TWI604782B - Heat pipe side-by-side heat sink and its production method - Google Patents

Description

熱管併列式散熱裝置及其製法

本發明係與一種散熱技術有關，尤指一種熱管併列式散熱裝置及其製法。

按，以往為了提供如散熱器具有良好的熱傳效果，多會於其底部加裝如熱管（Heat pipe）等構件。例如於散熱器底座凹設溝槽，以配合熱管的長度並供熱管埋設於溝槽內，藉以透過熱管能直接與如中央處理器（CPU）等熱源接觸，達到更良好的熱傳效果。

然而，由於熱管的數量也將決定其熱傳效果的優劣，故以往亦會視與熱源接觸的面積來增加熱管數量。但由於傳統供熱管埋設的結構上，或因直接將熱管併列埋入散熱座內而造成結合強度不足；亦或為了使熱管能穩固埋設而於彼此間增加結構而存在間距，如此反倒失去熱傳效果。

如中國大陸第CN201750660U號揭露一種「熱管散熱器」，其係於散熱器之基座上設有複數彼此緊鄰局部相連的溝槽，以供複數熱管置入。但由於各溝槽彼此緊鄰相連後，使得溝槽失去固定熱管的功能，因此尚需透過如錫膏等焊料將熱管焊接於溝槽內，故容易因焊接不良而造成熱管脫落或導熱性能不佳等問題，且製程繁雜而容易降低產品良率。

再如中國大陸第CN202032928U號揭露一種「導熱座供多熱管密合排列之組配結構」，其係於導熱座上設有複數間隔設置的溝槽，各該溝槽間形成有支撐肋，且各該支撐肋頂緣設置有向溝槽內側凸出的凸肋，該凸肋於熱管擠扁後會嵌入熱管變形部，藉此達到固定各熱管的目的。但由於基座在成型上多採鋁擠方式為之，因而不易控制支撐肋頂緣的凸肋的均一性，凸肋太小容易使得熱管脫落；而凸肋太大則於擠壓時易破壞熱管，且易發生熱管間距過大，將使得熱管擠壓後未能與相鄰熱管共同形成受熱面，導致熱傳效率不佳的問題。

有鑑於此，本發明人係為改善並解決上述之缺失，乃特潛心研究並配合學理之運用，終於提出一種設計合理且有效改善上述缺失之本發明。

本發明之主要目的，在於可提供一種熱管併列式散熱裝置及其製法，其係可供複數熱管埋入散熱裝置之基座上時，除了可具有良好的結合強度外，同時兼具能供各熱管間彼此直接相貼接觸的效果，尤其對應所受熱之主要部位。

為了達成上述之目的，本發明係提供一種熱管併列式散熱裝置，包括一基座、以及複數熱管；其中，基座具有一底面，底面上凹設有複數並列排置的受熱區，並於任二受熱區之間朝底面方向凸起形成一隆起的凸起部，且各凸起部上的任一段處至少具有一缺部，各熱管則以其長度方向而分別埋設於各受熱區內，且熱管在凸起部的缺部係彼此相貼接觸。俾藉由各熱管在缺部因擠壓形變造成彼此相貼接觸，而具有良好的熱傳效果與結合強度。

為了達成上述之目的，本創作係提供一種熱管併列式散熱裝置，包括一基座、以及複數熱管；其中，基座具有一底面，底面上凹設有複數彼此並列排置的受熱區，並於任二受熱區之間朝底面方向形成一隆起的凸起部，且各凸起部至少具有一第一頂部及一第二頂部，其中第一頂部及第二頂部間具有一段差各熱管則以其長度方向而分別埋設於各受熱區內，且熱管在至少一第二頂部的上方係彼此相貼接觸。

