CN116952034A - 超薄均温板元件结构及其制作方法 - Google Patents
超薄均温板元件结构及其制作方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN116952034A CN116952034A CN202210401283.5A CN202210401283A CN116952034A CN 116952034 A CN116952034 A CN 116952034A CN 202210401283 A CN202210401283 A CN 202210401283A CN 116952034 A CN116952034 A CN 116952034A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- capillary structure
- porous capillary
- slurry
- outer ring
- copper members
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 15
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims abstract description 82
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 81
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims abstract description 80
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 42
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 42
- 238000005245 sintering Methods 0.000 claims abstract description 19
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 13
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 claims abstract 2
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 claims abstract 2
- 239000002002 slurry Substances 0.000 claims description 56
- 239000002923 metal particle Substances 0.000 claims description 52
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 43
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 claims description 12
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 claims description 12
- BERDEBHAJNAUOM-UHFFFAOYSA-N copper(I) oxide Inorganic materials [Cu]O[Cu] BERDEBHAJNAUOM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- KRFJLUBVMFXRPN-UHFFFAOYSA-N cuprous oxide Chemical compound [O-2].[Cu+].[Cu+] KRFJLUBVMFXRPN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 229940112669 cuprous oxide Drugs 0.000 claims description 8
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 claims description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 abstract description 6
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 15
