TWI633267B - 可彎折式熱板 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種可彎折式熱板，包括一殼體、一微結構層及一流體，該殼體具有一內表面並形成一封閉的內部空間，該殼體具有一可彎折段，且於該可彎折段形成一流道維持結構；該微結構層形成於該殼體之該內表面上；流體充填於該內部空間中。藉由該流道維持結構可以維持可彎折段保持足夠的空間以供流體通過。

Description

可彎折式熱板
本發明係有關於一種熱板，尤指一種可彎折式的熱板，用以貼附於發熱元件上，而協助發熱元件進行散熱。
電子裝置於運作時，內部的電子元件會產生大量的熱，習知熱板通常貼附於電子元件(如中央處理器)上，用於逸散電子元件所產生之熱。詳細而言，習知熱板包含二板體相接合以共同界定出一密閉空間容納液體，使得習知熱板呈平板狀，且相較於電子元件之面積，熱板之面積較大。舉例而言，當熱板貼合於一電子元件，電子元件所產生的熱傳遞至熱板之吸熱區後，密閉空間中的液體接觸到熱能，會轉化成氣體，氣體接著會流向未與電子元件接觸的空間，以將熱量帶離，其中，由於在未與電子元件接觸的冷凝區溫度較低，因此氣體會再度冷凝為液體，並藉由毛細結構流回吸熱區，接著再次吸收熱源的熱成為氣體，藉此不斷的循環以對電子元件進行散熱。
為了提升熱板的散熱效率，一種方式是在冷凝區外部直接配置散熱鰭片，但此種方式會增加整體的體積及厚度，不利於電子裝置輕薄化的趨勢。另外一種方式則是試圖將熱導引至其他區域，然而受限於熱板本身呈平板狀，若予以彎折，則容易使內部結構塌陷或使周圍的密封結構損壞，解決方法例如另外配置一可彎折的熱管貼附於冷凝區外部，將熱導引至其他區域後再予以逸散，然而，此種方式的製造成本增加且導致散熱效率降低。
因此，發展一種可折彎式的熱板，在此產業中極具需求及發展潛力。
本發明之一目的主要在於提供一種可彎折式熱板，可彎折式熱板具有一殼體及一流道維持結構，殼體具有複數平坦段及位於該等平坦段之間的可彎折段，透過流道維持結構設置於可彎折段，以確保可彎折段具有足夠的內部空間供流體通過，以維持其良好的散熱功能。
本發明之另一目的在於，所述任意兩相鄰平坦段之夾角介於0°～180°之間，且所述任意兩相鄰平坦段較佳互為垂直，透過殼體的其中一與水平面平行的平坦段貼合於電子元件，電子元件的熱傳導至熱板，熱板中的液體轉化成氣體，氣體同時帶著熱能，經過可彎折段後，以垂直流動的方式，至另一與垂直面平行的平坦段，以快速帶走熱能。
為了達到上述之目的，本發明係提供一種可彎折式熱板，其具有一殼體、一微結構層及一流體。該殼體具有一內表面並形成一封閉的內部空間，該殼體具有一可彎折段；該微結構層形成於該中空殼體之該內表面上；流體充填於該內部空間中。其中，該殼體於該可彎折段形成一流道維持結構。
殼體更包含可彎折段兩相對側的一第一端部及一第二端部，該內部空間可區分為：相對於該第一端部內的一第一空間、相對於該第二端部內的一第二空間、及相對於該可彎折段內的一連通空間。
該殼體由一第一板體及一第二板體所組成，該第一板體於該可彎折段處為一第一彎折部，該第二板體於該可彎折段處為一第二彎折部。
於本發明一實施例中，該流道維持結構形成於該第一彎折部上，且遠離該第二彎折部，該流道維持結構具有一第三空間與該連通空間連通。
於本發明另一實施例中，該流道維持結構形成於該第二彎折部上，且遠離該第一彎折部，該流道維持結構具有一第三空間與該連通空間連通。
於本發明另一實施例中，該流道維持結構形成於該第一彎折部與該第二彎折部之間。且該流道維持結構包含複數個支撐件，彼此間隔地排列於該第一彎折部與該第二彎折部之間，以於其間維持該連通空間。
於本發明其他實施例中，該流道維持結構包含形成於該第一彎折部上的複數個第一肋部、以及形成於該第二彎折部上的一第二肋部，該等第一肋部彼此間隔排列且對應朝向該等第二肋部，該等第二肋部彼此間隔排列且對應朝向該等第一肋部，當該殼體被彎折時，該等第一肋部與該等第二肋部可對應相互抵掣，以於其間維持該連通空間。
較佳者，該微結構層更包含複數個微柱體，排列設置於該第一板體與該第二板體之間，其中，位於該可彎折段處的所述微柱體之高度較小
該第一板體及該第二板體係環繞地焊接於周緣處，且相較於該第一端部與該第二端部處，位於該可彎折段處的焊料較多。