為了達成上述之目的，本發明係提供一種熱管併列式散熱裝置之製法，其步驟如下：

a)準備一基座，基座底面上具有複數彼此並列排置的受熱區，並於任二受熱區之間朝底面方向凸起形成一隆起的凸起部，且各凸起部上的任一段處至少具有一缺部；

b)準備限位治具、以及複數熱管，該限位治具定位於基座底面上且定義出一壓平面及一形變限制區，而各熱管依其長度方向分別埋設於各受熱區內，其中該形變限制區於依各熱管並排方向的寬度大於或等於所有熱管並列排置於受熱區內的距離總和；

c)對各熱管施以壓平製程，使各熱管埋入各受熱區內，並於該形變限制區的範圍內形成與該壓平面共平面的受熱面。

為了能更進一步揭露本發明之特徵及技術內容，請參閱以下有關本發明之詳細說明與附圖，然而所附圖式僅提供參考與說明用，並非用來對本發明加以限制者。

請參閱圖1、圖2及圖3，係分別為本發明基座之立體外觀示意圖、以及供熱管置入之剖面示意圖等。本發明係提供一種熱管併列式散熱裝置及其製法，該散熱裝置包括一基座1、以及複數熱管2；其中：

該基座1係為一熱傳導座體，可由如銅或鋁等導熱性良好的材質所製成，，亦可以由複數散熱片所疊合而成（即如圖10所示）並可作為如散熱器用以貼附於熱源（圖略）的底座等部位。而在本發明所舉之實施例中，該基座1至少具有一底面10、以及一相對於該底面10的頂面11（即底面10的反對側），該基座1之底面10可用以與上述熱源相貼附，而該基座1之頂面11則可進一步設有複數間隔排列的散熱片3。

本發明主要係於該基座1之底面10上凹設有複數分別呈長條狀的受熱區100，以供上述各熱管2分別埋設於各該受熱區100內。又，該等受熱區100係彼此並列排置，以於任二受熱區100之間朝向該底面的方向凸起形成一隆起的凸起部101，凸起部101沿著受熱區100的長度方向延伸設置，並於各凸起部101上的任一段處至少具有一缺部102，而分別於該凸起部101的非缺部位置最高處形成有第一頂部103、以及該凸起部101的缺部102位置最高處形成有第二頂部104，且該第一頂部103與該第二頂部104間具有一段差H，所述段差H不為零，以使凸起部101於缺部102的第二頂部104處高度較低而供二相鄰的受熱區100得以互通。在本發明所舉之實施例中，所述缺部102係位於各凸起部101的中段處，但並不以本發明上述所舉的實施例為限。俾藉由各熱管2相對於凸起部101上未設有缺部102的部位而能防止於擠壓製程中發生位移，同時使各熱管2在相對於缺部102的部位因擠壓形變造成彼此相貼接觸而具有良好的熱傳效果與結合強度。

請一併參閱圖2至圖4所示，當各熱管2分別配合各受熱區100而以各熱管2的長度方向埋入時，各熱管2在相對於各受熱區100的部位（即如圖2所示），會受到各受熱區100形狀的限位而使各熱管2在受擠壓埋入的過程中緊密與各受熱區100相結合；同時，各熱管2在相對於缺部102的部位（即如圖3所示），則會因缺部102的第二頂部104高度較凸起部101的第一頂部103低而使各受熱區100彼此間可以側向互通，而使得各熱管2間得以在受擠壓埋入的過程中於該缺部102的第二頂部104上方形成變形部23而填補缺部102，並使任二相鄰的熱管2彼此相貼接觸（即如圖4所示），進而使各熱管2能夠同時兼具有與基座1良好的結合強度、以及彼此相接觸的良好熱傳效果。

更詳細地，請參閱圖4所示，當各熱管2受擠壓而埋入該受熱區100內時，各熱管2上會形成一受熱面20並與該基座1之底面10相平齊、或亦可略為突出。此時，如圖5所示，各熱管2在相對於凸起部101上未設有缺部102的部位，會因為凸起部101略低而使各熱管2發生變形的部位可順著凸起部101作變形，並彼此相延伸一銜接部21並相抵接後，以使彼此形成的受熱面20形成一共平面者。同時，如圖6所示，各熱管2在相對於缺部102的部位，則因缺部102的第二頂部104低於凸起部101的第一頂部103而減少阻隔部位，使各熱管2受擠壓形變的變形部23間實質上受限於擠壓的外力而會呈現不規則形變，因此更能夠增加彼此間接觸面22的面積，使各熱管2間達到更良好的熱傳效果與結合強度。

