TWI717665B - 超薄型散熱板 - Google Patents

Abstract

一種超薄型散熱板，用以解決習知散熱板密封性不良的問題。係包含：一第一板；一第二板，與該第一板對合，至少一氣密通道及一工作腔分別形成於該第一板與該第二板之間，且該氣密通道位於該工作腔外周；一接合劑，填充於該氣密通道中，該接合劑接觸該第一板與該第二板，以密封該工作腔；及一工作流體，填充於該工作腔中。

Description

超薄型散熱板

本發明係關於一種散熱裝置，尤其是一種用以幫助電子產品散熱的超薄型散熱板。

隨著科技產業的進步，現今電腦、手機等電子產品的效能優異且邁入輕薄化的趨勢；然而，此類電子產品運轉時，容易產生大量的熱，導致電子產品本身的溫度升高，增加了電子產品的熱故障率及耗損率。為了有效散熱，可以在此類電子產品內安裝習知傳統散熱板；習知傳統散熱板的厚度約大於2毫米，且內部填充有工作流體，電子產品的熱源可以加熱工作流體並使之汽化，氣態的工作流體續流動至遠離熱源的一側放熱凝結，藉此可以傳遞熱量，同時可以維持電子產品的輕薄性。

詳言之，習知傳統散熱板係將導熱良好的二金屬薄板對合，使該二金屬薄板之間形成可以存放工作流體的負壓腔室，續黏合該二金屬薄板的周緣以密封該負壓腔室；該負壓腔室內需維持負壓狀態，以降低工作流體的沸點、使工作流體容易汽化。惟，密封習知傳統散熱板的負壓腔室時，係將接合劑直接塗於其中一金屬薄板的表面上，接合劑容易流動且分布不均，導致該負壓腔室的部分周緣密封性差，外界空氣容易進入該負壓腔室而破壞負壓狀態，增加工作流體汽化的困難度，進而影響散熱效果。

有鑑於此，習知的傳統散熱板確實仍有加以改善之必要。

為解決上述問題，本發明的目的是提供一種超薄型散熱板，係可以由接合劑在對合的二薄板間形成一環牆，以充分地隔絕填充有工作流體的腔室與外界，提升該腔室的氣密性者。

本發明的次一目的是提供一種超薄型散熱板，係可以維持填入接合劑的溝槽的形狀者。

本發明的又一目的是提供一種超薄型散熱板，係可以減少接合劑的用量，且可以維持良好接合效果者。

本發明的再一目的是提供一種超薄型散熱板，係可以增加接合劑的接觸面積者。

本發明的再一目的是提供一種超薄型散熱板，係利用接合劑形成一絕緣層以降低熱量擴散及損失，且能有效控制熱量往單一方向傳導至冷凝端以完成循環者。

本發明以下所述方向性或其近似用語，例如「前」、「後」、「左」、「右」、「上(頂)」、「下(底)」、「內」、「外」、「側面」等，主要係參考附加圖式的方向，各方向性或其近似用語僅用以輔助說明及理解本發明的各實施例，非用以限制本發明。

本發明的超薄型散熱板，包含：一第一板；一第二板，與該第一板對合，至少一氣密通道及一工作腔分別形成於該第一板與該第二板之間，且該氣密通道位於該工作腔外周，該第二板可以具有一流道，該第一板可以具有一擴增溝連通該流道，該流道可以與該擴增溝共同形成該氣密通道，該流道可以與該擴增溝僅局部相對位；一接合劑，填充於該氣密通道中，該接合劑接觸該第一板與該第二板，以密封該工作腔；一工作流體，填充於該工 作腔中；及數個支撐塊，該數個支撐塊較佳不凸出地形成於該流道內，該數個支撐塊較佳連接該流道的兩側內壁，任二相鄰的支撐塊相間隔。

據此，本發明的超薄型散熱板，藉由將該接合劑填充至該氣密通道內，以接合該第一板及該第二板。該氣密通道可以限制該接合劑的流動方向，使該接合劑可以均勻地接觸於該第一板與該第二板，避免該接合劑溢流，且可以增加該接合劑與該第一板及該第二板接觸的面積，係可以提升接合時的牢固性；另外，該接合劑可以於該工作腔周緣形成一環牆，以阻隔外界氣體進入該工作腔，使該工作腔內部得以維持負壓狀態，進而可以提升散熱效率及延長該超薄型散熱板的使用壽命；又，可以維持該流道的兩側內壁的間距，係具有降低該流道變形的可能性的功效。

其中，該第一板可以具有一第一對合面與該第二板的一第二對合面對合，該第二板可以具有一流道與該第一對合面共同形成該氣密通道。如此，不需於該第一板的表面進行加工，係具有提升製造便利性及降低製造成本的功效。

