TWI457526B - 散熱裝置 - Google Patents

Description

散熱裝置

本發明係關於一種散熱裝置，尤係關於一種用於對電子元件散熱的散熱裝置。

隨著電腦產業的迅速發展，中央處理器等發熱電子元件產生的熱量愈來愈多。為將該等熱量有效散去，通常採用一散熱裝置對發熱電子元件散熱。該散熱裝置包括一熱管及複數散熱片。該熱管的一端與發熱電子元件導熱連接，熱管的另一端則與散熱片接合，發熱電子元件產生的熱量藉由熱管傳至散熱片再由散熱片散發。其中，熱管與散熱片之間的接合通常採用錫焊，焊接品質的好壞將直接影響熱管與散熱片之間的傳熱效率。

圖1與圖2所示為一習知散熱裝置100，該散熱裝置100包括扁平熱管11及散熱片12。該散熱片12上設有供扁平熱管11穿設的一大致呈矩形的穿孔121及一口徑較小的錫膏加入孔122。該錫膏加入孔122設於穿孔121的上方並位於穿孔121的上側邊的中部，且該錫膏加入孔122與該穿孔121連通。該散熱片12於穿孔121及錫膏加入孔122的周緣垂直延伸出一接合部123。如圖1所示，扁平熱管11穿設於散熱片12的穿孔121內並與散熱片12的接合部123之間留有間隙。焊接前，於錫膏加入孔122內置入錫膏13。焊接時，藉由熱熔方式將錫膏13熔化，經熔化後的錫膏13主要依靠毛細力作用及重力作用由錫膏加入孔122向兩側流入扁平熱管11與散熱片12的接合部123之間的間隙。如圖2所示，錫膏13熔合併冷卻後在扁平熱管11與散熱片12的接合部123之間形成焊錫層14，藉由所述焊錫層14將扁平熱管11與散熱片12接合在一起。該散熱裝置100藉由設置錫膏加入孔122以容置錫膏13，將扁平熱管11穿設於散熱片12的穿孔121內時不會造成錫膏13溢出，從而可以節約錫膏成本及省略焊接後的清潔工序。

然而，上述散熱裝置100中，由於錫膏加入孔122設於穿孔121上側邊的中部，熔化後的錫膏13需要流動較長的距離才能到達穿孔121下側邊的中部，會使得扁平熱管11底平面與接合部123之間的間隙內的錫膏量充填不足，從而容易造成扁平熱管11底平面與接合部123之間形成空焊，將嚴重影響扁平熱管11與散熱片12之間的焊接品質，導致扁平熱管11與散熱片12之間的傳熱效率不高。另外，經打扁處理後的扁平熱管11，其上、下兩平面為與散熱片12接觸的有效導熱面，錫膏加入孔122設於穿孔121上側邊的中部，將導致扁平熱管11與散熱片12接觸的有效導熱面減小，影響導熱性能。

有鑒於此，有必要提供一種可提升傳熱效率的散熱裝置。

一種散熱裝置，包括一扁平熱管及堆疊在一起的複數散熱片，每一散熱片上設有一呈矩形的收容孔以收容扁平熱管的冷凝段，每一散熱片上還設有與收容孔連通的至少一錫膏加入孔用以容置錫膏，每一散熱片於收容孔的邊緣延伸設有一接合壁，該接合壁包括一縱長的上平板、與該上平板相對的一縱長的下平板以及一短邊，該短邊由下平板的一端朝向上平板延伸，該錫膏加入孔設於該上平板與該短邊的交匯處，該扁平熱管的冷凝段穿設於散熱片的收容孔內並與散熱片的接合壁之間留有間隙，在該錫膏加入孔內加入的錫膏經熔化後填充所述間隙以將扁平熱管與散熱片熔合在一起。

一種散熱裝置，包括一扁平熱管及堆疊在一起的複數散熱片，每一散熱片上設有一矩形的收容孔，該收容孔的邊緣延伸設有一接合壁，該扁平熱管的冷凝段穿設於散熱片的收容孔內並藉由錫膏與接合壁導熱接觸，每一散熱片上於收容孔的角落處設有用以容置錫膏的錫膏加入孔，該錫膏加入孔與收容孔連通。

