TWI830967B - 均熱板結構及其製作方法 - Google Patents
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Abstract
一種均熱板結構,包括一導熱殼體、一毛細結構層以及一工作流體。導熱殼體包括一第一導熱部以及一第二導熱部。第一導熱部具有至少一第一凹槽。第二導熱部與第一凹槽定義出至少一密閉腔室,其中密閉腔室的壓力低於一標準大氣壓。毛細結構層覆蓋密閉腔室的內壁。工作流體填充在密閉腔室中。
Description
本發明是有關於一種導熱結構及其製作方法,且特別是有關於一種均熱板結構及其製作方法。
目前的均熱板(vapor chamber)大都用在電子系統的外緣且介於電子元件或電路板與散熱片之間。由於均熱板的尺寸厚度大都在1毫米以上,因此很難置放在例如是手機殼體內,進而限縮的均熱板的應用範圍。此外,由於均熱板的結構外層採用高分子材料,其中高分子材料與金屬銅的散熱係數相差兩階(order),而均熱板內的導熱材料層的結構複雜且製作成本高。因此,如何有效地降低均熱板的厚度,且能有效地降低製作成本並能簡化製程步驟,已成為亟待解決的問題之一。
本發明提供一種均熱板結構,其具有厚度較薄的優勢。
本發明還提供一種均熱板結構的製作方法,用以製作上述的均熱板結構,具有製作簡單、厚度薄及成本低等優勢。
本發明的均熱板結構,其包括一導熱殼體、一毛細結構層以及一工作流體。導熱殼體包括一第一導熱部以及一第二導熱部。第一導熱部具有至少一第一凹槽。第二導熱部與第一凹槽定義出至少一密閉腔室,其中密閉腔室的壓力低於一標準大氣壓。毛細結構層覆蓋密閉腔室的內壁。工作流體填充在密閉腔室中。
在本發明的一實施例中,上述毛細結構層包括一第一毛細結構部以及一第二毛細結構部。第一毛細結構部至少覆蓋第一凹槽的內壁,而第二毛細結構部配置於第二導熱部上。
在本發明的一實施例中,上述第一導熱部與第二導熱部為一體成形的一導熱材料片。導熱殼體是由導熱材料片對摺後密封而成。
在本發明的一實施例中,上述第二導熱部具有至少一第二凹槽,第二毛細結構部至少覆蓋第二凹槽的內壁。導熱材料片、第一凹槽與第二凹槽之間定義出密閉腔室。第一凹槽的延伸方向不同於第二凹槽的延伸方向。
在本發明的一實施例中,上述導熱殼體是由一第一導熱部與一第二導熱部重疊設置後密封而成。第一導熱部與第二導熱部分別為一第一導熱材料片與一第二導熱材料片。
在本發明的一實施例中,上述第二導熱材料片具有至少一第二凹槽,第二毛細結構部至少覆蓋第二凹槽的內壁。第一導熱材料片、第二導熱材料片、第一凹槽與第二凹槽之間定義出密閉腔室。
在本發明的一實施例中,上述毛細結構層為多孔隙結構層或導熱殼體的一表面微結構層。
在本發明的一實施例中,上述導熱殼體的材質包括陶瓷或金屬及合金的堆疊材料。
在本發明的一實施例中,上述工作流體包括水。
在本發明的一實施例中,上述毛細結構層的厚度小於等於導熱殼體的厚度的一半。
本發明的均熱板結構的製作方法,其包括以下步驟。提供一導熱材料片。導熱材料片具有一配置區以及環繞配置區的一周邊區。形成至少一凹槽於導熱材料片的配置區。形成一毛細結構層於導熱材料片的配置區。毛細結構層覆蓋導熱材料片及凹槽的內壁。對摺導熱材料片,且密封導熱材料片的周邊區,而形成至少一腔室,其中毛細結構層位於腔室內。對腔室進行一抽真空程序,並提供一工作流體於腔室內。完全密封腔室,以形成至少一密閉腔室,且使工作流體填充在密閉腔室中。
在本發明的一實施例中,上述導熱材料片具有彼此相對的一第一襟翼以及一第二襟翼,且配置區連接第一襟翼與第二襟翼。 從第一襟翼與第二襟翼之間對腔室進行抽真空程序,且從第一襟翼與第二襟翼之間提供工作流體於腔室內。密封第一襟翼與第二襟翼之間,以完全密封腔室。
在本發明的一實施例中,上述形成毛細結構層的方法包括對導熱材料片進行一蝕刻程序或一電鍍程序或一印刷程序或一雷射程序或一燒結程序,而於導熱材料片的一表面上形成毛細結構層。
在本發明的一實施例中,上述毛細結構層是由多孔介質製成,且多孔介質的孔徑界於5微米至50微米之間。