其中，該第一板可以具有一凸條穿入該流道內，該凸條較佳未抵接該流道的內壁。如此，係具有減少該接合劑用量，及提升接合牢固性的功效。

本發明的超薄型散熱板可以另包含數個支撐塊，該數個支撐塊較佳不凸出地形成於該擴增溝內，該數個支撐塊較佳連接該擴增溝的兩側內壁，任二相鄰的支撐塊相間隔。如此，可以維持該擴增溝的兩側內壁的間距，係具有降低該擴增溝變形的可能性的功效。

其中，該超薄型散熱板的總厚度較佳約為0.1~2毫米。如此，當該超薄型散熱板安裝於一電子產品內部時，不會占用過多空間，係具有維持該電子產品的輕薄性的功效。

〔本發明〕

1:第一板

11:第一對合面

12,12':凸條

13:擴增部

14,14':擴增溝

2:第二板

21:第二對合面

22:作用部

23,23':流道

24:注入口

3:支撐塊

G:接合劑

L:工作流體

S:工作腔

T:氣密通道

〔第1圖〕本發明第一實施例的分解立體圖。

〔第2圖〕沿第1圖的A-A線剖面圖。

〔第3圖〕本發明第一實施例組合後的剖面圖。

〔第4圖〕本發明第二實施例組合後的剖面圖。

〔第5圖〕本發明第三實施例組合後的剖面圖。

〔第6圖〕本發明第四實施例組合後的剖面圖。

〔第7圖〕本發明第五實施例組合後的剖面圖。

〔第8圖〕本發明第六實施例組合後的剖面圖。

〔第9圖〕本發明第七實施例組合後的剖面圖。

〔第10圖〕本發明第八實施例組合後的剖面圖。

〔第11圖〕本發明的流道及支撐塊的局部放大圖。

〔第12圖〕本發明使用時的熱量傳遞情形圖。

為讓本發明之上述及其他目的、特徵及優點能更明顯易懂，下文特舉本發明之較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下：請參照第1圖，其係本發明超薄型散熱板的第一實施例，係包含相對合的一第一板1與一第二板2，且該第一板1與該第二板2之間填充有一接合劑G與一工作流體L。

該第一板1的形狀及尺寸可以依據需要散熱的區域而定，例如可以符合手機或平板等個人行動裝置的大小，且該第一板1的形狀可以選擇 為結構簡易的矩形薄板，以方便大量生產及製造，惟本發明不加以限制。該第一板1的厚度需適中，使該第一板1可以具有足夠的機械強度，同時熱量也可以快速通過該第一板1，進而可以提升熱傳導的效率，且適當的厚度可以維持電子產品的輕薄性。該第一板1具有一第一對合面11，該第一對合面11較佳選擇為該第一板1面積較大的一表面，如此可以增加對合面積；該第一對合面11可以不具任何凹槽等結構，以提升製造的便利性且降低製造成本。

請參照第1、2圖，該第二板2的形狀可以與該第一板1相符，如此只需對齊邊緣，即可對位該第一板1與該第二板2。該第二板2具有一第二對合面21，用以與該第一對合面11對合；該第二板2的厚度可以略厚於該第一板1，使該第一板1具有彈性，可以被稍微彎曲以緊密貼合該第二板2，而較厚的第二板2則提供較強的支撐性，提升該超薄型散熱板的機械強度。

請參照第1至3圖，該第二板2的中間具有一作用部22以供填充該工作流體L。例如，該作用部22可以是藉由減縮該第二板2的局部板厚而形成的凹陷部位；或者，在其他實施例中，也可以不改變該第二板2的板厚，而是採用凹折該第二板2周緣的方式，使該第二板2中間形成凹陷的該作用部22。藉此，該第二板2與該第一板1相對合時，該作用部22可以與該第一對合面11共同形成一工作腔S，該工作流體L填充於該工作腔S中。其中，若選擇減縮板厚來形成該作用部22，則還可以提升該第二板2對應於該作用部22處的導熱效率，進而提升整體超薄型散熱板的散熱效率。

該第二板2另具有一流道23形成於該第二對合面21；該第二板2與該第一板1對合時，該流道23與該第一對合面11可共同形成一氣密通道T位於該工作腔S外周。該氣密通道T可用以容納該接合劑G，由該接合劑G同時接觸該第一板1及該第二板2，進而在該氣密通道T內形成一環牆，使該工作腔S的周緣形成密封，並阻隔外界氣體進入該工作腔S中，以 保持該工作腔S的負壓狀態；另，該接合劑G也會受到該流道23的內壁及該第一對合面11的限制，而不易溢流至該氣密通道T外的其他區域。此外，該流道23可以呈現狹長型，以產生毛細作用引導該接合劑G流動，使該接合劑G可以均勻分布於該流道23內，提升接合時該接合劑G分布的均勻程度。

