TW202035939A - 散熱裝置及散熱裝置的製造方法 - Google Patents
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Abstract
一種散熱裝置的製造方法包含沖壓表面帶有焊料的一複合板材以形成具有多個斜向溝槽的一第一板體、將粉體設置於第一板體之斜向溝槽、疊合並固定第一板體與一第二板體及焊接第一板體與第二板體,並將位於第一板體之斜向溝槽內之粉體燒結成一毛細結構。
Description
本發明係關於一種散熱裝置及製造方法,特別是一種具有毛細結構的散熱裝置及散熱裝置的製造方法。
隨著科技的發展,電子元件的效能已經顯著地提升,但也使得電子元件在運作時產生大量的熱。為了消散電子元件所產生的熱,散熱裝置,例如散熱板通常與電子元件搭配使用。散熱板具有一循環流道,且此循環流道填充有冷卻液。當散熱板熱接觸於電子元件(亦稱熱源),循環流道內的冷卻液吸收電子元件所產生的熱,而對於電子元件進行散熱。
本發明在於提供一種散熱裝置,藉以有效地對於電子元件進行散熱。
本發明之一實施例所揭露之一種散熱裝置,用以容納一冷卻流體,包含一第一板體、一第二板體及至少一毛細結構。第一板體具有沿一第一方向排列的多個第一斜向溝槽。第二板體具有沿第一方向排列的多個第二斜向溝槽。第二板體疊設於第一板體,且這些第一斜向溝槽與這些第二斜向溝槽至少部分相通而共同構成一流體通道。流體通道用以容納冷卻流體。毛細結構位於至少部分的流體通道。
本發明之另一實施例所揭露之一種散熱裝置,用以容納一冷卻流體。散熱裝置包含一第一板體、一第二板體及至少一毛細結構。第一板體具有沿一第一方向排列的多個第一斜向溝槽及沿第一方向延伸的至少一第一直向溝槽。每一第一斜向溝槽之同一端連接於至少一第一直向溝槽。第二板體疊設於第一板體而共同構成一流體通道。流體通道用以容納冷卻流體。毛細結構位於至少部分的流體通道。
本發明之又一實施例所揭露之一種散熱裝置,包含一第一板體、一第二板體及至少一毛細結構。第一板體具有一第一凹槽及形成第一凹槽的一第一表面。第二板體具有一第二表面,第二板體疊設於第一板體,且第二表面面向第一表面,而令至少部分的第一凹槽構成一流體通道。毛細結構位於流體通道內並疊設於第一板體的第一表面。
本發明之又另一實施例所揭露之一種散熱裝置的製造方法,包含沖壓表面帶有焊料的一複合板材以形成具有多個斜向溝槽的一第一板體、將一粉體設置於第一板體之些斜向溝槽、疊合並固定第一板體與一第二板體及焊接第一板體與第二板體並將位於第一板體之這些斜向溝槽內之粉體燒結成一毛細結構。
本發明之另一實施例所揭露之一種散熱裝置的製造方法,包含沖壓不帶有焊料的一非複合板材以形成具有多個斜向溝槽的一第一板體、將一粉體設置於第一板體之些斜向溝槽、將設置於第一板體之這些斜向溝槽之粉體燒結成一毛細結構、疊合並固定第一板體與一第二板體及焊接第一板體與第二板體。
本發明之另一實施例所揭露之一種散熱裝置的製造方法,包含將多個毛細結構分別設置於一第一板體及一第二板體、對第一板體及第二板體進行滾軋接合以形成一散熱裝置及對散熱裝置進行吹脹處理,以於散熱裝置內形成至少一斜向溝槽。
本發明之另一實施例所揭露之一種散熱裝置的製造方法,包含對一第一板體及一第二板體進行滾軋接合以形成一散熱裝置、對散熱裝置進行吹脹處理,以於散熱裝置內形成至少一斜向溝槽、切割散熱裝置以於至少一斜向溝槽形成一破口、透過破口將一毛細結構放入至少一斜向溝槽及透過滾軋處理封閉破口。
根據上述實施例之散熱裝置及其製造方法,在斜向溝槽中額外設置毛細結構,使得散熱裝置除了能在重力作用下利用流體通道對於冷卻流體之液面下方的熱源散熱之外,更能透過斜向溝槽中的毛細結構,讓冷卻流體逆重力回流至液面上方的熱源,進而兼顧冷卻流體之液面上方與液面下方之熱源的散熱效能。
以上關於本發明內容的說明及以下實施方式的說明係用以示範與解釋本發明的原理,並且提供本發明的專利申請範圍更進一步的解釋。
應理解的是以下公開內容提供了用於實現本發明不同特徵的許多不同實施例和示例。以下描述組件和配置的特定實施例或示例是以簡化本發明,當然這些特定實施例或示例僅為舉例說明並非用來限定本發明。舉例來說,元件的尺寸不限於所公開的範圍或值,而是可取決於工藝條件及/或裝置的所需特性。此外,在以下描述中若有述及二元件彼此相連之關係,則代表二元件之間可為直接連接或額外透過另一元件間接連接。為了簡單和清楚起見,可以以不同比例任意繪製各種特徵。
進一步來說,空間相對用語,例如下方或上方等用語,可以被使用以便於描述如圖中所示之一個元件或特徵與另一個元件或特徵的關係。除了圖中所示的方向之外,空間相對用語還包括在使用或操作中之裝置的不同方向。裝置可以以其他方式轉向(例如旋轉90度或旋轉其他角度),並且本文使用的空間相對之相關描述同樣可以相應地解釋。此外,關於術語“由…製成”可以表示”包含”或”由…組成”。
本發明所揭露之多個實施例是關於散熱裝置,此散熱裝可改善散熱裝置內之冷卻流體(亦稱冷卻液)的循環。根據這些示例的實施例,散熱裝置在其內部未填滿冷卻流體的情況下,允許冷卻流體以相反重力之方向流動。以習知的散熱裝置來說,其冷卻流體之液面上方熱接觸有熱源,在散熱裝置內循環的冷卻流體因受到重力的影響而無法朝熱源流動,故熱源所產生的熱難以被冷卻流體吸收,而難以對於熱源進行散熱。
圖1為根據本發明之一實施例所述之散熱裝置的立體示意圖。圖2為圖1之分解示意圖。圖3為圖1之部分剖面示意圖。本實施例揭露了一散熱裝置10。圖1所示的散熱裝置10為板狀裝置,在此亦稱為散熱板10。應知道的是本發明所揭露的實施例中的散熱裝置並非只限定為板狀,在不脫離本發明之精神與範疇之下,散熱裝置可以是任何形狀。
散熱板10包含一第一板體100、一第二板體200及一毛細結構300。第一板體100及第二板體200彼此相對設置,且毛細結構300是設置於第一板體100及第二板體200之間。
第一板體100具有相對的兩長邊101、102,並且第一板體100具有沿一第一方向間隔排列的多個第一斜向溝槽110。第一方向例如為第一板體100的長軸方向(即,如圖1所示的X軸向)。這些第一斜向溝槽110為凹槽且從自第一板體100鄰近長邊101的一側朝長邊102延伸(即,如Y軸向)。如圖2所示,每個第一斜向溝槽110具有相對的一第一端151及一第二端152,且第一端151鄰近於長邊101,而第二端152鄰近長邊102。第一斜向溝槽110的第一端151高於其第二端152,故可知第一斜向溝槽110在第一板體100是傾斜設置。
第一板體100還具有沿第一方向延伸的二第一直向溝槽120、130。第一方向例如為X軸向。第一直向溝槽120鄰近於長邊101,而第一直向溝槽130鄰近於長邊102。這些第一斜向溝槽110的第一端151連接於第一直向溝槽120,且這些第一斜向溝槽110的第二端152連接於第一直向溝槽130。故,這些第一斜向溝槽110透過第一直向溝槽120、130彼此相連通。如圖2所示,第一板體100是直立擺放,箭頭所指之方向G即為重力方向。
第二板體200具有相對的兩長邊201、202,並且第二板體200具有沿第一方向(即,如圖1所示的X軸向)間隔排列的多個第二斜向溝槽210。這些第二斜向溝槽210a為凹槽且自第二板體200鄰近長邊201的一側朝長邊202延伸(即,如Y軸向)。如圖2所示,每個第二斜向溝槽210具有相對的一第一端171及一第二端172,且第一端171鄰近於長邊201,而第二端172鄰近長邊202。第二斜向溝槽210的第一端171高於其第二端172,故可知第二斜向溝槽210在第二板體200是傾斜設置。