為讓上述目的、技術特徵、和優點能更明顯易懂，下文係以較佳實施例配合所附圖式進行詳細說明。
第1圖為本發明可彎折式熱板1的第一實施例位於電子裝置2中的立體示意圖；第2圖為沿第1圖中的A-A’剖面線所得之剖面示意圖。於本實施例中，可彎折式熱板1具有一殼體11、一微結構層12、一流道維持結構13及一液體(圖未繪示)。其中，從殼體11的外觀上來看，殼體11具有一可彎折段111、一第一端部112及一第二端部113，第一端部112及第二端部113位於可彎折段111的兩相對側，且第一端部112與第二端部113相互垂直。於殼體11的內部結構來看，殼體11具有一內表面並形成一封閉的內部空間S，且內部空間S可區分為相對於第一端部112內的一第一空間S2、相對於第二端部113內的一第二空間S3、及相對於可彎折段111內的一連通空間S1。微結構層12形成於內表面上，而液體填充於內部空間S中。
如第1圖及第2圖所示，其中，第1圖的電子裝置2僅繪示出一局部角落，以示意可彎折式熱板1設置於電子裝置2的位置關係。第一端部112係平行水平面，並與電子裝置2中的電子元件21貼合，第二端部113則垂直於第一端部112(也就是平行一垂直面)。於本實施例中，第二端部113面對電子裝置2的複數散熱孔22，當電子元件21所產生之熱傳導至第一端部112，第一端部112內之液體受熱轉化為氣體(如第2圖於第一空間S2中，位於電子元件21上方的虛線所示)，並經由可彎折段111中的連通空間S1流向第二端部113的第二空間S3，第二端部113的熱能得透過散熱孔22傳導至外界逸散，外界的空氣同樣通過散熱孔22與第二端部113接觸。當氣體流動至第二空間S3中，因已離熱源(電子元件21所發出)有一段距離，第二端部113的溫度較低，使得氣體會再次冷凝成液體，並藉由微結構層12經過連通空間S1流動至第一空間S2中。
更詳細而言，殼體11由一第一板體114及一第二板體115所組成，第一板體114於可彎折段111處為一第一彎折部1141，第二板體115於可彎折段111處為一第二彎折段1151。為了補償可彎折段111彎折後而減縮的連通空間S1，於本實施例中，流道維持結構13為一中空凸起以界定出一第三空間S4，如第2圖所示，流道維持結構13形成於第二彎折部1151上，藉由連通空間S1與第三空間S4連通，使得液體(或氣體)得於連通空間S1及第三空間S4中流動。藉此，即使於彎折後壓縮了連通空間S1，但增加了第三空間S4，使得可彎折段111仍能提供液體及氣體流動的空間而擁有良好的散熱效果。
其中，第一端部112及第二端部113之夾角可介於0°～180°之間。當第一端部112及第二端部113之夾角介於0°～90°之間時，可彎折式熱板1在電子裝置2上具有較小的投影面積及較小高度，而能縮減電子裝置2的尺寸及厚度。在本實施例中，第一端部112及第二端部113之夾角為90°，即第一端部112及第二端部113互相垂直，透過第一端部112貼合於電子元件21，電子元件21的熱傳導至第一端部112，第一端部112中的液體吸熱後轉化成氣體，氣體同時帶著熱能，經過可彎折段111，垂直流動至第二端部113，以快速帶走熱能。
微結構層12更包含複數個微柱體121，於本實施例中，該等微柱體121形成於殼體11的內表面上而位於內部空間S中。由於可彎折段111於彎折後的連通空間S1的一高度會較第一空間S2及第二空間S3的一高度小，因此，為了避免於彎折時，會擠壓到於連通空間S1處的微柱體121而造成微柱體121損壞，位於可彎折段111處的微柱體121高度會相對較小，也就是如第2圖所示，位於第一端部112及第二端部113的微柱體121高度會較高。微結構層12的好處在於，舉例而言，於第二端部113的氣體冷凝呈液體後，會沿著微結構層12回到第一空間S2，微柱體121除了具有支撐，因其可以是由粉末燒結製成，表面同樣具有微結構，有助於液體以較快的速度回到第一空間S2中的吸熱區。
此外，第一板體114與第二板體115的周緣是透過焊接的方式相結合而成為殼體11。如第2圖所示，為了避免可彎折段111於彎折的過程中，第一板體114與第二板體115因為黏合不夠緊而剝離，相較於第一端部112與第二端部113處的焊料14，位於可彎折段111處的焊料14較多。例如，於本發明中，可以增加焊料14附著於可彎折段111處的面積，又或者是增加焊料14的層數的方式，都可以有效加強第一板體114及第二板體115於可彎折段111處的黏合緊密度，於此不再贅述。
