201143587 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 [0001] 本發明係有關於一種利用微孔板體散熱之方法’特 別是指將具有微孔及凹陷槽之板體與發熱源接觸，利用 微孔及凹陷槽提高空氣熱對流效應，加速發熱源之散熱 、 速度。 【先前技術] [0002] ❹ 099115834 目前一般所常見之液晶模組、LED燈具或其他高功率 之電子設備，於使用時均會產生高溫，而高溫係會影響 到其使用效率，因此容易使得該電子設因而故障，甚致 縮短其使用壽命，所以必需利用各種不同的散熱方法來 進行散熱’以降低其工作溫度，而常見之散熱方法不外 乎為氣冷式或水冷式等二種方式為主，其中水冷式之散 熱效果為最佳，但相對其設備及成本較高，必需安裝有 循環水管、壓力泵及冷卻液，因此安裝所㈣之空間相 當大，而目前電子設備均朝向小型化’根本無法 上述水冷式之構件，如現今均錢冷式散熱為主 氣冷式所使用之散熱襞置如散熱片或散熱風扇等而 於必需外加電源以驅動其產生作動，又或者是増加a致 空間，以容納上述散熱農置，所以在使用二所^ 〇 ^…w A古之新型第 「散熱裝置及其電子運算系統」專 揭露有：-第-板體以及一第Ί 技勒霞该第-板體係與 -發…原相連接，該第二板體，其係藉由 第-板體相連接，該第二板體與該第 =與該 表單編號A_ 第3頁/共34頁 奴體間具有-散 °992〇281〇5 201143587 熱空間。該散熱裝置可以避免熱源累積於底部，並且可 以透過散熱空間内的自然對流，快速的將熱源散發至空 氣中；又於該第二板體上更開設複數個散熱孔，該散熱 孔可以為橢圓形、圓形、多邊形或其他具有曲線與直線 組合的開孔，藉以可加強散熱的效果。惟，該專利前案 ，其僅於第二板體上設有若干散熱孔，故其散熱效率不 佳，無法達到全面散熱，所以在長時間需要散熱的裝置 上則效果不彰。 又有中華民國98年6月21日所公告之新型第M359909 號「電子發熱元件之金屬散熱結構及電子裝置」專利案 ，其係揭露有：一種電子發熱元件之金屬散熱結構，係 適用於一電子裝置上，電子發熱元件之金屬散熱結構係 以一蝕刻之製程而使電子發熱元件之金屬散熱結構之至 少一平面形成多數個微孔隙，藉由電子發熱元件之金屬 散熱結構應用於此電子裝置上，產生自然對流之熱傳導 ，達到良好之散熱效果，使電子發熱元件之金屬散熱結 構具有較高之發散熱面積比。該專利前案係採用蝕刻方 式成形微孔，其微孔之數量有限，所以散熱效率仍然有 改進之空間。 【發明内容】 [0003] 099115834 爰此，有鑑於目.前的高功率等電子設備之散熱方法 具有上述之缺點，故本發明主要係在提供一種利用微孔 板體散熱之方法，步驟如下： A.提供一板體，於該板體上形成相對之第一表面及 第二表面，鄰接該第一表面及第二表面則提供複數側面 ，之後，於該第一表面成型複數連通相對二側面之凹陷 表單編號A0101 第4頁/共34頁 0992028102-0 201143587 槽，並於對應該些凹陷槽位置處成型複數貫穿該第一表 面及第二表面之微孔；Β.將該板體之第一表面或第二表 面接觸一發熱源，利用該凹陷槽與該微孔加強空氣之熱 對流效應，加速該發熱源之散熱速度。 進一步，該板體上之微孔數目係控制為每平方公尺8 萬個至50萬個，較佳為該板體上之微孔數目係控制為每 平方公尺40萬個至50萬個，係以沖壓或其他任何鑽孔方 式達成，且該些微孔密度越高，其散熱效果越佳。 