TWI556718B - 散熱單元及其製造方法 - Google Patents

Description

散熱單元及其製造方法

一種散熱單元及其製造方法，尤指一種具有較佳熱接觸平面的散熱單元及其製造方法。

現行電子設備中具有中央處理單元及其他計算晶片，並當進行運算時皆會產生熱量，故需要散熱元件輔助藉以增加其散熱效率而達到解熱之目的，最常使用之散熱元件如熱管、均溫板、散熱器、散熱鰭片等元件，主要係利用該等元件增加導熱速度或將熱量導至遠端進行遠端散熱，或透過增加散熱面積藉以提升散熱效能，一般中央處理器主要係透過與散熱器接觸傳導熱量，而散熱器係為一種提供增加散熱面積之效果，為令其導熱速度能更為快速則將熱管與散熱器結合，並將散熱器與中央處理器接觸之部位開設孔口或開設凹槽使熱管可直接外露與中央處理器接觸傳導熱量再將熱量傳遞給具有較大散熱面積的散熱器進行散熱，此項由熱管與散熱器結合之散熱元件常被使用，而該項散熱元件仍具有無法被改善的缺失，該缺失係為當於該散熱器一側開設容置熱管之凹槽時，透過穿設或垂直放置之方式將該熱管固定於該凹槽內，但該熱管仍會有局部部位凸露出該散熱器與中央處理器接觸之部位，而造成平整度不佳產生熱阻現象，習知一般係透過將凸出之部位以銑削加工之方式將該部位去除，而由於熱管凸出該散熱器 之凹槽的部分並非全然皆為相同高度，以及熱管本身管壁亦具有厚薄不一的情況，當進行銑削加工時相當容易過度切銷而將熱管管壁破壞，令熱管失去功效。故如何改善習知之缺失即為首重之目標。

爰此，為解決上述習知技術之缺點，本發明之主要目的，係提供一種可提升散熱單元與熱源接觸之平面的平整精度的散熱單元。

本發明另一目地係提供一種提升散熱單元與熱源接觸之平面的平整精度的散熱單元的製造方法。

為達上述目的本發明係提供一種散熱單元，係包含：一熱管、一基座；所述基座具有一第一側及一第二側，該第二側開設有一溝槽，且該溝槽內設有複數貫穿孔貫穿該溝槽的一底部且連通該第一、二側；該熱管具有一吸熱區及一傳導區，並該傳導區由該吸熱區向相反該吸熱區之方向的至少一端延伸所構形，並該熱管對應該貫穿孔處的一變形管壁容設於該等貫穿孔內，與該基座之第一側切齊形成一平面。

為達上述目的本發明係提供一種散熱單元之製造方法，係包含下列步驟：提供一基座及一熱管；於該基座上側成型一溝槽且該溝槽內設有複數貫穿孔；將該熱管置入該溝槽內並對該基座上側施以機械加工，將該熱管迫入該溝槽及該貫穿孔內；對該基座下側施以機械加工，將該熱管凸出該貫穿孔之一變形管壁壓入該貫穿孔內使其與該基座下側切齊形成一平面。

藉由本發明之散熱單元及其製造方法，係可改善習知技術中由散熱基板 與熱管所組成之散熱單元於組裝時熱管與該散熱基板與熱源接觸之部位精度控制不易等問題。

1‧‧‧散熱單元

11‧‧‧熱管

111‧‧‧吸熱區

112‧‧‧傳導區

12‧‧‧基座

121‧‧‧第一側

122‧‧‧第二側

123‧‧‧溝槽

124‧‧‧貫穿孔

2‧‧‧熱源

第1圖係為本發明散熱單元第一實施例之立體分解圖；第2圖係為本發明散熱單元第一實施例之立體組合圖；第3圖係為本發明散熱單元第一實施例之組合剖視圖；第4圖係為本發明散熱單元第二實施例之立體分解圖；第5圖係為本發明散熱單元之製造方法加工示意圖；第6圖係為本發明散熱單元之製造方法加工示意圖；第7圖係為本發明散熱單元之製造方法第一實施例之步驟流程圖；第8圖係為本發明散熱單元之製造方法第二實施例之步驟流程圖。