該散熱裝置中，由於將錫膏加入孔設於收容孔的一偏側(即接合壁的上平板與短邊的交匯處)，從而使焊接後扁平熱管的有效接觸面(即扁平熱管的上、下平面)與散熱片的接合壁保持完整接觸。與習知散熱裝置相比，該散熱裝置中扁平熱管與散熱片之間的導熱效率得到有效提升。另外，由於將錫膏加入孔設於收容孔的一偏側，熔化後的錫膏首先在重力作用下快速向下平板流動，使扁平熱管的下平面與接合壁的下平板之間的間隙內的錫膏充填更為充分，從而扁平熱管的下平面與接合壁的下平板之間不易形成空焊，扁平熱管與散熱片之間的傳熱效率得到進一步提升。

圖3係本發明散熱裝置200第一實施的部分分解圖，該散熱裝置200包括一扁平熱管21及複數堆疊在一起的散熱片22。該扁平熱管21呈L形，其具有一蒸發段211與一冷凝段212。該扁平熱管21的冷凝段212與散熱片22接合，該扁平熱管21的蒸發段211用於與一發熱電子元件導熱連接。

請同時參閱圖4及圖5，該扁平熱管21的外表面包括一上平面213、與該上平面213平行且相對的一下平面214及位於兩側的兩弧形面215。

每一散熱片22包括一本體221及由該本體211的頂端與底端分別向本體221一側彎折形成的兩折邊222。散熱片22的本體221上設有一大致呈矩形的收容孔223及與該收容孔223連通的一錫膏加入孔224。該收容孔223用以收容扁平熱管21的冷凝段212，該錫膏加入孔224設置在該收容孔223的左上方的角落處，用以容置錫膏23(圖4所示)。

該散熱片22於收容孔223的邊緣垂直於本體211延伸形成一接合壁24，該接合壁24包括一縱長的上平板241，與該上平板241相對的一縱長的下平板242、及分別位於左右兩側的兩短邊243、244，其中該上平板241與下平板242均呈平面狀，該兩短邊243、244分別由下平板242的兩端朝向上平板241延伸。該錫膏加入孔224設於上平板241的左端，且位於左側短邊243的頂端。換句話說，錫膏加入孔224設於接合壁24的上平板241與左側短邊243的交匯處。所述錫膏加入孔224沿收容孔223的寬度方向延伸而位於該收容孔223的上方。散熱片22於錫膏加入孔224的邊緣朝向接合壁24一側垂直延伸出一接合邊245，該接合邊245連接於接合壁24的上平板241的左端與左側短邊243的頂端之間，該兩短邊243、244的底端分別與接合壁24的下平板242的兩端相連接，且右側短邊244的頂端與上平板241的右端相連接，從而由該接合邊245與接合壁24形成一封閉的環牆。

如圖4所示，扁平熱管21與散熱片22進行焊接之前，扁平熱管21穿設於散熱片22的收容孔223內，且扁平熱管21的外表面與接合壁24之間留有間隙，錫膏23置於錫膏加入孔224內。焊接時，藉由熱熔方式將錫膏23熔化，經熔化後的錫膏依靠毛細力作用與重力作用流向並充填扁平熱管21與散熱片22的接合壁24之間的間隙。

如圖5所示，錫膏經冷卻後在扁平熱管21與散熱片22的接合壁24之間形成一焊錫層231，並藉由該焊錫層231將扁平熱管21與散熱片22緊密接合在一起。該散熱裝置200中，由於將錫膏加入孔224設於收容孔223的一偏側(即接合壁24的上平板241與左側短邊243的交匯處)，從而使焊接後扁平熱管21的有效接觸面(即扁平熱管21的上平面213與下平面214)藉由焊錫層231與散熱片22的接合壁24保持完整接觸。與圖1及2中所示習知散熱裝置100相比，該散熱裝置200中扁平熱管21與散熱片22之間的導熱效率得到有效提升。另外，由於將錫膏加入孔224設於收容孔223的一偏側，熔化後的錫膏首先在重力作用下能夠快速向下平板242流動，使扁平熱管21的下平面214與接合壁24的下平板242之間的間隙內的錫膏充填更為充分，從而扁平熱管21的下平面214與接合壁24的下平板242之間不易形成空焊，扁平熱管21與散熱片22之間的傳熱效率得到進一步提升。

圖6為本發明散熱裝置200a的第二實施例，該散熱裝置200a包括一扁平熱管21及複數散熱片22a。散熱片22a上設有收容扁平熱管21的一大致呈矩形的收容孔223a及設於收容孔223a一偏側的一錫膏加入孔224a。該散熱裝置200a與圖3至5中所示散熱裝置200的區別在於：該錫膏加入孔224a沿收容孔223a的長度方向延伸而位於該收容孔223a的側向。

