TWM603664U - 薄形液冷散熱結構 - Google Patents

Abstract

本新型為一種薄形液冷散熱結構，其具有一基板，該基板形成有一長形槽道，該長形槽道的兩側分別形成有一貼合面，一蓋板相對設置固定在該長形槽道並位在該貼合面且兩端分別設有一通孔，相對於各該通孔分別設有一出水頭及一入水頭，以提供液體的入水及出水，為一構造簡單且實用散熱構造，再者該基板與蓋板以較佳導熱性的材料製成並配合摩擦攪拌焊接技術予以固定，再以刀具進行表面加工以提高平整度及可增加熱交換效率等功效。

Description

薄形液冷散熱結構

本新型係一種金屬散熱裝置，尤指能用於協助有機發光二極體(OLED)制程中玻璃基板發熱時的薄形液冷散熱結構。

現有技術在有機二極發光體(OLED)制程中，用於蒸鍍的玻璃基板必須與精密金屬遮罩(FMM)緊密貼合，否則會有混色不良的問題產生，因此在製程中會運用冷卻板下壓玻璃基板並採用磁盤吸住精密金屬遮罩(FMM)，以消除兩者之間的間隙，以解決前述問題及提高此製程的良率。

目前大部分使用的冷卻板構造主要有兩種，其中一種為採用無冷卻水的構造，由於本身沒有流道設計，具有的優勢在於可採鋁合金製作來減輕板材本身下壓的重量，減少玻璃破片的風險，且因其本身結構薄也可以減少對磁力的影響，但此一問題隨著蒸鍍製程中，溫度的變化會造成精密金屬遮罩(FMM)、玻璃基板及冷卻板的變形而不利於貼合的穩定性。

另一種為採用循環水冷式的構造，也是大多數的蒸鍍設備廠商所採用，此構造具有可確保蒸鍍過程中，精密金屬遮罩(FMM)溫度上升較小，並能有效的降低精密金屬遮罩(FMM)與玻璃基板的變形，以及可增加製程的穩定性。然此種循環水冷式的構造，由於鋁合金焊接困難和流道有不可洩漏的考量，一般使用銅或不锈鋼等其它易焊接金屬，採電子束焊接或採真空焊接製程製造，因而造成冷卻板本身的厚度增加，相對重量也增加，容易直接的對玻璃基板產生擠壓而造成破片的問題，再者板材厚度的增加或是不锈鋼的弱磁性也會對磁力大小造成一定程度的影響，並且焊接的焊縫也存在一定程度洩漏的風險，若是製造過程不夠完善，極可能造成材料直接報廢無法使用的缺點。

由於現有技術的散熱裝置在蒸鍍製程中均有熱交換的狀態不理想的問題，使得散熱效率無法有效提升，並有影響其製程的良率的問題及缺點。

本新型的創作者針對前述現有技術的冷卻板所存在問題及缺點予以重新創作，本新型所創作的散熱裝置具有可達到有效的減輕板材本身重量不會減少預定的熱交換面積，並且可提供穩定不洩漏的液體流道，以及可減少冷卻板製造時所需的費用及成本的目的。

本新型為了可達到前述的創作目的，所運用的技術手段在於提供一種薄形液冷散熱結構，其包括有一基板、一蓋板、一入水頭及一出水頭；該基板具有一板體，該板體表面內凹形成有一第一槽道，該第一槽道為一長形槽道且其槽底面內凹形成有一第二槽道，第二槽道的寬度小於第一槽道的寬度，第一凹槽形成有呈階級狀的一貼合面，該長形槽道的一端為一入水端，另一端為一出水端；該蓋板為一長片體且兩端部分別貫穿設有一通孔，該蓋板設置在該第一槽道並與該貼合面相互貼靠結合固定；該入水頭具有一座體，該座體貫穿設有一水孔，該水孔對應於該基板的入水端與該蓋板一端的通孔，該入水頭與該基座結合固定；該出水頭具有一座體，該座體貫穿設有一水孔，該水孔對應於該基板的出水端與該蓋板另一端的通孔，該出水頭與該基座結合固定。

