TWI612267B - 導熱結構及其製作方法 - Google Patents

Abstract

本發明係關於一種導熱結構及其製作方法，其中導熱結構包括均溫板、熱管及工作流體，均溫板包括上殼體及下殼體，在下殼體和上殼體之間形成有容腔，上殼體開設有連通容腔的穿孔，在上殼體內表面鋪設有第一毛細組織，第一毛細組織在對應穿孔位置開設有通孔；熱管包括管體及第二毛細組織，第二毛細組織設於管體內並且延伸出管體外部而形成有裸露段，熱管穿接穿孔，裸露段則穿過通孔以與第一毛細組織貼接；工作流體填注在容腔內。藉此，可提昇製作的容易度及適用於大量的快速生產。

Description

導熱結構及其製作方法

本發明係有關一種導熱技術，尤指一種導熱結構及其製作方法。

隨著電子元件的運算速度不斷提昇，其所產生的熱量亦越來越高，為了有效地解決此高發熱量的問題，業界已將具有良好導熱特性的熱管(Heat Pipe)和均溫板(Vapor Chamber)進行廣泛性的使用，其中熱管雖然具有讓內部的氣態工作流體的流向性一致，但因為體積的拘限導致其所能傳導的熱量相當有限，另均溫板雖具有寬敞的受熱面積來提供給發熱源直接貼附傳導，但其氣態工作流體的流向相當的紊亂，如此皆將限制其導散熱效能。

業界為了解決前述所存在的問題點，已將熱管和均溫板加以組接而形成一導熱結構，其製程步驟大致如下：首先對均溫板的一殼板與熱管進行焊接組合，其次是插入芯棒並且填入金屬粉末後，再送入加熱設備中做燒結加工，繼之再將芯棒從熱管中拔出，最後再與均溫板的另一殼板進行密接封合等後續製程，進而完成一導熱結構。

然而，習知導熱結構，雖然具有導散熱效能，但卻存在有以下的問題點，由於其製作過程相當繁雜，而不利於大量化的製造生產。另由於其芯棒 是伸入熱管的底端(封閉端)，在完成燒結加工後，芯棒不易從熱管中被抽拔出來。且芯棒是與毛細組織做大面積的黏著，在芯棒抽拔過程中極易對毛細組織造成損傷或崩裂等不良情況，進而導致產品的製作良率不高，亟待加以改善者。

本發明之一目的，在於提供一種導熱結構及其製作方法，其藉由均溫板與熱管的各別製作，再將熱管直接插接於均溫板，進而提昇製作的容易度且適用於大量的快速生產。

為了達成上述之目的，本發明係提供一種導熱結構，包括一均溫板、一熱管及一工作流體，該均溫板包括一上殼體及對應該上殼體密接封合的一下殼體，在該下殼體和該上殼體之間形成有一容腔，該上殼體開設有連通該容腔的一穿孔，在該上殼體內表面鋪設有一第一毛細組織，該第一毛細組織在對應該穿孔位置開設有一通孔；該熱管包括一管體及一第二毛細組織，該第二毛細組織設於該管體內並且延伸出該管體外部而形成有一裸露段，該熱管穿接該穿孔，該裸露段則穿過該通孔以與該第一毛細組織貼接；該工作流體填注在該容腔內。

為了達成上述之目的，本發明係提供一種導熱結構製作方法，包括：a)備一上殼體，對該上殼體加工形成有一穿孔；b)備一第一毛細組織，該第一毛細組織開設有對應該穿孔的一通孔； c)將該第一毛細組織鋪設在該上殼體的一表面，並令該通孔對正於該穿孔配置；d)備一下殼體，對應該上殼體密接封合，並在該上殼體和該下殼體之間形成有一容腔；e)備一熱管，該熱管具有一管體及一第二毛細組織，該第二毛細組織佈設在該管體內部並且延伸出該管體外部而形成有一裸露段；f)將該熱管對應該穿孔穿接封合，該裸露段則穿過該通孔以與該第一毛細組織貼接；以及g)對經步驟f)的半成品施以一填液和一除氣封口製程。