圖7及圖8所示為本發明散熱裝置200b的第三實施例，該散熱裝置200b包括一扁平熱管21及複數散熱片22b。散熱片22b上設有收容扁平熱管21的一收容孔223b，該收容孔223b的邊緣垂直延伸有一接合壁24b，所述接合壁24b包括一上平板241b、與該上平板241b相對的一下平板242b、及分別位於兩側的兩短邊243b、244b。該散熱裝置200b與圖3至5中所示散熱裝置200的區別在於：散熱片22b上設有兩個錫膏加入孔224b，該兩個錫膏加入孔224b分別設置在收容孔223b相鄰的兩個角落處即左上方與右上方的角落處，即該兩個錫膏加入孔224b分別位於散熱片22b的接合壁24b的上平板241b的兩端，且分別位於兩短邊243b、244b的頂端，其中一個錫膏加入孔224b位於接合壁24b的上平板241b與左側短邊243b的交匯處，另一個錫膏加入孔224b位於接合壁24b的上平板241b與右側短邊244b的交匯處。所述錫膏加入孔224b沿收容孔223b的寬度方向延伸而位於該收容孔223b的上方，散熱片22b於該兩個錫膏加入孔224b的邊緣朝向接合壁24b一側分別垂直延伸出一接合邊245b，每一接合邊245b的兩端分別與相應的短邊243b(244b)的頂端及上平板241b的一端相連，從而由所述接合邊245b與接合壁24b合圍形成一封閉的環牆。

如圖7所示，扁平熱管21與散熱片22b進行焊接之前，扁平熱管21穿設於散熱片22b的收容孔223b內，且扁平熱管21的外表面與接合壁24b之間留有間隙，錫膏23b置於該兩個錫膏加入孔224b內。焊接時，藉由熱熔方式將兩個錫膏加入孔224b內的錫膏23b熔化，經熔化後的錫膏依靠毛細力作用與重力作用流向並充填扁平熱管21與散熱片22b的接合壁24b之間的間隙。

如圖8所示，錫膏經冷卻後在扁平熱管21與散熱片22b的接合壁24b之間形成一焊錫層231b，並藉由該焊錫層231b將扁平熱管21與散熱片22b緊密接合在一起。該散熱裝置200b中，由於將兩個錫膏加入孔224b分別設於收容孔223b的兩偏側(即分別位於接合壁24b的上平板241b與兩短邊243b、244b的交匯處)，從而使焊接後扁平熱管21的有效接觸面(即扁平熱管21的上、下平面)藉由焊錫層231b與散熱片22b的接合壁24b保持完整接觸。與圖1及2中所示散熱裝置200相比，該散熱裝置200b中扁平熱管21與散熱片22b之間的導熱效率得到有效提升。另外，由於將兩個錫膏加入孔224b分別設於收容孔223b的兩偏側，熔化後的錫膏到達接合壁24b的下平板242b的中點所需的流動距離減少，從而扁平熱管21的下平面與接合壁24b的下平板242b之間不易形成空焊，扁平熱管21與散熱片22b之間的傳熱效率得到進一步提升。

圖9所示為本發明散熱裝置200c的第四實施例，該散熱裝置200c包括一扁平熱管21及複數散熱片22c。散熱片22c上設有收容扁平熱管21的一收容孔223c及設於該收容孔223c的兩偏側的兩個錫膏加入孔224c。該散熱裝置200c與圖7及8中所示散熱裝置200b的區別在於：該兩個錫膏加入孔224c沿收容孔的長度方向延伸而位於該收容孔223c的兩側。

圖10所示為本發明散熱裝置200d的第五實施例，該散熱裝置200d包括一扁平熱管21及複數散熱片22d。散熱片22d上設有收容扁平熱管21的一收容孔223d及設於該收容孔223d一偏側的一錫膏加入孔224d，散熱片22d於收容孔223d的邊緣朝向散熱片22d一側延伸有一接合壁24d。該接合壁24d包括一上平板241d、一下平板242d及位於左側的一短邊243d。該散熱裝置200d與圖3至5中所示散熱裝置200的區別在於：收容孔223d的右側(即與接合壁24d左側的一短邊243d相對的一側)呈開口狀，錫膏加入孔224d位於接合壁24d的上平板241d與左側短邊243d的交匯處。

