CN2549694Y - 散热板热管成形构造 - Google Patents

Abstract

本实用新型是一种散热板热管成形构造，其主要是在一散热板内形成有多数道纵横交错的矩阵式导热通道，且各导热通道的内端互成联系网络；前述的各该导热通道内具工作流体而流通于内，且各导热通道为予以抽真空并封口的。或也可进一步于各该导热通道内植入毛细结构。再者，也可于所述散热板表面形成肋片或鳍片及多数呈锯齿状的流道，甚至其各肋片均予以具设相同的热管结构。

Description

散热板热管成形构造

技术领域

本实用新型是一种散热板热管成形构造，特别是指一种可于一散热板内形成有矩阵式互通的热管的散热板热管结构，伸其具有极佳的热传导率、结构强度等诸多功效。

背景技术

公知利用热管而将热能传导至散热板的结构，请参阅图1，是在一铝板体7上布设有一散热板1及一板体6，在该散热板1上具有多数肋片11，并开设一植设槽12，供一热管3的一端插设，如图1A，该热管3的内壁具设有毛细结构31外，并于管内注入有工作流体32；该板体6上设有一凹槽61，供该热管3的另端嵌置放设，借以将热能由板体6传导至邻近排风口的散热板1处，而在热管3与植设槽12间、热管3与凹槽61间，则各具有散热膏或锡膏33、62。

上述的公知方式虽能达到将热能由热管3一端传递至另端的功能，但具有下列缺点：

一、必须对散热板1开设植设槽12，再插入热管3，显然极为麻烦；

二、热管3与散热板1均各自独立，该两者接合时必然或多或少会形成间隙，影响热的传导；

三、该热管3必须如图中所示般弯曲，故易造成管内毛细结构31遭致破坏；

四、该铝板体7的材质多为铝材；热管3的材质多为铜材；两者接合时的材质多为锡材，放在导热上会有三种不同的介质，影响导热效率；

五、由于热管3与散热板1间、热管3与板体6间均具有锡膏33、62，所以易在机器日久的开、关机所形成的热胀冷缩影响下，导致该两者间间隙的产生，除影响导热外，也使寿命减低；

六、公知独立式的热管3，容易因无可抗拒因素导致热管3破裂，因而无法再保持真空状态，同时也难以再传导热能给散热板1，使得热能无法被发散，而造成待散热体的毁坏；

七、由于成本的限制，对应于热源的板体6与邻近于排风口的散热板1两者间，根本无法设置多支热管3以加强导热速度，散热效率乃相对无法提高。

请参阅图2，是利用板型容器2以加速散热的公知结构剖视图。其中板型容器2是由一上板片21及一下板片22结成形成一密闭空间，该下板片22的外表面是与待散热体4接触而借以传热，上板片21内表面设有毛细结构221，毛细结构221的一侧与下板片22的内表面接触，另一侧与上板片21内表面所设的凸起211接触，且在板型容器2内抽真空并填充有工作流体(图未示)，以可将待散热体4所产生的热能传导至板型容器2、散热板1。

如此的方式，也因其板型容器2与散热板1之间仍为组合式、仍须于其间以锡焊、紧迫等焊接方式结合，致因而具有必然的热阻，更何况其板型容器的上、下板片21、22间也为彼此结合的方式，故必然易在结合加工过程及抽取真空时产生变形，致无法与热源保持平整的接触，导热率大受影响。不论其两者间是如何的平整，均必定会有影响导热效率至距的热阻存在；又由于其上、下板片21、22是互为相对挖空而变薄，致在抽真空、焊接时，就会或多或少的产生扭曲、变形，影响与热源接触的平整性。

再者，在其上下彼此对合的上、下板片21、22间抽真空时，更将会因为上下相对迫合的抽真空力量，而损及上板片21的各该凸起211，并终致影响到其原先预期的导热效率。

上述两种公知构造，均同时具备有如下述的缺点：

一、均会在不慎碰撞或摔落的情形下，有着如后述的重大缺点存在：若发生在第一种结构的热管3，其将产生裂痕而漏气而失效，造成待散热体4将因导热中断而烧毁；若发生在第二种结构的板型容器2，其将产生裂痕而漏气而失效，使来自待散热体4的热能虽仍能经由板型容器2而传导至散热板1，但是该板型容器2已然失去预期作用，导热效率将反被延缓，且比不具该板型容器2的最传统散热方式更慢。