第二板體200還具有沿第一方向(X軸向)延伸的二第二直向溝槽220、230。第二直向溝槽220鄰近於長邊201,而第二直向溝槽230鄰近於長邊202。這些第二斜向溝槽210的第一端171連接於第二直向溝槽220,且這些第二斜向溝槽210的第二端172連接於第二直向溝槽230。故,這些第二斜向溝槽210透過第二直向溝槽220、230彼此相連通。
第二板體200疊設於第一板體100,以令這些第一斜向溝槽110平行於這些第二斜向溝槽210,且這些第一斜向溝槽110與這些第二斜向溝槽210非對齊。在這樣的配置之下,這些第一斜向溝槽110與這些第二斜向溝槽210為交錯排列。在一實施例中,這些第一斜向溝槽與這些第二斜向溝槽可部分重疊,或者是第二斜向溝槽位於二第一斜向溝槽之間。此外,在這樣的配置之下,第一板體100之二第一直向溝槽120、130分別與第二板體200之二第二直向溝槽220、230對齊且相連通。如此一來,這些第一斜向溝槽110與這些第二斜向溝槽210分別透過二第一直向溝槽120、130與二第二直向溝槽220、230相通而共同構成一流體通道C(如圖3所示)。流體通道C用以容納冷卻流體L。雖然流體通道C為連續不間斷的設置在散熱板10的各處,但整個流體通道C可不用完全填滿冷卻流體L。
此外,第一直向溝槽130與第二直向溝槽230之一端共同構成一注入口O。冷卻流體L可經由注入口O被注入於流體通道C。如圖所示,注入口O是對齊於第一直向溝槽130與第二直向溝槽230。
毛細結構300位於流體通道C。冷卻流體L並未完全填滿整個流體通道C,只有部分的流體通道C被冷卻流體L佔據。毛細結構300自冷卻流體L的液面S下延伸至冷卻流體L的液面S上。也就是說,毛細結構300的部分被冷卻流體L浸沒。在本實施例中,毛細結構300疊設於第二板體200之這些第二斜向溝槽210與二第二直向溝槽220、230內。然而,毛細結構300之設計並非用以限制本發明。在其他實施中,毛細結構亦可疊設於第二板體之這些第二斜向溝槽與其中一第二直向溝槽內。舉例來說,如圖4所示,圖4為根據本發明之一實施例所述之散熱裝置的分解示意圖,圖4之毛細結構300A疊設於第二板體200之這些第二斜向溝槽210與第二直向溝槽230內。第一斜向溝槽110可視為蒸氣通道,而第二斜向溝槽210可視為液體通道。
毛細結構300的數量並用以限制本發明。在其他實施例中,毛細結構的數量可為二,二毛細結構之一疊設於這些第一斜向溝槽及二第一直向溝槽,二毛細結構之另一疊設於這些第二斜向溝槽及二第二直向溝槽。此外,在一些實施例中,毛細結構可不用疊或鋪在第二板體200之這些第二斜向溝槽210與二第二直向溝槽220、230之全部。舉例來說,毛細結構可疊或鋪在第二板體200之這些第二斜向溝槽210與二第二直向溝槽220、230之局部。在另外的實施例中,若第二直向溝槽220鄰近熱源,第二斜向溝槽210及第二直向溝槽220位於冷卻流體L之液面S上之部分可完全鋪有毛細結構,而第二直向溝槽230可未鋪有毛細結構。同理地,若第二直向溝槽230鄰近熱源,第二斜向溝槽210及第二直向溝槽230位於冷卻流體L之液面S上之部分可完全鋪有毛細結構,而第二直向溝槽220可未鋪有毛細結構。
圖3之散熱板10的部分剖視圖繪示了位於第二板體200之第二斜向溝槽210所界定之流體通道C內之毛細結構300。如圖3所示,毛細結構300鋪在第二斜向溝槽210,但未完全填滿(或佔據)流體通道C。
圖5為圖1之散熱裝置搭配熱源與冷卻流體的側視示意圖。如圖5所示,冷卻流體L僅填充流體通道C的部分。散熱板10是處於直立擺放的狀態,且散熱板10熱接觸位於冷卻流體L之液面S下方的一第一熱源H1及液面S上方的一第二熱源H2。當第一熱源H1產生熱(即運作期間)時,液態的冷卻流體L吸收第一熱源H1所產生的熱而汽化,並沿相反於方向G的方向向上流動至散熱板10之相對低溫的區域。因為第二熱源H2亦會產生熱,故散熱板10之相對低溫的區域是在圖5所示之散熱板10的右側且鄰近於第二直向溝槽230。接著,氣態的冷卻流體L會冷凝回液態且沿著第二直向溝槽230流回流體通道C下方區域(散熱板10之相對高溫的區域)。位於散熱板10內之冷卻流體的循環即如方向F所示。
由於第二熱源H2運作期間會產生熱,且冷卻流體會從流體通道C下方區域被毛細結構300抽引至靠近第二熱源H2之處,故冷卻流體L在吸熱之後會轉變成氣態並沿著方向D1朝散熱板10之相對低溫之區域流動,而遠離第二熱源H2。接著,在氣態之冷卻流體流至散熱板10之相對低溫之區域後會冷凝回液態,而隨後又沿著方向D2朝第二熱源H2流動。如此一來,相較於第一熱源H1之運作所導致之冷卻流體之循環路徑,第二熱源H2之運作所導致之冷卻流體的循環路徑較小。且,散熱板10可對於位於冷卻流體之液面上方或下方的熱源進行散熱。
上述散熱板10的製造方法有二,第一以帶有焊料的複合材板材製成,第二以不帶有焊料的非複合板材(例如鋁或無法直接被焊接的材料)製成,以下先說明以帶有焊料的複合板材來製造散熱板10的製造方法。
首先,對於帶有焊料的二複合板材進行一或多次沖壓,以形成具有這些第一斜向溝槽110與二第一直向溝槽120、130的第一板體100,以及形成具有這些第二斜向溝槽210與二第二直向溝槽220、230的第二板體200。
斜向溝槽110、210與直向溝槽120、130、220、230的形狀及尺寸並非限定於任何特定的形狀及尺寸,這些溝槽的形狀及尺寸可依據設計需求或實際需求改變。在一些實施例中,這些斜向溝槽與這些直向溝槽可為不相同的形狀或尺寸,以透過尺寸與形狀之相異來造成壓力差,並以壓力差來控制汽化之冷卻流體的流動方向。
舉例來說,第一板體之一或多個斜向溝槽可有不相同截面形狀或不相同截面尺寸。同理地,第一板體之斜向溝槽與直向溝槽可有不相同截面形狀或不相同截面尺寸。在其他例子中,第一板體之斜向溝槽與第二板體之斜向溝槽可有不相同截面形狀或不相同截面尺寸。
接著,將粉體設置於第二板體200之第二斜向溝槽210與第二直向溝槽220、230。粉體會在後續的步驟中會被燒結,而於第二板體200之第二斜向溝槽210與第二直向溝槽220、230形成毛細結構300。
接著,塗布助焊劑於第二板體200中無填粉的焊接面上。助焊劑主要作為清潔第二板體200之表面,以改善第一板體100與第二板體200的焊接品質。然而,在其他實施例中,塗布助焊劑的步驟可被省略。
接著,接合第一板體100與第二板體200(例如疊合第一板體100與第二板體200),並透過治具對齊第一板體100與第二板體200,然後再進行焊接。治具可抵抗加熱焊接過程中所產生的應力,以減少第一板體100與第二板體200之形變。治具可用石墨等不與焊料起反應的材料製造。
在焊接第一板體100及第二板體200的過程中,燒結粉體的作業是同時進行的。詳細來說,在加熱第一板體100及第二板體200時會融化焊料,以焊接第一板體100與第二板體200,同時加熱的動作會一併將粉體燒結形成毛細結構300。
接著,透過注入口O將流體通道C內的氣體移除,並從注入口O注入冷卻流體L。在一實施例中,一填充除氣管可焊接在注入口,以便於進行氣體抽除與冷卻流體之注入的作業。
再來,以下將說明以不帶有焊料(焊料例如為額外塗布)的非複合板材來製造散熱板10的製造方法。