所述之薄形液冷散熱結構，其中該第一槽道及第二槽道分別沿其長形槽道的中心位置形成有一槽道中心線，且各該槽道中心為位在同一位置。

所述之薄形液冷散熱結構，其中該入水頭與該出水頭分別具有一座體，各該座體兩側分別貫穿設有一穿孔且底面內凹形成有一環槽，該環槽環繞位在該水孔外側，該環槽內設有一防漏環，該入水頭的座體設置在該入水端，該防漏環位在該蓋板一端的通孔外環位置，該出水頭的座體設置在該出水端，該防漏環位在該蓋板另一端的通孔外環位置，各該座體的穿孔貫穿設有一固定件並與該基板的固定孔相互結合固定。

所述之薄形液冷散熱結構，其中該本體與該蓋板之間的接合處以摩擦攪拌焊接(Friction Stir Welding)的焊接技術予以結合固定。

所述之薄形液冷散熱結構，其中該基板及該蓋板為具有良好導熱性的鋁合金金屬材料製成。

藉由前述技術手段的運用，本新型具有以下的優點及功效：

本新型在該基板的第一槽道槽底面內凹形成有第二槽道，並在其間形成有呈階級狀的貼合面，藉由前述構造可使該蓋板可簡便準確的設置在該基板上以相互固定。

本新型提供用於散熱用的液體流道係以鋁合金製作在基板並形成有長形槽道再與鋁合金製作的蓋板相互結合而成，因此整體重量輕，對於下壓玻璃基材破片的風險可明顯有效的降低。

又由於本新型的基板表面和蓋板表面之間，係運用摩擦攪拌焊接(Friction Stir Welding)的技術予以結合後，所產生焊道優良可使鋁合金焊接的過程簡化並降低鋁合金焊接的困難，再運用刀具進行表面加工，使得基板表面的平面度優良，也使玻璃基材貼附的熱交換面積大幅的增加，以提升散熱效率。

再者由於結合在基板的蓋板頂面經過表面加工切削後，蓋板厚度減薄，更能使液體流道中的流體接近熱源，以有效增加熱交換效率。

參看圖1及圖2所示，本新型為一種薄形液冷散熱結構，該薄形液冷散熱結構包括有一基板10、一蓋板20、一入水頭30及一出水頭40；

配合參看圖2至圖4所示，該基板10為具有一厚度的板體，該板體以具有良好導熱性的金屬材料製成，例如：鋁合金，且該基板10的板體形狀不限制，該基板10板體表面製作形成有一第一槽道11，該第一槽道11由該基板10板體表面內凹形成為一長形槽道，且該長形槽道可依據散熱需求形成有複數彎折，該第一槽道11的槽底面內凹形成有一第二槽道12，該第二槽道12的寬度小於第一槽道11的寬度，在第一凹槽11的槽底面形成有呈階級狀的一貼合面13。

該基板10所形成的長形槽道，一端為一入水端14，另一端為一出水端15，在相鄰於該入水端14的該基板10設有二固定孔141，在相鄰於該出水端15的該基板10設有二固定孔151，各該固定孔141及各該固定孔151可為螺孔型式。

如圖中所示的較佳實施例，該第一槽道11及第二槽道12為運用刀具予以切削出平面狀的槽道，再者該第一槽道11及第二槽道12為分別沿其長形槽道的中心位置形成有一槽道中心線，該第二槽道12的槽道中心線與該第一槽道11的槽道中心為位在同一位置，使得兩側貼合面13的寬度為相等；

該蓋板20為一薄片體，該薄片體以具有良好導熱性的金屬材料製成，例如：鋁合金，且該蓋板20的形狀為配合第一凹槽11的形狀，該蓋板20為一長片體且兩端部分別貫穿設有一通孔21，該蓋板20設置在該基板10的第一槽道12並貼靠位在該貼合面13，兩者之間使用摩擦攪拌焊接(Friction Stir Welding)的焊接技術予以結合，亦即利用高速轉動的刀具摩擦攪拌待連接的本體10及蓋板20之間的接合處以達到相互連接固定，於該本體10的第二凹槽12與該蓋板20之間形成一液體流道100，該液體流道100可供散熱用的流體通過；該基板10與該蓋板20結合固定後，再利用刀具對基板10及蓋板20表面進行加工，以提高其平整度，並可使該基板10及該蓋板20的厚度減薄，使液體流道100中的流體接近熱源，以有效增加熱交換效率；