請再參照第1圖，該第二板2另可以具有一注入口24連通外界及該工作腔S，使該工作流體L可以經由該注入口24導入該工作腔S中，可以提升填充該工作流體L的便利性。

請參照第3圖，據由前述結構，製造本發明的超薄型散熱板時，可以將該第二板2以該第二對合面21朝上的方式擺放，並將該接合劑G填入該流道23，若該接合劑G為液態，則可以藉由毛細作用沿該流道23流動，直至該接合劑G均勻分布於該流道23內。當該接合劑G均勻分散後，再將該第一板1以該第一對合面11朝下的方式，對齊放置於該第二板2上，並壓合該第一板1與該第二板2。該接合劑G會受到該流道23及該第一對合面11的限制，大幅減少該接合劑G在壓合時溢漏的可能性。

當該第一板1與該第二板2緊密接合後，該作用部22與該第一對合面11可以共同形成該工作腔S，該接合劑G可以形成一環牆圍繞該工作腔S。接著，使該工作腔S形成負壓狀態，及由該注入口24注入定量的工作流體L至該工作腔S中，續封閉該注入口24以密封該工作腔S，以形成總厚度約0.1~2毫米的超薄型散熱板。

本發明的超薄型散熱板係藉由該工作流體L的蒸發-凝結過程，將熱量由該超薄型散熱板的一側傳導至另一側；詳言之，使用者可以將該超薄型散熱板的第二板2側貼合欲散熱的一熱源(如：電腦的繪圖卡)，該熱源所產生的熱量可以傳導至該工作腔S，加熱該工作腔S中的該工作流體L使其蒸發，氣態的工作流體L可以流動至該工作腔S的另一側，並接觸 溫度較低的該第一對合面11，將熱量傳給該第一板1後凝結回流至該第二對合面21；藉由反覆進行此過程，可以不斷將該熱源的熱量往外傳導，以達到散熱效果。

再者，請參照第12圖，該接合劑G可以選擇為熱導率較金屬低的接合劑，例如主成分為樹脂等金屬接合劑，由於該接合劑G的熱導率低，該工作腔S中的工作流體L所吸收的熱量不易往該接合劑G傳導，亦即，該接合劑G可以形成一絕緣層，以確保熱量僅由該第二板2往該第一板1傳遞，再由該第一板1擴散至外界(第12圖的箭頭即代表熱量的傳遞方向)，進而可以降低熱量的擴散及損失。

請參照第4圖，其係本發明超薄型散熱板的第二實施例，本實施例的第一板1具有一凸條12凸出於該第一對合面11，當該第一板1與該第二板2對合時，該凸條12可以穿入該流道23中，且未抵接該流道23的內壁，以形成近似U型的該氣密通道T。如此，本實施例的氣密通道T可以具有較小的容積，故使用較少量的接合劑G即可完整貼接該第一板1及該第二板2。另一方面，該凸條12可以埋入該接合劑G中，增加了該接合劑G與該第一板1的接觸面積，提升接合的牢固性。

請參照第5圖，其係本發明超薄型散熱板的第三實施例，本實施例的第一板1的中間可以具有一擴增部13。當該第一板1與該第二板2對合時，該擴增部13與該作用部22可以對位並連通，以共同形成該工作腔S，藉此可以增加該工作腔S的體積，並增加可容納的工作流體L的量，進而可以提升散熱效率。

該第一板1可以另具有一擴增溝14形成於該第一對合面11，當該第一板1與該第二板2對合時，該擴增溝14可以與該流道23完全相對位以形成該氣密通道T。若使用表面張力較大的接合劑G，或者不慎加入過 多接合劑G時，該接合劑G表面可能相當凸出該第二對合面21，因此，可以利用該擴增溝14蓋合並包覆該接合劑G，避免該接合劑G受到擠壓而溢流；或者，可以於擴增溝14及該流道23內同時填入該接合劑G再行蓋合，以確保該第一板1與該第二板2均接觸到該接合劑G，提升接合的牢固性。

請參照第6圖，其係本發明超薄型散熱板的第四實施例，在本實施例中，當該第一板1與該第二板2對合時，該擴增溝14與該流道23僅局部相對位以形成該氣密通道T；對合時該接合劑G可以部分接觸該第一對合面11，且部分接觸該第二對合面21，如此，可以大幅增加該接合劑G與該第一板1及該第二板2接觸的面積，提升接合的牢固性。

