TWI305132B - - Google Patents

Description

1305132 、發明說明（1) 【發明所屬之 本發明係 直接與熱源接 【先前技術】 使用如個 體等電氣或電 產生的熱能日 鍵技術。典型 為直接在電子 低裝载有電子 安裝在電 的材料，如鋼 官狀的熱管等 部妥善密封有 蒸發容易。 熱管的工 凝端，使用上 經由熱管傳遞 擎熱管之冷凝端 吸熱端，以形 係由重力或毛 之下；後者則 多孔性組織等 封容器内的工 人電腦 子產品 增，散 的電子 發熱元 元件殼 子元件 或铭製 。熱管 工作流 作原理 以該吸 至工作 ，於此 成一個 細作用 是以容 、结構產 作流體 簡述如下。 熱端接觸熱 流體，促使 端復釋放熱 熱循環。工 力驅動。前 器内壁之容 生。因之在 的相變化與 技1标領域】 種放熱器之製造方法，尤其指—種將熱管 觸之散熱器構造的製造方法。 2CPU、雷射發光二極體或動力電晶 時’均會產生熱能。近年來電子構件 熱技術因之成為電氣或電子產業之關 或電氣產品之降温方法有兩種。其__ 件上安裝一冷卻體’其二為以風扇降 體之溫度。 上的冷卻體通常為具有良好導熱係數 成的平板座體、平板狀的熱管、或圓 乃是一種抽成真空之中空容器，其内 體。由於容器抽成真空，故工作流體 熱管通常具有吸熱端與冷 源’並將熱源產生的熱量 工作流體蒸發，並移.動至 量以冷凝為液狀，再流回 作流體在管内的流動循環 者係將吸熱端置於冷凝端 置槽、金屬網狀芯、或是 熱管内，大量的熱量受密 移動而轉換並散逸。

第5頁 I30S132 五、發明說明（2) 體，為安裝於欲散熱物上之冷卻 括-ί.向塊與縛片構成。習知的散熱韓片係包 式將其與導熱塊連接由：：或是擠•成型的方 需為具有高導熱係數i材政熱器的縛片與導熱塊 熱管的導熱係數較鋼高數百主 將欲散熱物之表面上貼附洛排=格亦叩貴，若欲 為商品市場化之主要阻力另：；面”：昂的成本勢必成 :r，其發熱功率曰増導熱 ㈡不；：：。故有-種折衷之熱管= /片t穿=;ι構成’其係由一熱管之冷凝端穿設各 道构 ,7該導熱塊上凹設複數相互平行之槽 密接：以d:吸熱端焊接，故熱源係與導熱塊表面緊 並上傳“管與=電子元件表面各處之熱量即時導出， 與導熱：散熱器必；以一焊接層作為連接熱管 過焊加a加材料成本，且熱官與導熱塊焊接需 再以納^‘盾使銅熱管表面氧化形成黑色氧化銅，故需 π還原之製程回復熱管原色，增加製程成本盥時。 覷之問題科ΐί的熱阻所導致的導熱率降低也是一不可小 i導熱效以=於欲散熱物上’其工作效率受侷限7 【發明内容】 第6頁 1305132 五、發明說明（3) 由於熱管的 貼附於熱源上， 吸熱端直接穿設 熱元件之熱管散 目的，在於提供 元件表面之熱管 本創作的另 將熱管與導熱塊 I以焊接的方式， 料界面時其導熱 較合理的方式乃 合面因材料不同 本創作係以 熱塊上，故其製 驟’故可有效減 本創作之再一目 的製造方法。 綜上所述， 1與散熱器之製造 容置槽所構成； 底座與上蓋於一 槽，其内徑大小 此外，該上 底面則有複數個 導熱係數遠大於 將有效提高導熱 導熱塊，以導熱 熱器，如第二圖 一種熱管可與導 散熱器的製造方 一目的，係提供 結合的方法。由 然焊料的之導熱 效率不一，故焊 利用套接結構連 ’導熱係數梯度 上蓋下壓的方式 造過程快速，且 少熱管散熱器的 的，係提供一種 銅導熱塊， 率。因之有 塊與熱管同 所示。因之 熱塊同步貼 法。 一種毋須第 於熱管輿導 係數較低， 料界面將形 故以熱管直接 用熱管 電子發 的主要 子發熱 一種利 時貼附 本創作 合於電 三介質，即可 熱塊的結合多 且熱在通過材 成一熱阻。比 降低接 結熱管與散熱器， 陡降所導致的熱阻。 快速將熱管對位壓合於導 更少了焊接與銅還原的步 製程時間與材料成本。故 具有快速生產且節省成本 因之本創作係一種毋須第三介質結合熱管 方法’其係由一熱管嵌於一導熱塊内部之 其中’該導熱塊係由一對應設置之矩形板 面定位結合而成，該底座上有複數容置 與形狀恰與該U型熱管之吸熱端相等。 蓋有複數個與該熱管冷凝端對應之穿孔， 與該熱管吸熱端内侧對應之弧狀凸起部，