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 11
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 9
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 5
- 238000007639 printing Methods 0.000 description 5
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 4
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 4
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 4
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 4
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 3
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 description 3
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 3
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 3
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 3
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 3
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 3
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000084 colloidal system Substances 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 2
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 2
- 239000012808 vapor phase Substances 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 238000005219 brazing Methods 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000012299 nitrogen atmosphere Substances 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 230000000379 polymerizing effect Effects 0.000 description 1
- 238000007790 scraping Methods 0.000 description 1
- 238000007650 screen-printing Methods 0.000 description 1
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 1
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 1
- 238000003892 spreading Methods 0.000 description 1
- 230000007480 spreading Effects 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D15/00—Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies
- F28D15/02—Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies in which the medium condenses and evaporates, e.g. heat pipes
- F28D15/04—Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies in which the medium condenses and evaporates, e.g. heat pipes with tubes having a capillary structure
- F28D15/046—Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies in which the medium condenses and evaporates, e.g. heat pipes with tubes having a capillary structure characterised by the material or the construction of the capillary structure
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Powder Metallurgy (AREA)
Abstract
本发明提供一种超薄均温板元件结构及其制作方法，能加强毛细结构边缘附着力，该结构包含有一金属片材、一第一多孔隙毛细结构和一第二多孔隙毛细结构。金属片材具有一外环墙体及位于外环墙体内的一容置空间。第一多孔隙毛细结构包含有多个第一类球状铜构件，铺置并附着于该容置空间中。第二多孔隙毛细结构，包含有多个第二类球状铜构件，环状地沿着外环墙体的内侧铺置，并与第一多孔隙毛细结构相互连接。由此，本发明加强了多孔隙毛细结构的边缘贴附在金属片材上的能力，克服了毛细结构在烧结过程中变形翘曲的问题。
Description
技术领域
本发明系关于一种超薄均温板元件结构及其制作方法，尤其是指一种具有特殊毛细结构构型的超薄均温板元件结构及其制作方法。
背景技术
均温板元件是一种扁平状的真空密闭腔体。密闭腔体内壁上铺设有毛细结构并容置有工作流体。均温板的工作原理系当均温板吸热区与热源接触时，在吸热区毛细结构中的液相工作流体吸收热能，从液相转变为气相。由于元件内压力差，气相工作流体由腔体中的气道向远端冷凝区快速流动。当气相工作流体流至远离热源的冷凝区时释放潜热，从气相工作流体转变为液相工作流体而进入毛细结构中。接着，液相工作流体由毛细结构的毛细力，输送回流至吸热区，形成液气相的流动循环。均温板元件由上述的工作流体的相变及循环达到快速传导热能的目的，并使微处理器降温及散热。
均温板元件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。近年，一种利用金属粉末浆料经印刷、裂解及烧结形成的新式毛细结构，可大幅提升毛细力，尤其应用在元件厚度小于1mm的超薄均温板上，突破毛细极限，并提升量产效率。
随着产品设计的轻薄趋势，对均温板元件的薄度要求更趋严格。当均温板元件厚度小于0.25mm时，在毛细结构与气道比例的较佳考量上，毛细结构厚度往往需小于0.06mm。此时，金属粉末浆料印刷式毛细结构在加热成形的过程中，会因为毛细结构过薄，浆料中金属粉末烧结的收缩现象而使得整片连续性毛细结构的边缘产生翘曲变形，严重影响上下片材间的封合，进而导致元件产品良率降低。如图1所示，略为变形的连续性毛细结构91设置于金属片材90上，并产生未贴附于金属片材90上的翘起处92。
发明内容
有鉴于此，本发明系提供一种超薄均温板元件结构及其制作方法，利用结构上的牵制，加强了毛细结构边缘的附着力，克服了金属粉末浆料在加热过程中沿着周边外环墙体内侧变形翘曲的问题。
为实现上述目的，本发明公开了一种超薄均温板元件结构，其特征在于包含有：
一金属片材，具有一外环墙体及位于该外环墙体内的一容置空间；
一第一多孔隙毛细结构，包含有多个第一类球状铜构件，铺置并附着于该容置空间中；以及
一第二多孔隙毛细结构，包含有多个第二类球状铜构件，环状地沿着该外环墙体的内侧铺置，并与该第一多孔隙毛细结构相互连接；
其中，该等第二类球状铜构件的平均粒径大于该等第一类球状铜构件的平均粒径。
其中，该第一多孔隙毛细结构还包含有多个第一链状铜构件，该等第一链状铜构件分布于该等第一类球状铜构件之间，并与该等第一类球状铜构件以三维方向相互连结。
其中，该第二多孔隙毛细结构还包含有多个第二链状铜构件，该等第二链状铜构件分布于该等第二类球状铜构件之间，并与该等第二类球状铜构件以三维方向相互连结。
其中，该金属片材进一步包含有一长条型支撑墙位于该容置空间中，该第一多孔隙毛细结构环绕该长条型支撑墙，该第一多孔隙毛细结构与该长条型支撑墙之间具有一侧壁间隙，该侧壁间隙大于10um。
其中，该容置空间底部的面积大于3000mm2，该第一多孔隙毛细结构的高度与该第二多孔隙毛细结构的高度小于该外环墙体的高度，该外环墙体的高度小于0.1mm。
