CN213273897U - 散热装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开的散热装置，该散热装置例如为一种超薄型热管，包含一第一板体和相对于第一板体的一第二板体，第二板体经由两个相对的侧壁连接第一板体。第一板体和第二板体在其纵向上相对的端部彼此连接，第一板体和第二板体纵向地延伸的端部透过侧壁彼此连接，且第一板体、第二板体及侧壁围住散热装置的一内部空间。散热装置还包含设置于内部空间中且接触第一板体和第二板体中至少一者的内表面的一第一毛细结构。第一毛细结构纵向地延伸于第一板体和第二板体的纵向上相对的端部之间，且第一毛细结构至少部分地定义散热装置的一第一蒸汽流动通道。

Description

散热装置
技术领域
本实用新型总体上关于热传递的领域，特别是关于一种超薄型热管及其制造方法。
背景技术
在电子装置的运作过程中，处理器产生的热必需要被快速且有效率地消散以维持运行温度是在制造商所建议的范围内。在这些行动电子装置的功能性和应用性提升的同时，其使用之处理器的运行速度也随之提高。随着各代新型电子装置的更加薄化及小型化，这些装置因其内的热源之间的间距减小而使得散热管理成为更大的挑战。
热管系用于消散热。一般来说，平板式热管(planar heat pipe)系由将热管压扁至其原直径的30％至60％左右而形成。平板式热管为透过工作流体的蒸发来输送热源产生的热之真空容器以增加热连接表面面积，其中工作流体系透过填充于真空的蒸汽流动来扩散。蒸汽流最终凝结在整个冷凝器表面，从而使热从蒸发表面(热源界面)至凝结表面(更大的冷却表面面积)均匀地分布。之后，凝结的流体回流至蒸发表面。毛细结构(如烧结式毛细结构)用来使凝结的流体透过毛细管作用力回流至蒸发表面，从而使蒸发表面保持湿润以具有大的热通量。
平板式热管的热传效能取决于热管透过相变(液-气-液)机制散热的效率。毛细结构中产生的毛细管作用力必须克服毛细管构造中的液体压降(liquid pressure drop)及热管中的蒸汽压降(vapor pressure drop)。当蒸气腔室较薄时，因为间距的减小，液体压降和蒸汽压降较高，所产生的毛细管作用力减小。烧结式毛细结构可具有高的毛细管压，然其也同时具有高的液体压降，从而对平板式热管的热传效能具有负面影响。并且，当热管被压扁时，压扁结构的结构完整性受到损害。此外，压扁的结构降低了热传效能。
实用新型内容
本实用新型在于提供一种超薄型热管及其制造方法，藉以解决先前技术中当蒸气腔室较薄时，因为间距的减小，液体压降和蒸汽压降较高，所产生的毛细管作用力减小的问题，具有高的毛细管压之烧结式毛细结构同时具有高的液体压降，从而对平板式热管的热传效能具有负面影响的问题，当热管被压扁时，压扁结构的结构完整性受到损害的问题，以及压扁的结构降低了热传效能的问题。
本实用新型之一实施例所揭露的散热装置，包含一第一板体和相对于第一板体的一第二板体，第二板体经由两个相对的侧壁连接第一板体。第一板体和第二板体在其纵向上相对的端部彼此连接，第一板体和第二板体纵向地延伸的端部透过侧壁彼此连接，且第一板体、第二板体及侧壁围住散热装置的一内部空间。散热装置还包含设置于内部空间中且接触第一板体和第二板体中至少一者的内表面的一第一毛细结构。第一毛细结构纵向地延伸于第一板体和第二板体的纵向上相对的端部之间，且第一毛细结构至少部分地定义散热装置的一第一蒸汽流动通道。
本实用新型之一实施例所揭露的方法，包含在一金属管中配置一毛细结构；压扁金属管以获得一散热装置，其中散热装置具有一第一板体以及相对于第一板体的一第二板体，第一板体和第二板体纵向上延伸的端部透过侧壁彼此连接，且第一板体、第二板体和侧壁围住散热装置的一内部空间；密封散热装置的一第一纵向端部；将一工作管经由散热装置位于其一第二纵向端部的一开口插入散热装置；密封散热装置的第二纵向端部直到工作管；将工作流体透过工作管填入散热装置的内部空间；在距离第二纵向端部的一第一位置密封散热装置的一整体宽度；以及在第一位置或邻近第一位置处切断散热装置以移除工作管并移除位于第一位置和第二纵向端部之间的部分散热装置。
根据上述实施例所揭露的散热装置和方法，其具有产生于毛细结构中的毛细管作用力等于或大于毛细结构中的液体压降及超薄型热管中的蒸汽压降，可改善超薄型热管的热传效能。透过使用毛细结构提供支撑并减小超薄型热管的变形。封闭端和工作段端以最小化毛细结构(或更具体地说是毛细结构的端部) 的变形或压褶的方式接触和焊接。因此，最小化了压褶毛细结构的热传效能负面影响且封闭端和工作段端的切割减缓了平板式热管的长度，从而节省了空间，容许在空间受限的设计中使用超薄型热管。
以上关于本实用新型内容的说明及以下实施方式的说明系用以示范与解释本实用新型的原理，并且提供本实用新型的专利申请范围更进一步的解释。
附图说明
为使所属技术领域中具有通常知识者能了解本文目标，请参照图式，其中相同的图式标记代表相同的元件。
图1A为根据本实用新型实施例之超薄型热管的平面示意图。
图1B为根据本实用新型实施例之超薄型热管的侧视图。
图1C为根据本实用新型实施例之超薄型热管的立体示意图。