在本發明的一實施例中,上述完全密封腔室的方法包括一機械夾緊程序或一焊接程序或一軟焊程序或一黏著程序。
本發明的均熱板結構的製作方法,其包括以下步驟。提供一第一導熱材料片與一第二導熱材料片。第一導熱材料片具有一第一配置區以及環繞第一配置區的一第一周邊區。第二導熱材料片具有一第二配置區以及環繞第二配置區的一第二周邊區。形成至少一第一凹槽於第一導熱材料片的第一配置區。形成一第一毛細結構部於第一凹槽的內壁。形成一第二毛細結構部於第二導熱材料片的第二配置區。將第二導熱材料片重疊於第一導熱材料片上,且密封第一導熱材料片的第一周邊區及第二導熱材料片的第二周邊區,而形成至少一腔室。第一毛細結構部及第二毛細結構部定義出一毛細結構層且位於腔室內。對腔室進行一抽真空程序,並提供一工作流體於腔室內。完全密封腔室,以形成至少一密閉腔室,且使工作流體填充在密閉腔室中。
在本發明的一實施例中,上述第一導熱材料片具有一第一襟翼,而第二導熱材料片具有一第二襟翼。將第二導熱材料片重疊在第一導熱材料片上時,第二襟翼重疊於第一襟翼。從第一襟翼與第二襟翼之間對腔室進行抽真空程序,且從第一襟翼與第二襟翼之間提供工作流體於腔室內。密封第一襟翼與第二襟翼之間,以完全密封腔室。
在本發明的一實施例中,上述形成第一毛細結構部與第二毛細結構部的方法包括分別對第一導熱材料片及第二導熱材料片進行一蝕刻程序或一電鍍程序或一印刷程序或一雷射程序或一燒結程序,而於第一導熱材料片的一第一表面上形成第一毛細結構部,且於第二導熱材料片的一第二表面上形成第二毛細結構部。
在本發明的一實施例中,上述完全密封腔室的方法包括一機械夾緊程序或一焊接程序或一軟焊程序或一黏著程序。
在本發明的一實施例中,上述形成第二毛細結構部於第二導熱材料片的第二配置區之前,形成至少一第二凹槽於第二導熱材料片的第二配置區。
基於上述,在本發明的均熱板結構的製作方法中,毛細結構層覆蓋導熱材料片及凹槽的內壁,且以對摺導熱材料片並密封導熱材料片的周邊區,而形成腔室。接著,對腔室進行抽真空程序,且提供工作流體於腔室內。之後,完全密封腔室,而使工作流體填充在密閉腔室中。因此,透過導熱材料片來製作本發明的均熱板結構的導熱殼體,可使得本發明的均熱板結構可具有較薄的厚度。此外,本發明的均熱板結構的製作也較為簡單且成本較低。
為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂,下文特舉實施例,並配合所附圖式作詳細說明如下。
圖1A至圖1D是依照本發明的一實施例的一種均熱板結構的製作方法的剖面示意圖。圖2A至圖2C是圖1A至圖1D的均熱板結構的製作方法的局部步驟的俯視示意圖。關於本實施例的均熱板結構的製作方法,首先,請先同時參考圖1A與圖2A,提供一第一導熱材料片110a,其中第一導熱材料片110a具有一第一配置區111以及環繞第一配置區111的一第一周邊區113。再者,本實施例的第一導熱材料片110具有一第一襟翼115。此處,第一導熱材料片110a的材質例如是陶瓷或金屬及合金的堆疊材料。若第一導熱材料片110a的材質為金屬及合金的堆疊材料,則例如是純銅及銅/鎳/矽合金,其中銅/鎳/矽合金的厚度大於純銅的厚度,可增加整體的結構強度。
接著,請再同時參考圖1A與圖2A,形成至少一第一凹槽(示意地繪示二個第一凹槽112a)於第一導熱材料片110a的第一配置區111。此處,形成第一凹槽112a的方式例如是蝕刻方式、雷射鑽孔或機械鑽孔,但此不以此為限。特別是,第一凹槽112a設置的目的在於可以提供後續位在毛細結構層130a(請參考圖1C)內的液態之工作流體F(請參考圖1D)在蒸氣化後且於冷凝前的擴散移動空間。
之後,請再同時參考圖1A與圖2A,形成一第一毛細結構132a於第一凹槽112的內壁,其中第一毛細結構部132a的厚度小於等於第一導熱材料片110a的厚度的一半。此處,形成第一毛細結構部132a的方法例如是對第一導熱材料片110a進行一蝕刻程序或一電鍍程序或一印刷程序或一雷射程序或一燒結程序,而於第一導熱材料片110a的一第一表面S1上形成第一毛細結構部132a。於其他實施例中,毛細結構部亦可是由多孔介質製成,其中多孔介質的孔徑界於5微米至50微米之間,此仍屬於本發明所欲保護的範圍。
