TWI547793B - 薄型化熱傳導裝置及其製造方法 - Google Patents

Description

薄型化熱傳導裝置及其製造方法

本發明係涉及一種熱傳導裝置；特別是指一種薄型化熱傳導裝置之結構型態及其製造方法之創新技術揭示者。

熱傳導裝置應用上，其底板通常鎖組於一散熱鰭片座上，熱傳導裝置的蓋板板面則供組裝一發熱源(如CPU)，熱傳導裝置的底板與蓋板壓合邊一側通常具有一抽真空注液口，該抽真空注液口於製程中，當其完成抽真空與注入工作液的工作之後，必須進一步透過沖壓手段形成封閉緣部型態，且該抽真空注液口的末端通常會進一步藉由焊料加以焊接形成牢固且密合的端緣。

惟查，上揭習知熱傳導裝置結構型態及製造方法於廣泛應用經驗中仍舊發現存在一些問題與缺弊：舉例而言，由於熱傳導裝置的底板與蓋板壓合邊若採薄型化設計時，其總厚度相當微薄，通常不超過0.5mm，在此微薄厚度條件下，該抽真空注液口末端所焊接的焊料邊緣通常會凸出於抽真空注液口末端的上、下表面，此種焊料邊緣外凸的情況縱使幅度不大，負面影響及後果卻相當嚴重，概因，熱傳導裝置的底板的下表面必須呈現一平整狀態，方能確保該底板與散熱鰭片座之間達到平貼密合、熱傳導順暢無礙的理想狀態與構件組裝品質，然而，前述習知熱傳導裝置的抽真空注液口末端焊料邊緣外凸現象，倘若其焊料邊緣係向下外凸，即等同朝蓋板壓合方向外凸，此狀態下，縱使該焊料邊緣外凸幅度相當細微，還是會造成底板與散熱鰭片座之間被局部撐高，而致無法達到完全平貼密合的瑕疵狀態，從而導致熱傳導裝置結構上平均導散的熱，無法如預期之效率傳導至散熱鰭片座進行熱排散之問題與缺弊，實有必要再加以思索突破者。

是以，針對上述習知熱傳導裝置技術所存在之問題點，如何研發出一種能夠更具理想實用性之創新構造，實係相關業界須再加以思索突破之目標及方向者。

有鑑於此，發明人本於多年從事相關產品之製造開發與設計經驗，針對上述之目標，詳加設計與審慎評估後，終得一確具實用性之本發明。

本發明之主要目的，係在提供一種薄型化熱傳導裝置及其製造方法，其所欲解決之技術問題，係針對如何研發出一種更具理想實用性之新式熱傳導裝置及製造方法為目標加以思索創新突破。

本發明解決問題之技術特點，就結構面而言，所述薄型化熱傳導裝置係包括：一底板，為平面板體型態，具一平整散熱面；一蓋板，呈面狀疊置型態結合於底板，蓋板具一發熱源裝設面；一壓合邊，設於底板與蓋板之間呈環圍狀壓合封閉型態；一真空腔，呈扁狀內空間型態形成於底板與蓋板之間且介於壓合邊環圍範圍內，且真空腔容置有毛細組織及工作液；一抽真空注液口，設於該壓合邊一處，抽真空注液口係用以作為真空腔之抽真空與工作液灌注通道，抽真空注液口係藉由一壓合緣部加以封閉，且壓合緣部外端再藉由焊接手段加以封口呈密合狀；一向上內凹面，設於抽真空注液口對應的壓合邊位置處，該向上內凹面係由底板的平整散熱面朝蓋板方向面狀內凹之型態。

再就方法面而言，所述薄型化熱傳導裝置製造方法係包括：製備一底板及一蓋板，其中底板具一平整散熱面，蓋板則具一發熱源裝設面，又底板與蓋板之間成型有毛細組織；通過一壓合成型步驟，於底板與蓋板之間形成環圍狀壓合封閉型態之一壓合邊，並於壓合邊環圍範圍內形成扁狀內空間型態之一真空腔，且於壓合邊一處留設有一抽真空注液口；通過一抽真空注液步驟，以抽真空注液口對真空腔內部進行抽真空及工作液灌注之作業；通過一壓合封口步驟，將抽真空注液口加以封閉；通過一向上沖壓步驟，以於抽真空注液口對應的壓合邊位置處成型一向上內凹面，該向上內凹面係由底板的平整散熱面朝蓋板方向面狀內凹型態；通過一焊接步驟，使封閉之抽真空注液口外端藉由焊接手段加以封口呈密合狀。

本發明之主要效果與優點，係能夠藉由該抽真空注液口對應的壓合邊位置處成型所述向上內凹面之技術特徵，構成抽真空注液口的壓合緣部外端相對於底板的平整散熱面呈向上內縮狀態，使得壓合緣部外端封口用的焊料具有可向下凸出的空間，防止焊料凸出於底板的平整散熱面之外，進而達到有效確保底板的平整散熱面組裝平整度及最佳散熱效能之實用進步性。