此外，如圖7所示，上述凸起部101亦可與基座1之底面10平齊，故在此實施態樣下，各熱管2僅有在相對於缺部102的部位處才得以彼此相接觸而形成所述的接觸面22，並未形成有前述銜接部21。

再者，如圖8及圖9所示，上述各熱管2之受熱面20係凸出於該基座1之底面10。而在本實施例中進一步說明其製法如下：先準備如前述之基座1與各熱管2等構件及其對應的結構特徵，並準備限位治具4，該限位治具4定位於基座1之底面10上且定義出一壓平面P及一形變限制區A，且該形變限制區A於依各熱管並排方向的寬度D大於或等於所有熱管2並列排置於受熱區100內的距離d總和；接著，再透過如一壓平模具5對各熱管2進行壓平製程，所述壓平製程可以透過壓平模具5以沖壓、擠壓或滾壓等方式進行，使各熱管2之受熱面20配合限位治具4定義的壓平面P而被該壓平模具5施壓成型，因此能突出於該基座1之底面10。

是以，藉由上述之構造組成，即可得到本發明熱管併列式散熱裝置及其製法。

相較於先前技術，本發明係可供複數熱管埋入散熱裝置之基座上時，除了可具有良好的結合強度外，同時兼具能供各熱管間彼此直接相貼接觸的效果，尤其對應所受熱之主要部位。更進一步地說明：本發明係透過各凸起部101上的缺部102，而使各熱管2在被擠壓後可配合缺部102而生成變形部23，進而能因熱管2的變形部23於凸起部101的缺部102的第二頂部104上方形成不規則的接觸面22，因此無需採用焊接方式，即可達到結合的目的而降低製程難度以提升良率，且不會損及熱管2或造成基座1不易成型等問題，同時兼具受熱面20面積較大之優點而能改善導熱效率。

綜上所述，本發明實為不可多得之發明創作產品，其確可達到預期之使用目的，而解決習知之缺失，又因極具新穎性及進步性，完全符合發明專利申請要件，爰依專利法提出申請，敬請詳查並賜准本案專利，以保障發明人之權利。

惟以上所述僅為本發明之較佳可行實施例，非因此即拘限本發明之專利範圍，故舉凡運用本發明說明書及圖式內容所為之等效結構變化，均同理皆包含於本發明之範圍內，合予陳明。

＜本發明＞

1‧‧‧基座

10‧‧‧底面

100‧‧‧受熱區

101‧‧‧凸起部

102‧‧‧缺部

103‧‧‧第一頂部

104‧‧‧第二頂部

11‧‧‧頂面

2‧‧‧熱管

20‧‧‧受熱面

21‧‧‧銜接部

22‧‧‧接觸面

23‧‧‧變形部

3‧‧‧散熱片

4‧‧‧限位治具

5‧‧‧壓平模具

圖1係本發明基座之立體外觀示意圖。

圖2係本發明基座供熱管置入之剖面示意圖（一）。

圖3係本發明基座供熱管置入之剖面示意圖（二）。

圖4係本發明基座供熱管埋入之立體外觀示意圖。

圖5係圖4之5-5斷面剖視圖。

圖6係圖4之6-6斷面剖視圖。

圖7 係圖4之5-5斷面另一實施例的剖視圖。

圖8係本發明又一實施例之製程示意圖。

圖9係本發明又一實施例之剖面示意圖。

圖10 係本發明再一實施例之基座立體外觀示意圖。

1‧‧‧基座

10‧‧‧底面

101‧‧‧凸起部

11‧‧‧頂面

2‧‧‧熱管

20‧‧‧受熱面

3‧‧‧散熱片

Claims (21)