Ο 進一步，該板體之微孔係設置為等距排列，均勻增 加該發熱源任一位置處之熱對流效應，達到該發熱源每 一位置均勻散熱之效果。 ο 進一步，係於該些微孔中段處至少成型一孔徑縮小 之頸部，使該些微孔呈文氏管造型，當空氣流體由該發 熱源或由該板體帶走熱量而升溫時，會先經過該些微孔 之漸縮段，形成加速作用，加速高溫空氣流體排出，當 高溫之空氣流體經過該些微孔之頸部後，會到達該些微 孔之漸擴段，增加與外部低溫空氣流體接觸面積，而加 速低溫空氣流體與高溫空氣流體之對流作用，提高散熱 效果。 進一步，該些凹陷槽之斷面係成型為漸縮之V字型、 圓弧形或多邊形其中之一，較佳的是該些凹陷槽彼此間 係設置為直線排列、傾斜狀排列或交錯式排列其中之一 ，當該板體之第一表面與該發熱源接觸時，會形成外部 低溫空氣流體由該板體之側面進入該些凹陷槽，並於吸 收熱量升溫後，由該些微孔排出之熱對流流道。 099115834 進一步，該板體之第二表面係往第一表面成型複數 表單編號Α0101 第5頁/共34頁 0992028102-0 201143587 漸縮之錐狀凹槽，該些錐狀凹槽底面形成一平面部，而 該些凹陷槽係與該些平面部交會而形成該些微孔，較佳 的是，該些錐狀凹槽係呈三角形，係方便沖壓成型，而 能形成類似前述文氏管造型之效應。 進一步，該板體係與該發熱源直接接觸或間接接觸 Ο 進一步，該板體與該發熱源接觸之第一表面或第二 表面係成型一第一絕緣膜，或者該發熱源與該板體接觸 之面係形成一第二絕緣膜，較佳的是該第一絕緣膜及第 二絕緣膜係為電鍍之氧化鋁、氮化硼、氮化鈦、氮化鋁 、石炭化梦、碳化欽、氧化鋅、氧化鈹或石墨任一種或其 組合之複合材料之薄膜，當該發熱源為電路板之銲錫或 其他類似導電體時，可避免電力傳導至該板體上，造成 漏電之現象。 本發明具有下列功效： 1. 藉由板體上之微孔與凹陷槽提高空氣之熱對流效 應，加速發熱源之散熱速度。 2. 藉由新型沖壓技術，可在每平方公尺之板體上， 製造出數目為8萬個至50萬個的微孔，可以大幅增加該板 體之表面積，而與空氣大量產生熱對流，進而達到提昇 散熱效率之功效。 【實施方式】 [0004] 099115834 综合上述技術特徵，本發明主要功效將可於下述實 施例清楚呈現。 請參閱第一圖及第二圖所示，係為一種利用微孔板 體散熱之方法，步驟如下： 表單編號A0101 第6頁/共34頁 0992028102-0 201143587 A.提供一板體（i) ’於該板體（i)上以形成相對 之第一表面（11)及第二表面（12)，鄰接該第一表面 (11)及第二表面（12)則提供複數側面（13)，之後 ’於該第一表面（11)成型複數連通相對二側面（13)
099115834 之凹陷槽（14) ’該些凹陷槽（14)之斷面係成型為漸 縮之V字型[請參閱第三圖]、圓弧形[請參閱第四圖]或多 邊形[請參閱第五圖，圖示以四邊形代表]其中之一，較 佳的是該些凹陷槽彼此間係設置為直線排列[請參閱第六 圖]、傾斜狀排列[請參閱第七圖]或交錯式排列[請參閱 第八圖]其中之一，卑於對應該些凹陷槽（丨4 )位置處成 型等距離排列，且每平方公尺8萬個至5〇萬個貫穿該第一 表面（11)及第二表面（12)之微孔（15)，較佳為每 平方公尺40萬個至50萬個微孔（15)，該些微孔（15) 係以沖壓或其他任何鑽孔方式達成，且該些微孔（15) 也、度越高，後述散熱效果越佳。 