TWI829381B - 散熱裝置及其製造方法 - Google Patents
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Abstract
一種散熱裝置包含一導熱基座及至少一熱管。導熱基座具有一吸熱面、一散熱面及至少一容置槽。散熱面背對吸熱面，且至少一容置槽貫穿吸熱面及散熱面。至少一熱管位於至少一容置槽，且至少一熱管具有裸露於外的一第一表面及一第二表面。第二表面背對第一表面，且第一表面與散熱面共平面並直接相連而共同構成同一平面。
Description
本發明係關於一種散熱裝置及其製造方法，特別是一種具熱管的散熱裝置及其製造方法。
近年來隨著資訊、通信及光電產業的快速發展，電子產品逐漸走向高階化及輕薄化，在高速度、高頻率及小型化之需求下，電子元件的發熱密度越來越高，因此散熱效率已經成為決定電子產品穩定性的重要因素。一般來說，會在和散熱鰭片熱接觸的基座上加設熱管，以透過熱管一併和散熱鰭片熱接觸來提升熱量傳導至散熱鰭片的效率。
然而，由於熱管及散熱鰭片與散熱鰭片接觸之表面存在不平整的問題，故熱管、散熱鰭片與散熱鰭片所構成之散熱裝置之散熱效率仍難以有效提升。
本發明在於提供一種散熱裝置及其製造方法，藉以提升散熱裝置的散熱效率。
本發明之一實施例所揭露之散熱裝置包含一導熱基座及至少一熱管。導熱基座具有一吸熱面、一散熱面及至少一容置槽。散熱面背對吸熱面，且至少一容置槽貫穿吸熱面及散熱面。至少一熱管位於至少一容置槽，且至少一熱管具有裸露於外的一第一表面及一第二表面。第二表面背對第一表面，且第一表面與散熱面共平面並直接相連而共同構成同一平面。
本發明之另一實施例所揭露之散熱裝置的製造方法包含下列步驟。將至少一熱管置於一導熱基座的至少一容置槽。透過一第一機械加工程序擠壓至少一熱管，以令至少一熱管之一第一表面與導熱基座之一散熱面齊平。透過一第二機械加工程序研磨導熱基座之散熱面與至少一熱管之第一表面，以令至少一熱管之第一表面與導熱基座之散熱面共平面並直接相連而共同構成同一平面。
根據上述實施例之散熱裝置及其製造方法，除了透過第一機械加工程序擠壓至少一熱管，以令至少一熱管之第一表面與導熱基座之散熱面齊平外，更透過第二機械加工程序研磨導熱基座之散熱面與至少一熱管之第一表面，以令至少一熱管之第一表面與導熱基座之散熱面共平面並直接相連而共同構成同一平面。如此一來，第一表面與導熱基座之散熱面在厚度方向上的距離會小於0.05毫米，以提升熱管之第一表面與導熱基座之散熱面的平整度，並進一步提升導熱基座及熱管與散熱器之間的傳熱效率以及散熱裝置的散熱效率。
以上關於本發明內容的說明及以下實施方式的說明係用以示範與解釋本發明的原理，並且提供本發明的專利申請範圍更進一步的解釋。
請參閱圖1至圖3。圖1為根據本發明第一實施例所述之散熱裝置10的立體示意圖。圖2為圖1之分解示意圖。圖3為圖1之剖面示意圖。
本實施例之散熱裝置10包含一導熱基座100及多個熱管200。導熱基座100的材質例如為鋁，並具有一吸熱面110、一散熱面120及多個容置槽130。吸熱面110用以熱接觸或熱耦合於熱源20。熱源20例如為中央處理器或影像處理晶片。散熱面120背對吸熱面110，且這些容置槽130貫穿吸熱面110及散熱面120。
這些熱管200之截面例如呈方形。這些熱管200分別位於這些容置槽130，且這些熱管200具有裸露於外的一第一表面210及一第二表面220。第二表面220背對第一表面210。第二表面220用以熱接觸或熱耦合於熱源20。第一表面210與散熱面120共平面並直接相連而共同構成同一平面，以及第二表面220與吸熱面110共平面並直接相連而共同構成同一平面。定義一厚度方向T平行於第一表面210之法線方向N，且所謂之共平面係指第一表面210與散熱面120在厚度方向T上的距離小於0.05毫米。此外，這些熱管200內具有毛細結構230，以提升熱管200的熱傳導效率。
在本實施例中，散熱裝置10還可以包含一散熱器300。散熱器300例如為散熱鰭片並疊設於導熱基座100之散熱面120與至少部分熱管200之第一表面210。
在本實施例中，容置槽130與熱管200的數量為多個，但並不以此為限。在其他實施例中，容置槽與熱管的數量也可以為單個。
在本實施例中，第一表面210與散熱面120共平面並直接相連而共同構成同一平面，以及第二表面220與吸熱面110共平面並直接相連而共同構成同一平面，但並不以此為限。在其他實施例中，亦可僅第一表面與散熱面共平面並直接相連而共同構成同一平面，而第二表面與吸熱面不用共同構成同一平面。