还公开了一种超薄均温板元件结构的制作方法，其特征在于包含以下步骤：
提供一金属片材，该金属片材具有一外环墙体及位于该外环墙体内的一容置空间；
铺设一第一浆料于该容置空间中，该第一浆料中包含有多个第一金属颗粒；
烘烤该第一浆料形成一第一固化体；
环状地沿着该外环墙体的内侧铺设一第二浆料，该第二浆料中包含有多个第二金属颗粒；
烘烤该第二浆料形成一第二固化体，并与该第一固化体连接；以及
烧结该第一固化体和该第二固化体成为一第一多孔隙毛细结构和一第二多孔隙毛细结构，该第一金属颗粒成为相互连接的多个第一类球状铜构件，该第二金属颗粒成为相互连接的多个第二类球状铜构件；
其中，该等第二金属颗粒的平均粒径大于该等第一金属颗粒的平均粒径。
其中，于提供该金属片材的步骤中，该金属片材进一步包含有一长条型支撑墙位于该容置空间中；于铺设该第一浆料的步骤中，该第一浆料环绕该长条型支撑墙铺设；于烧结该第一固化体和该第二固化体的步骤中，该第一多孔隙毛细结构与该长条型支撑墙之间具有一侧壁间隙，该侧壁间隙大于10um。
其中，提供该金属片材的步骤中，该容置空间底部的面积大于3000mm2，该外环墙体的高度小于0.1mm；于烧结该第一固化体和该第二固化体的步骤中，该第一多孔隙毛细结构的高度与该第二多孔隙毛细结构的高度小于该外环墙体的高度。
其中，铺设该第一浆料于该容置空间的步骤中，该第一浆料进一步包含有多个第三金属氧化物颗粒；于烧结该第一固化体和该第二固化体的步骤中，该等第三金属氧化物颗粒进一步形成多个第一链状铜构件，该等第一链状铜构件分布于该等第一类球状铜构件之间，并与该等第一类球状铜构件以三维方向相互连结。
其中，铺设该第一浆料于该容置空间的步骤中，该第一金属颗粒和该第二金属颗粒的材质为铜，该第三金属氧化物颗粒的材质为氧化亚铜。
综上所述，本发明的超薄均温板元件结构及其制作方法，能有效加强毛细结构边缘附着力，该结构的第一多孔隙毛细结构的孔隙较适合液相工作流体的传输，但在加热时容易变形弯曲。本发明透过第二浆料中平均粒径较大的第二金属颗粒，烧结成平均粒径较大的第二类球状铜构件，所形成的第二多孔隙毛细结构孔隙率较低，变形程度小。第二多孔隙毛细结构环状贴附在第一多孔隙毛细结构，且两者为连续性结构。由此，第二多孔隙毛细结构牵制了第一多孔隙毛细结构的变形量，加强了多孔隙毛细结构的边缘贴附在金属片材上的能力，克服了金属浆料印刷式毛细结构在加热过程中翘曲及变形的问题。
附图说明
图1绘示习知技术中连续性毛细结构翘起的示意图；
图2绘示本发明一具体实施例中超薄均温板元件结构的示意图；
图3绘示图2实施例中超薄均温板元件结构的沿着AA切线的剖面示意图；
图4绘示本发明另一具体实施例中超薄均温板元件结构的剖面示意图；
图5绘示本发明又一具体实施例中超薄均温板元件结构的剖面示意图；
图6绘示图2实施例中超薄均温板元件结构的沿着BB切线的剖面示意图；
图7A绘示本发明一具体实施例中第一多孔隙毛细结构的放大示意图；
图7B绘示本发明另一具体实施例中第一多孔隙毛细结构的放大示意图；
图8绘示本发明一具体实施例中制造具有加强毛细结构边缘附着力的超薄均温板元件结构的步骤流程图；
图9绘示本发明另一具体实施例中超薄均温板元件结构的示意图。
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2和图3。图2绘示本发明一具体实施例中超薄均温板元件结构的示意图；其能有效加强毛细结构边缘附着力，图3绘示图2实施例中超薄均温板元件结构的沿着AA切线的剖面示意图。如图所示，本发明提供的加强毛细结构边缘附着力的超薄均温板元件结构V，包含有一金属片材4、一第一多孔隙毛细结构1和一第二多孔隙毛细结构2。金属片材4具有一外环墙体40及位于外环墙体40内的一容置空间41。第一多孔隙毛细结构1包含有多个第一类球状铜构件，铺置并附着于该容置空间41中。第二多孔隙毛细结构2包含有多个第二类球状铜构件，环状地沿着外环墙体40的内侧铺置，并与第一多孔隙毛细结构1相互连接。其中，第二类球状铜构件的平均粒径大于第一类球状铜构件的平均粒径。
平均粒径较小的第一类球状铜构件所形成的第一多孔隙毛细结构1，在毛细结构边缘和外环墙体内侧产生变形及翘曲。第一多孔隙毛细结构1做为超薄均温板中液相工作流体的主要输送单元。
平均粒径较大的第二类球状铜构件所结合的第二多孔隙毛细结构2，不易产生变形及翘曲。由第二多孔隙毛细结构2和第一多孔隙毛细结构1的连续性接合，稳定了第一多孔隙毛细结构1的构型，降低第一多孔隙毛细结构1翘曲及变形量。
其中，第二多孔隙毛细结构2的体积小于第一多孔隙毛细结构1的体积，第二多孔隙毛细结构2的体积比例介于第一多孔隙毛细结构1的体积的3％～20％。
