TW201701113A - 散熱片及其製作方法及電子設備 - Google Patents
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Abstract
一種散熱片的製作方法，其包括如下步驟：提供一連接件並於該連接件開設至少一孔洞，該孔洞貫穿該連接件；提供二導熱的基板；將連接件放置於一基板上，且該基板封閉每一該孔洞的一端；提供一冷卻介質，將該冷卻介質填充於該孔洞中；將另一基板放置於該連接件上使得該連接件被夾設於二基板之間，連接件上的每一孔洞的另一端被封閉形成封閉的腔室，並壓合二基板，使得該連接件與二基板結合。
Description
本發明涉及一種散熱片及其製作方法，及具有該散熱片的電子設備。
一種習知的散熱片，其包括二層銅箔，每層銅箔包括一接合表面，每接合表面上蝕刻形成有至少一蝕刻槽，該二層銅箔藉由該二接合面相互密封，且對應的二蝕刻槽形成一散熱腔，每散熱腔內灌注有冷卻液。然，形成蝕刻槽往往會帶來環保問題，而且工藝繁瑣。
有鑑於此，有必要提供一種製作工藝簡單且環保的散熱片的製造方法。
一種散熱片的製作方法，其包括如下步驟：提供一連接件並於該連接件開設至少一孔洞，該孔洞貫穿該連接件；提供二導熱的基板；將連接件放置於一基板上，且該基板封閉每一該孔洞的一端；提供一冷卻介質，將該冷卻介質填充於該孔洞中；將另一基板放置於該連接件上使得該連接件被夾設於二基板之間，連接件上的每一孔洞的另一端被封閉形成封閉的腔室，並壓合二基板，使得該連接件與二基板結合。
一種散熱片，其包括一連接件、結合於該連接件二側的二導熱的基板及冷卻介質，該連接件上開設有至少一貫穿該連接件的孔洞，二基板將該孔洞的二端封閉形成至少一腔室，該冷卻介質填充於該腔室中。
一種電子設備，該電子設備包括至少一如上所述的散熱片。
上述散熱片的製作方法，其工藝簡單且環保。
圖1至圖7為本發明第一實施例的散熱片的製作流程圖。
圖8為本發明第一實施例的散熱片的工作狀態示意圖。
圖9為本發明第六實施例的散熱片的立體示意圖。
圖10為本發明第一實施例的散熱片的立體示意圖。
圖11為本發明第一實施例的散熱片的另一角度局部立體示意圖。
圖12為本發明實施方式的電子設備的示意圖。
本發明第一實施例的散熱片100的製作方法包括以下幾步驟：
步驟S1、請參閱圖1，提供一支撐板10。本實施方式中，該支撐板10為銅片。可理解，該支撐板10的材料並不限於銅片，還可為鋁、碳鋼、銀等其他受熱不易形變的材料。該支撐板10的厚度可根據實際需要選用更厚或更薄的厚度。
步驟S2、請參閱圖2，提供二層連接片20。本實施方式中，二連接片20均為多層印刷電路中常用的半固化片。該半固化片主要由樹脂及增強材料組成，增強材料可為玻纖布、紙基或複合材料。本實施例採用的半固化片的中的樹脂為環氧樹脂，增強材料為玻纖布。該半固化片為經熱處理預烘製成的薄片材料，其於加熱加壓下會軟化，冷卻後會反應固化。每一連接片20的厚度範圍均為60μm~100μm。每一連接片20的尺寸大致與支撐板10的尺寸一致。可理解，每一連接片20的厚度亦並不限於60μm~100μm，可根據實際需要選用其他厚度，且二連接片20的厚度可不相同。
步驟S3、請參閱圖2及圖3，將二連接片20分別層疊於支撐板10二相對的表面10a、10b上形成一連接件30，並對該連接件30進行加工形成若干貫穿二連接片20及支撐板10的孔洞31。本實施方式中，藉由切割的方式於連接件30上形成方形的孔洞31。於切割過程中，連接件30形成孔洞31的切口311處周圍溫度升高，使得二連接片20於靠近切口311處的位置軟化從而黏附支撐板10，以避免加工過程中二連接片20與支撐板10間發生位移。該切割方式可係機械切割，還可係鐳射切割或衝壓。可理解，該孔洞31的形狀不限於方形，還可呈圓形、矩形、多邊形及梯形等任何形狀。該孔洞31的數量至少為一。可理解，該孔洞31的大小可根據需要確定。