接著，請參閱圖4至圖7。圖4為圖1之導熱基座100與熱管200之製造方法的流程示意圖。圖5至圖7為圖1之導熱基座100與熱管200的製造流程圖。
如圖4與圖5所示，將至少一熱管200’置於一導熱基座100’的至少一容置槽130。詳細來說，熱管200’的形狀例如呈圓柱狀，以及與熱管200’內的毛細結構230’例如呈圓環狀。位於導熱基座100’之容置槽130之熱管200’有部分凸出於導熱基座100’之散熱面120。接著，如圖4與圖6所示，透過一第一機械加工程序擠壓至少一熱管200’，以令至少一熱管200”之一第一表面210與導熱基座100’之一散熱面120齊平。詳細來說，第一機械加工程序例如為沖壓程序，並透過沖壓模具30、40將呈圓柱狀之熱管200’擠壓成呈方柱狀之熱管200”，以及將呈圓環狀之毛細結構230’擠壓成呈方環狀之毛細結構230”。不過，第一機械加工程序並不限於沖壓程序，亦可為滾壓、擠壓或鍛造程序。接著，如圖4與圖7所示，透過一第二機械加工程序研磨導熱基座100’之散熱面120與至少一熱管200”之第一表面210，以令至少一熱管200之第一表面210與導熱基座100之散熱面120共平面並直接相連而共同構成同一平面。詳細來說，第二機械加工程序例如為切削程序或研磨程序，於切削過程或研磨過程中，熱管200”之第一表面210與導熱基座100’之散熱面120至少被切削刀具或研磨刀具去除部分材料。
在本實施例中，第二機械加工程序之切削深度或研磨深度大於等於0.05毫米，以及小於等於0.2毫米。此外，熱管200之第一表面210與散熱面120在厚度方向T上的距離小於0.05毫米，以及熱管200之第二表面220與吸熱面110在厚度方向T上的距離小於0.05毫米。
接著，再如圖3所示，將散熱器300疊設於導熱基座100之散熱面120與熱管200之第一表面210。
由於僅透過第一機械加工程序擠壓至少一熱管200，頂多讓至少一熱管200之第一表面210與導熱基座100之散熱面120齊平。也就是說，熱管200之第一表面210與導熱基座100之散熱面120在厚度方向T上的距離會大於等於0.05毫米而導致至少一熱管200之第一表面210與導熱基座100之散熱面120的平整度不足。因此，本實施例更透過第二機械加工程序研磨導熱基座100之散熱面120與至少一熱管200之第一表面210，以令第一表面210與導熱基座100之散熱面120在厚度方向T上的距離會小於0.05毫米。如此一來，就能夠提升熱管200之第一表面210與導熱基座100之散熱面120的平整度，而進一步提升導熱基座100及熱管200與散熱器300之間的傳熱效率以及散熱裝置10的散熱效率。
此外，同理，能夠提升熱管200之第二表面220與導熱基座100之吸熱面110的平整度，而進一步提升導熱基座100及熱管200與熱源20之間的傳熱效率以及散熱裝置10的散熱效率。
在本實施例中，透過第一機械加工程序一次性地令至少一熱管200之一第一表面210與導熱基座100之一散熱面120齊平以及令至少一熱管200之一第二表面220與導熱基座100之一吸熱面110齊平，但並不以此為限。在其他實施例中，也可以透過第一機械加工程序先令至少一熱管之一第一表面與導熱基座之一散熱面齊平，再令至少一熱管之一第二表面與導熱基座之一吸熱面齊平。或是，透過第一機械加工程序僅令至少一熱管之一第一表面與導熱基座之一散熱面齊平。
同理，在本實施例中，透過第二機械加工程序一次性地令至少一熱管200之第一表面210與導熱基座100之散熱面120共平面並直接相連而共同構成同一平面以及至少一熱管200之第二表面220與導熱基座100之吸熱面110共平面並直接相連而共同構成同一平面，但並不以此為限。在其他實施例中，也可以透過第二機械加工程序，先令至少一熱管之第一表面與導熱基座之散熱面共平面並直接相連而共同構成同一平面，再令至少一熱管之第二表面與導熱基座之吸熱面共平面並直接相連而共同構成同一平面。或是，透過第二機械加工程序僅令至少一熱管之第一表面與導熱基座之散熱面共平面並直接相連而共同構成同一平面。
請參閱圖8至圖10，圖8為根據本發明第二實施例所述之散熱裝置10A的立體示意圖。圖9為圖8之分解示意圖。圖10為圖8之剖面示意圖。本實施例之散熱裝置10A包含一導熱基座100及多個熱管200。導熱基座100的材質例如為鋁，並具有一吸熱面110、一散熱面120及多個容置槽130。吸熱面110用以熱接觸或熱耦合於熱源20。熱源20例如為中央處理器或影像處理晶片。散熱面120背對吸熱面110，且這些容置槽130貫穿吸熱面110及散熱面120。