二、两者的构造实太过于复杂、麻烦，成本大幅提高，不符现今商业化利用的原则。

三、无法构成最佳的热管排列方式，即纵横交叉的矩阵式。第一种结构的散热板1在一个方向上插入热管3后，根本无法在另一垂向上插入另一热管，故无法构成一矩阵式排列；第二种结构虽可构成矩阵式，但其要一一开设各该凸起211，而形成矩阵式排列外，各该凸起211又有极高的可能，会因已如前述的原因而遭致损坏，故其纵能构成矩阵式排列，仍具极大缺陷。

四、两者的构造均必然存在有锡膏62、33、212(或散热膏)，该锡膏或散热膏又不能太厚也不能太薄，在施作上相当麻烦，甚至会因热胀冷缩影响，造成日后间隙增大、龟裂、寿命降低及高热阻等。

实用新型内容

本实用新型的一目的，在于提供一种散热板热管成形构造，通过在散热板内直接成形多数导热网络，伸可取代公知的热管，而兼具有无间隙也无热阻、导热效率极高、装设不麻烦、热管结构强度大幅提高、即使施以外力或抽真空易极不易扭曲、变形甚至破裂、与待散热体间可保持平整接触、导热时的介质均为同一，无须使用锡膏等其它介质，且易于组成最佳导热效率的矩阵式热管排列方式等诸多功效。

本实用新型的次一目的，在于提供一种具有合格率高、重量轻、厚度薄及成本低等优点的散热板热管构造。

本实用新型的另一目的，在于提供一种散热板热管成形构造，通过在所述散热板上形成或具设有肋片或鳍片，可直接在各式散热板上应用此一散热板热管构造，而使各式散热板均能具有热管的功能，大幅增加各式散热板的散热效率。

本实用新型的又一目的，在于提供一种散热板热管成形构造，通过其可产生多种变化及组合型态热管的特点，故可广泛地被应用于各式电子散热系统，并可因应各式不同的散热模块，而将本实用新型与其结合。

为达到上述目的，本实用新型提供一种散热板热管成形构造，其是在一散热板内形成有多数道纵横交错的导热网络通道，且各导热通道内端均未贯通；前述的各该导热通道内，具工作流体流通于内，且各该导热通道是予以抽真空并封口的。

附图说明

图1为公知利用热管以加速散热的结构立体图；

图1A为图1热管的断面图；

图2为公知利用板型容器以加速散热的结构剖面图；

图3为本实用新型尚未封口的第一实施例立体图；

图4为图3的俯视图；

图5为本实用新型第一实施例于组设完成后的剖面图；

图6为本实用新型尚未封口的第二实施例立体图；

图7为本实用新型第三实施例于组设完成后的剖面图；

图8为本实用新型尚未封口的第四实施例立体图；

图9为本实用新型第四实施例于组设完成后的剖面图；

图10为本实用新型的第五实施例立体图；

图11为本实用新型的第六实施例的平面示意图；

图12为本实用新型的第七实施例的立体图；

图13为本实用新型的第八实施例的立体图。

1：散热板                  3：热管

11：肋片                   31：毛细结构

12：植设槽                 32：工作流体

2：板型容器                33：锡膏

21：上板片                 4：待散热体

211：凸起                  6：板体

212：锡膏                  61：凹槽

22：下板片                 62：锡膏

221：毛细结构              7：铝板体

22：下板片

13：导热通道               4：待散热体

131：毛细结构              41：芯片

132：工作流体              5：散热板

133：封口边                51：导热通道

14：导热通道               52：毛细结构

141：毛细结构              53：工作流体

142：作流体                54：导热通道

15：导热通道               151：毛细结构

16：流道

具体实施方式

请参阅图3至图5，本实用新型是一散热板热管成形构造，其是在一散热板5内形成有多数道纵横交错的导热通道51，且各导热通道51的内端均未贯通，各导热通道51的形成可用机械加工方式达成，如钻孔、放电、水刀等，并在各导热通道51内充填有工作流体53而流通于内，或也可进一步植设有毛细结构52。各导热通道51的外端除了保留一者或至少一者外，其它均予以封口，利用该被保留的导热通道51外端，可利用一已知的机械而同时进行填充工作流体、抽真空及对其封口等。