请参阅图3、图4和图5。图4绘示本发明另一具体实施例中超薄均温板元件结构的剖面示意图；图5绘示本发明又一具体实施例中超薄均温板元件结构的剖面示意图。在图3的具体实施例中，超薄均温板元件结构V的第二多孔隙毛细结构2环状地沿着外环墙体40的内侧铺置，并铺置于第一多孔隙毛细结构1之上。另外，在本发明图4的具体实施例中，第二多孔隙毛细结构2同样环状地沿着外环墙体40的内侧铺置，但不与第一多孔隙毛细结构1交迭，而是铺置在第一多孔隙毛细结构1的外侧并和第一多孔隙毛细结构1连接。或者，在本发明图5的具体实施例中，第二多孔隙毛细结构2同样环状地沿着外环墙体40的内侧铺置，而第一多孔隙毛细结构1铺置于第二多孔隙毛细结构2的内侧以及第二多孔隙毛细结构2的上方。以上的实施例都可以利用第二多孔隙毛细结构2来稳定第一多孔隙毛细结构1的结构，有效的避免变形翘曲。
请参阅图6。图6绘示图2实施例中超薄均温板元件结构的沿着BB切线的剖面示意图。金属片材1进一步包含有一长条型支撑墙47位于容置空间41中，第一多孔隙毛细结构1环绕长条型支撑墙47，第一多孔隙毛细结构1与长条型支撑墙47之间形成有一侧壁间隙5，侧壁间隙5大于10um。在金属粉末浆料印刷后烧结毛细结构中，在边缘处造成翘曲及变形的原因包含了金属颗粒粉末烧结收缩。当浆料中金属颗粒粒径偏细且毛细结构厚度小于60um时，造成边缘翘曲及变形的情况更为严重。
第一多孔隙毛细结构1收缩后，第一多孔隙毛细结构1与长条型支撑墙47之间产生的侧壁间隙5是长条微细沟槽形状，有利于液相工作流体的汇流移动，加速液体流动。产生大于10um的侧壁间隙5的现象，也代表着第一多孔隙毛细结构1容易产生收缩后翘曲及变形，而需要利用第二多孔隙毛细结构2来稳定第一多孔隙毛细结构1的平整性。
超薄均温板成品中，会有另一片材和超薄均温板元件结构V的金属片材1由外环墙体进行气密接合，例如扩散焊或是钎焊封合。支撑金属片材1和另一片材的间隔是支撑柱48与长条型支撑墙47的首要功能。此外，长条型支撑墙47形成的沟槽流道还提供液相工作流体的导流作用。超薄均温板成品在使用时可进一步略分为一吸热区和一冷凝区，长条型支撑墙47的一端指向吸热区，长条型支撑墙47的另一端指向冷凝区。
长条型支撑墙47深度介于0.05mm～0.1mm之间，长条型支撑墙47长度至少为30mm，且长条型支撑墙47宽度介于0.8mm～2.0mm之间。
请一并参阅图2、图7A和图7B。图7A绘示本发明一具体实施例中第一多孔隙毛细结构的放大示意图；图7B绘示本发明另一具体实施例中第一多孔隙毛细结构的放大示意图。根据先前所述，第一多孔隙毛细结构1包含有多个第一类球状铜构件11，微观结构如图7A所示。第二多孔隙毛细结构2包含有多个第二类球状铜构件，微观结构类似图7A，不再重复绘示。
第一多孔隙毛细结构1还包含有多个第一链状铜构件13，第一链状铜构件13分布于第一类球状铜构件11之间，并与第一类球状铜构件11以三维方向相互连结，微观结构如图7B所示。第二多孔隙毛细结构2还包含有多个第二链状铜构件，第二链状铜构件分布于第二类球状铜构件之间，并与第二类球状铜构件以三维方向相互连结，微观结构类似图7B，不再重复绘示。
第一链状铜构件13可有效的接合多个第一类球状铜构件11；且第一链状铜构件13和第一类球状铜构件11所组合出的第一多孔隙毛细结构1，主要功能为增加液相工作流体的毛细输送速度。
请参阅图3和图8。图8绘示本发明一具体实施例中制造加强毛细结构边缘附着力的超薄均温板元件结构的步骤流程图。本发明提供的具有加强毛细结构边缘附着力的超薄均温板元件结构的制作方法，包含以下步骤。步骤S1：提供一金属片材4，金属片材4具有一外环墙体40及位于外环墙体40内的一容置空间41；步骤S2：铺设第一浆料于容置空间41中，第一浆料中包含有多个第一金属颗粒；步骤S3：烘烤第一浆料形成第一固化体；步骤S4：环状地沿着外环墙体40的内侧铺设第二浆料，第二浆料中包含有多个第二金属颗粒；步骤S5：烘烤第二浆料形成一第二固化体，并与第一固化体连接；步骤S6：烧结第一固化体和第二固化体成为一第一多孔隙毛细结构1和一第二多孔隙毛细结构2，第一金属颗粒成为相互连接的多个第一类球状铜构件，第二金属颗粒成为相互连接的多个第二类球状铜构件。第二金属颗粒的平均粒径大于第一金属颗粒的平均粒径。
第一类球状铜构件、第二类球状铜构件、第一多孔隙毛细结构、第二多孔隙毛细结构的结构性质如前所述，相同处不再赘述。
第一浆料和第二浆料系由相同或不同的溶剂、聚合物和金属颗粒所组成。所述「颗粒」为一种细小的粉末级粒子，多个颗粒团聚时具有粉末性质，第一金属颗粒和第二金属颗粒或可称为第一金属粉末和第二金属粉末。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％。