B.將該板體（1)之第一表面（11)或第二表面（12 )接觸-發熱源（A)，該發熱源（A)係可為液晶模組 、LED燈具、覆晶LED等電子產品，但當然其不限於電子 產品，其他需散熱之模組均可適用，本實施例以該第一 表面接觸該發熱源（A)，當該板體（1)之第一表面（ 11)與該發熱滹（A)接觸時，該發熱源（A)於工作時 所產生之熱能’除了能透過該第—表面⑴）直接熱傳 導至第二表面（12)之外，亦會形成外部低溫空氣流體 由該板體⑴之側面（13)進入該些凹陷槽（14)，並 於吸收熱量升溫後，由該些微孔（15)排出之熱對流流 道，並藉此熱對流效應加速該發熱源（A)之散熱速度[ 表單編號A0101 第7頁/共34頁 0992028102-0 201143587 請參閱第九圖]。 另外’明參閱第十圖所示，係於該些微孔（i 5 )中 k處至v成型-孔;^縮小之頸部（16)，使該些微孔（ 15)呈文氏管造型’當空氣流體由該發熱源“）或由該 板體⑴帶走熱量而升溫時，會纽過該些微孔（15) 之漸縮段’形成加速作用，加速高溫空氣流體排出，當 高溫之空氣流體經過該些微孔（15)之頸部（16)後， 會到達該些微孔（15 )之漸擴段，增加與外部低溫空氣 流體接觸面積’而加速低溫空氣流體與高溫空氣流體之 對流作用，提高散熱效果。 再請參閱第十一至十四爾所示，係於該板體（1)之 第二表面（12)上以沖壓方式成型設有若干個呈三角形 等距排列之錐狀凹槽（17)，每一個錐狀凹槽（丄7 )均 由該第二表面（12)朝向第一表面⑴）向下漸縮形成 有另外一個三角形之平面部（171)，再於該第一表面（ 11)上另利用沖壓方式成型有等距排列之凹陷槽（14) ，而該任一條凹陷槽（14)在與該平面部（171)交會處 則因剪力而會貫穿形成該些微孔（15)，且該些微孔（ 15)係呈長方形，此種方式可達成類似前述文氏管之功 效，且為一種製程方便之金屬板體加工成型方式，可節 省加工製造時間。 又請參閱第十五圖所示，係為未安裝任何散熱裝置 之覆晶LED發熱源、裝設一般鋁板之覆晶LE])發熱源及裝 設本發明板體（1 )之覆晶LED發熱源，三者於工作時溫 度上昇之折線圖，經由比較可輕易看出藉由裝設本發明 板體（1)之散熱作用，其平均溫度遠低於其他未安裝任 099115834 表單編號A0101 第8頁/共34頁 0992028102-0 201143587 何散熱裝置及裝設一般鋁板之覆晶led發熱源之平均溫度 ’足以證明本發明係可達到最佳之散熱效率。 再請參閱第十六圖及第十七圖所示，係將本發明之 板體（1)間接接觸覆晶LED發熱源（A)，該板體（1) ❹ Ο 與該發熱源（A)接觸之第一表面（11 )或第二表面（12 )係成型一第一絕緣膜（2)，或者該發熱源（A)與該 板體（1 )接觸之面係形成一第二絕缘膜（3)，較佳的 是該第一絕緣膜（2)及第二絕緣膜（3)係為電鍍之氧 化鋁、氮化硼、氮化鈦、氮化鋁、碳化矽、碳化鈦、氧 化鋅、氧化鈹或石墨任嘱種歲其組合之複合材料之薄膜 ’當該發熱源（A)為電路板之銲錫或其他類似導電體時 ，可避免電力傳導至該板體（1 )上，而造成漏電之疑慮 ，而經由第十八圖之折線圖比較得知，該板體（1)直接 接觸覆晶LED發熱源（A)，以及間接接觸覆晶LED發熱源 (A)之二種不同的接觸方式，於測試覆晶LED發熱源（A )工作’分別進行散熱時的溫度上养:趫勢I雖然圖中顯 示該板體（A)與覆晶LED發熱源（Αί:直接接觸時之散熱 效率較佳，但若使用於導電體之散熱時，其二者間接接 觸，除可避免導電體漏電之外，仍然可有效提高其散熱 速率。 