借此，伸该散热板5因形成的矩阵式排列且互通的热管，而构成一导热效率极佳的散热板热管。又因其热管是形成于散热板5内，故在抽真空时，不致使内部结构及表面扭曲变形，结构强度佳，故而可与待散热体间保持极平整的接触；又在进行抽真空或充填工作流体53时，由于是仅须对被保留的导热通道51外端来进行，故该等的执行次数乃被大幅减少，在制造上极为简易、时间上也大幅缩短，成本必然大幅降低。

前述的导热通道并非仅限于圆形，其断面也可为图6历示的矩形导热通道54，或也可为图未示的椭圆形、三角形、螺纹状、多边形或锥体等的形状。

前述的散热板可为一如图3或图6所示的板型散热板5，或可为一如图7的第三实施例。其是在表面形成有多数肋片11型式的散热板1，使该等散热板1内部也形成有多道纵横交错、矩阵式排列互通的导热通道13，各导热通道13内也充填有工作流体132或再进一步植设有毛细结构131，各导热通道13的外端经封口后，乃概略形成如图的封口边133。如此，以达具有极高导热效率的功效，更可避免产生接口热阻。除可形成上述的肋片11外，当然也可在表面具设有多个鳍片(图未示)，肋片与鳍片可为涟涡状或散射状等。

请参阅图8及图9，其是针对第三实施例各该肋片11均具设有热管的。于各该肋片11处，各纵具多个相同型式的导热通道15，且各肋片11的导热通道15也可与相应的横向导热通道14互通。横向导热通道14内也具工作流体142或进一步具有毛细结构141，而肋片11的各导热通道15内也具毛细结构151，借以增加可使来自底缘待散热体4的热，被迅速地向上传导至该些肋片11上，而加快其导热效率的功效。

请参阅图10，其也可针对待散热体4的芯片41，来取决其向上传递热能的导热通道位置而构成，其是将原如图8、图9分布于各肋片11的导热通道15予以集中，并使其恰对应于芯片41，使真正的热源恰具有相应的纵向热管式导热通道15，能将其热能通过横向导热通道14而达于较高的热平衡，进而通过纵向导热通道15而直接将芯片41的热能迅速传递给肋片11。当然，若横向与纵向的各该导热通道14、15也均能互通，则效能更佳。

请参阅图11，为本实用新型用以改善如图1所示具诸多缺点的实施例图。其是因应一般散热板1与待散热体4的先天限制而必须错间且不位于同一直线上，故制造出相应转折形状及大小的散热板5，对该散热板5并予以加工出纵横交叉的末端未贯通的导热通道51，当然也可如图1所示般，仅在必须交叉的位置予以交叉，其它位置则不用再钻出导热通道，也能使各组导热通道51互通而传递热，且当然也具有工作流体、毛细结构、抽真空及封口等构造。其在功效及作用上，仍等同于图3至图6所揭示的散热板热管，使该散热板5置设在铝板体7上，并使该散热板5的一端与一般散热板1接触，另一端则相应地接触于待散热体4，以在两端间进行极高效率的导热。

请参阅图12及图13，为本实用新型的第七、第八实施例的立体图。其中该散热板1的表面在铝挤成型时，即产生肋片11及多数前后贯通并呈锯齿状或其它形状的流道16，而其导热通道15则以加工方式钻出末端未贯通的流道，并使其与铝挤成型的流道16互相贯通，形成一纵横交错的结构，至于抽真空则是保留一开口端，其它以焊接方式予以封口，然后，对该开口端充填工作流体，以进行抽真空并予以封口。

本实用新型相比于公知构造，除具构造简化、合格率高、导热效率极高之外，更具下述功效：

一、导热通道51完全无须弯折，其内的毛细结构不会受到破坏。

二、其热能的传递介质，不再是多种不同介质而仅有一种，即完全属于散热板5的同一介质，导热完全不受影响。

三、导热通道51与散热板5之间，完全无须锡膏，故不会有因热胀冷缩而破坏、影响导热效率的情形，且其本身也无热阻存在，若进一步于该散热板5上具有肋片或鳍片，则更可免除公知须以锡焊、紧迫、焊接、涂抹散热膏等方式，来结合散热板1与平板式热管所产生的接口热阻的功效。

