TWI720653B - 薄型均溫板 - Google Patents
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Abstract
本發明係關於一種薄型均溫板，包括第一金屬板、第二金屬板及工作流體，第一金屬板形成有毛細結構和支撐結構，支撐結構包括支撐件；第二金屬板對應第一金屬板覆蓋並以擴散結合方式固結，各支撐件的端面分別抵接第二金屬板，並在第一金屬板和第二金屬板的內部形成有容腔；工作流體設置在容腔中。藉此，不僅加工製作容易，且能夠避免各金屬板的變形。
Description
本發明係有關一種散熱技術，尤指一種薄型均溫板。
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，為了有效地解決高發熱量的問題，業界已將具有良好導熱特性的均溫板(Vapor Chamber)，提供給電子元件來進行導熱之使用，但是現有的均溫板不論是導熱和薄型化需求等皆存在著改善的空間。
習知的均溫板，主要包括一上板片、一下板片、一毛細組織和一工作流體，製作時首先將毛細組織佈設在上板片和下板片的內部，其次透過焊接製程將上板片和下板片結合，並在上板片和下板片之間形成有一容腔，繼之，將工作流體填入容腔內，最後再進行除氣封口加工，如此以製作成一均溫板。
然而，習知的均溫板，雖然具有導熱效果，但卻存在以下的問題點，由於是以焊接方式對上板片和下板片的周邊做封合，容易在上板片和下板片的接合面產生應力效應和變形等不良情況。透過毛細組織的佈設和焊接等多道製程，讓均溫板的製作變得相當的繁瑣和不易製作。再者，前述製程和結構所得到的均溫板，其整體高度並無法有效地獲得降低。
有鑑於此，本發明人遂針對上述現有技術的缺失，特潛心研究並配合學理的運用，盡力解決上述之問題點，即成為本發明人改良之目標。
本發明之一目的，在於提供一種薄型均溫板，其不僅加工製作容易，且能夠避免各金屬板的變形。
為了達成上述之目的，本發明係提供一種薄型均溫板，包括一第一金屬板、一第二金屬板及一工作流體，該第一金屬板形成有一毛細結構和一支撐結構，該支撐結構包括複數支撐件；該第二金屬板係對應該第一金屬板覆蓋並以擴散結合方式固結，各該支撐件的端面分別抵接該第二金屬板，並在該第一金屬板和該第二金屬板的內部形成有一容腔；該工作流體係設置在該容腔中。
為了達成上述之目的，本發明係提供一種薄型均溫板製作方法，其方法步驟包括：a)提供一第一金屬板及一第二金屬板；b)以一蝕刻方式在該第一金屬板的表面形成一毛細結構及一支撐結構，該支撐結構包括複數支撐件；c)將該第二金屬板對應該第一金屬板覆蓋，並以一擴散結合方式使該第一金屬板和該第二金屬板固結，各該支撐件的端面分別抵接該第二金屬板，並在該第一金屬板和該第二金屬板的內部形成有一容腔；以及d)將一工作流體填入該容腔中，並且施以除氣和封口加工。
本發明還具有以下功效，結合過程中完全不需要焊劑，所以能夠節省材料的使用成本。第一金屬板和第二金屬板透過擴散結合後，其接合面堅固並且能夠降低接合面的變形和無應力效應。
10、10A:第一金屬板
11:基板
12:毛細結構
121:第一槽溝
122:第二槽溝
13:支撐結構
131:支撐件
14:待結合邊
20、20A、20B:第二金屬板
21:基板
22:毛細結構
221:第一槽溝
222:第二槽溝
23:支撐結構
231:支撐件
24:待結合邊
30:工作流體
a~d:步驟
圖1係本發明之第一金屬板立體外觀圖。
圖2係圖1之局部區域放大圖。
圖3係本發明之第一金屬板俯視圖。
圖4係本發明之第一金屬板和第二金屬板分解圖。
圖5係本發明薄型均溫板組合剖視圖。
圖6係本發明薄型均溫板之另一實施例分解圖。
圖7係本發明薄型均溫板之另一實施例組合剖視圖。
圖8係本發明薄型均溫板之又一實施例組合剖視圖。
圖9係本發明薄型均溫板製作方法流程圖。
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5所示，本發明提供一種薄型均溫板，“薄型”是指結合後的厚度介於0.6mm~2.2mm之間，其中厚度介於1.0mm~2.0mm之間為優選，此薄型均溫板主要包括一第一金屬板10、一第二金屬板20及一工作流體30。
第一金屬板10可為鋁、銅或其合金等材料所製成，其主要包括一基板11，在基板11的一表面以化學或物理蝕刻等方式形成有一毛細結構12，本實施例的毛細結構12為由複數第一槽溝121和複數第二槽溝122所組成，各第一槽溝121和各第二槽溝122是以斜向交錯方式進行配置，並在各第一槽溝121和各第二槽溝122的間隔處形成一支撐結構13，此支撐結構13主要包括複數支撐件131，本實施例的支撐件131大致為一矩形塊體，但不此種形狀為限。
進一步地，在毛細結構12和支撐結構13外部的基板11上形成有一待結合邊14，本實施例的待結合邊14大致呈一矩形狀環框，且待結合邊14的厚度與前述各支撐件131的厚度相等。