接著,請同時參考圖1B與圖2B,提供一第二導熱材料片120a,其中第二導熱材料片120a具有一第二配置區121以及環繞第二配置區121的一第二周邊區123。再者,第二導熱材料片120a具有一第二襟翼125。此處,第一導熱材料片110a與第二導熱材料片120a的尺寸完全相同,且第二導熱材料片120a的材質與第一導熱材料片110a的材質也相同。
接著,請再同時參考圖1B與圖2B,形成一第二毛細結構部134於第二導熱材料片120a的第二配置區121上,其中第二毛細結構部134的厚度小於等於第二導熱材料片120a的厚度的一半。此處,形成第二毛細結構部134的方法例如是對第二導熱材料片120a進行一蝕刻程序或一電鍍程序或一印刷程序或一雷射程序或一燒結程序,而於第二導熱材料片120a的一第二表面S2上形成第二毛細結構部134a。於其他實施例中,毛細結構部亦可是由多孔介質製成,其中多孔介質的孔徑界於5微米至50微米之間,此仍屬於本發明所欲保護的範圍。
之後,請同時參考圖1C與圖2C,將第二導熱材料片120a重疊於第一導熱材料片110a上,使第二襟翼125重疊於第一襟翼115。並且,密封第一導熱材料片110a的第一周邊區113及第二導熱材料片120a的第二周邊區123,而形成至少一腔室(示意地繪示二個腔室C)。此時,腔室C的內壁覆蓋有第一毛細結構部132a及第二毛細結構部134,且第一毛細結構部132a與第二毛細結構部134可定義出一毛細結構層130a。此處,密封第一周邊區113及第二周邊區123的方法例如是一機械夾緊程序或一焊接程序或一軟焊程序或一黏著程序。
緊接著,請同時參考圖1C、圖1D與圖2C,對腔室進C行一抽真空程序,並提供一工作流體F於腔室C內。更具體來說,從第一襟翼115與第二襟翼125之間對腔室C進行抽真空程序,且從第一襟翼115與第二襟翼125之間提供工作流體F於腔室C內。完全密封腔室C,以形成至少一密閉腔室S,且使工作流體F填充在密閉腔室S中。須說明的是,工作流體F不可填滿密閉腔室S,因為當工作流體F蒸發後蒸氣將無其他空間可以移動。在均熱板結構100a未受熱時,工作流體F是存在於毛細結構層130a內,均熱板結構100a受熱後,工作流體F變成蒸氣就會進入密閉腔室S,當蒸氣冷凝後工作流體F又回到毛細結構層130a內。此處,是密封第一襟翼115與第二襟翼125之間,以完全密封腔室C,其中完全密封腔室C的方法例如是一機械夾緊程序或一焊接程序或一軟焊程序或一黏著程序,而工作流體F例如是水。至此,已完成均熱板結構100a的製作。
在結構上,請再參考圖1D,本實施例的均熱板結構100a包括導熱殼體、毛細結構層130a以及工作流體F。導熱殼體由第一導熱部與第二導熱部重疊設置後密封而成,其中第一導熱部與第二導熱部分別為第一導熱材料片110a與第二導熱材料片120a。也就是說,本實施例的導熱殼體是由第一導熱材料片110a與第二導材料片120a重疊設置後密封而成。第一導熱材料片110a具有第一凹槽112a。第二導熱材料片120a與第一凹槽112a定義出密閉腔室S,其中密閉腔室S的壓力低於一標準大氣壓,因此工作流體F(例如是水)於此的沸騰溫度約為60℃。此處,導熱殼體的材質包括陶瓷或金屬及合金的堆疊材料。毛細結構層130a覆蓋密閉腔室S的內壁,其中毛細結構層130a包括第一毛細結構部132a以及第二毛細結構部134,以透過毛細現象來輸送工作流體F。第一毛細結構部132a至少覆蓋第一凹槽112a的內壁,而第二毛細結構部134配置於第二導熱材料片120a上。此處,毛細結構層130a的厚度小於等於導熱殼體的厚度的一半。工作流體F填充在密閉腔室S中,其中工作流體F例如是水。較佳地,本實施例的均熱板結構100a的整體厚度小於300微米,較佳地,小於等於0.25毫米。
簡言之,本實施例的均熱板結構100a的導熱殼體是由第一導熱材料片110a與第二導材料片120a重疊設置後密封而成。因此,本實施例的均熱板結構100a可具有較薄的厚度。此外,本實施例的均熱板結構100a的製作也較為簡單且成本較低。