請參閱第十九圖及第二十圖所示，分別為本發明經 過實驗測試’將僅裝設有一般鋁板作為散熱用之覆晶LED 發熱源，以及裝設本發明板體（1)作為散熱之覆晶LED 發熱源，於工作時分別觀察其熱量分佈，經由該熱量分 佈之紅外線熱感應的相片中可以清楚看出二者熱量之分 佈情形，使用本發明板體（1)之覆晶LED發熱源的熱量 099115834 表單編號A0101 第9頁/共34頁 0992028102-0 201143587 分佈呈現較為平均且工作溫度較低，散熱效率遠優於一 般鋁板。 惟，以上所述僅為本發明其中之一最佳實施例，當 不能以此限定本發明之申請專利保護範圍，舉凡依本發 明之申請專利範圍及說明書内容所作之簡單的等效變化 與替換，皆應仍屬於本發明申請專利範圍所涵蓋保護之 範圍内。 【圖式簡單說明】 [0005] 第一圖係為本發明板體構造之立體外觀圖。 第二圖係為本發明板體直接接觸於發熱源上之示意 圖。 第三圖係為本發明凹陷槽呈V字型之剖面示意圖（即 第二圖中之X-X剖視圖）。 第四圖係為本發明凹陷槽呈圓弧形之剖面示意圖。 第五圖係為本發明凹陷槽呈多邊形之剖面示意圖。 第六圖係為本發明凹陷槽呈直線排列之示意圖（板 體之底示圖）。 第七圖係為本發明凹陷槽呈傾斜狀排列之示意圖（ 板體之底示圖）。 第八圖係為本發明凹陷槽呈交錯型排列之示意圖（ 板體之底示圖）。 第九圖係為本發明藉由凹陷槽及微孔之熱對流效應 加速發熱源散熱之使用示意圖（即第二圖中之Y-Y剖視圖 )° 第十圖係為本發明微孔内形成頸部之示意圖。 第十一圖係為本發明板體藉由錐狀凹槽與凹陷槽之 099115834 表單編號A0101 第10頁/共34頁 0992028102-0 201143587 剪力作用成型微孔之立體外觀圖。 第十二圖係為本發明板體藉由錐狀凹槽與凹陷槽之 剪力作用成型微孔之俯視圖。 第十三圖係為本發明板體藉由錐狀凹槽與凹陷槽之 剪力作用成型微孔之底視圖。 第十四圖係為本發明板體藉由錐狀凹槽與凹陷槽之 剪力作用成型微孔之則見圖（即第十二圖中之z—z剖視圖 第十五圖係為未安裝散熱裝置、=裳設一般紹板及裝 設本發明具微孔板體之覆鑫LED發源其溫度上昇折線圖 第十六圖係為本發明圖板體之第一表面成型第一絕 緣膜之示意圖。 第十七圖係為本發明發熱源與板體接觸之面形成第 二絕緣膜之示意圖》 第十八圖係為本發明之板體直接接觸友間接接觸覆 晶LED發熱源時溫度上昇之折線圖。 第十九圖係為裝設一般銘板作為散熱用之覆晶LED發 熱源相片及其熱量分佈之紅外線熱感應相片。 第二十圖係為裝設本發明板體作為散熱用之覆晶L E D 發熱源相片及其熱量分佈之紅外線熱感應相片。 【主要元件符號說明】 [0006] ( 1 ) 板體 （1 1 )第一表面 (12) 第二表面（1 3 )侧面 (14) 凹陷槽 （15)微孔 (16) 頸部 （17)錐狀凹槽 0992028102-0 表單編號A0101 第11頁/共34頁 201143587 (1 7 1 )平面部 (2) 第一絕緣膜 (3 ) 第二絕緣膜 (A) 發熱源 099115834 表單編號A0101 第12頁/共34頁 0992028102-0