請參照第7至9圖，其係本發明超薄型散熱板的第五實施例至第七實施例。本發明的超薄型散熱板可以具有數個氣密通道T，以二氣密通道T為例，該第二板2可以具有二流道23、23'，該二流道23、23'之間相間隔而不連接，且其中一流道23位於另一流道23'外圍，以與該第一板1共同形成相間隔且不連接的該二氣密通道T；例如，該二氣密通道T可以由該二流道23、23'與該第一對合面11共同形成(如第7圖所示)、或由該第一板1的二凸條12、12'分別穿入對應的該流道23、23'內所形成(如第8圖所示)、亦或由該二流道23、23'分別與對應的該第一板1的二擴增溝14、14'連通所形成(如第9圖所示)。

據此，於該第一板1及該第二板2之間可以形成數個氣密通道T，且該數個氣密通道T可以具有如同前述之氣密通道T的結構。藉由增加該數個氣密通道T的數量，可以增加該接合劑G的作用範圍，提升該第一板1與該第二板2接合的牢固性，且該數個氣密通道T內的該接合劑G可以由內而外依序形成數個環牆，可以多重確保該工作腔S的密封性。

請參照第10圖，其係本發明超薄型散熱板的第八實施例，本 實施例的第一板1可以具有一擴增溝14，且該擴增溝14連通該二流道23、23'以形成該氣密通道T，如此僅需於其中一流道填入該接合劑G，該接合劑G即可流至其餘二流道中，以減少填充該接合劑G的步驟；在本實施例中，該二流道23、23'可以完全對位於該擴增溝14的範圍中，亦即，該擴增溝14具有較大的寬度，可以方便填充該接合劑G於該擴增溝14中，再藉由壓合使該接合劑G進入該二流道23、23'內。

請參照第11圖，本發明的超薄型散熱板可以具有數個支撐塊3形成於該擴增溝14和/或該流道23內，用以維持該等流道的形狀。此處以該流道23為例，該數個支撐塊3連接該流道23的兩側內壁，且任二相鄰的支撐塊3相間隔，藉此，得以均勻地維持該流道23兩側內壁的間距；該數個支撐塊3較佳不凸出該第二對合面21，以提升該第一板1與該第二板2對合時的緊密度。

綜上所述，本發明的超薄型散熱板，藉由將該接合劑填充至該氣密通道內，以接合該第一板及該第二板。該氣密通道可以限制該接合劑的流動方向，使該接合劑可以均勻地接觸於該第一板與該第二板，避免該接合劑溢流，且可以提升接合時的牢固性；另外，該接合劑可以於該工作腔周緣形成一環牆，以阻隔外界氣體進入該工作腔，使該工作腔內部得以維持負壓狀態，進而可以提升散熱效率及延長該超薄型散熱板的使用壽命。

雖然本發明已利用上述較佳實施例揭示，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者在不脫離本發明之精神和範圍之內，相對上述實施例進行各種更動與修改仍屬本發明所保護之技術範疇，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

1:第一板

11:第一對合面

2:第二板

21:第二對合面

22:作用部

23:流道

24:注入口

Claims (5)

1. 一種超薄型散熱板，包含：一第一板；一第二板，與該第一板對合，至少一氣密通道及一工作腔分別形成於該第一板與該第二板之間，且該氣密通道位於該工作腔外周，該第二板具有一流道，該第一板具有一擴增溝連通該流道，該流道與該擴增溝共同形成該氣密通道，該流道與該擴增溝僅局部相對位；一接合劑，填充於該氣密通道中，該接合劑接觸該第一板與該第二板，以密封該工作腔；一工作流體，填充於該工作腔中；及數個支撐塊，該數個支撐塊不凸出地形成於該流道內，該數個支撐塊連接該流道的兩側內壁，任二相鄰的支撐塊相間隔。
2. 如請求項1之超薄型散熱板，其中，該第一板具有一第一對合面與該第二板的一第二對合面對合，該第二板具有一流道與該第一對合面共同形成該氣密通道。
3. 如請求項2之超薄型散熱板，其中，該第一板具有一凸條穿入該流道內，該凸條未抵接該流道的內壁。
4. 如請求項1之超薄型散熱板，另包含數個支撐塊，該數個支撐塊不凸出地形成於該擴增溝內，該數個支撐塊連接該擴增溝的兩側內壁，任二相鄰的支撐塊相間隔。
5. 如請求項1至4中任一項之超薄型散熱板，其中，該超薄型散熱板的總厚度為0.1~2毫米。

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