TW201321705A - 熱管結構及其製造方法 - Google Patents

Abstract

一種熱管結構及其製造方法，係包含：一本體，該本體具有一腔室，該腔室具有至少一毛細區及至少一流道區，所述毛細區比鄰該流道區並分別軸向延伸設於該腔室內，所述毛細區設置於該腔室之內壁面，該毛細區所佔之範圍係小於該腔室之內壁面圓周的一半，透過本發明之熱管結構係可避免該熱管內部毛細結構於製造時受破壞進而大幅提升製程之良率者。

Description

熱管結構及其製造方法

一種熱管結構及其製造方法，尤指一種可提升製程良率避免熱管內部毛細結構受加工時破壞的熱管結構及其製造方法。

按，產業不斷發展，冷卻或熱量的移除始終為電子產業發展的一大障礙。隨著高效能的要求、整合度的提高以及多功能的應用，對於散熱的要求也面臨極大挑戰，故對於熱量移轉效率的研發就成為電子工業的主要課題。
散熱片（Heat Sink）通常被使用在將電子元件或系統產生的熱量散逸在大氣之中；而在熱阻較低的情形下，顯示該散熱片具有較高的散熱效率。一般來說，熱阻係由散熱片內部之擴散熱阻以及該散熱片表面與大氣環境之間之對流熱阻所構成；在應用上，高傳導性之材料如銅、鋁等常被用以製作散熱片以降低擴散熱阻；然而，對流熱阻則限制了散熱片的效能，使其無法達成新一代電子元件的散熱要求。
據此，目前市場均著眼於更有效率的散熱機制，並陸續提出具有高導熱效能的薄型熱管/平板式熱管（Heat pipe）及均熱板（Vapor chamber），並將其可與散熱器作搭配組合，以有效解決現階段的散熱問題。
按，目前之薄型熱管結構，其係透過於薄型熱管內之中空部分填入金屬粉末，並透過燒結之方式於該薄型熱管之內壁形成一燒結形式之毛細結構，又或者以金屬網置入其中空部分作為毛細結構，又或是於薄型熱管之內壁上形成有環狀且軸向延伸之溝槽，其後將該薄型熱管抽真空並填充工作流體最後封閉；由於習知的薄型熱管於加工受加壓時，該薄型熱管內部之毛細結構（即燒結之金屬粉末或金屬網或環狀溝槽）易受到擠壓破壞而由該薄型熱管之內壁脫落或推擠變形，致使該薄型熱管之熱傳效能大幅降低，嚴重者甚至失效，故如何改善毛細結構於製造加壓時不受破壞即為一大重點。

爰此，為解決上述習知技術之缺點，本發明係提供一種可提升製程良率的熱管結構。
本發明次要目的係提供一種可提升製程良率的熱管結構之製造方法。
為達上述之目的，本發明係提供一種熱管結構，係包含：一本體；
所述本體具有一腔室，該腔室具有至少一毛細區及至少一流道區，所述毛細區比鄰該流道區並分別軸向延伸設於該腔室內，所述毛細區設置於該腔室之內壁面，該毛細區所佔之範圍係小於該腔室之內壁面圓周的一半。
為達上述之目的，本發明係提供一種熱管結構之製造方法，係包含下列步驟：
提供一中空管體；
於該中空管體內壁成形複數溝槽；
將該中空管體壓扁；
對該中空管體進行封管及抽真空填入工作流體之作業。
透過本發明之熱管結構及其製造方法係可提升熱管製程之良率，防止熱管於製程加工過程中破壞內部之毛細結構而產生不良品；故本發明具有下列優點：
1.提升產品良率；
2.結構簡單。

