CN1566888A - 热导管制造方法及其结构 - Google Patents
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Abstract
本发明是揭露一种热导管制造方法及其结构，其是以一金属底板作为金属管的底部，且在金属管内插设一中心棒，并于其内置入烧结粉进行烧结，烧结后移出中心棒；然后继续进行封盖封合、注入工作流体、抽真空及封口等步骤，以制作出一可直接提高散热效益的热导管。更可在金属底板与封盖周围环设有容置焊条的空间，以便将金属管与金属底板、封盖紧密结合，提高三者间的密合性。本发明是与电子元件直接接触，故可于最短时间内快速吸收电子元件产生的大量热量，以快速达到瞬间散热的功效。
Description
技术领域
本发明是有关一种热导管制造方法及其结构，特别是关于一种可直接提高散热效益的热导管制造方法及其结构。
背景技术
随着现代科技产业的日新月异，设计精巧、功率强大的电子产品愈来愈多，但功率强大的产品无可避免地在使用时产生高温，进而造成产品使用时的隐忧，故，大部分设计精密的产品，尤指电脑及其周边设备而言，都设有一散热模组，以达到产品使用运转时散热的效果。
就个人电脑而言，因个人电脑中央处理器(CPU)的处理速度大幅提升，使其在运转时会产生高温，传统CPU散热模组包含一散热风扇及一鳍片式散热器，使其在电脑开机后，利用散热风扇持续运转并配合散热器的作用进行散热。然而此种鳍片式散热器在热传导上的效率不佳，无法在最短时间内吸收CPU产生的高热量；为此，遂发展出一种可在最短时间内吸收大量热量的热导管。
热导管的结构为金属材质所制成的管状体，且于其中容置有工作流体，并保持内部的真空状态，如我专利第90119477号的圆柱形热导管制作方法，其主要是先利用冲模加工方式形成一具有平整底面的筒状壳体10，如图1所示，接着依序进行铜粉12烧结、封盖14封合、注入工作流体及抽真空等步骤，以制作出具有平整底面的圆柱形热导管；此专利前案主要在解决传统底部封板须以焊接方式装设于金属管底部，导致封板周围的环状焊封线会形成导热的障碍线而影响其散热效杲；因而提出一种直接制作具有平整底面的筒状壳体并进行后续制作的方法。
该专利前案制作完成后，是利用焊接方式先安装于一金属基板上，并于其上装设一散热风扇，再将此金属基板贴设于积体电路顶面，以达到瞬间吸热的作用。但是，此专利前案虽解决底板封合焊线的问题，却仍须利用焊料将热导管的底部装设于金属基板上，使热导管底部的焊接面形成一导热的障碍面，导致CPU产生的高热量仅能透过间接的方式先后穿过金属板、焊接面及热导管底面，才能进入热导管内部，传导效率相当的差，瞬间散热效果有限，无法有效改善CPU散热问题。
因此，本发明是在针对上述的困扰，提出一种新的热导管制造方法及其结构，以改善存在于先前技术中的该等缺陷。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种热导管制造方法及其结构，其是一种直接制作于金属底板上的热导管，使热导管可于最短时间内快速吸收电子元件(CPU)所产生的大量热量，进而达到瞬间散热的功效，以解决习知结构形成的导热的障碍面。
本发明的另一目的在于提供一种热导管制造方法及其结构，其可增加电子元件的散热效果，并由此提高其散热效率。
本发明的再一目的在于提供一种热导管结构，其是在金属底板的容置槽与封盖周围分别环设有一环型凹槽及一环型斜切部，用以容置焊条，以提高金属管与金属底板及封盖间的密合性，使其具有密封效果好及致密效果佳的优点。
本发明的制造方法，包括：先提供一金属底板及一金属管，且在金属底板上设有一容置槽；将金属管底部设置于该容置槽内；再于金属管内插设一中心棒；接着，将烧结粉置入金属管内进行烧结，烧结后即抽出中心棒；于金属管开口处封合一具有抽气口的封盖；最后依序进行工作流体的注入、抽真空以及封住抽气口等步骤，以完成一热导管的制作。
本方法还包括，在封合该封盖的步骤中，更可同时封合该金属底板与该金属管，使两者紧密结合。
该封盖利用焊接方式封合至该金属管开口处，且该金属底板也利用焊接方式与该金属管紧密结合。
