TWI540302B - 金屬散熱板與熱導管的嵌合組成及其製法 - Google Patents

金屬散熱板與熱導管的嵌合組成及其製法 Download PDF

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Description

金屬散熱板與熱導管的嵌合組成及其製法
本發明係關於一種散熱裝置，尤指一種金屬散熱板與熱導管的嵌合組成及其製法，係使一金屬散熱板與一個以上的扁薄型熱導管形成平整的緊配嵌合。
已知的各種攜帶式電子裝置，如手機、筆電、平板電腦、iPad、PDA、GPS等攜帶式電子裝置，由於科技日新月異進步神速，因此體積外觀都變得更扁薄輕巧，但運算功能卻愈來愈強大，以致其內部的中央處理器(CPU)及積體電路(IC)或其他發熱元件，於運作時都會產生相當高熱，故必須設法排除高熱，始能確保該發熱元件的正常運作，而維持使用壽命。
習知手攜帶式電子裝置的散熱裝置，由於受制於體積扁薄輕巧的特性，故常見散熱裝置通常是使用一金屬散熱板直接貼置接觸於中央處理器或積體電路等各種發熱元件，使各發熱元件的高熱可傳導至金屬散熱板，再通過該金屬散熱板以完成散熱任務，但此技術的散熱效率非常緩慢，無法迅速排除高熱，因此容易累積熱量而經常發生當機或元件受損。
為求加速散熱，已知如M459692新型專利，其係增加使用熱導管元件，其主要是在金屬散熱板的表面直接加裝一個以上的扁薄型熱導管，但由於目前扁薄型熱導管的厚度規格大約是0.6mm，因此包含散熱板與熱導管的整體，其至少會再多增加0.6mm的高度，導致電子裝置的內腔空間也必須相對增加，才能產生足夠充裕的內腔空間，以供扁薄型熱導管與其他元件裝置所安裝容納，故電子裝置的容裝殼體，其高度亦必須匹配增加，否則將會擠壓縮減其內腔空間，然此作法，顯然無法滿足上述各種電子裝置所應講求的輕薄精巧原則。
本發明之主要目的，乃在於提供一種金屬散熱板與熱導管的嵌合組成，其係包括一金屬散熱板及一個以上的熱導管，該金屬散熱板於嵌合前，係設有一同時具有上、下凸台與嵌槽的通孔，且嵌槽係設於下凸台的內壁側，因此可將扁薄型熱導管匹配嵌入金屬散熱板的通孔，再於上凸台施以沖壓，利用變形後的上凸台可將扁薄型熱導管包覆結合，並形成平整的緊配嵌合。
本發明之次要目的，乃在於提供一種金屬散熱板與熱導管的嵌合組成製法，其主要是通過五道沖壓工序，其中的前四道沖壓工序，係於一金屬散熱板依序沖壓而分別產生：通孔、牙孔、具有上下凸台的通孔、同時具有上、下凸台與嵌槽的通孔，用以構成一金屬散熱板，使該金屬散熱板可供匹配嵌入扁薄型熱導管，再通過最後一 道沖壓工序，使上凸台於沖壓變形後，可將扁薄型熱導管包覆結合，並形成平整的緊配嵌合。
本發明之另一目的，乃在於提供一種金屬散熱板與熱導管的嵌合組成及其製法，其係利用金屬散熱板與扁薄型熱導管的嵌合組成，使扁薄型熱導管可嵌入包覆於金屬散熱板的通孔，因此能產生最佳薄度的緊配嵌合，其結合後的總體厚度仍僅僅相同於扁薄型熱導管的厚度規格，因此並不會影響電子裝置既有的內腔空間，也不需擴大其內腔空間或增加容裝殼體的高度，故完全符合各種電子裝置所講求的輕薄精巧原則。