图1D为根据本实用新型实施例之超薄型热管沿图1C中线W-W的剖面示意图。
图2为绘示根据本实用新型实施例之超薄型热管沿线W-W和L-L的剖面示意图。
图3为根据本实用新型实施例图1A至图1D中的超薄型热管的制造方法的流程图。
图4为根据本实用新型实施例之导体金属管经过图3之制造方法的一系列步骤的立体示意图。
图5为根据本实用新型实施例图1A至图1D中的超薄型热管在制造方法中执行一压扁步骤后的立体示意图。
图6为根据本实用新型实施例图1A至图1D中的超薄型热管在制造方法的一步骤后的立体示意图。
图7为根据本实用新型实施例图1A至图1D中的超薄型热管经过制造方法的一系列步骤的立体示意图。
图8为根据本实用新型实施例图1A至图1D中的超薄型热管经过制造方法的一系列步骤的立体示意图。
图9为绘示比较根据本实用新型实施例所揭露之图1A至图1D中的超薄型热管以及根据现有制造方法制造的超薄型热管的轮廓。
图10A为包含以圆形排列的多个毛细纤维的一毛细结构的剖面示意图。
图10B至图10D为绘示图10A的毛细结构的不同构造。
图10E为包含以围绕一中心毛细纤维配置的多个毛细纤维的一毛细结构的剖面示意图。
图10F、图10G、图10H、图10I和图10J为绘示图10E的毛细结构的不同构造。
图11为绘示根据本实用新型实施例的一超薄型热管的剖面示意图。
图12为绘示根据本实用新型实施例的一超薄型热管的剖面示意图。
图13为绘示根据本实用新型实施例的一超薄型热管的剖面示意图。
图14为绘示根据本实用新型实施例的一超薄型热管的剖面示意图。
图15为绘示根据本实用新型实施例的一超薄型热管的剖面示意图。
图16为根据本实用新型实施例的另一超薄型热管烧结毛细结构的制造方法的立体示意图。
应当理解地，图式并未按比例绘制，并且所揭露的实施例有时以图解和局部视图的形式绘示。在某些情况下，可能省略了对于理解所揭露的方法和装置不是必要的细节，或者省略了将使其他细节难以理解的细节。应当理解地，本实用新型不以在此所绘示出的特定实施例为限。
其中附图标记为：
100、300、900、1100、1200、1300、1400、1500…超薄型热管
110、310、910、1110、1210、1310、1410、1510…第一墙
111、1211、1311、1411、1511…第一内侧壁
115、315、915…封闭端
119、1119、1219、1319、1419、1519…第一内表面
120、1120、1220、1320、1420、1520…蒸发部
130、1130…第一蒸汽流动腔室
1230、1530…中间蒸汽流动腔室
1330、1430…蒸汽流动腔室
340…导体金属管
151、351、1251、1351、1451、1551…第一毛细结构
155、355、1155…中间毛细结构
159、359、1259、1459…第二毛细结构
360…工作管
170、1170…第二蒸汽流动腔室
180、1180、1280、1380、1480、1580…凝结部
190、390、990、1190、1290、1390、1490、1590…第二墙
191、1291、1491、1591…第二内侧壁
393…内工作端
195、399、995…工作段端
397…工作端
199、1199、1299、1399、1499、1599…第二内表面
1010…独立毛细纤维
1020…中心毛细纤维
600…超薄型热管的制造方法
WE…焊接端
TE…渐变端
T…超薄型热管的厚度
PT…超薄型热管墙的管厚度
WT…毛细结构厚度
D…导体金属管的原始直径
EE…延伸端
具体实施方式
在下文中参考绘示各种示例实施例的图式来更全面地描述本实用新型。然而，示例实施例系能以许多不同的形式来实现，并且不应被解释为以此所阐述的内容为限。相反地，提供这些实施例是为了使本揭露内容是清楚和完整的，并将向本领域中具通常知识者充分传达本实用新型的范畴。
本文中全文，相同的数字表示相同的元件。图式中，为了清楚起见，某些线、层、组件、元件或特征的厚度可能被放大。除非另有说明，否则以虚线所绘示的特征或操作为选用特征或操作。
本文所使用的术语仅用于描述特定实施例的功能，而无意在任何意义上进行限制。除非上下文另外明确指出，本文所使用之单数形式“一”和“该”也旨在包括复数形式。应进一步理解地，本文所使用的用词“包含”系涵盖“包括”和“具有”的概念，并指定所陈述的特征、整数、步骤、操作、元件组成和/或其群组或组合的存在，但不排除存在或增加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、组件、元件和/或其群组或组合。
使用“例如”或“诸如”来列举示例并不仅限于所列举的例子。因此，“例如”或“诸如”是指“例如但不限于”或“诸如但不限于”，并且涵盖其他类似或等同的示例。
本文中所使用的用语“和/或”包括任何及所有可能的组合或一个或多个相关连的所列项目，以及当以“或”解释时可能不具有组合。
本文中所使用的用语“实施例”或“当前实施例”是非限制性用语，并且不旨在代表特定实施例的任何单个观点，而是涵盖如说明书和申请专利范围中所描述的所有可能的观点。