四、由于散热板5是以加工方式开设出其导热通道51，故为一极坚固的构造体，确可抵抗因抽真空、焊接时内部结构及表面产生扭曲、变形的能力，进而得能与待散热体间保持极平整的接触。

五、散热板5在抽真空或遭受外力时，不会影响到甚至损及内部构造。

六、本实用新型的形成有肋片或鳍片的散热板实施例，即使不慎碰撞或摔落，也因结构强度足够，内部的导热通道51等，不会产生裂痕；纵因无可抵抗的因素而产生裂痕、漏气并进而失效时，也仅是导热通道51无法作用而已，其本身仍是一用以散热的散热板，只不过不再有极其快速的热传递效率而已，不致如公知结构般完全无法再行散热甚而烧毁。

七、本实用新型的散热板热管，可构成导热效率最高、并达于较高热平衡境界的矩阵式排列。

八、公知结构会于热管3与植设槽12间形成间隙的缺点，完全不见于本实用新型的散热板热管。

九、本实用新型的构造简单，却反而更兼具极高导热效率的优点，且所制成的散热板热管更是一种矩阵式或其它任何具有同等热传导递率的热管排列方式，为公知技术难以达到。

十、本实用新型可产生多种变化及组合型态热管的特点，故可广泛地被应用于各式电子散热系统，并可因应各式不同的散热模块，而将本实用新型与其结合。且具有成本低、重量轻、合格率高等诸多优点。

本实用新型并非仅限于上述的诸实施例，对于其中的毛细结构，也可为金属弹簧状、沟槽状、柱状、网状或以烧结金属粉粒所成型的多孔质结构等；对于各导热通道的排列方式，也可为矩阵式互通或呈放射状排列而互通等任意可行的排列方式；对于其中工作流体、也可为水、氨、纯水、酒精、丙酮或冷媒等的具有过热蒸发、遇冷还原特性的溶液；对于其中的散热板5；也可为铜、铝或其它具有较佳导热性的材质。

综上所述，通过本实用新型的构造改良，确可改进公知技术制造极为麻烦、构造极为复杂，且导热效率却不见有所提高，甚至更有易裂、易断、易受损等缺点，且更可与待散热体间保持极平整的接触。

Claims (12)

1.一种散热板热管成形构造，其特征是，在一散热板内形成有多数道纵横交错的导热网络通道，且各导热通道内端均未贯通；

前述的各该导热通道内，具工作流体流通于内，且各该导热通道是予以抽真空并封口的。

2.如权利要求1所述的散热板热管成形构造，其特征是，可进一步于各该导热通道内植入毛细结构。

3.如权利要求2所述的散热板热管成形构造，其特征是，所述的毛细结构可为金属弹簧状、沟槽状、柱状、网状或以烧结金属粉粒所成型的多孔质结构。

4.如权利要求1所述的散热板热管成形构造，其特征是，导热通道的排列方式可为矩阵式互通、或呈放射状排列而互通等任意可行的排列方式。

5.如权利要求1所述的散热板热管成形构造，其特征是，工作流体可为水、氨、纯水、酒精、丙酮或冷媒的具有过热蒸发、遇冷还原特性的溶液。

6.如权利要求1所述的散热板热管成形构造，其特征是，导热通道的断面可为圆形、椭圆形、三角形、矩形、螺纹形、多边形或锥体等的形状。

7.如权利要求1所述的散热板热管成形构造，其特征是，导热通道可为钻孔、放电、水刀或机械加工方式。

8.如权利要求1所述的散热板热管成形构造，其特征是，散热板可为铜、铝或其它具有较佳导热性的材质。

9.如权利要求1所述的散热板热管成形构造，其特征是，散热板可为一板型。

10.如权利要求1所述的散热板热管成形构造，其特征是，散热板表面可形成有肋片或鳍片及多数前后贯通并呈锯齿状的流道，并与导热通道互相贯通。

11.如权利要求10所述的散热板热管成形构造，其特征是，肋片可进一步各纵具多道相同型导热通道。

12.如权利要求11所述的散热板热管成形构造，其特征是，肋片的各该纵向导热通道是与相对应的横向热通道互通。

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