述「颗粒」为一种细小的粉末级颗粒，多个颗粒团聚时具有粉末性质，或可称为金属铜粉末和氧化亚铜粉末。聚合物在常温常压条件下以流变性胶体形式存在，并混匀在溶剂当中，且聚合物在浆料中的重量百分比大于10％。金属铜颗粒的平均粒径(D50)约为10um～53um之间。或者在另一实施例中，金属铜颗粒的平均粒径约为10um～30um之间。氧化亚铜颗粒的平均粒径约为0.5um～5um，尤其可以是六角八面体晶体的氧化亚铜颗粒。

步骤S3中，浆料可透过不同方法铺置于可挠性铜片材1的沟槽结构10中，例如直接连续刮印方式，或藉由藉由钢板印刷或网版印刷铺设浆料。由于浆料具有流变性，铺设时浆料会均匀铺满沟槽结构10，覆盖沟槽底面102并触及沟槽侧壁104。

执行步骤S4的过程中，浆料经烘干后去除溶剂形成一固化物，烘干温度低于150℃。聚合物胶体附着于金属铜颗粒和氧化亚铜颗粒之间。固化物内的聚合物在裂解工艺中气化并且逸散排除，而在金属铜颗粒和氧化亚铜颗粒之间留下孔洞，裂解温度低于600℃。接着，将剩下的金属铜颗粒和氧化亚铜颗粒进行烧结，使金属铜颗粒和氧化亚铜颗粒还原及烧结后形成的铜构件向下塌陷及内部聚缩，产生侧壁间隙，形成船型多孔隙毛细结构2。执行步骤S4后，会获得沟槽结构10内形成船型多孔隙毛细结构2的可挠性铜片材1，如图2所示。

船型多孔隙毛细结构2和可挠性铜片材1的细节进一步如图3A和图3B所示。沟槽结构10为一长条型沟槽结构，沿着两个长边的方向，向可挠性铜片材1的两个短边延伸。多个沟槽结构10可以是被多个墙体18所隔开。墙体18隔绝相邻的两个沟槽结构10，使两个沟槽结构10中液相工作流体的不能直接交换。沟槽结构10具有沟槽底面102和沟槽侧壁104。沟槽侧壁104是沟槽结构10的长边侧壁。

请参阅图2和图3A。长条型沟槽结构10深度D1介于0.1mm～0.5mm之间，长条型沟槽结构10长度D2至少为50mm，且长条型沟槽结构10宽度D3介于1.0mm～5.0mm之间。

透过前述的步骤，单一个船型多孔隙毛细结构2为连续性结构，分别形成于每一沟槽结构10内，该船型多孔隙毛细结构2具有上表面21、下表面22、侧表面24。上表面21具有一中间凹陷区215和一边缘突起区217。下表面22贴附于沟槽底面102。侧表面24自上表面21向下表面22逐渐内缩，侧表面24和沟槽侧壁104之间具有侧壁间隙106。由于侧壁间隙106是一长条微细沟槽形状，具有良好的液相工作流体渗透率，加上船型多孔隙毛细结构2具良好的毛细压差，合力将液相工作流体快速输送。

侧表面24是船型多孔隙毛细结构2的长边侧面。至少一个侧表面24向下向内渐缩且和沟槽侧壁104间隔有侧壁间隙106。在两个侧面都间隔有侧壁间隙106的实施例中，侧表面24和高起的边缘突起区217使船型多孔隙毛细结构2的横剖面像是一个横看的船型。于实际应用中，该船型多孔隙毛细结构2的上表面21的中间凹陷区215和边缘突起区217所形成的曲面的曲率越大则毛细力越佳。侧壁间隙106越大对工作流体的渗透率越好，携带量也越大。若将此具有船型多孔隙毛细结构的管形元件T进一步加工制作成热导管元件并打扁成薄型热导管，有利于双相流的循环效率，进而增加薄型热导管的热传导能力。