除非另有定义，否则本文中使用的所有用语(包括技术和科学术语)具有与所属技术领域中具有通常知识者所理解的含义相同的含义。应进一步理解地，诸如在已知使用的词典中定义的术语之类的用语应被解释为具有与其在说明书和申请专利范围的上下文中的含义一致的含义，并且，除非本文明确定义，不应以理想化或过于正式的意义来解释。为了简洁和/或清楚起见，省略了对公知功能或构造的详细描述。
应理解地，当一组件被称为在另一元件“上”、“组装”到另一元件、“连接”至另一元件、“耦合”在另一元件、“接触”另一元件等时，其可以系直接在另一元件上、直接组装到另一元件、直接连接至另一元件、直接耦合在另一元件和/ 或直接接触另一元件，或者其间也可以存在一居中元件。相对地，当一元件被称为例如“直接在”另一元件“上”、“直接组装”至另一元件、“直接连接”至另一元件、“直接耦合”在另一元件或“直接接触”另一元件时，则其间不存在居中元件。所属技术领域中具有通常知识者应理解地，当提及与另一特征“相邻”设置的结构或特征可以具有与相邻特征重叠或位于其附近的部分。
为了便于描述，本文中可使用空间相对用语，例如“之下”、“下方”、“下部”、“之上、“上方”、“上部”等，以描述元件或特征与另一元件或特征如图中所绘示的关系。应理解地，除了图式中描绘的方向之外，空间相对用语还涵盖装置在使用或操作中的不同方向。举例来说，如果图式中的装置是倒置的，则描述为在其他元件或特征“之下”或“下方”的元件将取其方向为在其他元件或特征“之上”。因此，示例性用语“在…下方”可以包括上方和下方两个方位。否则该装置可以被定向(旋转90度或以其他定向)，并且在此使用的空间相对用语被相应地解释。类似地，除非另外特别指出，否则用语“向上”、“向下”、“垂直”、“水平”等在本文中仅用于说明的功能。
应将理解地，尽管用语第一、第二等在本文中可用于描述各种元件、组件、区域、层和/或段，但是这些组件、元件、区域、层和/或段不应受这些用语的限制。而是，这些用语仅用于区分一元件、一组件、一区域、一层和/或一段与另一组件、另一元件、另一区域、另一层和/或另一段。因此，在不脱离本实用新型的教示下，本文中所述的第一元件、第一组件、第一区域、第一层或第一段可以被称为第二元件、第二组件、第二区域、第二层或第二段。除非另外特别指出，否则操作(或步骤)的顺序不限于申请专利范围或图式中呈现的顺序。
本实用新型实施例总体上系关于热传递的领域，且特别是关于散热装置及其制造方法。散热装置包含在真空下的工作流体。
为了论述的目的，各实施例系针对包括超薄型热管的散热装置。然而，各实施例同样适用于其他类型的散热装置，而不脱离本实用新型的范围。在一些实施例中，超薄型热管包含蒸发部、凝结部以及延伸于蒸发部和凝结部之间的第一和第二蒸汽流动通道。超薄型热管更包含第一、第二和第三毛细结构。第一毛细结构纵向地接触超薄型热管的第一内表面、第二内表面以及第一侧壁内表面。第三毛细结构纵向地接触超薄型热管的第一和第二内表面以及相对于第一侧壁内表面的第二侧壁内表面。第二毛细结构接触第一和第二内表面且位于第一蒸汽流动通道和第二蒸汽流动通道之间。
第一和第二蒸汽流动通道提供所需蒸汽压降，且第一、第二和第三毛细结构提供所需毛细管压及最小液体压降。所述压力因为第一和第二蒸汽流动信道的配置下降且第一、第二和第三毛细结构提供产生于第一、第二和第三毛细结构中的一毛细管作用力，其等于或大于毛细结构中的液体压降和超薄型热管中的蒸汽压降。第一、第二和第三毛细结构提供支撑并减小超薄型热管的变形。
图1A为根据本实用新型实施例之超薄型热管100的平面示意图。图1B为根据本实用新型实施例之超薄型热管100的侧视图。图1C为根据本实用新型实施例之超薄型热管100的立体示意图。图1D为根据本实用新型实施例之超薄型热管100沿图1C中线W-W的剖面示意图。如图1A至图1D所示，超薄型热管100包含彼此相连接于一第一端(亦称为封闭端)115和一第二端(亦称为工作段端)195的一第一板体110和一第二板体190，其中第二端195在纵向上 (X方向)相对于第一端115。第一板体110相对于第二板体190，且其间的间隔 (Z方向)定义了超薄型热管100的厚度。
第一板体110和第二板体190的纵向延伸端透过彼此相对的一第一侧壁 111和一第二侧壁191彼此连接。在第一侧壁111和第二侧壁191之间的间隔定义了超薄型热管100的宽度(Y方向)。第一板体110、第二板体190、封闭端 115、工作段端195、第一侧壁111和第二侧壁191共同定义了超薄型热管100 的一内部空间101。第一板体110、第二板体190、第一侧壁111和第二侧壁191 分别为形成超薄型热管的一单一结构的一部分。
第一板体110具有面向(或暴露于)内部空间101的一第一内表面119。第二板体190具有面向(或暴露于)内部空间101的一第二内表面199。第一侧壁111 具有面向内部空间101的一第一侧壁内表面113。第二侧壁191具有面向内部空间101的一第二侧壁内表面193。