该焊接方式包含：在该封盖与该金属管相接处以及在该金属底板与该金属管相接处分别环设一焊条；以及进行热处理，使该焊条融化而同时将该金属管及其上下的该封盖与金属底板封合固接在一起。
在该金属底板的容置槽周围更环设有一环型凹槽，以容置焊接用的焊条。
在该封盖顶部周围更环设有一环型斜切部，使其与该金属管的管壁形成一容置空间，以容置焊接用的焊条。
该烧结粉为金属粉末，较佳者为铜粉。
在封住该抽气口的步骤中，利用机械封合及焊接封合的其中之一。
本发明的制造方法的另一实施态样，包括：将一金属管置于一下制具上，并插设一中心棒于金属管内；将烧结粉置入金属管内进行烧结，烧结后即移开该中心棒及下制具；再于一金属底板上的容置槽底部放置一金属网，并将金属管底部装设于其上；然后于金属管开口处封合一具有抽气口的封盖；最后依序进行工作流体的注入、抽真空以及封住抽气口等步骤，此种方法也可完成热导管的制作。
本发明的制造方法的再一实施态样，包括：将一金属管置于一中心捧的承载板上；将烧结粉置入金属管内进行烧结，烧结后将金属管自该中心棒上移开；再于一金属底板上的容置槽底部放置一金属网，并将金属管底部装设于其上；然后于金属管开口处封合一具有抽气口的封盖；最后依序进行工作流体的注入、抽真空以及封住抽气口等步骤，此种方法也可完成热导管的制作。
本发明的热导管结构包含一金属底板，其上设有一容置槽；并有一金属管的底部是固接于此容置槽内，且金属管内壁环设有烧结后的多孔性金属结构；以及一封盖是封合该金属管的开口，使金属管内部呈现真空状态。
该金属底板利用焊接方式与该金属管紧密结合，且该封盖也利用焊接方式封合至该金属管开口处。
在该金属底板的容置槽周围更环设有一环型凹槽，以容置焊接用的焊条。
在该封盖顶部周围更环设有一环型斜切部，使其与该金属管的管壁形成一容置空间，以容置焊接用的焊条。
由于本发明为一种直接结合金属底板的热导管，使热导管可于最短时间内快速吸收CPU高速运转所产生的大量热量，以此达到瞬间散热的功效，并增加元件散热效果及提高其散热效率，进而解决习知热导管结构所造成的导热障碍面。
另外，本发明是在金属底板的容置槽与封盖周围分别环设有一环型凹槽及一环型斜切部，用以容置焊接用的焊条，以提高金属管与金属底板及封盖间的密合性，使制作完成的热导管具有密封效果好及致密效果佳的优点。
附图说明
图1为习知的圆柱形热导管的结构剖面示意图。
图2至图5为本发明于制作热导管的各步骤结构剖面示意图。
图6为本发明的各组成元件的结构示意图。
图7为图3的立体结构示意图。
图8为本发明已装设焊条的结构示意图。
图9至图11为本发明制作热导管的另一实施例的各步骤结构剖面示意图。
图12为本发明制作热导管的再一实施例的结构剖面示意图。
10 筒状壳体 12 铜粉
14 封盖
20 热导管 22 金属底板
24 容置槽 26 环型凹槽
28 金属管 30 中心棒
32 多孔性金属结构 34 抽气口
36 封盖 38 环型斜切部
40 容置空间 42 焊条
44 焊条 46 金属网
48 下制具 50 承载板
具体实施方式
本发明是一种直接制作于金属底板上的热导管，使金属底板同时作为热导管的底面，以此让热导管可于最短时间内快速吸收积体电路(CPU)所产生的大量热量，配合散热风扇的作用，达到瞬间散热的功效，以解决习知结构形成的导热的障碍面。
图2至图5分别为本发明于制作热导管的各步骤结构剖视图，首先，如图2所示，先提供一金属底板22，其上设有一容置槽24，且在容置槽24的周围环设有一环型凹槽26，请同时参考图6所示的结构，并将一中空的金属管28底部装设于该金属底板22上的容置槽24内；接着，插设一中心棒30于金属管28内的中心位置，再将烧结粉置入金属管28内并进行高温烧结，以形成多孔性金属结构32，烧结后即可移出该中心棒30。
然后，进行金属底板22、金属管28与封盖36的封合步骤，请同时参阅图3及图7所示，在金属管28的开口处设置一具有抽气口34设计的封盖36，且在封盖36顶部周围环设有一环型斜切部38，当封盖36置于金属管28开口处，此环型斜切部38与金属管28的内管壁形成一容置空间40，接着将焊条42、44分别环设于容置空间40与环型凹槽26内，请同时参阅图4及图8所示；接着再继续进行热处理，使该焊条42、44融化而同时将封盖36焊接封合至金属管28开口处，且金属底板22也与该金属管28紧密焊接一起。