在此必須說明的是,下述實施例沿用前述實施例的元件標號與部分內容,其中採用相同的標號來表示相同或近似的元件,並且省略了相同技術內容的說明。關於省略部分的說明可參考前述實施例,下述實施例不再重複贅述。
圖3A及圖3B分別是本發明的另一實施例的一種均熱板結構的局部步驟的俯視示意圖及剖面示意圖。請先同時參考圖2A、圖3A以及圖3B,本實施例的均熱板結構100b與上述的均熱板結構100a(請參考圖2C)的相似,兩者的差異在於:本實施例的第一導熱材料片110b僅具有一個第一凹槽112b,其中第一凹槽112b中分佈有多個柱狀體117,且每一柱狀體117的頂面118沒有設置第一毛細結構部132b。詳細來說,請再同時參考圖3A與圖3B,在本實施例中,毛細結構層130b的第一毛細結構部132b覆蓋第一配置區111及第一凹槽112b的內壁,且暴露出每一柱狀體117的頂面118。此處,柱狀體117與第一導熱材料片110b可為一體成形的結構。柱狀體117設置的目的在於可避免第二導熱材料片120a在與第一導熱材料片110b做密封、抽真空的製程時塌陷。當第二導熱材料片120a重疊在第一導熱材料片110b上時,第二毛細結構部134重疊於第一毛細結構部132b且覆蓋每一柱狀體117的頂面118。之後,接續密封、抽真空、提供工作流體F(請參考圖1D)及完全密封等程序,即可完成均熱板結構100b的製作。於另一未繪示的實施例中,第一毛細結構部亦可配置於每一柱狀體的頂面,此仍屬於本發明所欲保護的範圍。
圖4是本發明的另一實施例的一種均熱板結構的俯視示意圖。請先同時參考圖2C以及圖4,本實施例的均熱板結構100c與上述的均熱板結構100a的相似,兩者的差異在於:本實施例的第一導熱材料片110c具有多個第一凹槽112c1、112c2、112c3,其中第一凹槽112c1的形狀為正方形,第一凹槽112c2的形狀為圓形,第一凹槽112c3的形狀為長方形。也就是說,第一凹槽112c1、112c2、112c3分別具有不同的形狀,可依據實際應用時的熱源配置做不同的形狀變化。
圖5A至圖5B是本發明的另一實施例的一種均熱板結構的局部步驟的剖面示意圖。圖6A至圖6B是圖5A及圖5B的均熱板結構的俯視示意圖。請先同時參考圖2B以及圖6A,本實施例的均熱板結構100d(請參考圖5B)與上述的均熱板結構100a(請參考圖1D)的相似,兩者的差異在於:在形成第二毛細結構層134d於第二導熱材料片120b的第二配置區121之前,形成至少一第二凹槽(示意地繪示圖6A三個第二凹槽122b)於第二導熱材料片120b的第二配置區121。
詳細來說,請同時參考圖5A、圖5B、圖6A以及圖6B,在本實施例中,第二導熱材料片120b具有第二凹槽122b,其中第二毛細結構部134d覆蓋第二凹槽122b的內壁且延伸覆蓋第二配置區121。接著,將第二導熱材料片120b重疊於第一導熱材料片110a上,使第二襟翼125重疊於第一襟翼115。之後,接續密封、抽真空、提供工作流體F(請參考圖1D)及完全密封等程序,即可完成均熱板結構100d的製作。此處,第一導熱材料片110a、第二導熱材料片120b、第一凹槽112a與第二凹槽112b之間可定義出密閉腔室S。
圖7A至圖7C是本發明的另一實施例的一種均熱板結構的局部步驟的示意圖。為了方便說起見,圖7C是沿圖7B的線A-A的剖面示意圖。本實施例的均熱板結構100e(請參考圖7C)的製作方法與上述的均熱板結構100a(請參考圖1D)的製作方法相似,兩者的差異在於:請先參考圖7A,提供一導熱材料片110e。導熱材料片110e具有一配置區111e以及環繞配置區111e的一周邊區113e。詳細來說,本實施例的導熱材料片110e還具有彼此相對的一第一襟翼115e1與一第二襟翼115e2,其中配置區111連接第一襟翼115e1與第二襟翼115e2。此處,導熱材料片110e的材質例如是陶瓷或金屬及合金的堆疊材料。若第一導熱材料片110e的材質為金屬及合金的堆疊材料,則例如是純銅及銅/鎳/矽合金,其中銅/鎳/矽合金的厚度大於純銅的厚度,可增加整體的結構強度。