超薄型热管100更包含一第一毛细结构151、一第二毛细结构155和一第三毛细结构159。第一毛细结构151纵向地延伸于封闭端115和工作段端195 之间。第一毛细结构151接触第一内表面119、第二内表面199以及第一侧壁内表面113。第三毛细结构159纵向地延伸于封闭端115和工作段端195之间。第三毛细结构159接触第一内表面119、第二内表面199以及第二侧壁内表面193。第二毛细结构155纵向地延伸于封闭端115和工作段端195之间。第二毛细结构155接触第一内表面119和第二内表面199且位于第一毛细结构151和第三毛细结构159之间。第一毛细结构151、第二毛细结构155和第三毛细结构159支撑超薄型热管100的第一板体110和第二板体190。
第一毛细结构151、第二毛细结构155和第三毛细结构159将内部空间101 分隔出一第一蒸汽流动通道130以及一第二蒸汽流动通道170。第一蒸汽流动通道130位于第一毛细结构151和第二毛细结构155之间。第二蒸汽流动通道 170位于第二毛细结构155和第三毛细结构159之间。超薄型热管100包含一蒸发部120和一凝结部180。第一蒸汽流动通道130和第二蒸汽流动通道170 延伸于蒸发部120和凝结部180之间。
在一些实施例中且如图所示，蒸发部120和凝结部180系位于超薄型热管 100在纵向上的相对两端。举例来说，蒸发部120系位在或邻近于封闭端115 且凝结部180系位在或邻近于工作段端195。然而，本实用新型实施例并不以此为限。在其他实施例中，蒸发部120系位在或邻近于工作段端195且凝结部 180系位在或邻近于封闭端115。在一些其他实施例中，蒸发部120的长度为超薄型热管100其中一半的长度(X方向)且凝结部180的长度为超薄型热管100 另一半的长度。
超薄型热管包含有一热源的一侧或一端(从此散热)作为蒸发部，且超薄型热管不具有热源的一侧或一端作为凝结部，且第一蒸汽流动通道和第二蒸汽流动通道延伸于蒸发部和凝结部之间。
在一些实施例中，超薄型热管可由例如为铜的单一件导体材料所制成，但本实用新型不以此为限。所属技术领域中具有通常知识者可容易地理解的是，在其他实施例中，导体材料可依应用和设计需求采用有别于铜的其他导体材料。只要第一、第二和第三毛细结构所产生的毛细管作用力系等于或大于毛细结构中的液体压降和超薄型热管中的蒸汽压降，则可使用任何所需的导体材料。
在一些实施例中，超薄型热管的形状为方形，但本实用新型不以此为限。所属技术领域中具有通常知识者可容易地理解的是，在其他实施例中，超薄型热管包含弯折、曲线、为非矩形或其他所需形状。只要第一、第二和第三毛细结构产生的毛细管作用力系等于或大于毛细结构中的液体压降和超薄型热管中的蒸汽压降，则超薄型热管可为任何所需的形状。
在一些实施例中，第一、第二和第三毛细结构为单一导体材料所制成(例如铜)，但本实用新型不以此为限。在其他实施例中，可采用例如为聚合物线材之非导体材料制做纤维毛细结构。在另外的其他实施例中，毛细结构可由导体材料和非导体材料之组合制成。本实用新型于此所揭露实施例中的超薄型热管包含三个毛细结构151、155和159以及两个蒸汽流动通道。毛细结构151、155 和159包含一相同的导体材料。然而，其他实施例系可包含两个毛细结构或多于三个毛细结构。所述毛细结构中的一个或多个系由多于一种的导体材料所制成或由导体材料和非导体材料之组合制成。此外，超薄型热管可包含多于两个的蒸汽流动通道。
超薄型热管可包含纵向地设置于其中之任何数量的毛细结构，其中至少一毛细结构系接触各侧壁内表面且至少一毛细结构系位于其间。所述毛细结构对超薄型热管提供支撑且最小化超薄型热管板体(如第一和第二板体)的变形。毛细结构提供毛细管作用力其等于或大于毛细结构中的液体压降和超薄型热管中的蒸汽压降。在一些实施例中，第一、第二和第三毛细结构中的一者或多者系由被一空间(间隙)所分隔的两个部分所组成。工作流体流经毛细结构和所述空间，其中所述空间作为蒸汽通道可容许蒸汽从中流过。所述空间减小超薄型热管中的蒸汽压降并改善热传效能。
图2为绘示根据本实用新型实施例之超薄型热管100沿线W-W和L-L的剖面示意图。超薄型热管100的厚度T约小于1毫米。在其他实施例中，超薄型热管100的厚度T约为1毫米。超薄型热管100的第一板体110、第二板体 190、第一侧壁111和第二侧壁191的厚度PT约小于0.3毫米。毛细结构的厚度WT小于0.4毫米。然而，厚度PT和毛细结构的厚度WT可依据应用及设计需求而增加或减小，只要毛细结构中产生的毛细管作用力系等于或大于毛细结构中的液体压降及超薄型热管中的蒸汽压降。
在一些实施例中且如图所示，封闭端115(且工作段端195也是类似地)包含一焊接端WE以及一渐变端TE。焊接端WE包含彼此耦接的第一板体110和第二板体190，使得超薄型热管真空密封。封闭端115(和工作段端195)的长度 LE约小于2毫米，且焊接端WE的长度和渐变端TE的长度例如分别约为0.75 毫米和1.25毫米。然而，在其他实施例中，依据超薄型热管的应用及尺寸，封闭端115(和工作段端195)的长度LE可约为2毫米，只要焊接端WE真空密封超薄型热管且渐变端TE不使毛细结构变形或压褶。
图3为根据本实用新型实施例的超薄型热管100的制造方法300的流程图。可理解的是在图3所述的程序之前、之间和之后可以有额外的步骤，且对于所述方法的其他实施例，在以下所描述的部分步骤系可被替代或排除。所述步骤/ 程序的顺序系可交换且所述步骤/程序其中至少部分系能以不同顺序执行。所述步骤/程序其中至少二者或多者在执行时可有时间重叠或可几乎同时执行。图4 为根据本实用新型实施例的导体金属管440经过制造方法300的步骤(310)至步骤(350)的立体示意图。