本發明之另一目的，乃在於提供一種金屬散熱板與熱導管的嵌合組成，其中，所述金屬散熱板的通孔，係可進一步在通孔的間隔位置增設一個以上的連接薄片，因此於扁薄型熱導管匹配嵌入金屬散熱板的通孔後，可利用該連接薄片，將扁薄型熱導管予以托持固定，以產生更佳的包覆嵌合效果，確保扁薄型熱導管不會脫落。
本發明之另一目的，乃在於提供一種金屬散熱板與熱導管的嵌合組成製法，其係在第一道沖壓工序時，於金屬散熱板沖壓產生間隔分佈一個以上的連接薄片，再依序配合沖壓工序，即可於沖壓完成金屬散熱板的通孔，產生一個以上呈間隔分佈的連接薄片，而於最後一道沖壓工序完成時，可利用連接薄片將扁薄型熱導管予以托持固定，產生更佳的包覆嵌合效果，確保扁薄型熱導管不會脫落。
1‧‧‧金屬散熱板
2‧‧‧熱導管
11‧‧‧通孔
111‧‧‧上凸台
112‧‧‧下凸台
113‧‧‧嵌槽
111’‧‧‧變形後的上凸台
A‧‧‧下凸台的延伸部份
B‧‧‧熱導管厚度
C‧‧‧散熱板的板材厚度
114‧‧‧連接薄片
10‧‧‧牙孔
115‧‧‧邊壁延伸片
第一圖為本發明的組合立體圖。
第二圖為本發明的分解立體圖。
第三圖為本發明於組合前的斷面示意圖。
第四圖為本發明於組合後的斷面示意圖。
第五圖為本發明另一實施例的分解立體圖。
第六圖為第五圖的組合後的斷面示意圖。
第七圖為本發明實施製法的工序流程圖。
第八圖為本發明於完成第一道沖壓工序的立體圖。
第九圖為第八圖的斷面示意圖。
第十圖為本發明於完成第二道沖壓工序的立體圖。
第十一圖為第十圖的斷面示意圖。
第十二圖為本發明於完成第三道沖壓工序的立體圖。
第十三圖為第十二圖的斷面示意圖。
第十四圖為本發明於完成第四道沖壓工序的斷面圖。
第十五圖為本發明於進入第五道沖壓工序的斷面圖。
第十六圖為本發明於完成第五道沖壓工序的斷面圖。
第十七圖為本發明另一實施製法的工序流程圖。
第十八圖為本發明再一實施例的金屬散熱板上視圖。
第十九圖為第十八圖的a-a剖面圖。
第二十圖為第十八圖的b-b剖面圖。
第二十一圖為本發明再一實施例的分解立體圖。
第二十二圖為第二十一圖的組合後斷面示意圖。
茲依附圖實施例將本發明結構特徵及其他作用、目的詳細說明如下：如第一圖至第四圖所示，本發明所為「金屬散熱板與熱導管的嵌合組成」，主要係包括一金屬散熱板1及一個以上的熱導管2，其中：金屬散熱板1，於進行嵌合前，係設有一同時具有上、下凸台111、112與嵌槽113的通孔11(如第三圖所示)，且嵌槽113係設於下凸台112的內壁側；熱導管2，係呈扁薄形狀，並與金屬散熱板1的通孔11呈匹配對應；依上述金屬散熱板1與熱導管2的構成，係將熱導管2匹配嵌入金屬散熱板1通孔11的嵌槽113內，再於通孔11的上凸台111施以沖壓，利用變形後的上凸台111’將熱導管2包覆結合，使金屬散熱板1與熱導管2的上凸台111’可形成平整的緊配嵌合(如第四圖所示)。
目前已知扁薄型熱導管的厚度規格大約是0.6mm，而一般使用的金屬散熱板1，其厚度大約為0.3~0.5mm，因此，該通孔11下凸台112的延伸部份A即相當於熱導管的厚度B(約0.6mm)減去散熱板的板材厚度C(約0.3~0.5mm)，故下凸台112的延伸部份A，實際上約為0.3~0.1mm；亦即：A=B-C(即A+C=B)