船型多孔隙毛细结构2的上表面21的宽度大于下表面22的宽度，船型多孔隙毛细结构2的横向最大宽度大于侧壁间隙106的最小宽度的3倍。该侧壁间隙的最小宽度大于10um。侧壁间隙106上窄下宽，有利增加工作流体3和船型多孔隙毛细结构2间工作流体储存容积。

于步骤S4中，在含氢的气氛下烧结时，氧化亚铜晶体会局部还原并延伸拉长成长条链状铜结构。请参阅图5。图5绘示图1实施例中船型多孔隙毛细结构的组成示意图。氧化亚铜晶体在含氢气氛下超过一定温度时会由晶体最远两端开始还原成铜金属并延伸拉长，而彼此烧结或烧结在金属铜颗粒之上。因此烧结过程中，为确保氧化亚铜颗粒能够确实发生烧结和延伸拉长，需严格控制条件。实际应用时，烧结工艺温度控制在700～800℃之间，并且在氮氢混合还原气氛下进行。

烧结后金属铜粉末形成类球状铜构件28，氧化亚铜颗粒则还原烧结并拉伸形成链状铜构件26。还原的氧化亚铜颗粒在前述孔洞中沿着类球状铜构件28拉伸，烧结后形成彼此交错的链状铜构件26和类球状铜构件28。船型多孔隙毛细结构2包含有多个链状铜构件26和多个类球状铜构件28，链状铜构件26相互连结，类球状铜构件28散布于链状铜构件26之间，多个孔隙形成于该些链状铜构件及该些类球状铜构件之间。类球状铜构件28的平均直径大于链状铜构件26的平均直径。

图1的步骤S5进一步还可以包含有以下子步骤：步骤S51：利用治具弯曲可挠性铜片材1；步骤S52：利用镭射焊接可挠性铜片材1的两个长边12以形成管型元件T，上表面形成管型元件的内表面，且沟槽结构10和船型多孔隙毛细结构2形成于内表面。除了镭射焊接，也可使用任何常规接合工艺，完成两个长边12的对接合。

请参阅图1、图2和图4。图4绘示图1实施例中具有船型多孔隙毛细结构的管形元件的横剖面示意图。执行步骤S5后，会获得具有船型多孔隙毛细结构2的管形元件T。管形元件T的管壁为弯曲的可挠性铜片材1，或称为铜金属管材。管形元件T至少有一对接边120。管形元件T还有一开放空腔14，透过管形元件T至少一端的开口连通外界。

请参阅图2、图4和图6。图6绘示本发明另一具体实施例中制造具有船形多孔隙毛细结构的管形元件的方法的步骤流程图。本实施例中与前述实施例不同处为步骤S10取代步骤S1，并增加步骤S6。步骤S10为：提供一可挠性铜片材，可挠性铜片材的最大长度超过1000mm。步骤S6为：裁切管型元件，获得多个长度小于500mm的管型元件。

长条型沟槽结构10长度D2可以和具有船型多孔隙毛细结构的管形元件T等长，或是让长条型沟槽结构10如同虚线般的间节设置于具有船型多孔隙毛细结构的管形元件T内。实际应用中，若要大量生产长度100mm的管形元件，可以先制作出长度1000mm的管形元件，再分节截断成10个具有船型多孔隙毛细结构的管形元件T。或者，可制作出任意长度的具有船型多孔隙毛细结构的管形元件，然后裁切成任意长度的短小管型元件，用于加工制作任意长度的热导管元件。

请参阅图7。图7绘示本发明又一具体实施例中制造具有船形多孔隙毛细结构的管形元件的方法的步骤流程图。提供浆料的步骤S2进一步是一步骤S20：提供一浆料，其包含多个铜金属颗粒、多个氧化亚铜颗粒、有机溶剂及聚合物。多个氧化亚铜颗粒渗杂在金属铜颗粒之间，且氧化亚铜颗粒的平均粒径小于5um。于加热形成船型多孔隙毛细结构的步骤S4中，进一步包含有以下子步骤：步骤S41：加热以使浆料中的有机溶剂挥发，形成固化复合材料。步骤S42：于氮气环境中烘烤固化复合材料，以裂解并去除聚合物。步骤S43：于含氢气氛下烧结氧化亚铜颗粒，以使氧化亚铜颗粒还原并彼此连结形成多个链状铜构件，且链状铜构件彼此耦接进而形成船型多孔隙毛细结构。