對於不帶有焊料的二非複合板材進行一或多次沖壓,以形成具有這些第一斜向溝槽110與二第一直向溝槽120、130的第一板體100,以及形成具有這些第二斜向溝槽210與二第二直向溝槽220、230的第二板體200。
斜向溝槽110、210與直向溝槽120、130、220、230的形狀及尺寸並非限定於任何特定的形狀及尺寸,這些溝槽的形狀及尺寸可依據設計需求或實際需求改變。在一些實施例中,這些斜向溝槽與這些直向溝槽可為不相同的形狀或是尺寸,以透過尺寸與形狀之相異來造成壓力差,並以壓力差來控制汽化之冷卻流體的流動方向。
舉例來說,第一板體之一或多個斜向溝槽可有不相同截面形狀或不相同截面尺寸。同理地,第一板體之斜向溝槽與直向溝槽可有不相同截面形狀或不相同截面尺寸。在其他例子中,第一板體之斜向溝槽與第二板體之斜向溝槽可有不相同截面形狀或不相同截面尺寸。
接著,將粉體設置於第二板體200之第二斜向溝槽210與第二直向溝槽220、230,然後燒結粉體而於第二板體200之第二斜向溝槽210與第二直向溝槽220、230形成毛細結構300。如同前述,在一實施例中,形成毛細結構之粉體可只設置於第二板體之第二斜向溝槽與二第二直向溝槽之其中之一。
接著,塗布焊料於第二板體200無填粉的焊接面上。
接著,塗布助焊劑於第二板體200之待焊接處。助焊劑主要作為清潔第一板體100或第二板體200之表面,以改善第一板體100與第二板體200的焊接品質。
接著,接合第一板體100與第二板體200(例如疊合第一板體100與第二板體200),並透過治具對齊第一板體100與第二板體200,然後再進行焊接。治具可抵抗加熱焊接過程中所產生的應力,以減少第一板體100與第二板體200之形變。治具可用石墨等不與焊料起反應的材料製造。
接著,焊接第一板體100與第二板體200,然後透過注入口O將流體通道C內的氣體抽除,並從注入口O注入冷卻流體L。在一實施例中,一填充除氣管可焊接在注入口,以便於進行氣體抽除與冷卻流體之注入的作業。
上述形成毛細結構300的方式並非用以限制本發明,在其他實施例中,也可以將可形成毛細結構的粉體預先形成為毛細結構,然後在將毛細結構裝入第二板體之第二斜向溝槽與二第二直向溝槽,以便於在第一板體與第二板體之間設置毛細結構。
在圖1的實施例中,這些第一斜向溝槽110及這些第二斜向溝槽210為互相平行且交錯排列,但並不以此為限。在其他實施例中,這些第一斜向溝槽及這些第二斜向溝槽可為互相交叉。且,第一直向溝槽120、130的數量及第二直向溝槽220、230的數量皆不以二個為限。在其他實施例中,第一直向溝槽的數量及第二直向溝槽的數量可僅皆為一個。舉例來說,圖6為根據本發明之一實施例所述之散熱裝置的立體示意圖。圖7為圖6之分解示意圖。圖8為圖6之部分剖面示意圖。
本實施例揭露了一散熱板10a,散熱板10a包含一第一板體100a、一第二板體200a及一毛細結構300a。第一板體100a及第二板體200a彼此相對設置,且毛細結構300a是設置於第一板體100a及第二板體200a之間。
第一板體100a具有相對的兩長邊101a、102a,並且第一板體100a具有沿一第一方向間隔排列的多個第一斜向溝槽110a。第一方向例如為第一板體100a的長軸方向(即,如圖6所示之X軸向)。這些第一斜向溝槽110a為凹槽且從自第一板體100a鄰近長邊101a的一側朝長邊102a延伸(即,如Y軸向)。如圖7所示,每個第一斜向溝槽110a具有相對的一第一端151a及一第二端152a,且第一端151a鄰近於長邊101a,而第二端152a鄰近長邊102a。第一斜向溝槽110的第一端151a低於其第二端152a,故可知第一斜向溝槽110a在第一板體100a是傾斜設置。可知道的是,這些第一斜向溝槽110a是相對於第一板體100a之上邊緣103a(或下邊緣104a)傾斜設置;或是該第一斜向溝槽110a是相對於第一板體100a之長邊101a(或102a)傾斜設置。
第一板體100a還具有沿第一方向延伸的一第一直向溝槽130a。第一方向例如為X軸向。第一直向溝槽130a鄰近於長邊102a。這些第一斜向溝槽110a的第二端152a連接於第一直向溝槽130a。故,這些第一斜向溝槽110a透過第一直向溝槽130a彼此相連通。如圖6所示,第一板體100a是直立擺放,箭頭所指之方向G即為重力方向。
第二板體200a具有相對的兩長邊201a、202a,並且第二板體200a具有沿第一方向(即,如圖6所示之X軸向)間隔排列的多個第二斜向溝槽210a。這些第二斜向溝槽210a為凹槽(或凹面)且自第二板體200a鄰近長邊201a的一側朝長邊202a延伸(即,如Y軸向)。如圖7所示,每個第二斜向溝槽210a具有相對的一第一端171a及一第二端172a,且第一端171a鄰近於長邊201a,而第二端172a鄰近長邊202a。第二斜向溝槽210a的第一端171a高於其第二端172a,故可知第二斜向溝槽210a在第二板體200a是傾斜設置。如圖7所示,可理解的是第一斜向溝槽110a及第二斜向溝槽210a分別斜向相反的二方向。此外,這些第二斜向溝槽210a是相對於第二板體200a之上邊緣203a(或下邊緣204a)傾斜設置;或是該第二斜向溝槽210a是相對於第二板體200a之長邊201a(或202a)傾斜設置。
第二板體200a還具有沿第一方向(X軸向)延伸的一第二直向溝槽220a。第二直向溝槽220a鄰近於長邊201a。這些第二斜向溝槽210a的第一端171a連接於第二直向溝槽220。故,這些第二斜向溝槽210a透過第二直向溝槽220a彼此相連通。
如圖6所示,第二板體200a疊設於第一板體100a,以令這些第一斜向溝槽110a之部分與這些第二斜向溝槽210a之部分相交叉,而使這些第一斜向溝槽110a透過這些第二斜向溝槽210a及第一直向溝槽130a間接相連通。這些第一斜向溝槽110a、這些第二斜向溝槽210a、第一直向溝槽130a與第二直向溝槽220a共同構成一流體通道C。流體通道C用以容納冷卻流體L。雖然流體通道C為連續不間斷的設置在散熱板10的各處,但整個流體通道C可不用完全填滿冷卻流體L。
如圖6所示,第一直向溝槽130a與第二直向溝槽220a位於這些第一斜向溝槽110a的相對二側,但並不以此為限。在其他實施例中,第一直向溝槽與第二直向溝槽可位於這些第一斜向溝槽的同一側並相對齊。在這樣的配置之下,這些第一斜向溝槽及這些第二斜向溝槽可平行且交錯排列,即類似圖5之第一斜向溝槽110及第二斜向溝槽210。
最上方之第一斜向溝槽110a之一端與最上方之第二斜向溝槽210a之一端共同構成一注入口O,冷卻流體L可經由注入口O被注入於流體通道C。
毛細結構300a位於流體通道C。冷卻流體L並未完全填滿整個流體通道C,只有部分的流體通道C被冷卻流體L佔據。毛細結構300a自冷卻流體L的液面S下延伸至冷卻流體L的液面S上。也就是說,毛細結構300a的部分被冷卻流體L浸沒。如圖所示,毛細結構300a是位於第二板體200a的這些第二斜向溝槽210a及第二直向溝槽220a。
然而,毛細結構300a的設置位置並非用以限定本發明。在其他實施例中,毛細結構亦可疊設於第一板體。此外,毛細結構的數量也可以為兩個,二毛細結構之一疊設於這些第一斜向溝槽及第一直向溝槽,二毛細結構之另一疊設於這些第二斜向溝槽及第二直向溝槽。