如图3及图4所示，且参照图1A至图1D，在步骤(310)中，提供一导体金属管440、一第一毛细结构151、一第二毛细结构155、一第三毛细结构159以及一开槽固定插入件。在其他实施例中，提供了多于三个毛细结构。在一些实施例中，导体金属管440为一铜管，且毛细结构151、155和159为纤维毛细结构。
在步骤(320)中，开槽固定插入件首先插入导体金属管440。在步骤(330)中，第一毛细结构151、第二毛细结构155和第三毛细结构159插入开槽固定插入件的多个开槽中。这些开槽的位置系配置成使得当导体金属管440被压扁(步骤 360)以形成超薄型热管100时，第二毛细结构155纵向地设置于超薄型热管100 中且与第一毛细结构151及第三毛细结构159相间隔(分隔开)，其中第一毛细结构151及第三毛细结构159位于第二毛细结构155的两侧。并且，当导体金属管440被压扁时，第一毛细结构151纵向地设置并接触第一内表面119(图1D)、第二内表面199(图1D)以及第一侧壁内表面113，且第三毛细结构159纵向地设置并接触第一内表面119(图1D)、第二内表面199(图1D)以及第二侧壁内表面193。第二毛细结构155位于第一和第三毛细结构151和159之间。在一些实施例中，第二毛细结构155系中心地位于超薄型热管100中。在其他实施例中，第二毛细结构155系偏移中心地位于超薄型热管100中。
在步骤(340)中，第一毛细结构151、第二毛细结构155和第三毛细结构159 烧结于导体金属管440的内表面(例如在压扁时为烧结于第一内表面119和第二内表面199)。然后，检查该结构以确保正确烧结，从而不影响毛细结构的热传效能。
接着冷却金属管440。在冷却之后，在步骤(350)中，开槽固定插入件从导体金属管440中移除。在一些实施例中，金属管包含多于三个的毛细结构。所述毛细结构烧结接触第一内表面119和第二内表面199中的一者或多者。至少一毛细结构系纵向地设置且与第一和第二侧壁内表面分隔开。在一些实施例中，所述至少一毛细结构系位于中心。然而，在其他实施例中，所述至少一毛细结构系偏移中心地设置且与与第一和第二侧壁内表面分隔开。所述至少一毛细结构减小超薄型热管的变形(如塌陷)。至少二毛细结构系纵向地设置且接触第一侧壁内表面113和第二侧壁内表面193。如此的配置透过于毛细结构中产生等于或大于毛细结构中的液体压降和蒸汽压降的毛细管作用力来改善超薄型热管的热传效能。
第一毛细结构151、第二毛细结构155和第三毛细结构159固定于导体金属管440中，从而第一毛细结构151、第二毛细结构155和第三毛细结构159 纵向上的端部不位于封闭端115以及纵向上相对于封闭端115的工作段端195。如此，焊接端WE可由耦接(如焊接)超薄型热管的板体形成以真空密封超薄型热管且渐变端TE不使毛细结构变形或压褶。如图所绘示，第一毛细结构151、第二毛细结构155和第三毛细结构159纵向上的端部与相邻的金属管440纵向上的端部透过对应的封闭端115和工作段端195分隔开。
图5为根据本实用新型实施例的超薄型热管100在制造方法300的步骤 (360)中执行一压扁步骤后的立体示意图。图6为根据本实用新型实施例的超薄型热管100在制造方法300的步骤(370)后的立体示意图。如图5及图6所示，并参照图1A至图4，在步骤(360)中，导体金属管440被压扁至约小于其原直径的30％的一厚度(Z方向)。
在一些实施例中，导体金属管440的直径D约为6毫米，且导体金属管440 被压扁至约1毫米(约为其原始直径的17％)的厚度。然而，只要导体金属管被压扁至小于其原始直径的30％，且形成的超薄型热管提供毛细管作用力其等于或大于毛细构造中的液体压降和热管中的蒸汽压降，则导体金属管的原始直径 D可大于或小于6毫米。
在步骤(370)中，且如图6所示，超薄型热管100(其由压扁的导体金属管440 所得)的封闭端115被关上且密封。在一些实施例中，封闭端115进一步透过压扁和接触在超薄型热管100的焊接端WE(图2)中的第一板体110及第二板体 190且接着焊接焊接端WE中的第一板体110及第二板体190被关上且密封。焊接端WE和渐变端TE的尺寸和形状形成为(或构造成)使毛细结构151、155 和159的变形(或压褶)最小化。故可理解的是第一板体110、第二板体190、第一侧壁111和第二侧壁191分别为一单一结构(即导体金属管440)的一部分。
图7为根据本实用新型实施例的超薄型热管100经过制造方法300的步骤 (380)至步骤(410)的立体示意图。如图7所示，且参照图1A至图6，在步骤(380) 中，一工作管460从工作段端195部分地插入超薄型热管100且固定于其中。工作管460接触超薄型热管100的第一内表面119、第二内表面199和第二侧壁内表面193。