請參閱第1至5圖所示，係本發明薄型化熱傳導裝置及其製造方法之較佳實施例，惟此等實施例僅供說明之用，在專利申請上並不受此結構之限制；所述薄型化熱傳導裝置A係包括下述構成：一底板10，為一平面板體型態，具有一平整散熱面11；一蓋板20，呈面狀疊置型態結合於該底板10，該蓋板20具有一發熱源裝設面21；一壓合邊30，設於底板10與蓋板20之間呈環圍狀壓合封閉型態；一真空腔40，呈扁狀內空間型態形成於底板10與蓋板20之間且介於該壓合邊30環圍範圍內，該真空腔40呈真空狀態且容置有毛細組織41及工作液42   (僅標示於第5圖)；一抽真空注液口50，設於該壓合邊30之一處，該抽真空注液口50係用以作為真空腔40之抽真空與工作液42灌注通道，該抽真空注液口50係藉由一壓合緣部51加以封閉，且該壓合緣部51外端再藉由焊接手段加以封口呈密合狀(註：本例係為具有焊料52之實施型態，但不限於此，亦可為無焊料之焊接手段，如攪拌焊)；一向上內凹面60，設於該抽真空注液口50所對應的壓合邊30位置處，該向上內凹面60係由底板10的平整散熱面11朝蓋板20方向面狀內凹之型態者。

如第1至5圖所示，其中該抽真空注液口50的壓合緣部51係可包括一曲形斷面壓合部512。藉由本例所述曲形斷面壓合部512之型態特徵，俾可強化該壓合緣部51之結構強度(產生類似肋的補強作用)，同時加大端部焊料52之焊接接觸面積，獲致較佳焊接效果。

如第2、4、5圖所示，其中該抽真空注液口 50的壓合緣部51更可包括橫向阻斷抽真空注液口50之一ㄇ 形壓合部514。

其中所述薄型化熱傳導裝置A係可為一均熱板。

藉由上述結構組成型態與技術特徵，所述薄型 化熱傳導裝置A具體應用上如第1圖所示，其底板10底部之平整散熱面11係可供組裝貼靠於一散熱鰭片座70頂面上，蓋板20之發熱源裝設面21則藉以供一發熱源80 (如CPU) 組裝貼靠其上，藉此，當發熱源80運作產生熱溫時，發熱源裝設面21會將熱溫導入並均勻導引擴散至整體薄型化熱傳導裝置A，然後經由該底板10之平整散熱面11導引至該散熱鰭片座70進行末端散熱。

接著請參第2至8圖所示，本發明係更提供一種薄型化熱傳導裝置製造方法，係包括下述步驟： a )、製備一底板10及一蓋板20，其中該底板10具有一平整散熱面11，蓋板20則具有一發熱源裝設面21，又底板10與蓋板20之間成型有毛細組織41； b )、通過一壓合成型步驟，於該底板10與蓋板20之間形成環圍狀壓合封閉型態之一壓合邊30，並於該壓合邊30環圍範圍內形成扁狀內空間型態之一真空腔40，且於壓合邊30一處留設有一抽真空注液口50；(參閱第3圖) c )、通過一抽真空注液步驟，以該抽真空注液口50對真空腔40內部進行抽真空(如第6圖之箭號L1所示)以及工作液42灌注之作業(如第6圖之箭號L2所示)； d )、通過一壓合封口步驟(如第7圖之箭號L3所示)，將該抽真空注液口50加以封閉； e )、通過一向上沖壓步驟(如第7圖之箭號L4所示)，於抽真空注液口50對應的壓合邊30位置處成型一向上內凹面60，該向上內凹面60係由底板10的平整散熱面11朝蓋板20方向面狀內凹之型態； f )、參第8圖所示，通過一焊接步驟，使前述封閉之抽真空注液口50外端藉由焊接手段53加以封口呈密合狀。

如第7圖所示，其中所述向上沖壓步驟與壓合封口步驟，係可藉由同一沖壓模具90同步完成者。

又其中，所述壓合成型步驟係可採用熱壓擴散接合、硬焊填料高溫硬焊、TIG焊（Tungsten Inert Gas Welding）、電子束焊接等等，均為可具體實施例。

本發明之優點說明： 本發明所揭「薄型化熱傳導裝置及其製造方法」主要藉由薄型化熱傳導裝置的抽真空注液口對應壓合邊位置處更設有所述向上內凹面之創新獨特結構型態與技術特徵，使本發明對照〔先前技術〕所提習知結構而言，由於該向上內凹面係由底板的平整散熱面朝蓋板方向面狀內凹之型態，俾構成抽真空注液口的壓合緣部外端相對於底板的平整散熱面呈向上內縮狀態，藉此，使得壓合緣部外端封口用的焊料具有可向下凸出的空間，防止焊料凸出於底板的平整散熱面之外，進而達到有效確保底板的平整散熱面組裝平整度及最佳散熱效能之實用進步性。

上述實施例所揭示者係藉以具體說明本發明，且文中雖透過特定的術語進行說明，當不能以此限定本發明之專利範圍；熟悉此項技術領域之人士當可在瞭解本發明之精神與原則後對其進行變更與修改而達到等效之目的，而此等變更與修改，皆應涵蓋於如后所述之申請專利範圍所界定範疇中。