此外,毛細結構300a可不用疊或鋪設於第二板體200a之第二斜向溝槽210a與第二直向溝槽220a之全部。在其他實施例中,毛細結構亦可僅疊或鋪設於第二板體之第二斜向溝槽與第二直向溝槽之局部。
圖8之散熱板10a的部分剖視圖繪示了位於第一斜向溝槽110a及第二斜向溝槽210a所界定之流體通道C內之毛細結構300a。如圖所示,毛細結構300a鋪在第二斜向溝槽210a,但未完全填滿(或佔據)流體通道C。
圖9為圖6之散熱裝置搭配熱源與冷卻流體的側視示意圖。如圖9所示,冷卻流體L僅填充流體通道C的部分。散熱板10a是處於直立擺放的狀態,且散熱板10a熱接觸位於冷卻流體L之液面S下方的一第一熱源H1及液面S上方的一第二熱源H2。當第一熱源H1產生熱(即運作期間)時,液態的冷卻流體L吸收第一熱源H1所產生的熱而汽化,並沿相反於方向G的方向向上流動至散熱板10a之相對低溫的區域。接著,氣態的冷卻流體L會冷凝回液態且流回流體通道C下方區域(散熱板10a之相對高溫的區域)。位於散熱板10a內之冷卻流體的循環即如方向F所示。
由於第二熱源H2運作期間會產生熱,且冷卻流體會從流體通道C下方區域被毛細結構300a抽引至靠近第二熱源H2之處,故冷卻流體L在吸熱之後會轉變成氣態並沿著方向D1朝散熱板10a之相對低溫之區域流動,而遠離第二熱源H2。接著,在氣態之冷卻流體流至散熱板10a之相對低溫之區域後會冷凝回液態,而隨後又沿著方向D2朝第二熱源H2流動。如此一來,相較於第一熱源H1之運作所導致之冷卻流體之循環路徑,第二熱源H2之運作所導致之冷卻流體的循環路徑較小。且,散熱板10a可對於位於冷卻流體之液面上方或下方的熱源進行散熱。
由於本實施例之散熱板10a的製造方法相似於散熱板10的製造方法,故不再贅述。
圖10為根據本發明之一實施例所述之散熱裝置的立體示意圖。圖11為圖10之分解示意圖。圖12為圖10之部分剖面示意圖。
本實施例揭露了一散熱板10b,散熱板10b包含一第一板體100b、一第二板體200b及多個毛細結構300b。第一板體100b及第二板體200b彼此相對設置,且毛細結構300b是設置於第一板體100b及第二板體200b之間。
第一板體100b具有相對的兩長邊101b、102b,並且第一板體100b具有沿一第一方向間隔排列的多個第一斜向溝槽110b。第一方向例如為第一板體100b的長軸方向(即,如圖10所示之X軸向)。這些第一斜向溝槽110b為凹槽(或凹面)且從自第一板體100b鄰近長邊101b的一側朝長邊102b延伸(即,如Y軸向)。如圖11所示,每個第一斜向溝槽110b具有相對的一第一端151b及一第二端152b,且第一端151b鄰近於長邊101b,而第二端152b鄰近長邊102b。第一斜向溝槽110的第一端151b低於其第二端152b,故可知第一斜向溝槽110b在第一板體100b是傾斜設置。可知道的是,這些第一斜向溝槽110b是相對於第一板體100b之上邊緣103b(或下邊緣104b)傾斜設置,或是該些第一斜向溝槽110b是相對於第一板體100b之長邊101b(或102b)傾斜設置。如圖10所示,第一板體100a是直立擺放,箭頭所指之方向G即為重力方向。
第二板體200b具有相對的兩長邊201b、202b,並且第二板體200b具有沿第一方向(即,如圖10所示之X軸向)間隔排列的多個第二斜向溝槽210b。這些第二斜向溝槽210b為凹槽且自第二板體200b鄰近長邊201b的一側朝長邊202b延伸(即,如Y軸向)。如圖11所示,每個第二斜向溝槽210b具有相對的一第一端171b及一第二端172b,且第一端171b鄰近於長邊201b,而第二端172b鄰近長邊202b。第二斜向溝槽210b的第一端171b高於其第二端172b,故可知第二斜向溝槽210b在第二板體200b是傾斜設置。可理解的是這些第二斜向溝槽210b是相對於第二板體200b之上邊緣203b(或下邊緣204b)傾斜設置,或是該些第二斜向溝槽210b是相對於第二板體200b之長邊201b(或202b)傾斜設置。如圖11所示,第一斜向溝槽110b及第二斜向溝槽210b分別斜向相反的二方向。
如圖10所示,第二板體200b疊設於第一板體100b,以令這些第一斜向溝槽110b之部分與這些第二斜向溝槽210b之部分相交叉,而使這些第一斜向溝槽110b透過這些第二斜向溝槽210b間接相連通。這些第一斜向溝槽110b及第二斜向溝槽210b共同構成一流體通道C。流體通道C用以容納冷卻流體L。雖然流體通道C於散熱板10中為連續的,但整個流體通道C可非完全填滿冷卻流體L。
最上方之第一斜向溝槽110b之一端與最上方之第二斜向溝槽210b之一端共同構成一注入口O,此注入口O用以將冷卻流體L注入流體通道C。
這些毛細結構300b位於流體通道C。冷卻流體L並未完全填滿整個流體通道C,只有部分的流體通道C被冷卻流體L佔據。這些毛細結構300b自冷卻流體L的液面S下延伸至冷卻流體L的液面S上。也就是說,這些毛細結構300b的部分被冷卻流體L浸沒。在本實施例中,這些毛細結構300b是位於第二板體200b的這些第二斜向溝槽210b。然而,毛細結構300b的設置位置並非用以限定本發明。在其他實施例中,這些毛細結構亦可疊設於第一板體的第一斜向溝槽,或是疊設於第一板體的第一斜向溝槽與第二板體的第二斜向溝槽。
此外,在其他實施例中,毛細結構可不用疊設或鋪設於第二板體之第二斜向溝槽之全部。舉例來說,毛細結構亦可僅疊設或鋪設於第二板體之第二斜向溝槽之局部。
圖12之散熱板10b的部分剖視圖繪示了位於第一斜向溝槽110b及第二斜向溝槽210b所界定之流體通道C之毛細結構300b。如圖所示,毛細結構300b鋪在第二斜向溝槽210b,但未完全填滿(或佔據)流體通道C。
圖13為圖10之散熱裝置搭配熱源與冷卻流體的側視示意圖。如圖13所示,冷卻流體L填充於流體通道C。散熱板10b是處於直立擺放的狀態,且散熱板10b熱接觸位於冷卻流體L之液面S下方的一第一熱源H1及液面S上方的一第二熱源H2。當第一熱源H1產生熱(即運作期間)時,液態的冷卻流體L吸收第一熱源H1所產生的熱而汽化,並沿相反於方向G的方向向上流動至散熱板10b之相對低溫的區域。接著,氣態的冷卻流體L會冷凝回液態且流回流體通道C下方區域(散熱板10b之相對高溫的區域)。位於散熱板10b內之冷卻流體的循環即如方向F所示。
由於第二熱源H2運作期間會產生熱,且冷卻流體會從流體通道C下方區域被毛細結構300b抽引至靠近第二熱源H2之處,故冷卻流體L在吸熱之後會轉變成氣態並沿著方向D1朝散熱板10b之相對低溫之區域流動,而遠離第二熱源H2。接著,在氣態之冷卻流體流至散熱板10b之相對低溫之區域後會冷凝回液態,而隨後又沿著方向D2朝第二熱源H2流動。如此一來,相較於第一熱源H1之運作所導致之冷卻流體之循環路徑,第二熱源H2之運作所導致之冷卻流體的循環路徑較小。且,散熱板10b可對於位於冷卻流體之液面上方或下方的熱源進行散熱。
由於本實施例之散熱板10b的製造方法相似於散熱板10的製造方法,故不再贅述。
上述的實施例中,第一板體與第二板體皆具有斜向溝槽,但並不以此為限。舉例來說,在其他實施例中,可僅第一板體或第二板體具有斜向溝槽。
根據上述實施例之散熱板,藉由流體通道內設置有毛細結構,使得冷卻流體可透過毛細結構抵抗重力,而流動至流體通道鄰近位於液面上方之熱源的一側。因此,上述實施例的散熱板可對於位於冷卻流體之液面上方或下方的熱源進行散熱。