配合參看圖3及圖5所示，該入水頭30具有一座體31，該座體31為一塊體，其貫穿設有一水孔32，該座體31的兩側分別貫穿設有一穿孔33，該座體31的底面內凹形成有一環槽34，該環槽34為環繞位在該水孔32外側，該環槽34內可設有一防漏環35，該座體31相對設置在該基板10的入水端14並使該防漏環35位在該蓋板20一端的通孔21的外環位置，以固定件36貫穿該座體31的穿孔33與該基板10的入水端14的固定孔141相互結合固定，又該出水頭40的構造與入水頭30的構造相同，故不再重覆贅述，該出水頭40為設置在該基板10的出水端15處，以固定件36貫穿該座體31的穿孔33與該基板10的出水端15的固定孔151相互結合固定，使得出水頭40與蓋板20另一端的通孔21連接相通。前述使用的該固定件36可為現有技術使用的螺釘。

本新型的基板10所形成的長形槽道上結合固定有一蓋板20，並在長形槽道的兩端分別設有入水頭30及出水頭40以形成該液體流道100，使得該液體流道100為一水迴路，實際使用時，當流體（例如：低溫的冷卻水）自入水端14的入水頭30進入液體流道100內，通過液體流道100後由出水端15的出水頭40流出，此時可藉由基板10本身的導熱性以降低其板體的本身溫度，使得貼附在該基板10表面的發熱源所產生的溫度降低，經熱交換所吸收產生熱藉由流體快速帶走，藉此可有效對發熱源進行散熱。

10:基板 100:液體流道 11:第一槽道 12:第二槽道 13:貼合面 14:入水端 141:固定孔 15:出水端 151:固定孔 20:蓋板 21:通孔 30:入水頭 31:座體 32:水孔 33:穿孔 34:環槽 35:防漏環 40:出水頭

圖1為本新型的立體外觀圖。 圖2為本新型的元件分解圖。 圖3為本新型的部份元件放大分解圖。 圖4為本新型的剖面示意圖。 圖5為本新型組合剖面示意圖。

10:基板

11:第一槽道

12:第二槽道

13:貼合面

14:入水端

141:固定孔

15:出水端

151:固定孔

20:蓋板

21:通孔

30:入水頭

32:水孔

40:出水頭

Claims (5)

1. 一種薄形液冷散熱結構，其包括有一基板、一蓋板、一入水頭及一出水頭； 該基板具有一板體，該板體表面內凹形成有一第一槽道，該第一槽道為一長形槽道且其槽底面內凹形成有一第二槽道，第二槽道的寬度小於第一槽道的寬度，第一凹槽形成有呈階級狀的一貼合面，該長形槽道的一端為一入水端，另一端為一出水端； 該蓋板為一長片體且兩端部分別貫穿設有一通孔，該蓋板設置在該第一槽道並與該貼合面相互貼靠結合固定； 該入水頭具有一座體，該座體貫穿設有一水孔，該水孔對應於該基板的入水端與該蓋板一端的通孔，該入水頭與該基座結合固定； 該出水頭具有一座體，該座體貫穿設有一水孔，該水孔對應於該基板的出水端與該蓋板另一端的通孔，該出水頭與該基座結合固定。
2. 如請求項1所述之薄形液冷散熱結構，其中該第一槽道及第二槽道分別沿其長形槽道的中心位置形成有一槽道中心線，且各該槽道中心為位在同一位置。
3. 如請求項2所述之薄形液冷散熱結構，其中該入水頭與該出水頭分別具有一座體，各該座體兩側分別貫穿設有一穿孔且底面內凹形成有一環槽，該環槽環繞位在該水孔外側，該環槽內設有一防漏環，該入水頭的座體設置在該入水端，該防漏環位在該蓋板一端的通孔外環位置，該出水頭的座體設置在該出水端，該防漏環位在該蓋板另一端的通孔外環位置，各該座體的穿孔貫穿設有一固定件並與該基板的固定孔相互結合固定。
4. 如請求項1至3中任一項所述之薄形液冷散熱結構，其中該本體與該蓋板之間的接合處以摩擦攪拌焊接(Friction Stir Welding)的焊接技術予以結合固定。
5. 如請求項4所述之薄形液冷散熱結構，其中該基板及該蓋板為具有良好導熱性的鋁合金金屬材料製成。

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