A‧‧‧薄型化熱傳導裝置
１０‧‧‧底板
１１‧‧‧平整散熱面
２０‧‧‧蓋板
２１‧‧‧發熱源裝設面
３０‧‧‧壓合邊
４０‧‧‧真空腔
４１‧‧‧毛細組織
４２‧‧‧工作液
５０‧‧‧抽真空注液口
５１‧‧‧壓合緣部
５１２‧‧‧曲形斷面壓合部
５１４‧‧‧ㄇ形壓合部
５２‧‧‧焊料
５３‧‧‧焊接手段
６０‧‧‧向上內凹面
７０‧‧‧散熱鰭片座
８０‧‧‧發熱源
９０‧‧‧沖壓模具

第1圖係本發明薄型化熱傳導裝置較佳實施例之立體圖。 第2圖係本發明薄型化熱傳導裝置較佳實施例之平面圖。 第3圖係本發明之局部結構仰視角度立體圖。 第4圖係本發明之局部結構剖視圖一。 第5圖係本發明之局部結構剖視圖二。 第6圖係本發明之成型方法示意圖一。 第7圖係本發明之成型方法示意圖二。 第8圖係本發明之成型方法示意圖三。

A‧‧‧薄型化熱傳導裝置

10‧‧‧底板

11‧‧‧平整散熱面

20‧‧‧蓋板

21‧‧‧發熱源裝設面

30‧‧‧壓合邊

40‧‧‧真空腔

50‧‧‧抽真空注液口

51‧‧‧壓合緣部

512‧‧‧曲形斷面壓合部

514‧‧‧ㄇ形壓合部

52‧‧‧焊料

60‧‧‧向上內凹面

Claims (9)

1. 一種薄型化熱傳導裝置，包括： 一底板，為一平面板體型態，具有一平整散熱面； 一蓋板，呈面狀疊置型態結合於該底板，該蓋板具有一發熱源裝設面； 一壓合邊，設於底板與蓋板之間呈環圍狀壓合封閉型態； 一真空腔，呈扁狀內空間型態形成於底板與蓋板之間且介於該壓合邊環圍範圍內，該真空腔呈真空狀態且容置有毛細組織及工作液； 一抽真空注液口，設於該壓合邊之一處，該抽真空注液口係用以作為真空腔之抽真空與工作液灌注通道，該抽真空注液口係藉由一壓合緣部加以封閉，且該壓合緣部外端再藉由焊接手段加以封口呈密合狀； 一向上內凹面，設於該抽真空注液口所對應的壓合邊位置處，該向上內凹面係由底板的平整散熱面朝蓋板方向面狀內凹之型態者。
2. 如申請專利範圍第1項所述之薄型化熱傳導裝置，其中該抽真空注液口的壓合緣部係包括一曲形斷面壓合部。
3. 如申請專利範圍第1或2項所述之薄型化熱傳導裝置，其中該抽真空注液口的壓合緣部係更包括橫向阻斷抽真空注液口之一ㄇ形壓合部。
4. 如申請專利範圍第3項所述之薄型化熱傳導裝置，其中所述薄型化熱傳導裝置係為一均熱板。
5. 一種薄型化熱傳導裝置製造方法，包括： 製備一底板及一蓋板，其中該底板具有一平整散熱面，蓋板則具有一發熱源裝設面，又底板與蓋板之間成型有毛細組織； 通過一壓合成型步驟，於該底板與蓋板之間形成環圍狀壓合封閉型態之一壓合邊，並於該壓合邊環圍範圍內形成扁狀內空間型態之一真空腔，令毛細組織位於真空腔內，且於壓合邊一處留設有一抽真空注液口； 通過一抽真空注液步驟，以該抽真空注液口對真空腔內部進行抽真空以及工作液灌注之作業； 通過一壓合封口步驟，將該抽真空注液口加以封閉而形成一壓合緣部； 通過一向上沖壓步驟，以於抽真空注液口對應的壓合邊位置處成型一向上內凹面，該向上內凹面係由底板的平整散熱面朝蓋板方向面狀內凹之型態； 通過一焊接步驟，使前述封閉之抽真空注液口外端藉由焊接手段加以封口呈密合狀。
6. 如申請專利範圍第5項所述之薄型化熱傳導裝置製造方法，其中該抽真空注液口的壓合緣部係更包括一曲形斷面壓合部。
7. 如申請專利範圍第5項所述之薄型化熱傳導裝置製造方法，其中該抽真空注液口的壓合緣部係更包括橫向阻斷抽真空注液口之一ㄇ形壓合部。
8. 如申請專利範圍第6或7項所述之薄型化熱傳導裝置製造方法，其中所述向上沖壓步驟與壓合封口步驟，係藉由同一沖壓模具同步完成者。
9. 如申請專利範圍第5項所述之薄型化熱傳導裝置製造方法，其中所述薄型化熱傳導裝置係為一均熱板。