步骤S1中，所述容置空间41是指外环墙体内凹陷部分，容置空间41底部面积通常略小于金属片材4面积。容置空间41中还可再依据长条型支撑墙47切分多个次级沟槽。金属片材1进一步包含有一长条型支撑墙47和支撑柱48位于容置空间41中。容置空间41的底部面积大于3000mm2，外环墙体40的高度D1小于0.1mm，高度D1是从外环墙体内底部至外环墙体顶部计算。
步骤S2中，第一浆料可透过不同方法铺置于容置空间41底部，例如直接连续刮印方式，或由钢板印刷或网版印刷铺设浆料。由于第一浆料具有流变性，铺设时第一浆料会均匀铺满容置空间41底部。或者，透过图样化钢板或网版辅助，将第一浆料选择性地铺设在容置空间41中任意区域。第一浆料同时环绕长条型支撑墙47铺设。
步骤S4中，第二浆料可透过图样化钢板或网版辅助，沿着外环墙体40的内侧铺设，第二浆料的布设位置原则上不接触到长条型支撑墙47。
执行步骤S3和步骤S5的过程中，第一浆料和第二浆料经烘干后去除溶剂形成第一固化体和第二固化体，烘干温度低于150℃。聚合物胶体分布于多个金属颗粒之间。第一固化体和第二固化体内的聚合物在裂解过程中气化并且逸散排除，而在金属颗粒之间留下孔洞，聚合物裂解温度低于600℃。
步骤S6中，第一金属颗粒和第二金属颗粒烧结后形成侧壁间隙，侧壁间隙大于10um。烧结后，第一多孔隙毛细结构1的高度与第二多孔隙毛细结构2的高度各自小于外环墙体40的高度。
步骤S1中，第一浆料进一步还包含有多个第三金属氧化物颗粒。于步骤S6中，等第三金属氧化物颗粒进一步形成多个第一链状铜构件，第一链状铜构件分布于第一类球状铜构件之间，并与第一类球状铜构件以三维方向相互连结。第一金属颗粒和第二金属颗粒的材质为铜(Cu)，第三金属氧化物颗粒的材质为氧化亚铜(Cu2O)。氧化亚铜颗粒渗杂分布在第一金属颗粒之间。
其中，第一金属颗粒的平均粒径介于5～20um，第一类球状铜构件的平均粒径介于5～20um；第二金属颗粒的平均粒径介于20～30um，第二类球状铜构件的平均粒径介于20～30um；第三金属氧化物颗粒的平均粒径介于1～6um，尤其可以是六角八面体晶体的氧化亚铜颗粒，第一链状铜构件的平均宽度介于0.5～10um。
于步骤S2或步骤S4中，进一步系于氮气环境中烘烤固化复合材料，以裂解并去除聚合物。
六角八面体晶体的氧化亚铜颗粒在氢气气氛下烧结会产生独特性质，即是超过一定温度时会由晶体最远两端开始还原成铜并延伸拉长，而并非聚合成类球状。因此于步骤S6中，进一步系于含氢气氛下烧结第一金属颗粒、第二金属颗粒和第三金属氧化物颗粒，以使第三金属氧化物颗粒的八面体氧化亚铜颗粒还原、拉伸并以三维方向相互连结形成多个第一链状铜构件，第一链状铜构件彼此耦接，也与类球状同构件耦接，进而形成三维多孔隙毛细结构。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。
本发明还有一制造能加强毛细结构边缘附着力的超薄均温板元件结构的具体实施例，可形成如图4的结构。本实施例方法包含有以下步骤。步骤M1：提供一金属片材4，金属片材4具有一外环墙体40及位于外环墙体40内的一容置空间41；步骤M2：环状地沿着外环墙体40的内侧铺设第二浆料，第二浆料中包含有多个第二金属颗粒；步骤M3：烘烤第二浆料形成一第二固化体；步骤M4：铺设第一浆料于容置空间41的第二固化体内侧，第一浆料中包含有多个第一金属颗粒；步骤M5：烘烤第一浆料形成第一固化体，并与第二固化体连接；步骤M6：烧结第一固化体和第二固化体成为一第一多孔隙毛细结构1和一第二多孔隙毛细结构2，第一金属颗粒成为相互连接的多个第一类球状铜构件，第二金属颗粒成为相互连接的多个第二类球状铜构件。第二金属颗粒的平均粒径大于第一金属颗粒的平均粒径。此实施例中，第一固化体和第二固化体为平行而不互相交迭。步骤M2、步骤M3可合理地与步骤M4、步骤M5交换顺序；或者，基于浆料的粘滞性，步骤M2和步骤M4接连执行(可调换顺序)，步骤M3和步骤M5同时执行。
本发明还有一制造具有加强毛细结构边缘附着力的超薄均温板元件结构的具体实施例，可形成如图5的结构。本实施例方法包含有以下步骤。步骤T1：提供一金属片材4，金属片材4具有一外环墙体40及位于外环墙体40内的一容置空间41；步骤T2：环状地沿着外环墙体40的内侧铺设第二浆料，第二浆料中包含有多个第二金属颗粒；步骤T3：烘烤第二浆料形成一第二固化体；步骤T4：铺设第一浆料于容置空间41中，并且盖过第二固化体内侧及上侧，第一浆料中包含有多个第一金属颗粒；步骤T5：烘烤第一浆料形成第一固化体，并与第二固化体连接；步骤T6：烧结第一固化体和第二固化体成为一第一多孔隙毛细结构1和一第二多孔隙毛细结构2，第一金属颗粒成为相互连接的多个第一类球状铜构件，第二金属颗粒成为相互连接的多个第二类球状铜构件。第二金属颗粒的平均粒径大于第一金属颗粒的平均粒径。此实施例中，部分的第一固化体会迭在第二固化体的上方。