1. 一種熱管併列式散熱裝置，包括：一基座，具有一底面，該底面上凹設有複數彼此並列排置的受熱區，並於任二所述受熱區之間朝底面方向形成一隆起的凸起部，且各該凸起部上的任一段處至少具有一缺部；以及複數熱管，以各該熱管的長度方向而分別埋設於各該受熱區內，且該等熱管在該缺部的部位係彼此相貼接觸。
2. 如申請專利範圍第1項所述之熱管併列式散熱裝置，其中該基座係由銅或鋁之材質所製成。
3. 如申請專利範圍第1項所述之熱管併列式散熱裝置，其中該基座係由複數間隔排列的散熱片所疊合而成。
4. 如申請專利範圍第1項所述之熱管併列式散熱裝置，其中該基座之底面的反對側係進一步設有複數間隔排列的散熱片。
5. 如申請專利範圍第1項所述之熱管併列式散熱裝置，其中該等熱管上係形成一受熱面。
6. 如申請專利範圍第5項所述之熱管併列式散熱裝置，其中該等熱管之受熱面係與該基座之底面相平齊、或較為突出。
7. 如申請專利範圍第1至6項任一項所述之熱管併列式散熱裝置，其中該等熱管相對於該缺部間係形成彼此相接觸的接觸面。
8. 如申請專利範圍第1項所述之熱管併列式散熱裝置，其中各該凸起部係與該基座之底面平齊。
9. 如申請專利範圍第8項所述之熱管併列式散熱裝置，其中 該等熱管係順著該凸起部變形而彼此相延伸一銜接部並相抵接，以形成一共平面者。
10. 一種熱管併列式散熱裝置，包括：一基座，具有一底面，該底面上凹設有複數彼此並列排置的受熱區，並於任二所述受熱區之間朝底面方向形成一隆起的凸起部，且各該凸起部至少具有一第一頂部及一第二頂部，其中該第一頂部及該第二頂部間具有一段差；以及複數熱管，以各該熱管的長度方向而分別埋設於各該受熱區內，且該等熱管在至少一該第二頂部的上方係彼此相貼接觸。
11. 如申請專利範圍第10項所述之熱管併列式散熱裝置，其中該基座係由銅或鋁之材質所製成。
12. 如申請專利範圍第10項所述之熱管併列式散熱裝置，其中該基座係由複數間隔排列的散熱片所疊合而成。
13. 如申請專利範圍第10項所述之熱管併列式散熱裝置，其中該基座之底面的反對側係進一步設有複數間隔排列的散熱片。
14. 如申請專利範圍第10項所述之熱管併列式散熱裝置，其中該等熱管上係形成一受熱面。
15. 如申請專利範圍第14項所述之熱管併列式散熱裝置，其中該等熱管之受熱面係與該基座之底面相平齊、或較為突出。
16. 如申請專利範圍第10至14項任一項所述之熱管併列式散熱裝置，其中該等熱管於該第二頂部上方係形成變形部，且該等變形部具有彼此相接觸的接觸面。
17. 如申請專利範圍第10項所述之熱管併列式散熱裝置，其中各該第一頂部係與該基座之底面平齊。
18. 如申請專利範圍第17項所述之熱管併列式散熱裝置，其中該等熱管係順著該第一頂部變形而彼此相延伸一變形部並相抵接，以形成一共平面者。
19. 一種熱管併列式散熱裝置之製法，其步驟包括：a)準備一基座，該基座底面上凹設有複數彼此並列排置的受熱區，並於任二所述受熱區之間朝底面方向形成一隆起的凸起部，且各該凸起部上的任一段處至少具有一缺部；b)準備限位治具、以及複數熱管，該限位治具定位於該基座底面上且定義出一壓平面及一形變限制區，而各該熱管依其長度方向分別埋設於各該受熱區內，其中該形變限制區於依各熱管並排方向的寬度大於或等於所有所述熱管並列排置於該等受熱區內的距離總和；c)對該等熱管施以壓平製程，使該等熱管埋入該等受熱區內，並於該形變限制區的範圍內形成與該壓平面共平面的受熱面。
20. 如申請專利範圍第19項所述之熱管併列式散熱裝置之製法，其中所述步驟c)係以一壓平模具對該等熱管進行施壓。
21. 如申請專利範圍第19項所述之熱管併列式散熱裝置之製法，其中所述壓平製程係為沖壓、擠壓或滾壓。