前述的步骤S10、S20、S41、S42、S43、S51、S52、S6都可以合理的和S1、S2、S3、S4、S5进行替换与组合。

请参阅图8。图8绘示本发明一具体实施例中制造具有船形多孔隙毛细结构的热导管元件的方法的步骤流程图。如图8所示，本具体实施例的具有船型多孔隙毛细结构的热导管元件的制造方法包含以下步骤：步骤T1：提供可挠性铜片材，具有一上表面及两个长边，上表面具有多个沟槽结构；步骤T2：提供一浆料，其包含多个金属铜颗粒、一有机溶剂及一聚合物；步骤T3：铺置浆料于可挠性铜片材的沟槽结构中；步骤T4：加热浆料以去除有机溶剂及聚合物，使金属铜颗粒彼此烧结和内聚而形成一船型多孔隙毛细结构；步骤T5：弯曲可挠性铜片材并且接合两个长边以形成一管型元件，且上表面形成管型元件的一内表面；步骤T7：加工管型元件以形成热导管元件。

步骤T1至T5原则上和前述实施例中对应的步骤S1至S5相同。前述的步骤S10、S20、S41、S42、S43、S51、S52、S6也都可以合理的组合至本实施例中。由于本实施例多了步骤T7，进而使管型元件形成热导管元件。前实施例中述及的元件结构、性质及方法，也都适用于本实施例中。本实施例中与前述实施例相同名称或标号的元件大致具有相同的结构或效果，于此不再赘述。与前述实施例不同之处将于下说明。

步骤T7进一步包含有以下子步骤：步骤T71：封合管型元件的至少一端；步骤T72：注入工作流体于管型元件中；步骤T73：抽出管型元件内的气体，管内形成负压；步骤T74：密闭管型元件以形成热导管元件。在不同的设备辅助下，步骤T71、步骤T72和步骤T73可以交换顺序。

请参阅图8、图9A和图9B。图9A绘示图8实施例中具有船型多孔隙毛细结构的管形元件的示意图；图9B绘示图8具体实施例中具有船型多孔隙毛细结构的热导管元件的示意图。于步骤T5之后，形成了具有船型多孔隙毛细结构的管形元件T。经过步骤T7进一步加工管形元件T，形成热导管元件P。

步骤T5的管形元件T具有两个开口端15和开放空腔14。加工管形元件T时，先封闭其中一个开口端15成为密闭端45；从另一开口端15灌注工作流体到开放空腔14中；从另一开口端15抽真空；封闭另一开口端15成为另一密闭端45，并使开放空腔14形成密闭空腔44。密闭空腔44的气压为小于1大气压的负压。真空且包含有毛细结构和工作流体的密闭空腔44形成了具有热交换功能的热导管元件P。

热导管元件P进一步具有一蒸发区P1和一冷凝区P2，长条型沟槽结构的一端指向蒸发区P1，长条型沟槽结构的另一端指向冷凝区P2。

船型多孔隙毛细结构2进一步还可以分为一第一毛细结构和一第二毛细结构。第一毛细结构设置于蒸发区P1，第二毛细结构不设置于蒸发区P1，而设置于蒸发区P1以外的地方，尤其是远端冷凝区P2和蒸发区P1及冷凝区P2之间的绝热段。

同一个船型多孔隙毛细结构2的第一毛细结构和第二毛细结构为连续性的结构，且第一毛细结构与第二毛细结构具有不同的孔隙率。于一具体实施例中，第一毛细结构的孔隙率大于第二毛细结构。第一毛细结构的孔径大于第二毛细结构的孔径。第一毛细结构的平均粒径大于第二毛细结构的平均粒径。尤其，第一毛细结构的类球状铜构件的平均粒径大于第二毛细结构的类球状铜构件的平均粒径。