本發明可彎折式熱板1的第二實施例如第3圖及第4圖所示，其中第3圖為第二實施例的立體示意圖，第4圖是由第3圖的B-B’剖面線所得之剖面示意圖。本實施例與第一實施例同樣具有一殼體11、一微結構層(圖未繪示)、一流體(圖未繪示)及一流道維持結構13。惟，本實施例與第一實施例的不同處在於，流道維持結構13為一中空凸起，形成於第一板體114的第一彎折段1141上。本實施例與第一實施例的目的相同，主要透過流道維持結構13擴展連通空間S1，以使連通空間S1足以讓流體同過。
本發明第三實施例如第5圖、第6圖及第7圖所示，第5圖為本實施例的立體示意圖，第6圖是由第5圖的C-C’剖面線所得之剖面示意圖，第7圖是由第5圖的D-D’剖面線所得之另一剖面示意圖。於本實施例中，可彎折式熱板1同樣包含一殼體11、一微結構層(圖未繪示)、一流體(圖未繪示)及一流道維持結構13。然，本實施例主要的目的在於確保殼體11的可彎折段111於彎折後的連通空間S1不會被壓縮，且能夠容許流體通過，因此，流道維持結構13具有複數個支撐件131，彼此間隔的排列於第一彎折部1141及第二彎折部1151之間，藉此可確保於連通空間S1中，流體能夠於支撐件131之間流動。
本發明第四實施例如第8圖、第9圖及第10圖所示，第8圖為本實施例的立體示意圖，第9圖是由第8圖的E-E’剖面線所得之剖面示意圖，第10圖是由第8圖的F-F’剖面線所得之另一剖面示意圖。可彎折式熱板1具有一殼體11、一微結構層(圖未繪示)、一流體(圖未繪示)及一流道維持結構13。本實施例的流道維持結構13包含形成於第一彎折部1141上的複數個第一肋部132、以及形成於第二彎折部1151上的複數個第二肋部133。第一肋部132彼此間隔排列且對應朝向第二肋部133，第二肋部133彼此間隔排列且對應朝向第一肋部132，當殼體11被彎折時，該等第一肋部132及該等第二肋部133可對應互相抵掣，藉此，在連通空間S1中，流體於該些第一肋部132及該些第二肋部133之間流動。且於本實施例中，是透過對第一彎折部1141及第二彎折部1151打凸而形成多個肋部，因此，第一彎折部1141及第二彎折部1151於外觀上來看會有多個間隔排列的凹槽。然，於本發明其他實施例中，可利用其他方法形成肋部，在此不做限制。
綜上所述，本發明可彎折式熱板藉由流道維持結構擴增於可彎折段處的空間，以使流體有足夠的空間流動，又或者是透過流道維持結構支撐可彎折段的連通空間而避免連通空間因彎折塌陷，同時使得本發明可彎折式熱板之液體轉換成氣體後能經由可彎折段往垂直的方向向上流動，藉以加快氣體流動的速度，增加散熱的效率。
上述的實施例僅用來例舉本發明的實施態樣，以及闡釋本發明的技術特徵，並非用來限制本發明的保護範疇。任何熟悉此技術者可輕易完成的改變或均等性的安排均屬於本發明所主張的範圍，本發明的權利保護範圍應以申請專利範圍為準。
1‧‧‧可彎折式熱板
11‧‧‧殼體
111‧‧‧可彎折段
112‧‧‧第一端部
113‧‧‧第二端部
114‧‧‧第一板體
1141‧‧‧第一彎折部
115‧‧‧第二板體
1151‧‧‧第二彎折部
12‧‧‧微結構層
121‧‧‧微柱體
13‧‧‧流道維持結構
131‧‧‧支撐件
132‧‧‧第一肋部
133‧‧‧第二肋部
14‧‧‧焊料
2‧‧‧電子裝置
21‧‧‧電子元件
22‧‧‧散熱孔
S‧‧‧內部空間
S1‧‧‧連通空間
S2‧‧‧第一空間
S3‧‧‧第二空間
S4‧‧‧第三空間
第1圖係本發明可彎折式熱板之第一實施例位於電子裝置中的立體示意圖； 第2圖係於第1圖中，沿A-A’剖面線所得之剖面示意圖； 第3圖係本發明可彎折式熱板之第二實施例的立體示意圖； 第4圖係於第3圖中，沿B-B’剖面線所得之剖面示意圖； 第5圖係本發明可彎折式熱板之第三實施例的立體示意圖； 第6圖係於第5圖中，沿C-C’剖面線所得之剖面示意圖； 第7圖係於第5圖中，沿D-D’剖面線所得之剖面示意圖； 第8圖係本發明可彎折式熱板之第四實施例的立體示意圖； 第9圖係於第8圖中，沿E-E’剖面線所得之剖面示意圖；以及 第10圖係於第8圖中，沿F-F’剖面線所得之剖面示意圖。

Claims (14)