本發明還具有以下功效，利用第一毛細組織和第二毛細組織接觸進而提昇工作流體的回流速度。藉由通孔的分割線設置，使得通孔的緣邊易於產生彎曲變形，利於裸露段的穿過並且達成較大面積的貼附接觸。

10‧‧‧均溫板

11‧‧‧上殼體

111‧‧‧穿孔

12‧‧‧下殼體

121‧‧‧底板

122‧‧‧圍板

13‧‧‧第一毛細組織

131‧‧‧通孔

132‧‧‧分割線

14‧‧‧第三毛細組織

A‧‧‧容腔

20‧‧‧熱管

21‧‧‧管體

211‧‧‧開口端

212‧‧‧封閉端

22‧‧‧第二毛細組織

221‧‧‧裸露段

30‧‧‧工作流體

a~g‧‧‧步驟

圖1係本發明導熱結構的製作流程圖。

圖2係本發明導熱結構的立體分解圖。

圖3係本發明導熱結構的組合外觀圖。

圖4係圖3之4-4剖視圖。

有關本發明之詳細說明及技術內容，配合圖式說明如下，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至圖4所示，本發明提供一種導熱結構製作方法，其方法步驟包括：

a)備一上殼體11，對上殼體11加工形成有一穿孔111；請參閱圖2所示，此步驟中的上殼體11可為鋁、銅或其合金所製成，以一成型模具(圖未示出)對上殼體11進行沖設加工，從而在上殼體11上形成有複數穿孔111，穿孔111的數量可依實際需求來進行選用，對於微型散熱器亦可以單一穿孔111來進行設置。

b)備一第一毛細組織13，第一毛細組織13開設有對應穿孔111的一通孔131；請參閱圖2所示，此步驟中的第一毛細組織13可為一金屬編織網，以一成型模具(圖未示出)對第一毛細組織13進行沖孔加工，從而在第一毛細組織13上形成有複數通孔131，此通孔131的數量是對應於前述的穿孔111做設置，且通孔131的內緣直徑小於穿孔111的內緣直徑。另在通孔131的外周圍開設有複數分割線132，此等分割線132大致呈「十」字交叉狀，利於通孔131的緣邊易於產生彎曲變形。

c)將第一毛細組13織鋪設在上殼體11的表面，並令通孔131對正於穿孔111配置；請參閱圖4所示，此步驟是將第一毛細組織13的通孔131對正於上殼體11的穿孔111做鋪設，並且透過焊接或固著等方式，使第一毛細組織13穩固地結合於上殼體11的內表面。

d)備一下殼體12，對應上殼體11密接封合，並在上殼體11和下殼體12之間形成有一容腔A；請參閱圖4所示，在此步驟中下殼體12已預先加工形成有一空腔和佈設在空腔內部的一第三毛細組織14，此第三毛細組織14可 為金屬編織網、多孔性粉末燒結物或槽溝等，將此下殼體12對應於前述上殼體11進行焊接封合，從而在上殼體11和下殼體12之間形成有一容腔A。

e)備一熱管20，熱管20具有一管體21及一第二毛細組織22，第二毛細組織22佈設在管體21內部並且延伸出管體21外部而形成有一裸露段221；請參閱圖2所示，此步驟中的熱管20的數量與前述的穿孔111和通孔131的數量相同，管體21具有一開口端211及一封閉端212，第二毛細組織22可為一金屬編織網或一多孔性粉末燒結物，其是從管體21的封閉端212一直延伸到開口端211進行佈設，且第二毛細組織22延伸出管體21的開口端211外部而形成有一裸露段221，其中通孔131的內緣直徑小於裸露段221的外緣直徑。

f)將熱管20對應穿孔111穿接封合，裸露段221則穿過通孔131以與第一毛細組織13貼接；請參閱圖4所示，此步驟是將前述製程所完成的熱管20半成品及均溫板10半成品進行組裝，將具有裸露段221的熱管20一端對正於上殼體11的穿孔111做穿接並且以焊接方式進行封合，由於通孔131的內緣直徑小於裸露段221的外緣直徑，在熱管20的裸露段221穿經通孔131時，將使通孔131的緣邊產生彎曲變形，並與裸露段221的外表面相互疊接。

g)對經步驟f)的半成品施以一填液和一除氣封口製程。請參閱圖4所示，在此步驟是將水等液體，透過一輸液除氣管(圖未示出)將一工作流體30填入腔室A內，並進行除氣、封口等加工步驟，進而完成本發明導熱結構的製作。