圖14為根據本發明之一實施例所述之散熱裝置的立體示意圖。圖15為圖14之散熱裝置的正視示意圖。圖16為圖15之散熱裝置沿16-16割面線繪製的部分剖面示意圖。應知道的是,雖然以下說明之示例實施例的散熱裝置是經滾軋處理為例,但並不以此為限。在不脫離本發明之精神與範疇之下,散熱裝置可經其他製成方式處理。
本實施例揭露了一散熱裝置140a,其是以經滾軋處理為例進行說明。散熱裝置140a是用來對其所熱接觸之熱源(未繪示)所產生的熱進行散熱。熱源例如但不限為中央處理器(CPU)或電子電路等。如圖16所示,散熱裝置140a包含一導熱板體1400a及隨附在導熱板體1400a內的一毛細結構1610a。導熱板體1400a具有一流道1405a及連通流道1405a的一注入口1406a。流道1405a用以儲存一冷卻流體(未繪示)。冷卻流體例如但不限為水或冷媒,且冷卻流體的量為流道1405a總容積之30%~70%。但,在其他實施例中,冷卻流體的量可依據需求調整至更多或更少。冷卻流體可經由注入口1406a填充至流道1405a。
導熱板體1400a包含彼此密封接合的一第一板體1410a及一第二板體1420a。第一板體1410a具有一第一凹槽(或凹面)1411a及形成第一凹槽1411a的一第一表面1412a。第二板體1420a具有為平面的一第二表面1422a。在第一板體1410a及第二板體1420a接合的情況下,第二表面1422a面向第一表面1412a。如圖所示,在這樣的配置之下,第一凹槽1411a是位於第一表面1412a及第二表面1422a之間,且第一表面1412a及第二表面1422a共同構成流道1405a。
如圖15所示,散熱裝置140a具有一冷媒區A1、一冷卻區A2及一加熱區A3。冷媒區A1位於加熱區A3下方,且冷卻區A2介於冷媒區A1與加熱區A3之間。當散熱裝置140a用來對於熱源散熱時,加熱區A3、冷卻區A2及冷媒區A1是沿著重力方向G排列,且冷媒區A1位於散熱裝置140a之最下方區域。所謂之重力方向G是指受地心引力引導,物體之掉落方向。散熱裝置140a的冷媒區A1是用來存放冷卻流體。散熱裝置140a之冷卻區A2是用來將冷卻流體的熱量釋放至外界,以令氣態的冷卻流體能重新凝結成液態冷卻流體。散熱裝置140a之加熱區A3是用來熱接觸於熱源以吸收熱源傳來的熱能。
毛細結構1610a位於流道1405a內並疊設於整個第一表面1412a,且毛細結構1610a自冷媒區A1延伸至加熱區A3。
當位於散熱裝置140a之加熱區A3之冷卻流體吸收到熱源傳來的熱能時,會使冷卻流體從液態蒸發成氣態。接著,氣態之冷卻流體在壓力的作用下從上方的加熱區A3流動至下方的冷卻區A2。接著,氣態之冷卻液在冷卻區A2被冷卻後又重新凝結成液態的冷卻流體。接著,液態的冷卻流體之部分會受到毛細結構1610a之引導而沿反重力方向H回流到加熱區A3,而液態的冷卻流體之另一部分會流至冷媒區A1。如此一來,冷卻流體即在流道1405a內形成冷卻循環,以供熱源進行散熱。
在其他實施例中,毛細結構亦可設置在第二板體的第二表面上。圖17為根據本發明之一實施例所述之散熱裝置的部分剖面示意圖。如圖17所示,除了第一板體1410a之全部的第一表面1412a疊設有毛細結構1610a之外,第二板體1420a之全部的第二表面1422a亦疊設有毛細結構1610b。然而,第二板體1420a之第二表面1422a並不限於全部疊設有毛細結構。在其他實施例中,毛細結構可疊設在局部的第二表面。
應該知道的是,毛細結構的數量並非用以限定本發明。圖18為根據本發明之一實施例所述之散熱裝置的部分剖面示意圖。如圖18所示,散熱裝置140a包含有二毛細結構1610c、1620c。二毛細結構1610c、1620c相間隔,且位於第一凹槽1411a內並配置在第一表面1412a的相對二端。
圖19為根據本發明之一實施例所述之散熱裝置的部分剖面示意圖。如圖19所示,散熱裝置140a包含有單一的毛細結構1610d。毛細結構1610d位於第一凹槽1411a的第一表面1412a,並且毛細結構1610d與第一凹槽1411a之相對兩側緣1421d是沒有接觸的。在本實施例或其他實施例中,毛細結構1610d可設置於第一凹槽1411a的第一表面1412a的中心位置。
圖20為根據本發明之一實施例所述之散熱裝置的部分剖面示意圖。如圖20所示,散熱裝置140a包含位於第一凹槽1411a內及第一表面1412a上的多個毛細結構。詳細來說,散熱裝置140a包含位於第一凹槽1411a內及第一表面1412a上的四毛細結構1610e、1620e、1630e、1640e。毛細結構1610e、1620e、1630e、1640e相間隔。二毛細結構1610e、1620e位於第一表面1412a的相對二端。二毛細結構1630e、1640e位於二毛細結構1610e、1620e之間。
在其他的實施例中,散熱裝置140a之第二表面1422a可為非平面。圖21為根據本發明之一實施例所述之散熱裝置的部分剖面示意圖。如圖21所示,第二板體1420a可具有一第二凹槽(凹面)1421f,第二表面1422a形成此第二凹槽1421f。第二凹槽1421f對齊於第一凹槽1411a,且第一凹槽1411a的二端分別與第二凹槽1421f之二端連接。第一凹槽1411a內之第一表面1412a與第二凹槽1421f內之第二表面1422a共同界定散熱裝置140a的流道1405a。毛細結構1610a位於流道1405a內並配置在第一凹槽1411a內之全部的第一表面1412a。然而,第一凹槽1411a內之第一表面1412a並不限於完全配置有毛細結構1610a。在其他實施例中,毛細結構可配置在局部的第一表面。
圖22為根據本發明之一實施例所述之散熱裝置的部分剖面示意圖。相較於圖21之實施例,圖22之實施例除了全部的第一表面1412a配置有毛細結構1610a之外,全部的第二表面1422a亦配置有毛細結構1610b。但,本發明並不限於此,在其他實施例中,二毛細結構可分別僅配置在局部的第一表面1412a及局部的第二表面1422a。
圖23為根據本發明之一實施例所述之散熱裝置的部分剖面示意圖。相較於圖22的實施例,圖23的實施例之流道1405a內有二毛細結構1610h、1620h。二毛細結構1610h、1620h相互有間隔,且設置於第一表面1412a的相對二端。然而,在其他實施例中,二毛細結構可設置於第二表面的相對二端。或,第一表面的相對二端及之第二表面之相對二端皆設置有毛細結構。
圖24為根據本發明之一實施例所述之散熱裝置的部分剖面示意圖。如圖24所示,散熱裝置140a包含單一的毛細結構1610d。毛細結構1610d位於第一凹槽1411a的第一表面1412a上,並且毛細結構1610d與第一凹槽1411a之二側緣1421d是沒有接觸的。在本實施例或其他實施例中,毛細結構1610d可設置於第一凹槽1411a的第一表面1412a的中心位置。然而,在其他實施例中,毛細結構可設置於第二凹槽的第二表面上。或,第一表面及第二表面皆設置有毛細結構。
圖25為根據本發明之一實施例所述之散熱裝置的部分剖面示意圖。如圖25所示,散熱裝置140a包含毛細結構1610e、1620e、1630e、1640e。毛細結構1610e、1620e、1630e、1640e位於第一凹槽1411a內的第一表面1412a上,且彼此之間相互間隔。毛細結構1610e、1620e分別位於第一表面1412a的相對二端。毛細結構1630e、1640e位於毛細結構1610e、1620e之間。然而,在其他實施例中,四毛細結構可設置於第二凹槽內的第二表面上,或第一表面及第二表面皆設置有四個毛細結構。或者第一表面及第二表面皆設置有多個(例如二個以上)毛細結構。