  1. 一種可彎折式熱板，包括：一殼體，具有一內表面並形成一封閉的內部空間，該殼體具有一可彎折段及位於該可彎折段兩相對側的一第一端部及一第二端部，該內部空間可區分為：相對於該第一端部內的一第一空間、相對於該第二端部內的一第二空間、及相對於該可彎折段的一連通空間；一微結構層，形成於該殼體之該內表面上；以及一流體，充填於該內部空間中；其中，該殼體於該可彎折段形成一流道維持結構，且該殼體由一第一板體及一第二板體所組成，該第一板體於該可彎折段處為一第一彎折部，該第二板體於該可彎折段處為一第二彎折部，該流道維持結構為一中空凸起，該中空凸起形成於該第一彎折部及該第二彎折部的其中之一上，且該中空凸起界定有一第三空間與該連通空間連通。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之可彎折式熱板，其中，該流道維持結構形成於該第一彎折部上，且遠離該第二彎折部，使該流道維持結構的該第三空間與該連通空間連通。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之可彎折式熱板，其中，該流道維持結構形成於該第二彎折部上，且遠離該第一彎折部，使該流道維持結構的該第三空間與該連通空間連通。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之可彎折式熱板，其中，該微結構層更包含複數個微柱體，排列設置於該第一板體與該第二板體之間，其中，相較於該第一端部與該第二端部處，位於該可彎折段處的所述微柱體之高度較小。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之可彎折式熱板，其中，該第一板體及該第二板體係環繞地焊接於周緣處，且相較於該第一端部與該第二端部處，位於該可彎折段處的焊料較多。
  6. 一種可彎折式熱板，包括：一殼體，具有一內表面並形成一封閉的內部空間，該殼體具有一可彎折段及位於該可彎折段兩相對側的一第一端部及一第二端部，該殼體由一第一板體及一第二板體所組成；一微結構層，形成於該殼體之該內表面上，該微結構層具有複數個微柱體，排列設置於該第一板體與該第二板體之間，其中，相較於該第一端部與該第二端部處，位於該可彎折段處的所述微柱體之高度較小；以及一流體，充填於該內部空間中；其中，該殼體於該可彎折段形成一流道維持結構。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之可彎折式熱板，其中，該內部空間可區分為：相對於該第一端部內的一第一空間、相對於該第二端部內的一第二空間、及相對於該可彎折段內的一連通空間。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之可彎折式熱板，其中，該第一板體於該可彎折段處為一第一彎折部，該第二板體於該可彎折段處為一第二彎折部。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之可彎折式熱板，其中，該流道維持結構形成於該第一彎折部上，且遠離該第二彎折部，該流道維持結構具有一第三空間與該連通空間連通。
  10. 如申請專利範圍第8項所述之可彎折式熱板，其中，該流道維持結構形成於該第二彎折部上，且遠離該第一彎折部，該流道維持結構具有一第三空間與該連通空間連通。
  11. 如申請專利範圍第8項所述之可彎折式熱板，其中，該流道維持結構形成於該第一彎折部與該第二彎折部之間。
  12. 如申請專利範圍第11項所述之可彎折式熱板，其中，該流道維持結構包含複數個支撐件，彼此間隔地排列於該第一彎折部與該第二彎折部之間，以於其間維持該連通空間。
  13. 如申請專利範圍第8項所述之可彎折式熱板，其中，該流道維持結構包含形成於該第一彎折部上的複數個第一肋部、以及形成於該第二彎折部上的複數個第二肋部，該等第一肋部彼此間隔排列且對應朝向該等第二肋部，該等第二肋部彼此間隔排列且對應朝向該等第一肋部，當該殼體被彎折時，該等第一肋部與該等第二肋部可對應相互抵掣，以於其間維持該連通空間。
  14. 如申請專利範圍第6項所述之可彎折式熱板，其中，該第一板體及該第二板體係環繞地焊接於周緣處，且相較於該第一端部與該第二端部處，位於該可彎折段處的焊料較多。
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