在步骤(390)中，在工作段端195的焊接端WE(并参图2)中的第一板体110 和第二板体190朝向彼此压扁且接触以密封超薄型热管100的端部391。在一些实施例中且如图所示，超薄型热管100例如透过焊接第一板体110和第二板体190直到工作管460以密封。在密封后，超薄型热管100的内部空间101仅可透过工作管460进入。接着，在步骤(410)中，将一工作流体经由工作管460 引入超薄型热管100然后将空气从超薄型热管100抽出。
在一些实施例中，工作流体包含去离子水、甲醇或丙酮。亦可采用其他的工作流体，只要工作流体可被热源汽化且蒸汽可凝结回工作流体并被吸至纤维毛细结构以回流到热源。
图8为根据本实用新型实施例的超薄型热管100经过制造方法300的步骤 (420)和步骤(430)的立体示意图。
如图8所示，且参照图1A至图7，在步骤(420)中，第一板体110和第二板体190在与端部391相隔为一距离D处彼此接触，且超薄型热管100在一第二密封位置353例如透过将第一板体110和第二板体190彼此焊接被封上。在第二密封位置353将第一板体110和第二板体190接触也得到另一焊接端WE 和渐变端TE，其类似于在端部391所得的焊接端WE和渐变端TE。在第二密封位置353的焊接端WE和渐变端TE的尺寸和形状同样为(或构造成)使毛细结构151、155和159的变形(或压褶)最小化。应注意的是工作管460不存在于第二密封位置，且超薄型热管100的整个宽度(Y方向)在第二密封位置353被密封上。
在冷却之后，移除工作管460。在步骤(430)中，将超薄型热管100在第二密封位置353(例如沿线C-C)切断。
在各实施例中，可使用所属技术领域中具有通常知识者所熟知的任何焊接方法，如超声波焊接、扩散焊接、电射焊接等，只要可达到真空密封，且进一步地压扁再焊接的焊接端WE以及渐变端TE最小化毛细结构的变形和压褶。在其他实施例中，可在超薄型热管的制造方法300中进一步采用一热处理过程 (及其他适用的处理技术)。
根据上述实施例的制造方法300中，封闭端115和工作段端195以最小化第一毛细结构151、第二毛细结构155和第三毛细结构159(或更具体地说是毛细结构的端部)的变形或压褶的方式接触和焊接。因此，最小化了压褶毛细结构的热传效能负面影响且封闭端115和工作段端195的切割减缓了平板式热管的长度，从而节省了空间，容许在空间受限的设计中使用超薄型热管。
图9为绘示比较根据本实用新型实施例所揭露的超薄型热管100以及根据现有制造方法制造的超薄型热管的轮廓(如虚线F所示)。如图所示，利用现有方法制造的超薄型热管具有大致为圆锥形的延伸端EE，其延伸超出超薄型热管 100。延伸端增加的长度阻碍了具有更大宽度的超薄型热管的制造，因为当超薄型热管的宽度增加时，超薄型热管的圆锥形端部变得更长。相较下，根据本实用新型揭露所制造的超薄型热管100长度较短且不包含圆锥形的延伸端。
在一些实施例中，超薄型热管可透过任何适当的固定手段固定于一处理单元(或任何发热装置)，其中固定手段例如为锡焊(soldering)、铜焊(brazing)或透过结合胶的导热膏。或者，可使用其他固定手段以确保处理单元(或发热装置) 的自由表面和超薄型热管之间的直接热接触。
图10A为包含以圆形排列的多个毛细纤维1010的一毛细结构1001的剖面示意图。毛细结构1001在某些方面可类似于根据本文实施例所揭露的第一毛细结构151、第二毛细结构155和第三毛细结构159。在一些实施例中，毛细纤维 1010包含铜。然而，毛细纤维1010可包含透过毛细管作用力促使冷凝的流体通过由毛细纤维1010形成的毛细结构1001的其他材料。如图所示，毛细纤维 1010皆为相同尺寸且包装于同心层中。然而，在其他实施例中，同心层的数量可增加或减少。此外，在其他实施例中且应设计及应用需求，个别的毛细纤维 1010可以非同心圆配置的方式包装且个别的毛细纤维1010可具有不同的尺寸，只要毛细结构可使凝结的流体透过毛细管作用力从凝结部回流至蒸发部且毛细结构中产生的毛细管作用力等于或大于毛细结构中的液体压降和超薄型热管中的蒸汽压降。
图10B绘示毛细结构1001中的毛细纤维1010被宽松地扭转在一起。图10C 绘示毛细结构1001中的毛细纤维1010不扭转地纵向配置。图10D绘示毛细结构1001中的毛细纤维1010扭转在一起或成对扭转以形成一编织结构。
图10E为包含多个毛细纤维1010配置为围绕一中心毛细纤维1020的一毛细结构1003的剖面图。毛细结构1003在某些方面可类似于根据本文实施例所揭露的第一毛细结构151、第二毛细结构155和第三毛细结构159。在一些实施例中，毛细纤维1010和1020包含铜。然而，毛细纤维1010和/或1020可包含透过毛细管作用力促使冷凝的流体通过由毛细纤维1010和1020形成的毛细结构1003的其他材料。
图10F、图10G、图10H、图10I和图10J绘示包含不同构造的围绕中心毛细纤维1020的毛细纤维1010的毛细结构1003。在图10F和10G中，毛细结构1003透过将毛细纤维1010扭转为螺旋状成束而形成。图10F中的毛细纤维 1010较图10G中的毛细纤维1010更紧密扭转。相较于更松地扭转的结构，更紧地扭转的结构形成较短的距离供工作流体行进。在图10H中，毛细结构1003 包含纵向地延伸且并排的毛细纤维1010。在图10I中，毛细结构1003包含个别扭转并再一起扭转为螺旋状成束的毛细纤维1010。在图10J中，毛细结构1003 包含一起扭转为螺旋状成类似于一编织绳的一结构的毛细纤维1010。