但延伸部份A，亦可視需要而適當增加，因此，亦可定義為：A+C≧B
同理，通孔11的上凸台111的延伸部份，亦大致相同於下凸台112，但上凸台111於通過沖壓後，所述變形後的上凸台111’就會形成一包覆結合熱導管2的平整面。
故依本案的實施例顯示，所述通孔11的下凸台112，其大約僅僅0.3~0.1mm，因此可知，本發明的扁薄型熱導管2於嵌入包覆於金屬散熱板1後，不但足以產生最佳薄度的緊配嵌合，且其結合後的總體厚度仍僅僅相同於扁薄型熱導管2的厚度規格，故不需擴大電子裝置的內腔空間，能滿足各種電子裝置所講求的輕薄精巧原則。
但本發明基於各種不同的實施需要，上述金屬散熱板1的板材厚度或扁薄型熱導管的厚度規格，並不以上述尺寸規格為限，亦即，金屬散熱板1的板材厚度及扁薄型熱導管的厚度規格，均可能任意增減，而無特別限制的必要。
如第五、六圖所示，係本發明「金屬散熱板與熱導管的嵌合組成」的另一實施例，其中，所述金屬散熱板1的通孔11，係可進一步在通孔11的間隔位置增設一個以上的連接薄片114，因此於扁薄型熱導管2匹配嵌入金屬散熱板1的通孔11後，即可利用該連接薄片114，將扁薄型熱導管2的底部予以托持固定(如第六圖)，以產生更佳的包覆嵌合效果，並確保扁薄型熱導管2不會脫落。
上述的連接薄片114，其係連接設於通孔11下凸台112的外端兩側，因此可供托持固定扁薄型熱導管2的底部。
如第七圖所示，本發明所為「金屬散熱板與熱導管的嵌合組成製法」，主要是通過五道沖壓工序，其中：第一道沖壓工序：係於一金屬散熱板1沖壓產生一個以上的通孔11(如第八、九圖)；第二道沖壓工序(抽拉牙孔)：係將上述金屬散熱板1的通孔11進行沖壓抽拉，而產生一邊緣被拉長的牙孔10(如第十、十一圖所示)；第三道沖壓工序：係逆向沖壓上述的牙孔10，使該通孔11產生上、下凸台111、112(如第十二、十三圖)；第四道沖壓工序：係於通孔11的下凸台112進行沖壓，以產生一嵌槽113，使該通孔11可同時具有上、下凸台111、112與嵌槽113(如第十四圖所示)；第五道沖壓工序：係將一扁薄型熱導管2匹配嵌入上述金屬散熱板1的通孔11(如第十五圖)，再於上凸台111進行沖壓，利用沖壓變形後的上凸台111’，將扁薄型熱導管2包覆結合，並使金屬散熱板1與熱導管2的上凸台111’形成平整的緊配嵌合(如第十六圖)。
如第十七圖所示的另一實施製法，本發明係可在上述第一道沖壓工序時，同時於通孔11沖壓產生間隔分佈一個以上的連接薄片114，再依序配合所述的沖壓工序，即可於沖壓完成金屬散熱板1的通孔11，產生一個以上呈間隔分佈的連接薄片114，並於最後一道沖壓工序時，可利用該連接薄片114將扁薄型熱導管2予以托持固定(如第六圖)，產生更佳的包覆嵌合效果，確保扁薄型熱導管2不會 從金屬散熱板1上脫落。
同理，如第十八圖至第二十二圖所示，係本發明的再一實施例，其中，所述金屬散熱板1的通孔11，除了在通孔11的間隔位置增設一個以上的連接薄片114，並可於各通孔11的週邊設有與連接薄片114呈一體相連的邊壁延伸片115，使扁薄型熱導管2匹配嵌入金屬散熱板1的通孔11後，利用該連接薄片114與邊壁延伸片115，可將扁薄型熱導管2的底部予以托持固定(如第二十二圖)，而產生良好的包覆嵌合效果，確保扁薄型熱導管2不會脫落。