当金属管28及其上、下的该封盖36与金属底板22封合固接在一起之后，再于金属管28内注入工作流体，使工作流体因毛细现象而均匀分布于多孔性金属结构32中；最后，将金属管28内部抽成真空状态，并利用机械封合或焊接封合的方式，将封盖36上的抽气口34进行封合，以密封该抽气口34，进而完成如图5所示的热导管20结构。
其中，前述的烧结粉为金属粉末，包含铜粉、铝粉或其他相同性质的金属粉末，较佳者为铜粉。
除了上述的实施例之外，本发明也具有另外一种制造的实施态样，如图9至图11所示。
首先，如图9所示，先在一中空金属管28的底面置于一下制具48上，以作为支撑之用，并于金属管28内的中心位置插设一中心棒30，再将烧结粉置入该金属管28内并进行高温烧结，以形成多孔性金属结构32，烧结完成后，将中心棒30及下制具48移开。
接着，如图10所示，先将一金属网46设置于一金属底板22上的容置槽24内，再将金属管28装设在容置槽24内的金属网46上，以利用金属网46作为金属管28底部的烧结金属结构，并于金属管28开口处放置一具有抽气口34的封盖36，使封盖36周围的环型斜切部38与金属管28的内管壁形成一容置空间40；再将焊条42、44分别环设于容置空间40与环型凹槽26内，如图11所示，继续进行热处理，使该焊条42、44融化而同时将金属管28及其上下的封盖36与金属底板22紧密封合焊接在一起。完成封合步骤后，由于后续的制造步骤与前述实施例相同，而不再重复叙述。
其中，本发明更可直接结合中心棒与下制具，在中心棒30底端设有一承载板50，如图12所示，使中空金属管28套接在中心棒30外而位于承载板50表面，再将烧结粉置入该金属管28内并进行高温烧结，以形成多孔性金属结构32，烧结完成后，将金属管28自中心棒30上移开；其余步骤与前述实施例相同，故于此不再赘述。
由于本发明为一种直接结合金属底板的热导管，使热导管可于最短时间内快速吸收CPU高速运转所产生的大量热量，以此达到瞬间散热的功效，并增加元件散热效果及提高其散热效率，进而解决习知热导管结构所造成的导热障碍面。
另外，本发明是在金属底板的容置槽与封盖周围分别环设有一环型凹槽及一环型斜切部，用以容置焊接用的焊条，以提高金属管与金属底板及封盖间的密合性，使制作完成的热导管具有密封效果好及致密效果佳的优点。
以上所述的实施例仅为说明本发明的技术思想及特点，其目的在使熟习此项技艺的人士能够了解本发明的内容并据以实施，当不能以之限定本发明的专利范围，即大凡依本发明所揭示的精神所作的均等变化或修饰，仍应涵盖在本发明的专利范围内。
Claims (28)
1、一种热导管制造方法，其特征在于包括下列步骤：
提供一金属底板及一金属管，且该金属底板上设有一容置槽；
将该金属管底部设置于该金属底板上的容置槽内；
插设一中心棒于该金属管内；
将烧结粉置入该金属管内并进行烧结，烧结后移出该中心棒；
在该金属管开口处封合一具有抽气口的封盖；
在该金属管内注入工作流体；以及
将该金属管内抽真空，并封住该抽气口。
2、如权利要求1所述的热导管制造方法，其特征在于：在封合该封盖的步骤中，更可同时封合该金属底板与该金属管，使两者紧密结合。
3、如权利要求1所述的热导管制造方法，其特征在于：该封盖利用焊接方式封合至该金属管开口处，且该金属底板也利用焊接方式与该金属管紧密结合。
4、如权利要求3所述的热导管制造方法，其特征在于：该焊接方式包含：
在该封盖与该金属管相接处以及在该金属底板与该金属管相接处分别环设一焊条；以及
进行热处理，使该焊条融化而同时将该金属管及其上下的该封盖与金属底板封合固接在一起。
5、如权利要求3所述的热导管制造方法，其特征在于：在该金属底板的容置槽周围更环设有一环型凹槽，以容置焊接用的焊条。
6、如权利要求3所述的热导管制造方法，其特征在于：在该封盖顶部周围更环设有一环型斜切部，使其与该金属管的管壁形成一容置空间，以容置焊接用的焊条。
7、如权利要求1所述的热导管制造方法，其特征在于：该烧结粉为金属粉末，较佳者为铜粉。