請再參閱圖4所示，本發明提供一種導熱結構，其包括一均溫板(Vapor Chamber)10、一熱管(Heat Pipe)20及一工作流體30，均溫板10包括一上殼體11及對應上殼體11密接封合的一下殼體12，在下殼體12和上殼體11之間形成有一容腔A，上殼體11開設有連通容腔A的一穿孔111，在上殼體11內表 面鋪設有一第一毛細組織13，第一毛細組織13在對應穿孔11位置開設有一通孔131；熱管20包括一管體21及一第二毛細組織22，第二毛細組織22設於管體21內並且延伸出管體21外部而形成有一裸露段221，熱管20穿接穿孔111，裸露段221則穿過通孔131以與第一毛細組織13相互疊接；工作流體30填注在容腔A內。

綜上所述，本發明之導熱結構及其製作方法，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。

10‧‧‧均溫板

11‧‧‧上殼體

111‧‧‧穿孔

12‧‧‧下殼體

121‧‧‧底板

122‧‧‧圍板

13‧‧‧第一毛細組織

131‧‧‧通孔

132‧‧‧分割線

14‧‧‧第三毛細組織

A‧‧‧容腔

20‧‧‧熱管

21‧‧‧管體

22‧‧‧第二毛細組織

221‧‧‧裸露段

30‧‧‧工作流體

Claims (8)

1. 一種導熱結構，包括：一均溫板，包括一上殼體及對應該上殼體密接封合的一下殼體，在該下殼體和該上殼體之間形成有一容腔，該上殼體開設有連通該容腔的一穿孔，在該上殼體內表面鋪設有一第一毛細組織，該第一毛細組織在對應該穿孔位置開設有一通孔；一熱管，包括一管體及一第二毛細組織，該第二毛細組織設於該管體內並且延伸出該管體外部而形成有一裸露段，該熱管穿接該穿孔，該裸露段則穿過該通孔以與該第一毛細組織貼接；以及一工作流體，填注在該容腔內；其中該通孔的內緣直徑小於該穿孔的內緣直徑，且在該通孔的外周圍開設有複數分割線。
2. 如請求項1所述之導熱結構，其中各該分割線呈「十」字交叉狀。
3. 如請求項2所述之導熱結構，其中該裸露段穿經該通孔後，該通孔的緣邊產生彎曲變形，並與該裸露段的外表面相互疊接。
4. 如請求項1所述之導熱結構，其中該第一毛細組織為一金屬編織網。
5. 如請求項4所述之導熱結構，其中該第二毛細組織為一金屬編織網或一多孔性粉末燒結物。
6. 如請求項1所述之導熱結構，其中穿孔和通孔皆為複數且彼此相互對應，熱管的數量亦與各該穿孔和各該通孔的數量相同。
7. 如請求項1所述之導熱結構，其中該通孔的內緣直徑小於該裸露段的外緣直徑。
8. 一種導熱結構製作方法，包括：a)備一上殼體，對該上殼體加工形成有一穿孔；b)備一第一毛細組織，該第一毛細組織開設有對應該穿孔的一通孔，該通孔的內緣直徑小於該穿孔的內緣直徑，且在該通孔的外周圍開設有複數分割線；c)將該第一毛細組織鋪設在該上殼體的表面，並令該通孔對正於該穿孔配置；d)備一下殼體，對應該上殼體密接封合，並在該上殼體和該下殼體之間形成有一容腔；e)備一熱管，該熱管具有一管體及一第二毛細組織，該第二毛細組織佈設在該管體內部並且延伸出該管體外部而形成有一裸露段；f)將該熱管對應該穿孔穿接封合，該裸露段則穿過該通孔並且透過各該分割線以與該第一毛細組織貼接；以及g)對經步驟f)的半成品施以一填液和一除氣封口製程。