第一毛细结构的平均粒径大，有利于液相工作流体沸腾时在表面形成较大面积的水薄膜而蒸发，进而降低热阻，蒸发成气相工作流体的速度较快；相对来说，第二毛细结构的平均粒径小则有利于提升输送液相工作流体的毛细力，使液相工作流体的流动速度加快。因此，第一毛细结构设置于蒸发区较有助于液相转成气相工作流体，第二毛细结构设置于其他区段有助于液相工作流体回冷凝端回流至蒸发端。

第一毛细结构和第二毛细结构的形成方式如下。在两种浆料中分别加入平均粒径较大和较小的金属铜颗粒，并配合加入适量的氧化亚铜颗粒。两种浆料分别布设在长条型沟槽结构不同区域，由于浆料中聚合物的粘滞性，两种浆料并不会大幅度混合。在加热过程中，两种浆料会分别形成第一毛细结构和第二毛细结构。

请参阅图10。图10绘示本发明图8具体实施例中液相工作流体流向的示意图。图10中仅表现单一沟槽结构的工作流体流向。本发明所述的复合式毛细结构是由船型多孔隙毛细结构2、沟槽结构10以及侧壁间隙106所构成的。侧壁间隙106的通道与船型多孔隙毛细结构2具有互补作用，两者共同做为热导管内液相工作流体3的输送渠道。

灌注液相工作流体3至热导管元件内。液相工作流体3会吸附于船型多孔隙毛细结构2之内及侧壁间隙106之中。侧壁间隙106中液相工作流体3的水位可能会高于船型多孔隙毛细结构2的内液相工作流体3的平均水位。具有船型多孔隙毛细结构的热导管元件于实际运作时，侧壁间隙106中的液相工作流体3和船型多孔隙毛细结构2之内的液相工作流体3朝向相同方向前进(箭头方向)。但是侧壁间隙中的流体阻力较小，液相工作流体3流动速度较快；船型多孔隙毛细结构2之内的流体阻力较大，液相工作流体3流动速度较慢。侧壁间隙中的液相工作流体3也可以补充至船型多孔隙毛细结构2内。

本发明制作方法所形成的复合式毛细结构在反重力垂直吸水测试中，对于纯水的输送速度可达30mm/sec以上，远比铜网毛细结构的纯水输送速度快两倍以上。对于热导管元件的毛细力而言，具有显著的效益。

综上所述，本发明方法步骤精简，成品精密，有利于大量的自动化生产。且利用本方法制造的管形元件或热导管元件，会于船型多孔隙金属毛细结构与基板沟槽之间形成微小的侧壁间隙。侧壁间隙属于微沟槽结构，对于工作流体具有很好的渗透率，本身也提供毛细力，进而形成船型多孔隙毛细结构与侧壁间隙结合为一体的复合式毛细结构。本发明方法增加了热导管中液相工作流体的渗透率并加快液相工作流体由冷凝区往蒸发区的毛细输送速度，进而提升了热导管元件的热传导能力及解热功率。

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 (9)

1.一种具有船型多孔隙毛细结构的管形元件的制造方法，其特征在于包含以下步骤：

提供一可挠性铜片材，具有一上表面及两个长边，该上表面具有多个沟槽结构；

提供一浆料，其包含多个金属铜颗粒、一有机溶剂及一聚合物；

铺置该浆料于该可挠性铜片材的该些沟槽结构中；

加热该浆料以去除该有机溶剂及裂解该聚合物，使该些金属铜颗粒彼此烧结并形成一船型多孔隙毛细结构，该船型多孔隙毛细结构和该沟槽结构间具有一侧壁间隙；以及

弯曲该可挠性铜片材并且接合该两个长边以形成一管型元件，且该上表面形成该管型元件的内表面。

2.如权利要求1所述的具有船型多孔隙毛细结构的管形元件的制造方法，其特征在于，于提供该可挠性铜片材的步骤中，至少一该沟槽结构为一长条型沟槽结构，沿着该两个长边的方向延伸，该长条型沟槽结构的深度介于0.1mm～0.5mm之间，该长条型沟槽结构长度至少为50mm，且该长条型沟槽结构宽度介于1.0mm～5.0mm之间。