第二金屬板20亦可為鋁、銅或其合金等材料所製成，本實施例的第二金屬板20為一平整板片，其是對應於第一金屬板10的一側覆蓋並且以擴散結合(Diffusion Bonding Technology)方式進行固定結合，各支撐件131的頂面分別抵接在第二金屬板20的內表面，並在第一金屬板10和第二金屬板20的內部形成有一容腔，此容腔主要是由各第一槽溝121和各第二槽溝122所組合構成。其中的擴散結合可讓待結合邊14和各支撐件131的端面在沒有第三介質(如：焊料或焊劑)的情況下與第二金屬板20做抵貼結合。
工作流體30可為純水等液體(見於圖5所示)，其是填充注設在容腔中並且形成各第一槽溝121和各第二槽溝122中。
請參閱圖6及圖7所示，本發明之第二金屬板20A除了可如上述實施例外，本實施例的第二金屬板20A主要包括一基板21，在基板21的一表面以化學或物理蝕刻等方式形成有一毛細結構22，本實施例的毛細結構22為由複數第一槽溝221和複數第二槽溝222所組成，各第一槽溝221和各第二槽溝222
是以斜向交錯方式進行配置，並在各第一槽溝221和各第二槽溝222的間隔處形成一支撐結構23，此支撐結構23主要包括複數支撐件231，本實施例的支撐件231大致為一矩形塊體，但不此種形狀為限。在毛細結構22和支撐結構23外部的基板21上形成有一待結合邊24，本實施例的待結合邊24大致呈一矩形狀環框，且待結合邊24的厚度與前述各支撐件231的厚度相等。
其中第一金屬板10和第二金屬板20A透過擴散結合，讓各待結合邊14、24和各支撐件131、231的端面在沒有第三介質的情況下彼此對正抵接結合。
請參閱圖8所示，本實施例的第一金屬板10A亦具有前述實施例的各支撐件131及相關結構。本實施例的第二金屬板20B亦具有前述實施例的毛細結構22、各支撐件231及相關結構，惟毛細結構22的各第一槽溝和各第二槽溝之間採不等間距方式進行配置，從而使一部分的支撐件231的端面與第一金屬板10的各支撐件131抵接，另一部分的支撐件231則形成在各第一槽溝或/和各第二槽溝之間。
請參閱圖9所示，本發明還提供一種薄型均溫板製作方法，其步驟包括：a)提供一第一金屬板10及一第二金屬板20；b)以一蝕刻方式在第一金屬板10的表面形成一毛細結構12及一支撐結構13，支撐結構13包括複數支撐件131；c)將第二金屬板20對應第一金屬板10覆蓋，並以一擴散結合方式使第一金屬板10和第二金屬板20固結，各支撐件131的端面分別抵接第二金屬板20，並在第一金屬板10和第二金屬板20的內部形成有一容腔；以及
d)將一工作流體30填入容腔中，並且施以除氣和封口加工。
綜上所述，本發明薄型均溫板及其製作方法，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:第一金屬板
11:基板
12:毛細結構
121:第一槽溝
122:第二槽溝
13:支撐結構
131:支撐件
14:待結合邊
20:第二金屬板
Claims (10)
- 一種薄型均溫板，包括：一第一金屬板，包括一基板，在該基板設有一毛細結構和一支撐結構，該毛細結構包括複數第一槽溝和複數第二槽溝，該支撐結構包括複數支撐件，在該毛細結構和該支撐結構外部形成有一待結合邊，該待結合邊為一矩形狀環框，各該第一槽溝和各該第二槽溝係傾斜於該待結合邊的框條設置，且各該第一槽溝和各該第二槽溝係以交錯方式進行配置；一第二金屬板，對應該第一金屬板覆蓋並以擴散結合方式固結，各該支撐件的端面分別抵接該第二金屬板，並在該第一金屬板和該第二金屬板的內部形成有一容腔；以及一工作流體，設置在該容腔中。
- 如請求項1所述之薄型均溫板，其中各該支撐件係分別形成在各該第一槽溝和各該第二槽溝的間隔處。
- 如請求項1所述之薄型均溫板，其中該待結合邊的厚度與各該支撐件的厚度相等。
- 如請求項1所述之薄型均溫板，其中該第二金屬板為一平整板片。
- 如請求項1所述之薄型均溫板，其中該第二金屬板包括一基板，該基板表面形成有一毛細結構和一支撐結構，該第二金屬板的該支撐結構包括複數支撐件。
- 如請求項5所述之薄型均溫板，其中該第二金屬板的該毛細結構和各該支撐件係分別對正於該第一金屬板的該毛細結構和各該支撐件配設。
- 如請求項5所述之薄型均溫板，其中該第二金屬板的部分該毛細結構和各該支撐件係分別與該第一金屬板的部分該毛細結構和各該支撐件錯位配設。
- 如請求項5所述之薄型均溫板，其中該第二金屬板的該毛細結構包括複數第一槽溝和複數第二槽溝，在該毛細結構和該支撐結構外部形成有一待結合邊，該待結合邊為一矩形狀環框，各該第一槽溝和各該第二槽溝係傾斜於該待結合邊的框條設置，且各該第一槽溝和各該第二槽溝係以交錯方式進行配置。
- 如請求項8所述之薄型均溫板，其中該第二金屬板的各該支撐件係分別形成在各該第一槽溝和各該第二槽溝的間隔處。
- 如請求項8所述之薄型均溫板，其中該第二金屬板的該待結合邊的厚度與各該支撐件的厚度相等。
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