步驟S4、請參閱圖4，提供二層基板40。本實施例中，二基板40均為銅箔，其厚度範圍均為36μm~72μm。每一基板40的大小大致與支撐板10的大小一致。可理解，每一基板40的材料並不限於銅箔，還可為鋁、銀或石墨等其他導熱性能好的材料，且二基板40的材質可不相同。每一基板40的厚度亦並不限於36μm~72μm，可根據實際需要選用其他厚度，且二基板40的厚度可不相同。
步驟S5、請參閱圖5，將連接件30層疊設置於一基板40的表面40a上，使得連接件30中的一連接片20與表面40a直接接觸，且該基板40將連接件30上的每一孔洞31的一端封閉。
步驟S6、請參閱圖6，提供一冷卻介質60，並將該冷卻介質60填充於孔洞31中。具體的，冷卻介質60為相變材料或者為於受熱條件下可發生化學反應生成相變材料的物質，為了達到較好的導熱效果並為相變轉換提供空間，該冷卻介質60占孔洞31體積的15%~30%。本實施例中，該冷卻介質60於常溫下流動性較弱，於填充於孔洞31中後不溢流，且便於印刷於孔洞31中的基板40上。於其他實施例中，該冷卻介質60亦可藉由塗布或注入的方式形成於孔洞31中的基板40上。
步驟S7、請參閱圖7及圖8，將另一基板40層疊設置於連接件30遠離該承載有冷卻介質60的基板40的一側，使得連接件30被夾設於二基板40之間，然後對該中間夾設有連接件30及冷卻介質60的二基板40進行壓合，使二基板40與連接件30結合於一起得到散熱片100。此時，連接件30上的每一孔洞31的另一端被封閉，從而於二基板40之間形成封閉的腔室50。具體的，於層疊時，該另一基板40的表面40b與另一連接片20直接接觸。該壓合於加熱加壓條件下進行，於壓合過程中，該連接件30中的二連接片20受熱軟化產生黏性，黏附於二基板40及支撐板10，於後續降溫後，二連接片20固化，支撐板10、二連接片20及二基板40結合成一體。
本實施例中，採用不同溫度及不同壓力下壓合預定時間的方式對連接件30與二基板40進行壓合，該預定壓合時間共計225分鐘。其中，溫度及壓力與壓合的時間的關係如表1所示：
表1
於第二實施例中，與第一實施例不同之處在於，步驟S1還包括將該支撐板10的二相對的表面10a及表面10b進行粗化處理。該粗化方式可為化學蝕刻或機械加工。
於第三實施例中，與第一實施例不同之處在於，步驟S4還包括將該二基板40的表面40a及表面40b進行粗化處理。該粗化方式可為化學蝕刻或機械加工。
於第四實施例中，與第一實施例不同之處在於，步驟S1還包括將該支撐板10的二相對的表面10a及表面10b進行粗化處理，且步驟S4還包括將該二基板40的表面40a及表面40b進行粗化處理。該粗化方式可為化學蝕刻或機械加工。
於第五實施例中，與第一實施例不同之處在於，當形成的腔室50的數量至少為二時，該散熱片100的製作方法還包括於步驟S7後，將上述散熱片100進行切割得到至少二散熱單元。每一散熱單元包括至少一完整的腔室50。即，於不變更製作參數的前提下，散熱片100可根據需要散熱組件的大小切割形成大小合適的散熱單元。
於第六實施例中，請參閱圖9，與第一實施例不同之處在於，該支撐板10包括一支撐片11及二分別設置於支撐片11二相對表面的銅片13。該支撐板10的厚度為100μm。該支撐片11為一絕緣材料。二連接片20分別層疊於二銅片13上形成一連接件30。可理解，該銅片13可由其他金屬替換，例如鋁、銀。該支撐板10的厚度亦並不限於100μm，可根據實際需要選用更厚或更薄的厚度。
請一併參閱圖7、圖10、圖11及圖12，上述實施例的製作方法製作的散熱片100，其應用於電子設備300的電子組件中，該散熱片100包括該連接件30、結合於該連接件30二側的二基板40及冷卻介質60。該連接件30上開設有至少一貫穿該連接件30的孔洞31，二基板40將該孔洞31的二端封閉形成至少一腔室50。該冷卻介質60填充於該腔室50中。
該二基板40分別包括一表面40a及一表面40b，該表面40a與該表面40b相對設置。該連接件30包括一支撐板10及二連接片20。該支撐板10包括位於相對二側的表面10a與表面10b。其中一連接片20與表面10a及表面40a結合，另一連接片20則與表面10b及表面40b結合。