在一些实施例中，毛细结构1003中不存在有中心毛细纤维1020。在一些实施例中，毛细纤维1010、1020和/或1030被压扁。毛细结构1001和1003的形状不限定为任何特定的形状。在一些实施例中，毛细结构可为锯齿形或任何其他所需形状。
图11为绘示根据本实用新型实施例的一超薄型热管1100的剖面示意图。超薄型热管1100在某些方面可类似于图1A至图1D的超薄型热管100，故可理解地，其中相同的数字表示相同的元件，不再详细描述。如图11所示，超薄型热管1100包含一中间毛细结构1155，其中中间毛细结构1155纵向地设置于内部空间101中且接触第一内表面119和第二内表面199，并且将内部空间101 划分(或分隔)出第一蒸汽流动通道130和第二蒸汽流动通道170。中间毛细结构 1155类似于上述的第一毛细结构151、第二毛细结构155或第三毛细结构159。中间毛细结构1155支撑超薄型热管1100的第一和第二板体110和190并最小化超薄型热管1100的变形。在一些实施例中，产生于中间毛细结构1155中的毛细管作用力等于或大于毛细结构1155中的液体压降和超薄型热管1100中的蒸汽压降。
图12为绘示根据本实用新型实施例的一超薄型热管1200的剖面示意图。超薄型热管1200在某些方面可类似于图1A至图1D的超薄型热管100，故可理解地，其中相同的数字表示相同的元件，不再详细描述。如图12所示，超薄型热管1200包含纵向地设置于内部空间101中的第一毛细结构1251和第二毛细结构1259。第一毛细结构1251纵向地接触第一内表面119、第二内表面199 和第一侧壁111的第一侧壁内表面113。第二毛细结构1259纵向地接触第一内表面119、第二内表面199和第二侧壁内表面193。第一毛细结构1251和第二毛细结构1259至少部分地定义了内部空间101中的一中间蒸汽流动通道1230。第一毛细结构1251和第二毛细结构1259支撑超薄型热管1200的第一和第二板体110和190并最小化超薄型热管1200的变形。在一些实施例中，超薄型热管 1200的厚度T约大于1毫米且厚度PT约大于0.3毫米。产生于第一和第二毛细结构1251和1259中的毛细管作用力等于或大于毛细结构中的液体压降和超薄型热管1200中的蒸汽压降。
图13为绘示根据本实用新型实施例的一超薄型热管1300的剖面示意图。超薄型热管1300在某些方面可类似于图1A至图1D的超薄型热管100和图12 中的超薄型热管1200，故可理解地，其中相同的数字表示相同的元件，不再详细描述。如图13所示，超薄型热管1300包含纵向地设置于内部空间101中的单一个毛细结构1351。毛细结构1351纵向地接触第一内表面119、第二内表面 199以及第一侧壁111的第一侧壁内表面113。毛细结构1351至少部分地定义了内部空间101中的一蒸汽流动通道1330。毛细结构1351支撑超薄型热管1300 的第一和第二板体110和190并最小化超薄型热管1300的变形。在一些实施例中，超薄型热管1300的厚度T约大于1毫米且厚度PT约大于0.3毫米。产生于毛细结构1351中的毛细管作用力等于或大于毛细结构1351中的液体压降和超薄型热管1300中的蒸汽压降。
图14为绘示根据本实用新型实施例的一超薄型热管1400的剖面示意图。超薄型热管1400在某些方面可类似于图1A至图1D的超薄型热管100，故可理解地，其中相同的数字表示相同的元件，不再详细描述。如图14所示，超薄型热管1400包含纵向延伸设置于蒸发部120和凝结部180之间的一第一毛细结构1451和一第二毛细结构1459。第一毛细结构1451纵向地接触一第一内表面 119且与第一侧壁111的第一侧壁内表面113和第二侧壁191的第二侧壁内表面193相间隔(相分离)。第二毛细结构1459纵向地接触一第二内表面199且与第一侧壁111的第一侧壁内表面113和第二侧壁191的第二侧壁内表面193相间隔(相分离)。如图14所示，第一毛细结构1451不与第二内表面199接触且第二毛细结构1459不与第一内表面119接触。内部空间101定义了位于第一侧壁111和第二侧壁191之间的一中间蒸汽流动通道1430。第一毛细结构1451 和第二毛细结构1459描绘为板状的毛细结构。然而，第一毛细结构1451和第二毛细结构1459的形状不限定于任何特定的形状，且第一毛细结构1451和第二毛细结构1459可依据应用和设计的需求具有不同形状，其并不脱离本实用新型的范畴。
在一些实施例中，第一和第二毛细结构1451和1459为烧结式毛细结构、网筛(meshscreen)毛细结构或其组合，且烧结在第一内表面119和第二内表面 199。第一和第二毛细结构1451和1459的宽度不限于任何特定的宽度。只要产生于第一和第二毛细结构1451和1459中的毛细管作用力等于或大于毛细结构 1451和1459中的液体压降和超薄型热管1400中的蒸汽压降，则可为任何的宽度。在一些实施例中，中间蒸汽流动通道1430在整个超薄型热管1400中的高度至少等于或大于第一和第二毛细结构1451和1459的厚度(Z方向)。