毛細結構1610a、1610b、1610c、1620c、1610d、1610e、1620e、1630e、1640e、1610h、1620h的材質可為金屬,例如鋁、銅、鎳、鈦等。或者是毛細結構1610a、1610b、1610c、1620c、1610d、1610e、1620e、1630e、1640e、1610h、1620h的材質可為非金屬,例如碳管、石墨、玻璃纖維、高分子等。毛細結構1610a、1610b、1610c、1620c、1610d、1610e、1620e、1630e、1640e、1610h、1620h可有通氣口、溝槽、平面或立體編織網(或管束)或前述之組合(例如通氣口與溝槽或平面或立體編織網的組合;又或是溝槽與平面或立體編織網的結合;又或是平面與立體編織網的結合)。
毛細結構1610a、1610b、1610c、1620c、1610d、1610e、1620e、1630e、1640e、1610h、1620h可經由(1)填充粉體於流道1405a並燒結粉體、或(2)將已成形之毛細結構塞入流道、或(3)將成形之毛細結構放入上下金屬板(如第一板體1410a及第二板體1420a)內之石墨印刷管內的方式形成於散熱裝置內。簡單就石墨印刷來說,在滾軋板體之前,預先將毛細結構的圖案印刷在二板體的表面上,這樣可避免二板體完全地結合在一起。
毛細結構1610a、1610b、1610c、1620c、1610d、1610e、1620e、1630e、1640e、1610h、1620h亦可經由以碳管(carbon tube)或 聚合物(polymer)所製成的毛細結構直接取代石墨印刷管的材料、沖壓成形、並於上下金屬板的表面進行噴砂、或蝕刻上下金屬板的表面的方式形成於散熱裝置內。
圖26為根據本發明之一實施例所述之散熱裝置的立體剖面示意圖。圖27、28、29為圖26之毛細結構放入之過程的立體剖面示意圖。
散熱裝置140k包含一導熱板體1400k。導熱板體1400k之底板具有多個斜向流道1405k,且導熱板體1400k之頂板也具有多個斜向流道1403k,並且該些多個斜向流道1045k、1403k為凹槽(或凹面)。斜向流道1405k與斜向流道1403k分別斜向相反的二方向。斜向流道1405k與斜向流道1403k皆為直條狀(即未有任何彎道)。可以理解的是,斜向流道1405k與斜向流道1403k是相對於導熱板體1400k之上邊緣(或下邊緣)傾斜設置。每個斜向流道1405k內有一個毛細結構1610k。
散熱裝置140k類似於散熱裝置140a,其可包含有相結合的二個板體(如板體1410a、1420a)。將毛細結構1610k放入散熱裝置140k的製程大致上可分為二種。第一種為在滾軋散熱裝置140k之頂板及底板之前,將毛細結構1610k放入散熱裝置140k。第二種為在滾軋散熱裝置140k之頂板及底板之後,才將毛細結構1610k放入斜向流道1405k。
先說明第一種方式,首先例如將金屬編織網設置於構成導熱板體1400k之二板體相向的至少一表面上。接著,例如以沖壓或吹脹的方式於散熱裝置140k之頂板及底板分別形成二組斜向流道1403k、1405k。如此一來,金屬編織網即設置在斜向流道1403k、1405k之至少一組。為了方便說明,以下是以金屬編織網設置在斜向流道1405k為例具體說明第一種方式。首先將金屬編織網形成為散熱裝置140k的毛細結構。在本實施例或其他實施例中,金屬編織網是焊接至板體的表面而形成為散熱裝置140k的毛細結構。或者,對板體之表面進行化學蝕刻來產生多個微孔隙或微結構而形成為毛細結構。甚或是,對板體之表面進行噴砂來形成為毛細結構。
接著,將形成導熱板體1400k之二板體疊合,並對於二板體之邊緣例如以滾軋處理的方式進行密合。接著,進行吹脹處理以形成斜向流道1405k。簡單來說,在吹脹處理的過程中,會先在頂板及底板的表面的預定位置形成凹陷處。在密合二板體之後,空氣會從注入口1406a注入,而此空氣的壓力會沿著凹陷處所界定之路徑吹脹出斜向流道1405k。接著,從注入口1406a對散熱裝置140k進行除氣,然後再焊接且密封注入口1406a。
接著說明第二種方式,首先,如圖26所示,先沿裁切線B切開導熱板體1400k,以透過破口1407k(如圖27所示)露出斜向流道1403k、1405k。接著,沿方向D分別將毛細結構1610k經由破口1407k置入斜向流道1405k。圖28繪示了毛細結構1610k放入於這些斜向流道1405k。由於液體可經由毛細結構於斜向流道1405k流動,故斜向流道1405k視為液體通道。且,由於吸收熱源所產生之熱所氣化的氣體是於斜向流道1403k內流動,故斜向流道1403k可視為蒸氣通道。接著,如圖29所示,進行滾軋處理以夾扁破口1407k處,並形成一滾軋結構來封閉破口1407k。接著,焊接滾軋結構,來密封散熱裝置140k。
毛細結構1610k可經由以下三種方式自破口1407k置入斜向流道1405k。第一種是將編織銅線(Copper braid)、捲成筒狀的金屬網(Metal mesh)或銅布(Copper cloth)等由破口1407k置入斜向流道1405k內。第二種為預先將銅粉(Copper powder)燒結成形為柱狀之毛細結構1610k,然後再由破口1407k置入斜向流道1405k內。第三種為將治具(如棒狀物)插入斜向流道1405k,然後將銅粉(Copper powder)填滿斜向流道1405k。接著,利用震動盤使銅粉於斜向流道1405k內均勻分布。接著,燒結銅粉以形成毛細結構1610k。
圖30為根據本發明之一實施例所述之散熱裝置的製造方法的流程圖。在一些實施例中,方法可包含方法3000所示之這些步驟中的至少一個,且可以任何順序執行這些步驟。舉例來說,方法可包含方法3000中一或多個步驟,且這些步驟在時間上可平行、同時或重疊執行。
步驟3002包含沖壓表面帶有焊料的一複合板材,以形成具有多個斜向溝槽的一第一板體。步驟3004包含將粉體設置於第一板體之這些斜向溝槽。步驟3006包含疊合並固定第一板體與一第二板體。步驟3008包含焊接第一板體與第二板體,並將位於第一板體之斜向溝槽內的粉體燒結成一毛細結構。
圖31為根據本發明之一實施例所述之散熱裝置的製造方法的流程圖。在一些實施例中,方法可包含方法3100所示之這些步驟中的至少一個,且可以任何順序執行這些步驟。舉例來說,方法可包含方法3100中一或多個步驟,且這些步驟在時間上可平行、同時或重疊執行。
步驟3102包含沖壓不帶有焊料的一非複合板材,以形成具有多個斜向溝槽的一第一板體。步驟3104包含將粉體設置於第一板體之這些斜向溝槽。步驟3106包含將設置於第一板體之這些斜向溝槽之粉體燒結成毛細結構。步驟3108包含疊合並固定第一板體與第二板體。步驟3110包含焊接第一板體與第二板體。
圖32為根據本發明之一實施例所述之散熱裝置的製造方法的流程圖。在一些實施例中,方法可包含方法3200所示之這些步驟中的至少一個,且可以任何順序執行這些步驟。舉例來說,方法可包含方法3200中一或多個步驟,且這些步驟在時間上可平行、同時或重疊執行。