接著,請再參考圖7A,形成至少一凹槽(示意地繪示多個凹槽112e1、112e2)於導熱材料片110e的配置區111e。詳細來說,導熱材料片110e包括一第一導熱部116以及一第二導熱部119。凹槽112e1形成在第一導熱部116,而凹槽112e2形成在第二導熱部119,其中凹槽112e1的延伸方向垂直於凹槽112e2的延伸方向。
緊接著,請再參考圖7A,形成一毛細結構層130e於導熱材料片110e的配置區,其中毛細結構層130e覆蓋導熱材料片110e的配置區111e及凹槽112e1、112e2的內壁,且毛細結構層130e的厚度小於等於導熱材料片110e的厚度的一半。此處,形成毛細結構層130e的方法例如是對導熱材料片110e進行一蝕刻程序或一電鍍程序或一印刷程序或一雷射程序或一燒結程序,而於導熱材料片110e的表面上形成毛細結構層130e。於其他實施例中,毛細結構層亦可是由多孔介質製成,其中多孔介質的孔徑界於5微米至50微米之間,此仍屬於本發明所欲保護的範圍。
接著,請同時參考圖7A與圖7B,沿著折線L對摺導熱材料片110e,使第一導熱部116以及第二導熱部119完全對齊,而第一襟翼115e1完全重疊於第二襟翼115e2。緊接著,密封導熱材料片110e的周邊區113e,而形成至少一腔室C’,其中毛細結構層130e位於腔室C’內,且僅在第一襟翼115e1與第二襟翼115e2垂疊處及配置區111的部分未密封。此處,密封導熱材料片110e的周邊區113e可包括機械夾緊程序或一焊接程序或一軟焊程序或一黏著程序。
之後,請同時參考圖7B與圖7C,對腔室C’進行一抽真空程序,並提供工作流體F於腔室C’內。更具體來說,是從第一襟翼115e1與第二襟翼115e2之間對腔室C’進行抽真空程序,且從第一襟翼115e1與第二襟翼115e2之間提供工作流體F於腔室C’內。最後,完全密封腔室C’,以形成一密閉腔室S’,且使工作流體F填充在密閉腔室S’中。須說明的是,工作流體F不可填滿密閉腔室S’,因為當工作流體F蒸發後蒸氣將無其他空間可以移動。在均熱板結構100e未受熱時,工作流體F是存在於毛細結構曾130e內,均熱板結構100e受熱後,工作流體F變成蒸氣就會進入密閉腔室S’,當蒸氣冷凝後工作流體F又回到毛細結構層130e內。此處,是密封第一襟翼115e1及第二襟翼115e2之間來完全密封腔室C’,而形成密閉腔室S’。此處,完全密封腔室C’的方法例如是一機械夾緊程序或一焊接程序或一軟焊程序或一黏著程序,而工作流體F例如是水。至此,已完成均熱板結構100e的製作方法。
在本實施例的均熱板結構100e的製作方法中,以對摺導熱材料片110e使毛細結構層130e夾設於導熱材料片110e的第一導熱部116以及第二導熱部119之間。接著,密封導熱材料片110e的周邊區113e,而形成腔室C’,並對腔室C’進行抽真空程序,且提供工作流體F於腔室C’內。之後,完全密封腔室C’,而使工作流體F填充在密閉腔室S’中。因此,透過導熱材料片110e來製作本實施例的均熱板結構100e的導熱殼體,可使得本實施例的均熱板結構100e可具有較薄的厚度。此外,本實施例的均熱板結構100e的製作也較為簡單且成本較低。
圖8A及圖8B為採用本發明的均熱板結構的一種電子裝置的俯視示意圖及剖面示意圖。圖8C為採用本發明的均熱板結構的另一種電子裝置的剖面示意圖。為了方便說明起見,圖8A省略部分構件且以透視的方式進行繪示。
在應用上,請同時參考圖8A與圖8B,在本實施例中,電子產品1a例如是手機,其包括如圖1D的均熱板結構100a、殼體10、電路板20、多個不發熱裝置30(例如被動元件)、多個發熱晶片40以及黏著層50。均熱板結構100a透過黏著層50固定於殼體10上,且位於電路板20與黏著層50之間。不發熱裝置30與發熱晶片40分別配置於電路板20上且發熱晶片40與電路板20電性連接。不發熱裝置30可對應位於均熱板結構100a的冷凝區A1,而發熱晶片40可對應位於均熱板結構100a的蒸發區A2。圖8B為例顯示電路板中設置有金屬塊或填塞金屬之通孔將發熱晶片與均熱板蒸發區連接將廢熱傳至冷凝區。於另一實施例中,請參考圖8C,電子產品1b的不發熱裝置30與發熱晶片40可位於電路板20與均熱板結構100a之間,此仍屬於本發明所欲保護的範圍。由於本實施例的均熱板結構100a具有較薄的厚度,因此適於置放在電子產品1a、1b內,以協助電子產品1a、1b散熱。