於其他實施例中，表面10a、表面10b、表面40a及表面40b可被粗化成為不平整表面。
請參閱圖8，使用時，散熱片100中一基板40貼合於需散熱的電子組件上，藉由基板40擴散熱量。冷卻介質60吸收該受熱基板40的熱量發生相變並將吸收的熱量傳導至另一散熱片40上並藉由該散熱片40將熱量散發出去。
上述散熱片100的製作方法，其工藝簡單，且有利環保。
綜上所述，本發明符合發明專利要件，爰依法提出專利申請。惟，以上該者僅為本發明之較佳實施例，舉凡熟悉本案技藝之人士，於爰依本發明精神所作之等效修飾或變化，皆應涵蓋於以下之如申請專利範圍內。
100‧‧‧散熱片
10‧‧‧支撐板
10a、10b、40a、40b‧‧‧表面
20‧‧‧連接片
30‧‧‧連接件
31‧‧‧孔洞
311‧‧‧切口
40‧‧‧基板
50‧‧‧腔室
60‧‧‧冷卻介質
300‧‧‧電子設備
無
100‧‧‧散熱片
10‧‧‧支撐板
10a、10b、40a、40b‧‧‧表面
20‧‧‧連接片
40‧‧‧基板
50‧‧‧腔室
Claims (16)
- 一種散熱片的製作方法，包括如下步驟：
提供一連接件並於該連接件開設至少一孔洞，該孔洞貫穿該連接件；
提供二導熱的基板；
將連接件放置於一基板上，且該基板封閉每一該孔洞的一端；
提供一冷卻介質，將該冷卻介質填充於該孔洞中；
將另一基板放置於該連接件上使得該連接件被夾設於二基板之間，連接件上的每一孔洞的另一端被封閉形成封閉的腔室，並壓合二基板，使得該連接件與二基板結合。 - 如申請專利範圍第1項所述之散熱片的製作方法，其中該連接件由一支撐板及二連接片層疊形成，二連接片分別設置於支撐板二相對的表面，且該孔洞貫穿該二連接片及支撐板，其中一連接片夾設於該支撐板與一基板之間，另一連接片夾設於該支撐板與另一基板之間。
- 如申請專利範圍第2項所述之散熱片的製作方法，其中該支撐板的材質選自銅、鋁、碳鋼、銀中的一種。
- 如申請專利範圍第2項所述之散熱片的製作方法，其中該支撐板包括一支撐片及二分別設置於支撐片二相對表面的銅片，該支撐片為一絕緣材料，二連接片分別層疊於二銅片上形成該連接件。
- 如申請專利範圍第2項所述之散熱片的製作方法，其中該連接片為半固化片，主要由樹脂及增強材料組成。
- 如申請專利範圍第1項所述之散熱片的製作方法，其中該孔洞藉由切割方式形成。
- 如申請專利範圍第1項所述之散熱片的製作方法，其中該基板的材質選自銅、鋁、銀及石墨中的一種。
- 如申請專利範圍第1項所述之散熱片的製作方法，其中該冷卻介質藉由印刷、塗布或注入的方式填充於該腔室，其占該腔室體積的15%~30%。
- 一種散熱片，其改良在於：包括一連接件、結合於該連接件二側的二導熱的基板及冷卻介質，該連接件上開設有至少一貫穿該連接件的孔洞，二基板將該孔洞的二端封閉形成至少一腔室，該冷卻介質填充於該腔室中。
- 如申請專利範圍第9項所述之散熱片的製作方法，其中該連接件包括一支撐板及分別形成於該支撐板二相對表面上的連接片，每一連接片分別與一基板結合。
- 如申請專利範圍第9項所述之散熱片的製作方法，其中該冷卻介質為相變材料或者為於受熱條件下可發生化學反應生成相變材料的物質。
- 如申請專利範圍第10項所述之散熱片的製作方法，其中該支撐板的材質選自銅、鋁、碳鋼、銀中的一種。
- 如申請專利範圍第10項所述之散熱片的製作方法，其中該支撐板包括一支撐片及二分別設置於支撐片二相對表面的銅片，該支撐片為一絕緣材料，二連接片分別層疊於二銅片上形成該連接件。
- 如申請專利範圍第9項所述之散熱片的製作方法，其中該連接片為半固化片，主要由樹脂及增強材料組成。
- 如申請專利範圍第9項所述之散熱片的製作方法，其中該基板的材質選自銅、鋁、銀及石墨中的一種。
- 一種電子設備，其改良在於：該電子設備包括至少一如申請專利範圍第9-15項所述的散熱片。
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