步驟3202包含將多個毛細結構設置於一第一板體及一第二板體。步驟3204包含對第一板體及第二板體進行滾軋接合的前置作業(例如清潔、對位、蝕刻或噴砂等)。步驟3206包含對第一板體及第二板體進行滾軋接合,以形成一散熱裝置。步驟3208包含對散熱裝置進行吹脹處理,以於散熱裝置內形成至少一斜向溝槽。
圖33為根據本發明之一實施例所述之散熱裝置的製造方法的流程圖。在一些實施例中,方法可包含方法3300所示之這些步驟中的至少一個,且可以任何順序執行這些步驟。舉例來說,方法可包含方法3300中一或多個步驟,且這些步驟在時間上可平行、同時或重疊執行。
步驟3302包含對一第一板體及一第二板體進行滾軋接合,以形成一散熱裝置。步驟3304包含對散熱裝置進行吹脹處理,以於散熱裝置內形成至少一斜向溝槽。步驟3306包含切割散熱裝置體以於至少一斜向溝槽形成至少一破口。步驟3308包含透過破口將一毛細結構放入斜向溝槽。步驟3310包含透過滾軋處理封閉破口。
根據上述實施例之散熱裝置,透過流道內加入毛細結構等可幫助冷卻流體沿反重力方向流動,使得位於加熱區下方之冷卻區的冷卻流體可回流至加熱區而循環於散熱裝置,故散熱裝置的散熱效果得以改善。相較於習知的散熱裝置,本發明之這些實施例的散熱裝置可提升約30%的散熱效益。
上述概略說明了若干實施例或示例的特徵,使得本領域熟習相像技藝者可以更好地理解本發明的內容。本領域熟習相像技藝者應當理解,他們可以容易地以本發明為基礎進行設計或修改過程和結構,以實現相同的目的和/或實現本文所介紹的實施例或示例的相同優點。
雖然本發明以前述之諸項實施例揭露如上,然其並非用以限定本發明,任何熟習相像技藝者,在不脫離本發明之精神和範圍內,當可作些許之更動與潤飾,因此本發明之專利保護範圍須視本說明書所附之申請專利範圍所界定者為準。
10:散熱裝置
10、10a、10b:散熱板
100、100a、100b:第一板體
101、102、101a、102a、101b、102b:長邊
110、110a、110b:第一斜向溝槽
151、171、151a、171a、151b、171b:第一端
152、172、152a、172a、152b、172b:第二端
120、130、130a:第一直向溝槽
200、200a、200b:第二板體
201、202、201a、202a、201b、202b:長邊
210、210a、210b:第二斜向溝槽
220、230、220a:第二直向溝槽
300、300A、300a、300b:毛細結構
C:流體通道
O:注入口
L:冷卻流體
S:液面
H1:第一熱源
H2:第二熱源
G、F、D1、D2、H:方向
140a、140k:散熱裝置
1400a、1400k:導熱板體
1405a:流道
1406a:注入口
1610a、1610b、1610c、1620c、1610d、1610e:毛細結構
1620e、1630e、1640e、1610h、1620h、1610k:毛細結構
1410a:第一板體
1411a:第一凹槽
1412a:第一表面
1420a:第二板體
1421f:第二凹槽
1422a:第二表面
A1:冷媒區
A2:冷卻區
A3:加熱區
1421d:側緣
1405k、1403k:斜向流道
1407k:破口
D:方向
3000、3100、3200、3300:方法
3002、3004、3006、3008:步驟
3102、3104、3106、3108、3110:步驟
3202、3204、3206:步驟
3302、3304、3306、3308、3310:步驟
B:裁切線
103a、203a、103b、203b:上邊緣
104a、204a、104b、204b:下邊緣
本發明可經由以下的實施方式及附圖得到較佳的理解,且須強調的是,根據工業中的標準實踐方式,附圖中的各種特徵未按比例繪製,其僅用於說明的目的。實際上,為了清楚說明及表示,可以任意增加或減少各種特徵的比例。
圖1為根據本發明之一實施例所述之散熱裝置的立體示意圖。
圖2為圖1之分解示意圖。
圖3為圖1之部分剖面示意圖。
圖4為根據本發明之一實施例所述之散熱裝置的分解示意圖。
圖5為圖1之散熱裝置搭配熱源與冷卻流體的側視示意圖。
圖6為根據本發明之一實施例所述之散熱裝置的立體示意圖。
圖7為圖6之分解示意圖。
圖8為圖6之部分剖面示意圖。
圖9為圖6之散熱裝置搭配熱源與冷卻流體的側視示意圖。
圖10為根據本發明之一實施例所述之散熱裝置的立體示意圖。
圖11為圖10之分解示意圖。
圖12為圖10之部分剖面示意圖。
圖13為圖10之散熱裝置搭配熱源與冷卻流體的側視示意圖。
圖14為根據本發明之一實施例所述之散熱裝置的立體示意圖。
圖15為圖14之散熱裝置的正視示意圖。
圖16為圖15之散熱裝置沿16-16割面線繪製的部分剖面示意圖。
圖17為根據本發明之一實施例所述之散熱裝置的部分剖面示意圖。
圖18為根據本發明之一實施例所述之散熱裝置的部分剖面示意圖。
圖19為根據本發明之一實施例所述之散熱裝置的部分剖面示意圖。
圖20為根據本發明之一實施例所述之散熱裝置的部分剖面示意圖。
圖21為根據本發明之一實施例所述之散熱裝置的部分剖面示意圖。
圖22為根據本發明之一實施例所述之散熱裝置的部分剖面示意圖。
圖23為根據本發明之一實施例所述之散熱裝置的部分剖面示意圖。
圖24為根據本發明之一實施例所述之散熱裝置的部分剖面示意圖。
圖25為根據本發明之一實施例所述之散熱裝置的部分剖面示意圖。
圖26為根據本發明之一實施例所述之散熱裝置的立體剖面示意圖。
圖27、28、29為圖26之毛細結構放入之過程的立體剖面示意圖。
圖30為根據本發明之一實施例所述之散熱裝置的製造方法的流程圖。
圖31為根據本發明之一實施例所述之散熱裝置的製造方法的流程圖。
圖32為根據本發明之一實施例所述之散熱裝置的製造方法的流程圖。
圖33為根據本發明之一實施例所述之散熱裝置的製造方法的流程圖。
10:散熱板
100:第一板體
101、102:長邊
110:第一斜向溝槽
120、130:第一直向溝槽
200:第二板體
O:注入口
G:方向
Claims (46)
- 一種散熱裝置,用以容納一冷卻流體,包含: 一第一板體,具有沿一第一方向排列的多個第一斜向溝槽;一第二板體,具有沿該第一方向排列的多個第二斜向溝槽,該第二板體疊設於該第一板體,且該些第一斜向溝槽與該些第二斜向溝槽至少部分相通而共同構成一流體通道,該流體通道用以容納該冷卻流體;以及至少一毛細結構,位於至少部分的該流體通道。
- 如申請專利範圍第1項所述之散熱裝置,其中該些第一斜向溝槽彼此不直接連通,該些第二斜向溝槽彼此不直接連通,該些第一斜向溝槽之部分與該些第二斜向溝槽之部分相交,而令該些第一斜向溝槽透過該些第二斜向溝槽間接連通。
- 如申請專利範圍第2項所述之散熱裝置,其中該至少一毛細結構的數量為二,該二毛細結構分別位於至少部分的該些第一斜向溝槽及至少部分的該些第二斜向溝槽。
- 如申請專利範圍第1項所述之散熱裝置,其中該第一板體具有沿該第一方向延伸的一第一直向溝槽,每一該第一斜向溝槽的同一端連接於該第一直向溝槽,該第二板體具有沿該第一方向延伸的一第二直向溝槽,每一該第二斜向溝槽之同一端連接於該第二直向溝槽,且該第二直向溝槽與該第一直向溝槽分別位於該些第一斜向溝槽之相對兩側。
- 如申請專利範圍第4項所述之散熱裝置,其中該些第一斜向溝槽平行於該些第二斜向溝槽,且該些第一斜向溝槽與該些第二斜向溝槽為交錯排列。
- 如申請專利範圍第4項所述之散熱裝置,其中該些第一斜向溝槽與該些第二斜向溝槽相交叉,而令該些第一斜向溝槽透過該些第二斜向溝槽間接連通。