请参阅图9。图9绘示本发明另一具体实施例中超薄均温板元件结构的示意图。所述的「第二多孔隙毛细结构2包含有多个第二类球状铜构件，环状地沿着外环墙体40的内侧铺置」中，环状意指连续性或非连续性的围绕铺设，结构上不一定直接相连。于另一具体实施例中，第二多孔隙毛细结构2是非连续性环状地沿着外环墙体40的内侧铺置。尤其，外环墙体40的角落最容易发生第一多孔隙毛细结构1翘曲及变形，可仅于外环墙体40内侧角落铺设第二多孔隙毛细结构2，来避免第一多孔隙毛细结构1翘曲及变形。
综上所述，第一多孔隙毛细结构的孔隙较适合液相工作流体的传输，但在加热时容易变形弯曲。本发明透过第二浆料中平均粒径较大的第二金属颗粒，烧结成平均粒径较大的第二类球状铜构件，所形成的第二多孔隙毛细结构孔隙率较低，变形程度小。第二多孔隙毛细结构环状贴附在第一多孔隙毛细结构，且两者为连续性结构。由此，第二多孔隙毛细结构牵制了第一多孔隙毛细结构的变形量，加强了多孔隙毛细结构的边缘贴附在金属片材上的能力，克服了金属浆料印刷式毛细结构在加热过程中翘曲及变形的问题。
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)
1.一种超薄均温板元件结构，其能加强毛细结构边缘附着力，其特征在于包含有：
一金属片材，具有一外环墙体及位于该外环墙体内的一容置空间；
一第一多孔隙毛细结构，包含有多个第一类球状铜构件，铺置并附着于该容置空间中；以及
一第二多孔隙毛细结构，包含有多个第二类球状铜构件，环状地沿着该外环墙体的内侧铺置，并与该第一多孔隙毛细结构相互连接；
其中，该等第二类球状铜构件的平均粒径大于该等第一类球状铜构件的平均粒径。
2.如权利要求1所述超薄均温板元件结构，其特征在于，该第一多孔隙毛细结构还包含有多个第一链状铜构件，该等第一链状铜构件分布于该等第一类球状铜构件之间，并与该等第一类球状铜构件以三维方向相互连结。
3.如权利要求1所述超薄均温板元件结构，其特征在于，该第二多孔隙毛细结构还包含有多个第二链状铜构件，该等第二链状铜构件分布于该等第二类球状铜构件之间，并与该等第二类球状铜构件以三维方向相互连结。
4.如权利要求1所述超薄均温板元件结构，其特征在于，该金属片材进一步包含有一长条型支撑墙位于该容置空间中，该第一多孔隙毛细结构环绕该长条型支撑墙，该第一多孔隙毛细结构与该长条型支撑墙之间具有一侧壁间隙，该侧壁间隙大于10um。
5.如权利要求1所述超薄均温板元件结构，其特征在于，该容置空间底部的面积大于3000mm2，该第一多孔隙毛细结构的高度与该第二多孔隙毛细结构的高度小于该外环墙体的高度，该外环墙体的高度小于0.1mm。
6.一种超薄均温板元件结构的制作方法，其能加强毛细结构边缘附着力，其特征在于包含以下步骤：
提供一金属片材，该金属片材具有一外环墙体及位于该外环墙体内的一容置空间；
铺设一第一浆料于该容置空间中，该第一浆料中包含有多个第一金属颗粒；
烘烤该第一浆料形成一第一固化体；
环状地沿着该外环墙体的内侧铺设一第二浆料，该第二浆料中包含有多个第二金属颗粒；
烘烤该第二浆料形成一第二固化体，并与该第一固化体连接；以及
烧结该第一固化体和该第二固化体成为一第一多孔隙毛细结构和一第二多孔隙毛细结构，该第一金属颗粒成为相互连接的多个第一类球状铜构件，该第二金属颗粒成为相互连接的多个第二类球状铜构件；
其中，该等第二金属颗粒的平均粒径大于该等第一金属颗粒的平均粒径。
7.如权利要求6所述的超薄均温板元件结构的制作方法，其特征在于，于提供该金属片材的步骤中，该金属片材进一步包含有一长条型支撑墙位于该容置空间中；于铺设该第一浆料的步骤中，该第一浆料环绕该长条型支撑墙铺设；于烧结该第一固化体和该第二固化体的步骤中，该第一多孔隙毛细结构与该长条型支撑墙之间具有一侧壁间隙，该侧壁间隙大于10um。
8.如权利要求6所述的超薄均温板元件结构的制作方法，其特征在于，提供该金属片材的步骤中，该容置空间底部的面积大于3000mm2，该外环墙体的高度小于0.1mm；于烧结该第一固化体和该第二固化体的步骤中，该第一多孔隙毛细结构的高度与该第二多孔隙毛细结构的高度小于该外环墙体的高度。
9.如权利要求6所述的超薄均温板元件结构的制作方法，其特征在于，铺设该第一浆料于该容置空间的步骤中，该第一浆料进一步包含有多个第三金属氧化物颗粒；于烧结该第一固化体和该第二固化体的步骤中，该等第三金属氧化物颗粒进一步形成多个第一链状铜构件，该等第一链状铜构件分布于该等第一类球状铜构件之间，并与该等第一类球状铜构件以三维方向相互连结。