綜上所述,在本發明的均熱板結構的製作方法中,毛細結構層覆蓋導熱材料片及凹槽的內壁,且以對摺導熱材料片並密封導熱材料片的周邊區,而形成腔室。接著,對腔室進行抽真空程序,且提供工作流體於腔室內。之後,完全密封腔室,而使工作流體填滿密閉腔室。因此,透過導熱材料片來製作本發明的均熱板結構的導熱殼體,可使得本發明的均熱板結構可具有較薄的厚度。此外,本發明的均熱板結構的製作也較為簡單且成本較低。
雖然本發明已以實施例揭露如上,然其並非用以限定本發明,任何所屬技術領域中具有通常知識者,在不脫離本發明的精神和範圍內,當可作些許的更動與潤飾,故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。
1a、1b:電子產品
10:殼體
20:電路板
30:不發熱裝置
40:發熱晶片
50:黏著層
100a、100b、100c、100d、100e:均熱板結構
110a、110b、110c、110e:第一導熱材料片
111:第一配置區
111e:配置區
112a、112b、112c1、112c2、112c3:第一凹槽
112e1、112e2:凹槽
113:第一周邊區
113e:周邊區
115、115e1:第一襟翼
115e2、125:第二襟翼
116:第一導熱部
117:柱狀體
118:頂面
119:第二導熱部
120a、120b:第二導熱材料片
121:第二配置區
122b:第二凹槽
123:第二周邊區
130a、130b、130e:毛細結構層
132a、132b:第一毛細結構部
134、134d:第二毛細結構部
A1:冷凝區
A2:蒸發區
C、C’:腔室
F:工作流體
L:折線
S、S’:密閉腔室
S1:第一表面
S2:第二表面
圖1A至圖1D是依照本發明的一實施例的一種均熱板結構的製作方法的剖面示意圖。
圖2A至圖2C是圖1A至圖1D的均熱板結構的製作方法的局部步驟的俯視示意圖。
圖3A及圖3B分別是本發明的另一實施例的一種均熱板結構的局部步驟的俯視示意圖及剖面示意圖。
圖4是本發明的另一實施例的一種均熱板結構的俯視示意圖。
圖5A至圖5B是本發明的另一實施例的一種均熱板結構的局部步驟的剖面示意圖。
圖6A至圖6B是圖5A及圖5B的均熱板結構的俯視示意圖。
圖7A至圖7C是本發明的另一實施例的一種均熱板結構的局部步驟的示意圖。
圖8A及圖8B為採用本發明的均熱板結構的一種電子裝置的俯視示意圖及剖面示意圖。
圖8C為採用本發明的均熱板結構的另一種電子裝置的剖面示意圖。
100a:均熱板結構
110a:第一導熱材料片
112a:第一凹槽
115:第一襟翼
120a:第二導熱材料片
125:第二襟翼
130a:毛細結構層
132a:第一毛細結構部
134:第二毛細結構部
F:工作流體
S:密閉腔室
Claims (20)
- 一種均熱板結構,包括:一導熱殼體,包括一第一導熱部以及一第二導熱部,該第一導熱部具有至少一第一凹槽,且該第二導熱部與該至少一第一凹槽定義出至少一密閉腔室,其中該密閉腔室的壓力低於一標準大氣壓;一毛細結構層,完全覆蓋該至少一密閉腔室的所有內壁,其中該至少一第一凹槽中分佈有多個柱狀體,各該柱狀體具有一頂面以及一周圍表面,而該毛細結構層完全覆蓋該至少一密閉腔室與各該柱狀體的該周圍表面與該頂面;以及一工作流體,填充在該至少一密閉腔室中。
- 如請求項1所述的均熱板結構,其中該毛細結構層包括一第一毛細結構部以及一第二毛細結構部,該第一毛細結構部至少覆蓋該至少一第一凹槽的內壁,而該第二毛細結構部配置於該第二導熱部上。
- 如請求項2所述的均熱板結構,其中該第一導熱部與該第二導熱部為一體成形的一導熱材料片,而該導熱殼體是由該導熱材料片對摺後密封而成。
- 如請求項3所述的均熱板結構,其中該第二導熱部具有至少一第二凹槽,該第二毛細結構部至少覆蓋該至少一第二凹槽的內壁,且該導熱材料片、該至少一第一凹槽與該至少一第二 凹槽之間定義出該至少一密閉腔室,而該至少一第一凹槽的延伸方向不同於該至少一第二凹槽的延伸方向。