本發明之上述目的及其結構與功能上的特性，將依據所附圖式之較佳實施例予以說明。
請參閱第1、2A、2B圖，係為本發明熱管結構之第一實施例立體及A-A剖視圖，如圖所示，本發明之熱管結構，係包含：一本體1；
所述本體1具有一腔室11，該腔室11具有至少一毛細區111及至少一流道區112，所述毛細區111比鄰該流道區112並分別軸向延伸設於該腔室11內，所述毛細區111設置於該腔室11之內壁面，該毛細區111所佔之範圍係小於該腔室11之內壁面圓周的一半，所述毛細區111係具有複數溝槽1111。
所述腔室11更具有一第一側113及一第二側114及一第三側115及一第四側116，所述第一、二側113、114相互對應，所述第三、四側115、116相互對應，並該第一、二側113、114與該第三、四側115、116相互連接，所述毛細區111設於該第一側113，並該流道區112具有一第一流道1121及一第二流道1122，該第一流道1121設於該第三側115及該毛細區111交界處，該第二流道1122設於該第四側116及該毛細區111交界處。
請參閱第3圖，係為本發明熱管結構之第二實施例剖視圖，如圖所示，本實施例係與前述第一實施例部分結構相同，故在此將不再贅述，惟本實施例與前述第一實施例不同處係為所述本體1之第一側113之壁厚較該第二、三、四側114、115、116為厚。
請參閱第4圖，係為本發明熱管結構之第三實施例剖視圖，如圖所示，本實施例係與前述第一實施例部分結構相同，故在此將不再贅述，惟本實施例與前述第一實施例不同處係為所述腔室11更具有一第一側113及一第二側114及一第三側115及一第四側116，所述第一、二側113、114相互對應，所述第三、四側115、116相互對應，並該第一、二側113、114與該第三、四側115、116相互連接，所述毛細區111更具有一第一毛細結構1112及一第二毛細結構1113，所述第一毛細結構1112設於該第一側113，所述第二毛細結構1113設於該第二側114，並該流道區112具有一第一流道1121及一第二流道1122，該第一流道1121設於該第三側115及該第一、二毛細結構1112、1113交界處，該第二流道1122設於該第四側116及該第一、二毛細結構1112、1113交界處。
所述第一、二毛細結構1112、1113係由複數溝槽1111所構形。
請參閱第5圖，係為本發明熱管結構之第四實施例剖視圖，如圖所示，本實施例係與前述第三實施例部分結構相同，故在此將不再贅述，惟本實施例與前述第三實施例不同處係為所述本體1之第一、二側113、114之壁厚係較該第三、四側115、116為厚。
請參閱第6圖，係為本發明熱管結構之第五實施例剖視圖，如圖所示，本實施例係與前述第一實施例部分結構相同，故在此將不再贅述，惟本實施例與前述第一實施例不同處係為本體1更具有一支撐結構2軸向延伸設於該腔室11內，該支撐結構2與該毛細區111對應設置，該流道區112更具有一第一流道1121及一第二流道1122，所述第一、二流道1121、1122分設於該支撐結構2與該毛細區111兩側。
該毛細區111係具有複數溝槽1111，所述支撐結構2係為燒結粉末體及網格體及纖維體其中任一。
請參閱第7圖，係為本發明熱管結構之製造方法第一實施例流程圖，並一併參閱第1-6圖，如圖所示，本實施例係包含下列步驟：
S1：提供一中空管體；
提供一中空管體（即本體1），該中空管體係為導熱性質較佳之材質如銅材質及鋁材質及不銹鋼材質其中任一，本實施例係以銅材質作為說明實施例，但並不引以為限。
S2：於該中空管體內壁成形複數溝槽；
　 於該中空管體（即本體1）內壁面透過機械加工之方式成形複數溝槽，所述機械加工係可為磨銷加工及銑銷加工及刨銷加工及抽拉加工其中任一，本實施例係以磨銷加工先對該中空管體內壁面進行初步加工，其後再以抽拉加工於該中空管體內壁面成形複數溝槽，於該本體1欲設置複數溝槽1111之部位，其管壁厚度係大於其他未設置溝槽1111之部分管壁厚度。
S3：將該中空管體壓扁；
　 將中空管體（即本體1）進行壓扁，對該中空管體進行壓扁係可透過沖壓加工及滾軋加工其中任一，本實施例係以沖壓加工作為說明但並不引以為限，本實施例係選用沖壓加工之油壓加工，針對中空管體逐步施以壓力加壓，將該中空管體壓製成扁平狀。
S4：對該中空管體進行封管及抽真空填入工作流體之作業。
對前述完成壓扁作業之中空管體（即本體1）進行抽真空及填入工作流體與封管作業。
請參閱第8圖，係為本發明熱管結構之製造方法第二實施例流程圖，如圖所示，本實施例係包含下列步驟：
S1：提供一中空管體；
提供一中空管體（即本體1），該中空管體係為導熱性質較佳之材質如銅材質及鋁材質及不銹鋼材質其中任一，本實施例係以銅材質作為說明實施例，但並不引以為限。
S2：於該中空管體內壁成形複數溝槽；
於該中空管體（即本體1）內透過機械加工之方式成形複數溝槽1111，所述機械加工係可為磨銷加工、銑銷加工及刨銷加工及抽拉加工其中任一，於該本體1欲設置複數溝槽1111之部位其管壁厚度係大於其他未設置溝槽1111之部位管壁厚度。
S4：對該中空管體進行封管及抽真空填入工作流體之作業；
對前述完成壓扁作業之中空管體（即本體1）進行抽真空及填入工作流體與封管作業。
S3：將該中空管體壓扁。
將中空管體（即本體1）進行壓扁，對該中空管體進行壓扁係可透過沖壓加工及滾軋加工其中任一，本實施例係以沖壓加工作為說明但並不引以為限，本實施例係選用沖壓加工之油壓加工，針對中空管體逐步施以壓力加壓，將該中空管體壓製成扁平狀。