第7頁 Ί305Ί32 五、發明說明（4) 該上蓋與該底座有相互扣合之定位部 凝端穿設該上蓋，並使該上蓋下壓至吸熱管之冷 槽内，由該凸起部將該熱管與該底座緊密^底^容置 吸熱端與該導熱塊底面以加工方式平整之塗^取後，該 全埋設於導熱塊内部，並可以熱管與導熱塊同c 之散熱器。 j呀貼附熱源 【實施方式】 本創作係提供一種熱管散熱器之製造方法， j熱器之立體圖係如第一圖所示，請參閱該圖。誃兴該散 由複數鰭片2間隔堆疊於導熱塊J上形成，其中，誃=器係 1與鰭片2係以鋁、銅或其他高導熱係數之材質所g熱塊 時該鰭片2上開設有複數個與熱管3對應之穿孔2丨。。同 由第一圖可知，該熱管3係為一 U形之中空管，然— 悉本技藝之人士必然知曉’其他形狀亦為可能，且^屬熟 本創作之範疇。該熱管内部有妥善密封之工作流體，其f 形段之二端部為冷凝端31，中間則為吸熱端33，該冷凝 31係遠離該導熱塊1設置，並用以穿設鰭片2之穿孔21，端 串接鰭片2。 ^ ，第二圖係為本創作另一個角度之立體圖，如圖所示， 本創作熱管吸熱端3 3之底部係以加工方式，成形為一與散 熱塊1底面平行之平面，並可以該平面與電子發熱元件表 面相貼附。配合參考第三圖，第三圖為本創作之立體分解 圖’其中該導熱塊1係由一實質呈矩形板之上蓋11與底座 1 3對應套接組成，其中，該底座1 3上開設有複數容置槽

Ϊ305132 五、發明說明（5) ’其形狀與大小係實質等同於該^型熱管3之吸熱端33。 再參考第三圖’該上蓋丨丨上開設有複數通孔17，其係 1該熱管3之冷凝端31對應設置，且内徑實質等於該冷凝 -端31之外徑；此外’該上蓋丨丨上有複數個塊狀凸起部19， ，其侧面之弧度恰與熱管3之吸熱端3 3對應；故該冷凝端31 可經由該通孔1 7穿設該上蓋丨丨，俾可利用該凸起部丨9貼合 並壓制吸熱端3 3於容置槽1 2内，使該吸熱端3 3與容置槽1 2 緊禮貼合’俾使該熱管3固定並定位於該散熱塊1内部。 因此’該熱管散熱器之製造方法如第四圖至第七圖所 示。其步驟為： (1) 由第四圖所示’於一可完全貼附並覆蓋住電子發熱 元件的板體底座13上’穿設一個以上的容置槽，其形狀 實質等於該熱管3之吸熱端33 ; (2) 該底座13正面散佈有複數個第二定位部15 ; (3) 將該熱管3之吸熱端33置於該容置槽12内； (4) 如第五圖觀之，於一可與該底座13緊密接合之上蓋 11上，開設複數個通孔17，其位置與該熱管3之冷凝端31 相對應，而孔徑實質等於冷凝端31之外徑； (5) 於該上蓋11底面均勻散佈複數個第一定位部丨4，其 位置與形狀係與該第二定位部丨5相對應； (6) 該上盍11底面隆起一塊狀凸起部丨^，其形狀恰可與 該熱管3之吸熱端3 3之内側對應壓合； (7) 如第六圖所示’令該上蓋u之通孔丨了與冷凝端31對 位，並將熱管3下壓至底座丨3，且使該等定位部14、15相