3.如权利要求1所述的具有船型多孔隙毛细结构的管形元件的制造方法，其特征在于，于提供该可挠性铜片材的步骤中，每一沟槽结构具有一沟槽侧壁；于加热形成该船型多孔隙毛细结构的步骤中，该船型多孔隙毛细结构的一上表面的宽度大于该船型多孔隙毛细结构的一下表面的宽度，该船型多孔隙毛细结构和该沟槽侧壁之间具有该侧壁间隙，该船型多孔隙毛细结构的最大宽度大于该侧壁间隙的最小宽度的3倍，该侧壁间隙的最小宽度大于10um。

4.如权利要求1所述的具有船型多孔隙毛细结构的管形元件的制造方法，其特征在于，于提供该可挠性铜片材的步骤中，该可挠性铜片材的最大长度超过1000mm，且具有该船型多孔隙毛细结构的管形元件的制造方法进一步包含有一步骤：

裁切该管型元件从而获得多个长度小于500mm的管型元件。

5.如权利要求1所述的具有船型多孔隙毛细结构的管形元件的制造方法，其特征在于，于提供该浆料的步骤中，该浆料进一步包含有多个氧化亚铜颗粒渗杂在该多个金属铜颗粒之间，且该些氧化亚铜颗粒的平均粒径小于5um。

6.如权利要求5所述的具有船型多孔隙毛细结构的管形元件的制造方法，其特征在于，于加热形成该船型多孔隙毛细结构的步骤中，进一步包含有以下子步骤：

加热以使该浆料中的有机溶剂挥发，形成一固化复合材料；

于氮气环境中烘烤该固化复合材料，以裂解并去除该聚合物；以及

于含氢气氛下烧结该些氧化亚铜颗粒，以使该些氧化亚铜颗粒还原并彼此连结形成多个链状铜构件，且该多个链状铜构件彼此耦接进而形成该船型多孔隙毛细结构。

7.如权利要求1所述的具有船型多孔隙毛细结构的管形元件的制造方法，其特征在于，于弯曲该可挠性铜片材并且接合该两个长边以形成该管型元件的步骤中，进一步包含有以下子步骤：

利用治具弯曲该可挠性铜片材；以及

利用镭射焊接该可挠性铜片材的该两个长边以形成该管型元件，该上表面形成该管型元件的该内表面，且该些沟槽结构和该船型多孔隙毛细结构形成于该内表面。

8.一种具有船型多孔隙毛细结构的热导管元件的制造方法，其特征在于包含以下步骤：

提供一可挠性铜片材，具有一上表面及两个长边，该上表面具有多个沟槽结构；

提供一浆料，其包含多个金属铜颗粒、一有机溶剂及一聚合物；

铺置该浆料于该可挠性铜片材的该些沟槽结构中；

加热该浆料以去除该有机溶剂及该聚合物，使该些金属铜颗粒彼此烧结和内聚而形成一船型多孔隙毛细结构；

弯曲该可挠性铜片材并且接合该两个长边以形成一管型元件，且该上表面形成该管型元件的一内表面；以及

加工该管型元件以形成一热导管元件。

9.如权利要求8所述的具有船型多孔隙毛细结构的热导管元件的制造方法，其特征在于，于加工该管型元件以形成该热导管元件的步骤中，进一步包含有以下子步骤：

封合该管型元件的至少一端；

注入一工作流体于该管型元件中；

抽出该管型元件内的气体；以及

密闭该管型元件以形成该热导管元件。

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