1．．．本體

11．．．腔室

111．．．毛細區

1111．．．溝槽

1112．．．第一毛細結構

1113．．．第二毛細結構

112．．．流道區

1121．．．第一流道

1122．．．第二流道

113．．．第一側

114．．．第二側

115．．．第三側

116．．．第四側

第1圖係為本發明熱管結構之第一實施例立體圖；
第2A圖係為本發明熱管結構之第一實施例A-A剖視圖；
第2B圖係為本發明熱管結構之第一實施例B-B剖視圖；
第3圖係為本發明熱管結構之第二實施例剖視圖；
第4圖係為本發明熱管結構之第三實施例剖視圖；
第5圖係為本發明熱管結構之第四實施例剖視圖；
第6圖係為本發明熱管結構之第五實施例剖視圖；
第7圖係為本發明熱管結構之製造方法第一實施例流程圖；
第8圖係為本發明熱管結構之製造方法第二實施例流程圖。

1．．．本體

11．．．腔室

111．．．毛細區

1111．．．溝槽

112．．．流道區

1121．．．第一流道

1122．．．第二流道

113．．．第一側

114．．．第二側

115．．．第三側

116．．．第四側

Claims (15)

1. 一種熱管結構，係包含：
   一本體，具有一腔室，該腔室具有至少一毛細區及至少一流道區，所述毛細區比鄰該流道區並分別軸向延伸設於該腔室內，所述毛細區設置於該腔室之內壁面，該毛細區所佔之範圍係小於該腔室之內壁面圓周的一半。
2. 如申請專利範圍第1項所述之熱管結構，其中所述毛細區更具有一第一毛細結構及一第二毛細結構，該第一、二毛細結構係相互對應設置於該腔室內，所述第一、二毛細結構係由複數溝槽所構形。
3. 如申請專利範圍第1項所述之熱管結構，其中所述毛細區係具有複數溝槽。
4. 如申請專利範圍第2項所述之熱管結構，其中所述腔室更具有一第一側及一第二側及一第三側及一第四側，所述第一、二側相互對應，所述第三、四側相互對應，並該第一、二側與該第三、四側相互連接，所述第一毛細結構設於該第一側，所述第二毛細結構設於該第二側，並該流道區具有一第一流道及一第二流道，該第一流道設於該第三側及該第一、二毛細結構交界處，該第二流道設於該第四側及該第一、二毛細結構交界處。
5. 如申請專利範圍第4項所述之熱管結構，其中所述本體之第一、二側之壁厚係較該第三、四側為厚。
6. 如申請專利範圍第1項所述之熱管結構，其中所述腔室更具有一第一側及一第二側及一第三側及一第四側，所述第一、二側相互對應，所述第三、四側相互對應，並該第一、二側與該第三、四側相互連接，所述毛細區設於該第一側，並該流道區具有一第一流道及一第二流道，該第一流道設於該第三側及該毛細區交界處，該第二流道設於該第四側及該毛細區交界處。
7. 如申請專利範圍第6項所述之熱管結構，其中所述其中所述本體之第一側之壁厚係較該第二、三、四側為厚。
8. 如申請專利範圍第1項所述之熱管結構，其中更具有一支撐結構軸向延伸設於該腔室內，該支撐結構與該毛細區對應設置，該流道區更具有一第一流道及一第二流道，所述第一、二流道分設於該支撐結構與該毛細區兩側。
9. 如申請專利範圍第8項所述之熱管結構，其中該毛細區係具有複數溝槽，所述支撐結構係為燒結粉末體及網格體及纖維體其中任一。
10. 一種熱管結構之製造方法，係包含下列步驟：
    提供一中空管體；
    於該中空管體內壁成形複數溝槽；
    將該中空管體壓扁；
    對該中空管體進行封管及抽真空填入工作流體之作業。
11. 如申請專利範圍第10項所述之熱管結構之製造方法，其中所述於該中空管體內壁成形複數溝槽係透過機械加工所完成，所述機械加工係為磨銷加工及銑銷加工及刨銷加工及抽拉加工其中任一。
12. 如申請專利範圍第10項所述之熱管結構之製造方法，其中所述將該中空管體壓扁此一步驟係透過沖壓加工及滾軋加工其中任一。
13. 一種熱管結構之製造方法，係包含下列步驟：
    提供一中空管體；
    於該中空管體內壁成形複數溝槽；
    對該中空管體進行封管及抽真空填入工作流體之作業；
    將該中空管體壓扁。
14. 如申請專利範圍第13項所述之熱管結構之製造方法，其中所述於該中空管體內壁成形複數溝槽係透過機械加工所完成，所述機械加工係為磨銷加工及銑銷加工及刨銷加工及抽拉加工其中任一。
15. 如申請專利範圍第13項所述之熱管結構之製造方法，其中所述將該中空管體壓扁此一步驟係透過沖壓加工及滾軋加工其中任一。