第9頁 Ϊ305132

互嵌合’俾~使該上蓋與底座形成一導熱塊； (8)將該上蓋u與該底座13緊密貼合並配合該凸起部19 壓制遠、吸熱端3 3，使該熱管3定位於導熱塊1内； 、（9)以+第七圖示之，於複數鰭片2上開設對稱之穿孔21， 並令熱之冷凝端31穿設串接之，使其形成一包含導熱 塊1、熱管3與鰭片2之熱管散熱器； (1〇)於第七圖中，以整平的加工方式將熱管3之吸熱端

33凸出於該導熱塊1底面之部分進行處理，使該吸熱端33 與該底座13成形為一平面。 為使本創作之底座13與上蓋丨丨緊密連接成該導熱塊 1 ’且該凸起部19、通孔17均需與該容置槽12、熱管冷凝 端31=確對位並結合，於該上蓋n與底座13上對應設置有 第一定位部1 4與第二定位部丨5。利用該等定位部之對應扣 合’使該上蓋11準確_地對位於該底座丨3上，並結合形成一 導熱塊本體。 一—請參考第三圖，於本使用圖示之較佳實施例中，該第 疋位部1 4係為凹陷之定位孔，而該第二定位部丨5係為凸 出之定位柱。利用定位孔與定位柱之嵌合，使該上蓋與底 座正確對位並結合。然而一熟習本技藝之人士必然知悉， 任何可定位並結合之結構均屬於本創作之範轉。 另外請參考第八圖，為本創作定位部之另一種實施態 樣。其中，該第一定位部1 4係為一穿孔i 4A，該第二定位 邛係為一末端環設螺紋之螺柱1 5 a，該螺柱丨5A之形狀係實 質與該穿孔14A相等，故該螺柱15A可穿設於該穿孔UA並

1305132 五、發明說明（7) :ί 熱塊1，最後再以-螺帽將螺柱15A鎖合，以固定 該上盍11與底座13。 孰滅j1熱端僅有一侧與導熱塊接觸，而本創作之吸 ί增，故=二於導熱塊1内部，其熱管與導熱塊接觸面積 一 i熱M f更有效率。此外，以往之熱管與熱源間尚有 低於L =物，該導熱塊之導熱係數與散熱速度均遠 熱物差。，、導熱與散熱效能較直接將熱管貼合於欲散 根據上述之熱管散熱器之製程方 設於該導埶塊1之交署播1〇如 ^ .，，、& d你无固 其+r 槽内’再將該續片成型於該熱 :哕二’該容置槽12係貫穿該導熱塊1之底座13，故可 使〇 .、、、S3之吸熱端33與欲散熱物表面接觸。 同時，該熱管3係設置於該暮鼽祛！命如 、 塊1之接觸面積較λ，導埶塊可’更 ° ’因之與導熱 熱管並散逸。故與習知相較鬼了:創更作有能傳導至 導出並散逸之。 較Μ作係可迅速㈣能直接 習知之接合手段，需將熱管鱼道& ^ ^ ^ ^ ^ ' —、 …、鬼！由焊爐加溫熱 熔以绊接之，由於熱烊將使銅熱管氧化， 銅還原製程’其製造耗繁費時；然本創作： 底座13將熱管3快速定位，並套接於該埶用上ill與 大幅縮短製程時間與步驟，有效降低時以 進一步而言，由於本創作不需要第—人二材枓成本。更 熱塊與熱管，因此沒有第二介質如焊料等結合導 生。 弟一，丨質界面產生熱阻的情事發