- 如申請專利範圍第6項之任一項所述之散熱裝置,其中該至少一毛細結構的數量為二,該二毛細結構之一疊設於該些第一斜向溝槽之至少部分及該第一直向溝槽,該二毛細結構之另一疊設於該些第二斜向溝槽之至少部分及該第二直向溝槽。
- 如申請專利範圍第1項所述之散熱裝置,其中該第一板體具有沿該第一方向延伸的二第一直向溝槽,每一該第一斜向溝槽之相對兩端分別連接於該二第一直向溝槽,該第二板體具有沿該第一方向延伸的二第二直向溝槽,每一該第二斜向溝槽之相對兩端分別連接於該二第二直向溝槽,且該二第二直向溝槽分別與該二第一直向溝槽相連通。
- 如申請專利範圍第8項所述之散熱裝置,其中該至少一毛細結構的數量為二,該二毛細結構之一疊設於該些第一斜向溝槽之至少部分及該二第一直向溝槽,該二毛細結構之另一疊設於該些第二斜向溝槽之至少部分及該二第二直向溝槽。
- 如申請專利範圍第8項所述之散熱裝置,其中該些第一斜向溝槽平行於該些第二斜向溝槽,且該些第一斜向溝槽與該些第二斜向溝槽交錯排列。
- 如申請專利範圍第8項所述之散熱裝置,其中該些第一斜向溝槽與該些第二斜向溝槽相交叉,而令該些第一斜向溝槽透過該些第二斜向溝槽間接連通。
- 如申請專利範圍第1項所述之散熱裝置,其中該至少一毛細結構的部分用以被該冷卻流體浸沒。
- 一種散熱裝置,用以容納一冷卻流體,該散熱裝置包含: 一第一板體,具有沿一第一方向排列的多個第一斜向溝槽及沿該第一方向延伸的至少一第一直向溝槽,每一該第一斜向溝槽之同一端連接於該至少一第一直向溝槽;一第二板體,疊設於該第一板體而共同構成一流體通道,該流體通道用以容納該冷卻流體;以及至少一毛細結構,位於至少部分的該流體通道。
- 如申請專利範圍第13項所述之散熱裝置,其中該至少一毛細結構疊設於該些第一斜向溝槽之至少部分及該至少一第一直向溝槽。
- 如申請專利範圍第13項所述之散熱裝置,其中該至少一毛細結構疊設於該第二板體。
- 如申請專利範圍第13項所述之散熱裝置,其中該至少一第一直向溝槽的數量為二,每一該第一斜向溝槽之相對兩端分別連接於該二第一直向溝槽。
- 如申請專利範圍第16項所述之散熱裝置,其中該至少一毛細結構疊設於該些第一斜向溝槽之至少部分及該二第一直向溝槽。
- 如申請專利範圍第16項所述之散熱裝置,其中該至少一毛細結構疊設於該第二板體。
- 如申請專利範圍第16項所述之散熱裝置,其中該至少一毛細結構的數量為二,該二毛細結構之一疊設於該些第一斜向溝槽之至少部分及該二第一直向溝槽,該二毛細結構之另一疊設於該第二板體。
- 如申請專利範圍第13項所述之散熱裝置,其中該至少一毛細結構的部分用以被該冷卻流體浸沒。
- 一種散熱裝置,包含: 一第一板體,具有一第一凹槽及形成該第一凹槽的一第一表面;一第二板體,具有一第二表面,該第二板體疊設於該第一板體,且該第二表面面向該第一表面,而令至少部分的該第一凹槽構成一流體通道;以及至少一毛細結構,位於該流體通道內並疊設於該第一板體的該第一表面。
- 如申請專利範圍第21項所述之散熱裝置,其中該至少一毛細結構的數量為二,該二毛細結構之其一位於該流體通道內並疊設於該第一板體的該第一表面,該二毛細結構之另一位於該流體通道內並疊設於該第二板體的該第二表面。
- 如申請專利範圍第21項所述之散熱裝置,其中該至少一毛細結構疊設於該第一表面的全部。
- 如申請專利範圍第21項所述之散熱裝置,其中該至少一毛細結構僅疊設於該第一表面的局部。
- 如申請專利範圍第24項所述之散熱裝置,其中該至少一毛細結構僅疊設於該第一表面的中心位置。
- 如申請專利範圍第21項所述之散熱裝置,其中該至少一毛細結構的數量為二,該二毛細結構疊設於該第一板體的該第一表面,且該二毛細結構相分離。
- 如申請專利範圍第26項所述之散熱裝置,其中該二毛細結構分別疊設於該第一表面的相對二端。
- 如申請專利範圍第21項所述之散熱裝置,其中該第二板體具有該第二表面所形成的一第二凹槽,至少部分的該第二凹槽與至少部分的該第一凹槽共同形成該流體通道。
- 如申請專利範圍第28項所述之散熱裝置,其中該第一凹槽與該第二凹槽互相對齊。
- 如申請專利範圍第28項所述之散熱裝置,其中該至少一毛細結構的數量為二,該二毛細結構之其一疊設於該第一板體的該第一表面,該二毛細結構之另一疊設於該第二板體的該第二表面。
- 如申請專利範圍第30項所述之散熱裝置,其中該二毛細結構分別疊設於該第一表面的全部及該第二表面的全部。
- 如申請專利範圍第28項所述之散熱裝置,其中該至少一毛細結構疊設於該第一表面的全部。
- 如申請專利範圍第28項所述之散熱裝置,其中該至少一毛細結構僅疊設於該第一表面的局部。
- 如申請專利範圍第33項所述之散熱裝置,其中該至少一毛細結構僅疊設於該第一表面的中心位置。
- 如申請專利範圍第28項所述之散熱裝置,其中該至少一毛細結構的數量為二,該二毛細結構疊設於該第一板體的該第一表面,且該二毛細結構相分離。
- 一種散熱裝置的製造方法,包含: 沖壓表面帶有焊料的一複合板材,以形成具有多個斜向溝槽的一第一板體;將一粉體設置於該第一板體之該些斜向溝槽;疊合並固定該第一板體與一第二板體;以及焊接該第一板體與該第二板體,並將位於該第一板體之該些斜向溝槽內之該粉體燒結成一毛細結構。
- 如申請專利範圍第36項所述之散熱裝置的製造方法,其中在疊合該第一板體與該第二板體之步驟前,更包含塗布一助焊劑於該第二板體。
- 如申請專利範圍第36項所述之散熱裝置的製造方法,其中在焊接該第一板體與該第二板體之步驟後,更包含將一冷卻流體注入該些斜向溝槽。
- 一種散熱裝置的製造方法,包含: 沖壓不帶有焊料的一非複合板材,以形成具有多個斜向溝槽的一第一板體;將一粉體設置於該第一板體之該些斜向溝槽;將設置於該第一板體之該些斜向溝槽之該粉體燒結成一毛細結構;疊合並固定該第一板體與一第二板體;以及焊接該第一板體與該第二板體。
- 如申請專利範圍第39項所述之散熱裝置的製造方法,其中在疊合該第一板體與該第二板體之步驟前,更包含塗布一助焊劑於該第二板體。
- 如申請專利範圍第39項所述之散熱裝置的製造方法,其中在焊接該第一板體與該第二板體之步驟後,更包含將一冷卻流體注入該些斜向溝槽。
- 一種散熱裝置的製造方法,包含: 將多個毛細結構分別設置於一第一板體及一第二板體;對該第一板體及該第二板體進行滾軋接合的前置作業;對該第一板體及該第二板體進行滾軋接合,以形成一散熱裝置;以及對該散熱裝置進行吹脹處理,以於該散熱裝置內形成至少一斜向溝槽。
- 如申請專利範圍第42項所述之散熱裝置的製造方法,其中該些毛細結構的設置方式為蝕刻該第一板體及該第二板體之表面,以於該第一板體及該第二板體之表面形成多個微孔或多個微結構體。
- 如申請專利範圍第42項所述之散熱裝置的製造方法,其中該些毛細結構的設置方式為噴砂於該第一板體及該第二板體之表面。
- 如申請專利範圍第42項所述之散熱裝置的製造方法,更包含: 對該散熱裝置進行除氣處理;以及封閉該散熱裝置的一注入口。
- 一種散熱裝置的製造方法,包含: 對一第一板體及一第二板體進行滾軋接合,以形成一散熱裝置;對該散熱裝置進行吹脹處理,以於該散熱裝置內形成至少一斜向溝槽;切割該散熱裝置以於該至少一斜向溝槽形成至少一破口;透過該至少一破口將一毛細結構放入該至少一斜向溝槽;以及透過滾軋處理封閉該至少一破口。
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