- 如請求項2所述的均熱板結構,其中該導熱殼體是由一第一導熱部與一第二導熱部重疊設置後密封而成,且該第一導熱部與該第二導熱部分別為一第一導熱材料片與一第二導熱材料片。
- 如請求項5所述的均熱板結構,其中該第二導熱材料片具有至少一第二凹槽,該第二毛細結構部至少覆蓋該至少一第二凹槽的內壁,且該第一導熱材料片、該第二導熱材料片、該至少一第一凹槽與該至少一第二凹槽之間定義出該至少一密閉腔室。
- 如請求項1所述的均熱板結構,其中該毛細結構層為多孔隙結構層或該導熱殼體的一表面微結構層。
- 如請求項1所述的均熱板結構,其中該導熱殼體的材質包括陶瓷或金屬及合金的堆疊材料。
- 如請求項1所述的均熱板結構,其中該工作流體包括水。
- 如請求項1所述的均熱板結構,其中該毛細結構層的厚度小於等於該導熱殼體的厚度的一半。
- 一種均熱板結構的製作方法,包括:提供一導熱材料片,該導熱材料片具有一配置區以及環繞該配置區的一周邊區; 形成至少一凹槽於該導熱材料片的該配置區;形成一毛細結構層於該導熱材料片的該配置區,該毛細結構層完全覆蓋該導熱材料片的該配置區及該至少一凹槽的所有內壁;對摺該導熱材料片,且密封該導熱材料片的該周邊區,而形成至少一腔室,其中該毛細結構層位於該至少一腔室內;對該至少一腔室進行一抽真空程序,並提供一工作流體於該至少一腔室內;以及完全密封該至少一腔室,以形成至少一密閉腔室,且使該工作流體填充在該至少一密閉腔室中,其中該至少一凹槽中分佈有多個柱狀體,各該柱狀體具有一頂面以及一周圍表面,而該毛細結構層完全覆蓋該至少一密閉腔室與各該柱狀體的該周圍表面與該頂面。
- 如請求項11所述的均熱板結構的製作方法,其中該導熱材料片具有彼此相對的一第一襟翼以及一第二襟翼,且該配置區連接該第一襟翼與該第二襟翼,且從該第一襟翼與該第二襟翼之間對該至少一腔室進行該抽真空程序,且從該第一襟翼與該第二襟翼之間提供該工作流體於該至少一腔室內;以及密封該第一襟翼與該第二襟翼之間,以完全密封該至少一腔室。
- 如請求項11所述的均熱板結構的製作方法,其中形成該毛細結構層的方法包括對該導熱材料片進行一蝕刻程序或一電鍍程序或一印刷程序或一雷射程序或一燒結程序,而於該導熱材料片的一表面上形成該毛細結構層。
- 如請求項11所述的均熱板結構的製作方法,其中該毛細結構層是由多孔介質製成,且該多孔介質的孔徑界於5微米至50微米之間。
- 如請求項11所述的均熱板結構的製作方法,其中完全密封該至少一腔室的方法包括一機械夾緊程序或一焊接程序或一軟焊程序或一黏著程序。
- 一種均熱板結構的製作方法,包括:提供一第一導熱材料片與一第二導熱材料片,該第一導熱材料片具有一第一配置區以及環繞該第一配置區的一第一周邊區,而該第二導熱材料片具有一第二配置區以及環繞該第二配置區的一第二周邊區;形成至少一第一凹槽於該第一導熱材料片的該第一配置區;形成一第一毛細結構部於該至少一第一凹槽的所有內壁;形成一第二毛細結構部於該第二導熱材料片的該第二配置區;將該第二導熱材料片重疊於該第一導熱材料片上,且密封該第一導熱材料片的該第一周邊區及該第二導熱材料片的該第二周邊區,而形成至少一腔室,其中該第一毛細結構部及該第二毛細 結構部定義出一毛細結構層且位於該至少一腔室內,且該至少一腔室的所有內壁被該第一毛細結構部及該第二毛細結構部所覆蓋;對該至少一腔室進行一抽真空程序,並提供一工作流體於該至少一腔室內;以及完全密封該至少一腔室,以形成至少一密閉腔室,且使該工作流體填充在該至少一密閉腔室中,其中該至少一第一凹槽中分佈有多個柱狀體,各該柱狀體具有一頂面以及一周圍表面,而該毛細結構層完全覆蓋該至少一密閉腔室與各該柱狀體的該周圍表面與該頂面。
- 如請求項16所述的均熱板結構的製作方法,其中該第一導熱材料片具有一第一襟翼,而該第二導熱材料片具有一第二襟翼,且將該第二導熱材料片重疊在該第一導熱材料片上時,該第二襟翼重疊於該第一襟翼,從該第一襟翼與該第二襟翼之間對該至少一腔室進行該抽真空程序,且從該第一襟翼與該第二襟翼之間提供該工作流體於該至少一腔室內;以及密封該第一襟翼與該第二襟翼之間,以完全密封該至少一腔室。