本發明之上述目的及其結構與功能上的特性，將依據所附圖式之較佳實施例予以說明。

請參閱第1、2、3圖，係為本發明散熱單元第一實施例之立體分解及組合與剖視圖，如圖所示，所述散熱單元1，係包含：一熱管11、一基座12；所述熱管11具有一吸熱區111及一傳導區112，並該傳導區112由該吸熱區111向相反該吸熱區111之方向的至少一端延伸所構形，所述熱管11係為一扁平熱管或D型熱管或圓管之其中任一或相互搭配使用均可。

所述基座12具有一第一側121及一第二側122，並該第一、二側121、 122對應設置於該基座12之上、下兩側，該第二側122開設有一溝槽123及複數連通該第一、二側121、122的貫穿孔124，該等貫穿孔124設於該溝槽123內且貫穿該溝槽123的一底部，該熱管11容設於該溝槽123內，並該熱管11對應容設於該等貫穿孔124的一變形管壁係凸伸容設於該貫穿孔124內並與該基座12之第一側121切齊形成一平面。

該基座12設置貫穿孔124處係與至少一熱源2直接接觸傳導熱量。

由本實施例第3圖中可看出，所述熱管11對應該基座12貫穿孔124之處(部分)凸伸並容設於該貫穿孔124內，並與該基座12之第一側121相切齊，而熱管11其餘部位則容設於該基座12之溝槽123內並與該基座12之第二側122切齊。

參閱第4圖，係為本發明散熱單元第二實施例之立體分解圖，本實施利係採用圓形熱管11與基座12結合之方式作一說明，當該圓形熱管11置入該基座12之溝槽123(本實施例溝槽形狀係採圓弧形)內時，該熱管11部分凸出該基座12之溝槽123，係可藉由機械加工(沖壓、輥軋)將該熱管11凸出溝槽123之部位迫入該溝槽123內，並同時填入該貫穿孔124內，令該熱管11定型於該溝槽123及該貫穿孔124內與其緊密結合，而受機械加工加壓壓迫後，該熱管11的變形管壁由該貫穿孔124凸出該基座12的第一側121，係可再次透過機械加工之方式將該變形管壁的凸出端壓回該貫穿孔124內，並與該基座12之第一側121切齊形成一平面，令該熱管11受變形之兩側與該基座12之第一、二側121、122對應切齊，本實施例係採用沖壓加工(第5圖所示)作為說明，但並不引以為限，亦可為輥軋(如第6圖所示)。

請參閱第7圖，係為本發明散熱單元之製造方法第一實施例之步驟流程圖，並一併參閱前述第1~4圖以及第5、6圖加工示意圖，如圖所示，所述散熱單元之製造方法，係包含下列步驟：

S1：提供一基座及一熱管；係提供一基座12及一熱管11，所述基座12係可選自銅、鋁材質其中任一或及其合金，所述熱管11係為一扁平熱管或D型熱管或圓管其中任一。

S2：於該基座上側成型一溝槽且該溝槽內設有複數貫穿孔；於該基座12之上側(第二側122)透過除料加工形成一溝槽123，並將設置於該基座12靠近中央處之溝槽123設置複數貫穿孔124，該等貫穿孔124貫該基座12並連通至該基座12之下側(第一側121)平面。

S3：將該熱管置入該溝槽內並對該基座上側施以機械加工，將該熱管迫入該溝槽及該貫穿孔內；將所述熱管11對應置入該基座12之溝槽123內，並透過機械加工對該熱管施以壓力將熱管迫入該溝槽以及熱管對應該貫穿孔之部位同時迫入該貫穿孔，所述機械加工係為沖壓加工或輥軋加工或鍛造加工其中任一，並該等機械加工可以為一次性加工(沖壓加工如第5圖所示)或為反複性多次加工(鍛造加工如第6圖所示、滾軋加工如第7圖所示)。