8、如权利要求1所述的热导管制造方法，其特征在于：在封住该抽气口的步骤中，利用机械封合及焊接封合的其中之一。
9、一种热导管制造方法，其特征在于包括下列步骤：
在一中空金属管底面置于一下制具上，并插设一中心棒于该金属管内；将烧结粉置入该金属管内并进行烧结，烧结后移出该中心棒及该下制具；
将一金属网设置于一金属底板上的容置槽底部，且将该金属管底部设置于该容置槽内而位于该金属网表面；
在该金属管开口处封合一具有抽气口的封盖；
在该金属管内注入工作流体；以及
将该金属管内抽真空，并封住该抽气口。
10、如权利要求9所述的热导管制造方法，其特征在于：在封合该封盖的步骤中，更可同时封合该金属底板与该金属管，使两者紧密结合。
11、如权利要求9所述的热导管制造方法，其特征在于：该封盖利用焊接方式封合至该金属管开口处，且该金属底板也利用焊接方式与该金属管紧密结合。
12、如权利要求11所述的热导管制造方法，其特征在于：该焊接方式包含：
在该封盖与该金属管相接处以及在该金属底板与该金属管相接处分别环设一焊条；以及
进行热处理，使该焊条融化而同时将该金属管及其上下的该封盖与金属底板封合固接在一起。
13、如权利要求11所述的热导管制造方法，其特征在于：在该金属底板容置槽周围更环设有一环型凹槽，以容置焊接用的焊条。
14、如权利要求11所述的热导管制造方法，其特征在于：在该封盖顶部周围更环设有一环型斜切部，使其与该金属管的管壁形成一容置空间，以容置焊接用的焊条。
15、如权利要求9所述的热导管制造方法，其特征在于：该烧结粉为金属粉末，较佳者为铜粉。
16、如权利要求9所述的热导管制造方法，其特征在于：在封住该抽气口的步骤中，利用机械封合及焊接封合的其中之一。
17、一种热导管的结构，其特征在于包括：
一金属底板，其上设有一容置槽；
一金属管，其底部固接于该金属底板的容置槽内，且该金属管内壁环设有烧结后的多孔性金属结构；以及
一封盖，其封合于该金属管，使该金属管内呈真空状态。
18、如权利要求17所述的热导管的结构，其特征在于：该金属底板利用焊接方式与该金属管紧密结合，且该封盖也利用焊接方式封合至该金属管开口处。
19、如权利要求18所述的热导管的结构，其特征在于：在该金属底板的容置槽周围更环设有一环型凹槽，以容置焊接用的焊条。
20、如权利要求18所述的热导管的结构，其特征在于：在该封盖顶部周围更环设有一环型斜切部，使其与该金属管的管壁形成一容置空间，以容置焊接用的焊条。
21、一种热导管制造方法，其特征在于包括下列步骤：
将一中空金属管套设于一具有承载板的中心棒，使该金属管底端与该承载板接触；
将烧结粉置入该金属管内并进行烧结，烧结后将该金属管移出；
将一金属网设置于一金属底板上的容置槽底部，且将该金属管底部设置于该容置槽内而位于该金属网表面；
在该金属管开口处封合一具有抽气口的封盖；
在该金属管内注入工作流体；以及
将该金属管内抽真空，并封住该抽气口。
22、如权利要求21所述的热导管制造方法，其特征在于：在封合该封盖的步骤中，更可同时封合该金属底板与该金属管，使两者紧密结合。
23、如权利要求21所述的热导管制造方法，其特征在于：该封盖利用焊接方式封合至该金属管开口处，且该金属底板也利用焊接方式与该金属管紧密结合。
24、如权利要求23所述的热导管制造方法，其特征在于：该焊接方式包含：
在该封盖与该金属管相接处以及在该金属底板与该金属管相接处分别环设一焊条；以及
进行热处理，使该焊条融化而同时将该金属管及其上下的该封盖与金属底板封合固接在一起。
25、如权利要求23所述的热导管制造方法，其特征在于：在该金属底板的容置槽周围更环设有一环型凹槽，以容置焊接用的焊条。
26、如权利要求23所述的热导管制造方法，其特征在于：在该封盖顶部周围更环设有一环型斜切部，使其与该金属管的管壁形成一容置空间，以容置焊接用的焊条。
27、如权利要求21所述的热导管制造方法，其特征在于：该烧结粉为金属粉末，较佳者为铜粉。
28、如权利要求21所述的热导管制造方法，其特征在于：在封住该抽气口的步骤中，利用机械封合及焊接封合的其中之一。
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