- 如請求項16所述的均熱板結構的製作方法,其中形成該第一毛細結構部與該第二毛細結構部的方法包括分別對該第 一導熱材料片及該第二導熱材料片進行一蝕刻程序或一電鍍程序或一印刷程序或一雷射程序或一燒結程序,而於該第一導熱材料片的一第一表面上形成該第一毛細結構部,且於該第二導熱材料片的一第二表面上形成該第二毛細結構部。
- 如請求項16所述的均熱板結構的製作方法,其中該完全密封該至少一腔室的方法包括一機械夾緊程序或一焊接程序或一軟焊程序或一黏著程序。
- 如請求項16所述的均熱板結構的製作方法,其中形成該第二毛細結構部於該第二導熱材料片的該第二配置區之前,形成至少一第二凹槽於該第二導熱材料片的該第二配置區。
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Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20120168435A1 (en) * | 2011-01-04 | 2012-07-05 | Cooler Master Co., Ltd. | Folding vapor chamber |
TW201243263A (en) * | 2011-04-25 | 2012-11-01 | Wen-Jin Chen | Manufacturing method of heat spreader |
TWI553288B (zh) * | 2014-12-19 | 2016-10-11 | 臻鼎科技股份有限公司 | 均溫板及其製造方法 |
TWI598556B (zh) * | 2014-12-19 | 2017-09-11 | 鵬鼎科技股份有限公司 | 均溫板及其製作方法 |
CN107360695A (zh) * | 2016-05-09 | 2017-11-17 | 鹏鼎控股(深圳)股份有限公司 | 散热结构及其制作方法 |
TWM595784U (zh) * | 2020-01-08 | 2020-05-21 | 國立清華大學 | 均溫板裝置 |
CN210868523U (zh) * | 2019-07-17 | 2020-06-26 | 华为技术有限公司 | 均热板、电子设备及网络设备 |
-
2020
- 2020-11-09 TW TW109138973A patent/TWI830967B/zh active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20120168435A1 (en) * | 2011-01-04 | 2012-07-05 | Cooler Master Co., Ltd. | Folding vapor chamber |
TW201243263A (en) * | 2011-04-25 | 2012-11-01 | Wen-Jin Chen | Manufacturing method of heat spreader |
TWI553288B (zh) * | 2014-12-19 | 2016-10-11 | 臻鼎科技股份有限公司 | 均溫板及其製造方法 |
TWI598556B (zh) * | 2014-12-19 | 2017-09-11 | 鵬鼎科技股份有限公司 | 均溫板及其製作方法 |
CN107360695A (zh) * | 2016-05-09 | 2017-11-17 | 鹏鼎控股(深圳)股份有限公司 | 散热结构及其制作方法 |
CN210868523U (zh) * | 2019-07-17 | 2020-06-26 | 华为技术有限公司 | 均热板、电子设备及网络设备 |
TWM595784U (zh) * | 2020-01-08 | 2020-05-21 | 國立清華大學 | 均溫板裝置 |
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