S4：對該基座下側施以機械加工，將該熱管凸出該貫穿孔之一變形管壁壓入該貫穿孔內使其與該基座下側切齊形成一平面。

該熱管11對應該基座12之該等貫穿孔124處的一管壁，因受機械加工變形迫入該貫穿孔124內，並有部分由該貫穿孔124凸出該基座12之下側(第一 側121)表面之熱管11部位，透過機械加工之方式將該熱管11凸露出該基座12之該等貫穿孔124的變形管壁加壓迫入該基座12之貫穿孔124內，令該等熱管11凸出該貫穿孔124之變形管壁與該基座12之下側(第一側121)表面切齊形成一平面。

請參閱第8圖，係為本發明散熱單元之製造方法第二實施例之步驟流程圖，本實施例包含下列步驟：S1：提供一基座及一熱管；S2：於該基座上側成型一溝槽且該溝槽內設有複數貫穿孔；S3：將該熱管置入該溝槽內並對該基座上側施以機械加工，將該熱管迫入該溝槽及該貫穿孔內；S4：對該基座下側施以機械加工，將該熱管凸出該貫穿孔之一變形管壁壓入該貫穿孔內使其與該基座下側切齊形成一平面。惟本實施例係與前述第一實施例部分內容相同，故在此將不再贅述，本實施與前述第一實施例之不同處在於，更具有一步驟S5：透過切銷加工對該基座之凸台處進行精加工，藉此令該凸台之表面平整度提升。

將經過機械加工後之基座12與熱管11表面再一次以切銷加工之方式提昇表面之精度，所述切銷加工係可為銑削加工或刨削加工或研磨加工其中任一。

透過本發明之製造方法係可大幅改善習知熱管與基座結合後精度控制不易之缺失，以及改善習知熱管與基座結合後不緊密造成熱阻現象等缺失。

1‧‧‧散熱單元

11‧‧‧熱管

111‧‧‧吸熱區

112‧‧‧傳導區

12‧‧‧基座

121‧‧‧第一側

122‧‧‧第二側

123‧‧‧溝槽

124‧‧‧貫穿孔

2‧‧‧熱源

Claims (9)

1. 一種散熱單元，係包含：一基座，具有一第一側及一第二側，該第二側開設有一溝槽，且該溝槽內設有複數貫穿孔貫穿該溝槽的一底部且連通該第一、二側；一熱管，具有一吸熱區及一傳導區，並該傳導區由該吸熱區向相反該吸熱區之方向的至少一端延伸所構形，並該熱管對應該貫穿孔處的一變形管壁係凸伸容設於該等貫穿孔內與該基座之第一側切齊形成一平面。
2. 如申請專利範圍第1項所述之散熱單元，其中所述熱管係為一扁平熱管或D型熱管其中任一。
3. 如申請專利範圍第1項所述之散熱單元，其中所述第一側及該第二側係相對應分設於該基座之下、上兩側。
4. 如申請專利範圍第1項所述之散熱單元，其中該基座對應設置該貫穿孔處係與至少一熱源直接接觸傳導熱量。
5. 一種散熱單元製造方法，係包含下列步驟：提供一基座及一熱管；於該基座上側成型一溝槽且該溝槽內設有複數貫穿孔；將該熱管置入該溝槽內並對該基座上側施以機械加工，將該熱管迫入該溝槽及該貫穿孔內；對該基座下側施以機械加工，將該熱管凸出該貫穿孔之一變形管壁壓入該貫穿孔內使其與該基座下側切齊形成一平面。
6. 如申請專利範圍第5項所述之散熱單元製造方法，其中該等貫穿孔係設置於該基座靠近中央處之溝槽。
7. 如申請專利範圍第5項所述之散熱單元製造方法，其中 所述機械加工係為沖壓加工或輥軋加工或鍛造加工其中任一。
8. 如申請專利範圍第5項所述之散熱單元製造方法，其中對該基座下側施以機械加工，將該熱管凸出該貫穿孔之部位壓入該貫穿孔內使其與該基座下側切齊此步驟後，更具有一步驟：透過切銷加工對該基座之凸台處進行精加工，藉此令該凸台之表面平整度提升。
9. 如申請專利範圍第5項所述之散熱單元製造方法，其中所述熱管係為一扁平熱管或D型熱管或圓形熱管其中任一。