图15为绘示根据本实用新型实施例的一超薄型热管1500的剖面示意图。超薄型热管1500在某些方面可类似于图1A至图1D的超薄型热管100和图14 中的超薄型热管1400，故可理解地，其中相同的数字表示相同的元件，不再详细描述。如图15所示，超薄型热管1500包含单一个毛细结构1451，而不同于图14中两个毛细结构。在一些实施例中，毛细结构1451为一烧结式毛细结构、一网筛毛细结构或其组合，且烧结在第一内表面119和第二内表面199。毛细结构1451的宽度不限于任何特定的宽度。只要产生于毛细结构1451中的毛细管作用力等于或大于毛细结构1451中的液体压降和超薄型热管1500中的蒸汽压降，则可为任何的宽度。
超薄型热管1400和1500透过类似于超薄型热管100的制造方法300(图3) 的一方法所制成。该方法将以参照方法300中的步骤简要地说明。收先进行步骤(360)的压扁导体金属管。接着进行步骤(320)，将开槽固定插入件插入导体金属管440。在步骤(330)中，将铜粉填入开槽固定插入件的开槽中。在步骤(340) 中，将铜粉烧结于导体金属管440的内表面(例如在压扁时为烧结于第一内表面 119和第二内表面199)以形成第一毛细结构1451(和第二毛细结构1459)。然后，检查该结构以确保正确烧结，从而不影响毛细结构的热传效能。
接着冷却金属管440。在冷却之后，在步骤(350)中，开槽固定插入件从导体金属管440中移除。超薄型热管1400和1500的制造方法的剩余步骤相似于图3中的步骤360及其之后步骤，故为了简洁起见，省略其描述。毛细结构 1451(和1459)的配置透过于毛细结构中产生等于或大于毛细结构中的液体压降和蒸汽压降的毛细管作用力来改善超薄型热管的热传效能。
可理解的是，在本文中并非必须讨论所有优点，没有任何特定的优点对于所有实施例或示例是必要的，且其他实施例或示例可以提供不同的优点。
以上概述了多个实施例或示例的特征，使得所属技术领域中具有通常知识者可以更好地理解本实用新型的各面向。所属技术领域中具有通常知识者应当理解的是其可以容易地将本实用新型用作设计或修改其他过程和结构的基础，以实现与本文介绍的实施例或示例相同的目的和/或实现相同的优点。所属技术领域中具有通常知识者还应该理解到这样的等效结构不脱离本实用新型的精神和范围，并且在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，其可以于此进行各种改变、替换和变更。

Claims (15)

1.一种散热装置，其特征在于，包含：
一第一板体；
一第二板体，相对于该第一板体，其中该第一板体和该第二板体在其纵向上相对的端部彼此连接，该第一板体和该第二板体纵向地延伸的端部透过侧壁彼此连接，且该第一板体、该第二板体及该些侧壁围住该散热装置的一内部空间；以及
一第一毛细结构，设置于该内部空间中且接触该第一板体和该第二板体中至少一者的内表面，其中该第一毛细结构纵向地延伸于该第一板体和该第二板体的纵向上相对的该些端部之间，且该第一毛细结构至少部分地定义该散热装置的一第一蒸汽流动通道。
2.如权利要求1所述的散热装置，其中该第一毛细结构为唯一设置于该内部空间的毛细结构。
3.如权利要求2所述的散热装置，其中该第一毛细结构与该些侧壁相分隔。
4.如权利要求1所述的散热装置，其中该第一毛细结构中心地设置于该内部空间中。
5.如权利要求1所述的散热装置，其中该第一毛细结构接触其中一该侧壁的一侧壁内表面。
6.如权利要求1所述的散热装置，更包含一第二毛细结构，其中该第二毛细结构设置于该内部空间中且接触该第一板体和该第二板体中的至少一者的该些内表面。
7.如权利要求6所述的散热装置，其中该第一毛细结构和该第二毛细结构设置为彼此分隔开且接触相对侧壁的侧壁内表面。
8.如权利要求7所述的散热装置，其中该第一蒸汽流动通道设置于该第一毛细结构和该第二毛细结构之间。
9.如权利要求7所述的散热装置，更包含一第三毛细结构，其中该第三毛细结构设置于该内部空间中且接触该第一板体和该第二板体中的至少一者的该些内表面。
10.如权利要求9所述的散热装置，其中该第三毛细结构设置于该第一毛细结构和该第二毛细结构之间。
11.如权利要求9所述的散热装置，其中该第一蒸汽流动通道设置于该第一毛细结构和该第三毛细结构之间，且一第二蒸汽流动通道设置于该第三毛细结构和该第二毛细结构之间。
12.如权利要求6所述的散热装置，其中该第一毛细结构仅接触该第一板体的该内表面，且该第二毛细结构仅接触该第二板体的该内表面。
13.如权利要求12所述的散热装置，其中该第一蒸汽流动通道设置于该第一毛细结构和该第二毛细结构之间。
14.如权利要求6所述的散热装置，其中该第一毛细结构和该第二毛细结构与该些侧壁相分隔。
15.如权利要求1所述的散热装置，其中该第一板体、该第二板体和该些侧壁形成一单一结构。
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