<習知>

100．．．散熱裝置

11．．．扁平熱管

12．．．散熱片

121．．．穿孔

122．．．錫膏加入孔

123．．．接合部

13．．．錫膏

14．．．焊錫層

<本發明>

200、200a、200b、200c、200d．．．散熱裝置

21．．．扁平熱管

211．．．蒸發段

212．．．冷凝段

213．．．上平面

214．．．下平面

215．．．弧形面

22、22a、22b、22c、22d．．．散熱片

221．．．本體

222．．．折邊

223、223a、223b、223c、223d．．．收容孔

224、224a、224b、224c、224d．．．錫膏加入孔

23、23b．．．錫膏

231、231b．．．焊錫層

24、24b、24d．．．接合壁

241、241b、241d．．．上平板

242、242b、242d．．．下平板

243、243b、243d、244、244b．．．短邊

245、245b．．．接合邊

圖1係一習知散熱裝置的組裝剖視圖，其中該散熱裝置的扁平熱管與散熱片處於未焊接狀態。

圖2係圖1所示散熱裝置中扁平熱管與散熱片焊接後的組裝圖。

圖3係本發明散熱裝置第一實施的部分分解圖。

圖4係圖3所示散熱裝置之剖視圖，其中該散熱裝置的扁平熱管與散熱片處於未焊接狀態。

圖5為圖4所示散熱裝置中扁平熱管與散熱片焊接後的組裝圖。

圖6係本發明散熱裝置第二實施例的組裝剖視圖。

圖7係本發明散熱裝置第三實施例的組裝剖視圖，其中該散熱裝置的扁平熱管與散熱片處於未焊接狀態。

圖8係圖7所示散熱裝置中扁平熱管與散熱片焊接後的組裝圖。

圖9係本發明散熱裝置第四實施例的組裝剖視圖。

圖10係本發明散熱裝置第五實施例的組裝剖視圖。

200．．．散熱裝置

21．．．扁平熱管

211．．．蒸發段

212．．．冷凝段

22．．．散熱片

221．．．本體

222．．．折邊

223．．．收容孔

24．．．接合壁

Claims (10)

1. 一種散熱裝置，包括一扁平熱管及堆疊在一起的複數散熱片，每一散熱片上設有一呈矩形的收容孔以收容扁平熱管的冷凝段，其改良在於：每一散熱片上還設有與收容孔連通的至少一錫膏加入孔用以容置錫膏，每一散熱片於收容孔的邊緣延伸設有一接合壁，該接合壁包括一縱長的上平板、與該上平板相對的一縱長的下平板以及一短邊，該短邊由下平板的一端朝向上平板延伸，該錫膏加入孔設於該上平板與該短邊的交匯處，該扁平熱管的冷凝段穿設於散熱片的收容孔內並與散熱片的接合壁之間留有間隙，在該錫膏加入孔內加入的錫膏經熔化後填充所述間隙以將扁平熱管與散熱片熔合在一起。
2. 如申請專利範圍第1項所述之散熱裝置，其中該接合壁還包括另一短邊，該另一短邊由下平板的另一端朝向上平板延伸至與上平板連接。
3. 如申請專利範圍第1項所述之散熱裝置，其中該接合壁還包括另一短邊，該另一短邊由下平板的另一端朝向上平板延伸，該散熱片於該另一短邊與上平板的交匯處設有與收容孔連通的另一錫膏加入孔。
4. 如申請專利範圍第1至3項中任意一項所述之散熱裝置，其中每一散熱片於錫膏加入孔的邊緣延伸出一接合邊，所述接合邊與接合壁形成一封閉的環牆。
5. 如申請專利範圍第1至3項中任意一項所述之散熱裝置，其中該錫膏加入孔沿收容孔的寬度方向延伸而位於收容孔的上方。
6. 如申請專利範圍第1至3項中任意一項所述之散熱裝置，其中該錫膏加入孔沿收容孔的長度方向延伸而位於收容孔的側向。
7. 如申請專利範圍第1項所述之散熱裝置，其中該收容孔與該短邊相對的一側呈開口狀。
8. 如申請專利範圍第7項所述之散熱裝置，其中每一散熱片於錫膏加入孔的邊緣朝向接合壁一側延伸出一接合邊，該接合邊連接於上平板與短邊之間。
9. 一種散熱裝置，包括一扁平熱管及堆疊在一起的複數散熱片，每一散熱片上設有一矩形的收容孔，該收容孔的邊緣延伸設有一接合壁，該扁平熱管的冷凝段穿設於散熱片的收容孔內並藉由錫膏與接合壁導熱接觸，其中每一散熱片上於收容孔的角落處設有用以容置錫膏的錫膏加入孔，該錫膏加入孔與收容孔連通。
10. 如申請專利範圍第9項所述之散熱裝置，其中所述錫膏加入孔的數量為兩個，分別設置在收容孔相鄰的兩個角落處。