10.如权利要求9所述的超薄均温板元件结构的制作方法，其特征在于，铺设该第一浆料于该容置空间的步骤中，该第一金属颗粒和该第二金属颗粒的材质为铜，该第三金属氧化物颗粒的材质为氧化亚铜。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210401283.5A CN116952034A (zh) | 2022-04-18 | 2022-04-18 | 超薄均温板元件结构及其制作方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210401283.5A CN116952034A (zh) | 2022-04-18 | 2022-04-18 | 超薄均温板元件结构及其制作方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN116952034A true CN116952034A (zh) | 2023-10-27 |
Family
ID=88443138
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202210401283.5A Pending CN116952034A (zh) | 2022-04-18 | 2022-04-18 | 超薄均温板元件结构及其制作方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN116952034A (zh) |
-
2022
- 2022-04-18 CN CN202210401283.5A patent/CN116952034A/zh active Pending
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN214502178U (zh) | 应用于薄型均温板的复合式毛细结构 | |
| CN111761050B (zh) | 以金属浆料制作毛细结构的方法 | |
| WO2020143493A1 (zh) | 均温板、散热模块和半导体器件 | |
| WO2021042945A1 (zh) | 一种链状铜金属毛细结构及其制作方法 | |
| CN110828404A (zh) | 一种带凹穴结构的微通道均热板 | |
| WO2021042946A1 (zh) | 一种用于制作均温板元件毛细结构的金属氧化物浆料 | |
| TWI733525B (zh) | 均溫板毛細結構元件及其製造方法 | |
| TW202126979A (zh) | 具有雙面毛細結構之超薄型均溫板及其製作方法 | |
| CN116952034A (zh) | 超薄均温板元件结构及其制作方法 | |
| RU171452U9 (ru) | Жалюзийное ложе с оптимальным углом наклона | |
| TW202206767A (zh) | 薄型均溫板毛細結構元件及其製造方法 | |
| CN2765440Y (zh) | 板式热管散热器 | |
| TWI742993B (zh) | 應用於薄型均溫板之複合式毛細結構 | |
| WO2015080266A1 (ja) | 流路部材 | |
| CN114812241B (zh) | 应用于薄型均温板的复合式毛细结构 | |
| CN114812239B (zh) | 具双相单向流的超薄型均温板元件 | |
| CN113727573B (zh) | 薄型均温板元件结构及其制造方法 | |
| TWI738479B (zh) | 具有一固化複合材料結構之片狀金屬元件及其製造方法 | |
| CN117628954A (zh) | 一种均温板复合型毛细结构的制作方法 | |
| CN113976886A (zh) | 多孔结构、均温板、其制作方法及应用 | |
| TW202206765A (zh) | 兼具指向性液相流及非指向性氣相流之超薄均溫板元件 | |
| CN114659396B (zh) | 图形化设计毛细结构元件及其制作方法 | |
| CN114199055B (zh) | 具有一固化复合材料结构的片状金属元件及其制作方法 | |
| TW202249219A (zh) | 超薄型均溫板元件結構及其製造方法 | |
| CN217210497U (zh) | 应用于超薄型均温板组件的复合式毛细结构 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |