TWI642892B - 散熱單元之直通結構 - Google Patents

Abstract

一種散熱單元之直通結構，係包含：一第一板體、一第二板體；該第一、二板體對應蓋合形成一密閉腔室表面設有一親水性層，並密閉腔室中設置有一毛細結構，並該第一板體向該第二板體處形成一第一凹部及一第一孔洞及一第二凹部，該第一凹部接合該第二板體之第三側上所設置之毛細結構，該第二凹部之一端抵頂該毛細結構，該毛細結構不接觸該第一凹部，該第二板體具有一第二孔洞與第一孔洞對應，透過本發明散熱單元之直通結構係可提供散熱單元需要貫穿時仍可保持真空氣密性者。

Description

散熱單元之直通結構

一種散熱單元之直通結構，尤指一種提供一種確保散熱單元貫穿後內部氣密腔室保有真空氣密的散熱單元之直通結構氣密貫穿結構。

現行電子設備隨著效能提高，其中作為處理訊號及運算的電子元件相對的也較以前的電子元件產生較高的熱量，最常被使用的一般散熱元件包含熱管、散熱器、均溫板等元件，並透過直接與會發熱之電子元件接觸後進一步增加散熱效能，防止電子元件溫度過高而燒毀等情事。 均溫板係為一種較大範圍面與面之熱傳導應用，其有別於熱管之點對點的熱傳導方式，並適用於空間較為窄小之處使用。 習知係將均溫板與一基板結合使用並透過均溫板傳導該基板上之發熱元件之熱量，習知技術主要係於均溫板避開該腔室之部位，即該均溫板閉合處外之四耦各形成有穿孔並穿設一具有內螺牙之銅柱，基板相對該均溫板設置銅柱之位置係開設至少一孔洞，再透過一螺鎖元件以螺鎖之方式同時穿設該等銅柱及孔洞將該均溫板固定於該基板上，但此一固定方式因銅柱設置於該均溫板之四耦處，與該發熱元件距離較遠，該均溫板固定後與發熱元件無法緊密貼合，進而產生熱阻現象；為改善前述無法緊密貼合之問題，則業者將銅柱直接對應設置於該均溫板與發熱元件貼設之部位之鄰近處，故該等銅柱係直接貫穿均溫板具有腔室之部位，雖可增加組裝時緊密度防止熱阻現象產生，但該均溫板之腔室受該等銅柱貫穿破壞後失去氣密性，其腔室內部不再具有真空狀態，並且因銅柱貫穿破壞該腔室，則其內部之工作流體之流動路徑可能因此受阻礙，造成熱傳效率降低，甚至嚴重亦可能產生洩漏，進而令該均溫板失去熱傳效用。 上述習知均溫板貫穿結構主要僅能適用一般習知較厚之均溫板貫穿結構，若使用於超薄結構之均溫板則無法適用，因超薄均溫板整體厚度僅為 (0.8mm以下)，無法額外置入支撐柱，且若使用銅柱，則勢必需要使用尺寸厚度極薄之銅柱，其置入銅柱定位因厚度太薄具有困難，且銅柱尺寸小加工不易，習知均溫板上板沖孔後，凹陷部位和下板結合，結合之區域並沒有設置毛細結構，則影響均溫板熱傳的性能，所以厚型之均溫板的凹陷部上蓋側壁也必須設置毛細結構，均溫板上板的凹陷部側牆的毛細結構連通下板的毛細結構，則整體觀之習知厚型均溫板並無法適用於薄型化之均溫板。 另外，亦有業者透過蝕刻方式進行製造超薄型均溫板，並由蝕刻加工於板材上進行除料設置溝槽或支撐結構，又因需進行除料之加工，故本身板材厚度則是必須預留足夠之厚度始可以進行除料，再者，進行除料之部位容易產生結構強度不佳之情況發生，故透過蝕刻之方式進行超薄均溫板之加工仍具有缺失等問題。

爰此，為解決上述習知技術之缺點，本發明之主要目的，係提供一種解決習知貫穿具有氣密腔室造成真空氣密洩漏缺失的散熱單元之直通結構。 為達上述之目的，本發明係提供一種散熱單元之直通結構，係包含：一第一板體、一第二板體； 所述第一板體具有一第一側及一第二側及一第一凹部及一第一孔洞及一 第二凹部，該第一、二凹部由該第二側向該第一側凹陷所構型，該第一孔洞設於該第一凹部並貫穿該第一、二側。 所述第二板體具有一第三側及一第四側及一第二孔洞，所述第三側與前述第一側相對應蓋合，並該第一、二板體共同界定一密閉腔室，該第二孔洞貫穿該第二板體之第三、四側，並與該第一孔洞對應。 所述親水性層設於該第一板體之第一側表面，所述毛細結構層設於該密閉腔室內第二板體之第三側表面，並前述第二凹部一端抵頂該毛細結構層，所述毛細結構層不接觸該第一凹部。 透過本發明之散熱單元之直通結構係可確保當散熱裝置進行貫穿結構之設置時仍可確實保有散熱單元內部密閉腔室的氣密性，並且此項氣密貫穿結構適用於任一種均溫板，第一板體自身之第二凹部即可做為支撐使用，取代習知均溫板中之支撐銅柱使用，進一步可改善超薄均溫板無法設置支撐結構，及改善習知透過蝕刻方式開設溝槽之超薄型均溫板所產生結構強度不佳等缺失，同時可於超薄型均溫板上設置貫穿結構同時保持氣密性者。

請參閱第1、2圖，係為本發明散熱裝置氣密貫穿結構之第一實施例立體分解組合剖視圖，如圖所示，本發明散熱單元之直通結構1，係包含：一第一板體11、一第二板體12； 所述第一板體11具有一第一側111及一第二側112及一第一凹部113及一第一孔洞114及一第二凹部115，該第一、二凹部113、115由該第二側112向該第一側111凹陷所構型，該第一孔洞114設於該第一凹部113並貫穿該第一、二側111、112。 所述第二板體12具有一第三側121及一第四側122及一第二孔洞123，所述第三側121與前述第一側111相對應蓋合，並該第一、二板體11、12共同界定一密閉腔室13，該第二孔洞123貫穿該第二板體12之第三、四側121、122，並與該第一孔洞114對應。 一親水性層14設於該第一板體11之第一側111表面。 一毛細結構層15設於該密閉腔室13內之第二板體12之第三側121，並前述第二凹部115一端抵頂該毛細結構層15，所述毛細結構層15不接觸該第一凹部113， 所述毛細結構層15係為網格體或纖維體或具有多孔性質之結構體其中任一。 所述第一板體11周緣與該第二板體12周緣結合處具有一唇部16，並該唇部16及前述第一凹部113與該第二板體12之第三側121相接合處係透擴散接合或焊接之方式結合，進而密閉前述密閉腔室13保持真空氣密，並因所述第一孔洞114及該第二孔洞123選擇設置於前述第一凹部113或唇部16之部位，可令該密閉腔室13不受破壞保有真空氣密性。 所述第一板體11係為一作為冷凝效果使用之部位，係可與其他散熱單元進行結合傳導熱量增加冷凝之效果，所述第二板體12作為吸熱受熱部位效果之使用並可與至少一熱源2接觸進行熱傳導。 請參閱第3圖，係為本發明散熱單元之直通結構之第二實施例組合剖視圖，如圖所示，本實施例部分結構技術特徵係與前述第一實施例相同故在此將不再贅述，惟本實施例與前述第一實施例之不同處在於所述毛細結構層15之表面具有所述親水性層14，一受熱區17凸設於所述第二板體12之第四側122，所述受熱區17作為直接與熱源2接觸之部位，所述受熱區17可為一厚銅片或一薄銅片其中任一，依照對應之熱源2高度進行選用。 請參閱第4圖，係為本發明散熱單元之直通結構之第三實施例組合剖視圖，如圖所示，本實施例部分結構技術特徵係與前述第一實施例相同故在此將不再贅述，惟本實施例與前述第一實施例之不同處在於所述第一板體11具有一唇邊16及一連接部18，所述唇邊16設於所述第一板體11之周緣，所述連接部18兩端連接該第一凹部113及該唇邊16，該連接部18與該第一凹部113相同呈向該第二板體12之第三側121之方向凹陷狀，並前述唇邊16及該第一凹部113與該連接部18係透過焊接或擴散接合之方式與該第二板體12進行密封接合。 前述第一、二、三實施例中所述毛細結構層15係透過蝕刻溝槽或燒結銅粉所形成，所述網格體之材質係為銅或鋁或不鏽鋼或鈦材質其中任一，所述第一、二板體11、12係為銅或鋁或不鏽鋼或鈦材質其中任一。 若選用網格體作為毛細結構層時所述網格體之材質係為銅或鋁或不鏽鋼或鈦材質其中任一，當然亦可透過疊層材料混搭之方式設置。 本發明主要目的在於提供一種具有真空氣密腔室的散熱單元當需要進行貫穿設置螺鎖元件時，具有貫穿且保持真空氣密性之貫穿結構，並由於直接於第一、二板體11、12形成貫穿及接合之結構（第一凹部113）以及具有支撐效果之（第二凹部115），不僅可實現超薄型均溫板具有支撐同時貫穿時保持氣密效果之結構。 本案之第一板體11之第一、二凹部113、115並不侷限以任何加工形式所形成，可為壓浮花或壓凸印之沖壓方式形成，亦可透過機械切銷加工或非傳統加工方式所形成之結構體。

1‧‧‧散熱單元之直通結構

11‧‧‧第一板體

111‧‧‧第一側

112‧‧‧第二側

113‧‧‧第一凹部

114‧‧‧第一孔洞

115‧‧‧第二凹部

12‧‧‧第二板體

121‧‧‧第三側

122‧‧‧第四側

123‧‧‧第二孔洞

124‧‧‧第二凹部

13‧‧‧密閉腔室

14‧‧‧親水性層

15‧‧‧毛細結構層

16‧‧‧唇部

17‧‧‧受熱區

18‧‧‧連接部

2‧‧‧熱源

第1圖係為本發明散熱單元之直通結構之第一實施例立體分解圖； 第2圖係為本發明散熱單元之直通結構之第一實施例組合剖視圖； 第3圖係為本發明散熱單元之直通結構之第二實施例組合剖視圖； 第4圖係為本發明散熱單元之直通結構之第三實施例組合剖視圖。

Claims (6)

1. 一種散熱單元之直通結構，係包含： 一第一板體，具有一第一側及一第二側及一第一凹部及一第一孔洞及一第二凹部，該第一、二凹部由該第二側向該第一側凹陷所構型，該第一孔洞設於該第一凹陷部並貫穿該第一、二側； 一第二板體，具有一第三側及一第四側及一第二孔洞，所述第三側與前述第一側相對應蓋合，並該第一、二板體共同界定一密閉腔室，該第二孔洞貫穿該第二板體之第三、四側，並與該第一孔洞對應； 一親水性層，設於該第一板體之第一側表面； 一毛細結構層，設於該密閉腔室內，並前述第二凹部抵頂該毛細結構層，所述毛細結構層不接觸該第一凹部。
2. 如請求項第1項所述之散熱單元之直通結構，其中所述毛細結構層係為網格體或纖維體或具有多孔性質之結構體其中任一。
3. 如請求項第2項所述之散熱單元之直通結構，其中所述網格體之材質係為銅或鋁或不鏽鋼或鈦材質其中任一。
4. 如請求項第1項所述之散熱單元之直通結構，其中所述第一、二板體係為銅或鋁或不鏽鋼或鈦材質其中任一。
5. 如請求項第1項所述之散熱單元之直通結構，其中所述第一板體具有一唇邊及一連接部，所述唇邊設於所述第一板體之周緣，所述連接部兩端連接該第一凹部及該唇邊，該連接部與該第一凹部相同呈凹陷狀。
6. 如請求項第1項所述之散熱單元之直通結構，其中具有一受熱區，所述受熱區凸設於所述第二板體之第四側。