這些熱管200之截面例如呈方形。這些熱管200分別位於這些容置槽130，且這些熱管200具有裸露於外的一第一表面210及一第二表面220。第二表面220背對第一表面210。第二表面220用以熱接觸或熱耦合於熱源20。第一表面210與散熱面120共平面並直接相連而共同構成同一平面，以及第二表面220與吸熱面110共平面並直接相連而共同構成同一平面。所謂之共平面係指第一表面210與散熱面120在厚度方向T上的距離小於0.05毫米。此外，這些熱管200內具有毛細結構230，以提升熱管200的熱傳導效率。
在本實施例中，散熱裝置10A還可以包含一導熱層400及一散熱器300，導熱層400的材質例如為鋁，並疊設於導熱基座100之散熱面120。散熱器300例如為散熱鰭片並疊設於導熱層400。導熱層400之導熱係數大於導熱基座100之導熱係數。
在本實施例中，容置槽130與熱管200的數量為多個，但並不以此為限。在其他實施例中，容置槽與熱管的數量也可以為單個。
根據上述實施例之散熱裝置及其製造方法，除了透過第一機械加工程序擠壓至少一熱管，以令至少一熱管之第一表面與導熱基座之散熱面齊平外，更透過第二機械加工程序研磨導熱基座之散熱面與至少一熱管之第一表面，以令至少一熱管之第一表面與導熱基座之散熱面共平面並直接相連而共同構成同一平面。如此一來，第一表面與導熱基座之散熱面在厚度方向上的距離會小於0.05毫米，以提升熱管之第一表面與導熱基座之散熱面的平整度，並進一步提升導熱基座及熱管與散熱器之間的傳熱效率以及散熱裝置的散熱效率。此外，同理，亦能夠提升熱管之第二表面與導熱基座之吸熱面的平整度，而進一步提升導熱基座及熱管與熱源之間的傳熱效率以及散熱裝置的散熱效率。
雖然本發明以前述之諸項實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習相像技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，因此本發明之專利保護範圍須視本說明書所附之申請專利範圍所界定者為準。
10、10A:散熱裝置
20:熱源
30、40:沖壓模具
100、100’ :導熱基座
110:吸熱面
120:散熱面
130:容置槽
200、200’、200” :熱管
210:第一表面
220:第二表面
230、230’、230”:毛細結構
300:散熱器
400:導熱層
T:厚度方向
N:法線方向
S100~S300:步驟
圖1為根據本發明第一實施例所述之散熱裝置的立體示意圖。
圖2為圖1之分解示意圖。
圖3為圖1之剖面示意圖。
圖4為圖1之導熱基座與熱管之製造方法的流程示意圖。
圖5至圖7為圖1之導熱基座與熱管的製造流程圖。
圖8為根據本發明第二實施例所述之散熱裝置的立體示意圖。
圖9為圖8之分解示意圖。
圖10為圖8之剖面示意圖。
10:散熱裝置
20:熱源
100:導熱基座
110:吸熱面
120:散熱面
200:熱管
210:第一表面
220:第二表面
230:毛細結構
300:散熱器
T:厚度方向
Claims (5)
- 一種散熱裝置，包含：一導熱基座，具有一吸熱面、一散熱面及至少一容置槽，該散熱面背對該吸熱面，且該至少一容置槽貫穿該吸熱面及該散熱面；以及至少一熱管，位於該至少一容置槽，且該至少一熱管具有裸露於外的一第一表面及一第二表面，該第二表面背對該第一表面，且該第一表面與該散熱面共平面並直接相連而共同構成同一平面。
- 如請求項1所述之散熱裝置，其中該第二表面與該吸熱面共平面並直接相連而共同構成同一平面。
- 如請求項1所述之散熱裝置，更包含一散熱器，該散熱器疊設於該導熱基座之該散熱面。
- 如請求項1所述之散熱裝置，更包含一導熱層及一散熱器，該導熱層疊設於該導熱基座之該散熱面，該散熱器疊設於該導熱層，且該導熱層之導熱係數大於該導熱基座之導熱係數。
- 如請求項3或4所述之散熱裝置，其中該散熱器為散熱鰭片。
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| US20170072379A1 (en) * | 2014-08-29 | 2017-03-16 | Ihi Corporation | Reactor |
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