1305132 圖式簡單說明 【圖式簡單說明】 第一圖係為本創作之立體圖。 第二圖係為本創作另一個角度之立體圖。 第三圖係為本創作之立體分解圖。

第四圖係為本創作製造步驟側視圖。 第五圖係為本創作第二製造步驟側視圖。 第六圖係為本創作第三製造步驟侧視圖。 第七圖係為本創作第四製造步驟侧視圖。 第八圖係為本創作另一實施態樣側視圖。 【主要元件符號說明】 導熱塊 籍片..........2 熱管..........3 上蓋..........11 容置槽..........12 底座..........13 第一定位部..........14 第二定位部..........15 ❿通孔….......17 凸起部..........19 穿孔..........21 冷凝端..........31 吸熱端......... 33

定位柱......... 1 5 A 1305132

第13頁

Claims (1)

1305132 六、申請專利範圍 1· y種結合熱管與散熱器之製造方法，其係包括如下步 驟： (1)於一用以完全貼附於電子發熱元件的底座上，穿設一 個以上之容置槽； (^)於一上蓋開設一個以上之通孔，其底面可與該底座緊 密接合’位置與形狀與該熱管之冷凝端相對應； 、 (3)、將熱管迫緊對位於上蓋與下蓋之間，將熱管冷凝 該通孔延伸而出’並對合連接該上蓋與下蓋； ❹（4)以整平的加工方式，將熱管之吸熱端凸出於該 底面之部分進行處理，使該吸熱端與該底座成形，、、、塊 面。 句一平 2·如申請專利範圍第1項所述之製造方法，其中該 w 底座係以對應設置之定位拄與定位孔對位壓合並蓋與 3. 如申請專利範圍第1項所述之製造方法，其中該接之。 面隆起一塊狀凸起部，其形狀恰可與該熱管 蓋底 壓合。 及熱端對應 4. 如申請專利範圍第3項所述之製造方法，其中該上4 該底座緊密貼合’並配合該凸起部壓制該吸熱，蓋與 管完全與上蓋及底座貼合。 、’使該熱 5. 如申請專利範圍第1項所述之熱管散熱器製造方 包括有複數鰭片，其上開有對稱之穿孔，並令熱敦' ’更 端間隔穿設串接之。 ’、、、s之冷凝 6. 如申請專利範圍第1項所述之製造方法，其中該 ^ 通孔與冷凝端對位，並將上蓋下壓至底座，俾X蓋之 1更該上蓋與

第】4頁 1305132 六、申請專利範圍 底座形成一導熱塊。 其中該底座係 其中該底座之 其中該上蓋、 ，其中該容置槽 7. 如申請專利範圍第1項所述之製造方法， 實質呈矩形之板體。 8. 如申請專利範圍第1項所述之製造方法， 底面形狀實質等於欲散熱物。 9. 如申請專利範圍第1項所述之製造方法， 底座與鰭片係由高導熱係數的材料組成。 1 0.如申請專利範圍第1項所述之製造方法 4之形狀實質等於該熱管之吸熱端。 11. 一種熱管散熱器，其係包括有一熱管與一導熱塊，其 中： 該導熱塊係由一對應嵌合之上蓋與底座相互卡扣而成，且 該底座開設有一個以上的容置槽，該上蓋則有一個以上之 凸起部； 該容置槽與凸起部係與該熱管之吸熱端對應設置； 該熱管係由該上蓋與底座對應夾合並固定於導熱塊之内 部； 該底座之底面以整平之加工方式將該熱管與底面整平之。

第15頁