綜上所述，本發明所為金屬散熱板與熱導管的嵌合組成及其製法，其實施手段的運用確實不同於習知，並具有平整化與薄形化結合的進步功效，應符合新穎性及進步性要件無訛，敬祈 依法審查並賜准專利。
1‧‧‧金屬散熱板
2‧‧‧熱導管
112‧‧‧下凸台
111’‧‧‧變形後的上凸台
A‧‧‧熱導管厚度
B‧‧‧散熱板的板材厚度

Claims (7)

  1. 一種金屬散熱板與熱導管的嵌合組成，係包括一金屬散熱板及一個以上的熱導，其特徵在於：該金屬散熱板，於進行嵌合前，係設有一同時具有上、下凸台與嵌槽的通孔，且該嵌槽係設於該下凸台的內壁側；該熱導管，係呈扁薄形狀，並與該金屬散熱板的該通孔呈匹配對應；依上述金屬散熱板與該熱導管的構成，係將該熱導管匹配嵌入該金屬散熱板通孔的該嵌槽內，再於該通孔的該上凸台施以沖壓，利用變形後的該上凸台將該熱導管包覆結合，使該金屬散熱板與該熱導管的該上凸台形成平整的緊配嵌合。
  2. 如申請專利範圍第1項所述金屬散熱板與熱導管的嵌合組成，該金屬散熱板通孔的該下凸台延伸部份為A，該熱導管的厚度為B，該金屬散熱板的板材厚度為C，則其實施條件為A+C≧B。
  3. 如申請專利範圍第1項所述金屬散熱板與熱導管的嵌合組成，該通孔的間隔位置係設有一個以上的連接薄片，並於該熱導管匹配嵌入該金屬散熱板的該通孔後，由該連接薄片將熱導管予以托持固定。
  4. 如申請專利範圍第3項所述金屬散熱板與熱導管的嵌合組成，該連接薄片係連接設於該通孔下凸台的外端兩側。
  5. 如申請專利範圍第3項所述金屬散熱板與熱導管的嵌合組成，該通孔的週邊並設有與該連接薄片呈一體相連的邊壁延伸片。
  6. 一種金屬散熱板與熱導管的嵌合組成製法，其主要係通過五道沖壓工序，其特徵在於：第一道沖壓工序：係於一金屬散熱板沖壓產生一個以上的通孔；第二道沖壓工序：係將上述金屬散熱板的該通孔進行沖壓抽拉，而產生一邊緣被拉長的牙孔；第三道沖壓工序：係逆向沖壓上述的牙孔，使該通孔產生上、下凸台；第四道沖壓工序：係於該通孔的該下凸台進行沖壓，以產生一嵌槽，使該通孔同時具有該上、下凸台與該嵌槽；第五道沖壓工序：係將一扁薄型熱導管匹配嵌入上述金屬散熱板的該通孔，再於該上凸台進行沖壓，利用沖壓變形後的該上凸台，將該扁薄型熱導管包覆結合，使該金屬散熱板與該熱導管的該上凸台形成平整的緊配嵌合。
  7. 一種金屬散熱板與熱導管的嵌合組成製法，其主要係通過五道沖壓工序，其特徵在於：第一道沖壓工序：於一金屬散熱板沖壓產生一個以上的通孔，並於該通孔沖壓產生間隔分佈一個以上的連接薄片； 第二道沖壓工序：將上述金屬散熱板的該通孔進行沖壓抽拉，產生一邊緣被拉長的牙孔；第三道沖壓工序：逆向沖壓上述的牙孔，使該通孔產生上、下凸台；第四道沖壓工序：於該通孔的該下凸台進行沖壓而產生嵌槽，使該通孔同時具有該上、下凸台、該嵌槽與該連接薄片；第五道沖壓工序：將扁薄型熱導管匹配嵌入該金屬散熱板的該通孔，再沖壓該上凸台，利用變形後的該上凸台將該扁薄型熱導管包覆結合，並以該連接薄片將該扁薄型熱導管托持固定，形成平整的緊配嵌合。
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