TWM648554U - 散熱結構 - Google Patents

Abstract

一種散熱結構，該散熱結構包含一基座、複數熱管，該基座的上、下兩側分別設置有一注入口及複數容置槽，該注入口係跨設於該等容置槽上方與其相交並相連通，一焊料層設於該熱管及該容置槽之間並與兩者連接；當製造時，將熱管置入該基座之容置槽內，先施以一機械加工令熱管一側被壓(輥)平與該基座下側面齊平，再經由該注入口處注入該焊料，使焊料得完整被填充該熱管與該容置槽間的間隙後，將熱管與基座兩者一起置入於該加熱爐進行加熱，待取出冷卻後該焊料形成一將該基座與熱管二者結合固定並填補兩者間間隙的焊料層，藉此確保基座與熱管之間可緊密貼合避免熱阻現象之發生者。

Description

散熱結構

本新型係有關一種散熱器領域，特別是一種散熱結構。

在散熱領域中，現今散熱模組的組成大都係由基座、熱管及鰭片所構成，其中基座與熱管之結合，請配合第1A至1D圖，該基座91係具有一頂面911及一底面912，於該底面設置有複數平行並列用以放置該熱管之半圓弧面形態的容置槽92，將該熱管93外表面的圓弧面與該容置槽92接觸，並透過滾壓製程使熱管9之一側與基座的底面912平齊，用以直接接觸發熱源；而傳統組裝該散熱模組(該基座91與熱管93)的方式：首先係將基座91具有容置槽的底面912朝上，並依序在該每一容置槽92的圓弧面921之底部(或凹陷處)以分段方式點上焊料94(液態錫膏)，接著再將各圓形熱管93置於各容置槽92中，並透過一滾壓設備96進行滾壓製程，最後再將前述之半加工物(即基座、熱管)整體放入加熱爐中進行加熱焊接作業將二者固定結合。

然而，傳統該散熱模組(該基座91與熱管93)之結合方式係採鬆配結合，故當熱管93裝配到容置槽92中時，兩者之間存在有一間隙95，該間隙95會造成熱阻之產生，為了解決間隙95所造成之熱阻問題以及確保熱管93與該基座91可確實緊密結合，一般業界係透過於容置槽92內表面以塗布或以點入的方式設置錫膏，再將熱管93置放於容置槽92內，再透過對熱管93以滾軋的方式進行加壓，使熱管93受外力變形後部分結構處壓入該容置槽92內，並令 熱管93被壓平的一側與該基座底面912平齊，最後再透過置入加熱爐中進行加熱，令錫膏受熱後硬化將熱管93與該基座91黏合。

然而，當前之結構及做法有著諸多不便之處及缺失，說明如下：

1、焊料(液態錫膏)的主要成分是錫粉及助焊劑，在常態溫度下相當容易變乾而硬化，因當前作法是先添加焊料後再進行熱管滾壓，之後再進行其他部分的組裝，最後一起進行焊接工藝，但此過程時間較長，焊料常有變乾硬化的現象，而焊料變乾會降低流動性無法填滿熱管及容置槽之間的間隙，從而導致後續焊接時空焊的發生，降低導熱傳導效率，如第1C圖及第1D圖所示。

2、另一方面，當今的工藝水平，都會先將容置槽的尺吋與熱管的徑身周長進行精密的匹配，藉此減少容置槽及熱管之間的間隙，同時減少焊料的用量，但上述提到焊料具有流動性，在容置槽添加焊料後，再將熱管放入容置槽時，熱管會對焊料擠壓而產生擴散流動，但這樣的方式無法控制焊料的流動方向，因此會有焊接前熱管及容置槽之間的焊料分佈不均勻的問題，導致後續焊接時產生空焊問題。

3、再者，因為是採用先在容置槽點添加焊料，之後再放置熱管進行滾壓的步驟，因此經常發生熱管滾壓結合前焊料就已經乾掉硬化的狀況，而焊料乾掉硬化後在熱管滾壓結合時，硬化的焊料會使熱管外壁產生變形，使熱管外壁向熱管內部潰縮，導致熱管內部的氣體空間減少或甚至擠破熱管外壁造成熱管破損，以致於熱管整體的熱傳效率降低或是失能。

是以，要如何解決上述問題加以改善用，即為本案之新型人與從事此行業之相關廠商所亟欲研究改善之方向所在者。

為改善上述之問題，本新型提供一種可改善傳統熱管與基座焊接時，焊料無法完整填滿熱管與基座間的間隙或焊料變乾硬化及焊料不均造成空焊，致產生熱阻等缺失的散熱結構。

所述散熱結構具有一基座及複數熱管，該基座具有一底面及一頂面，於該底面開設有複數容置槽可容設該等熱管，於該基座之頂面開設有至少一注入口，並該注入口係跨設(橫越)於該等容置槽上方並與其相連通，一焊料層係形成在該基座與該等熱管兩者之間一間隙內者。

藉由基座頂面的注入口與容置槽相連通設計，使熱管可得以先於該容置槽內進行滾壓後，再由注入口注入焊料，令焊料容置槽注入口透過重力及間隙所產生的毛細力使焊料可均勻填滿熱管與容置槽間的間隙，同時也避免了習知缺失中熱管滾軋時被固化的焊料影響，而導致管壁變形或將焊料壓擠出間隙，使焊料可確實完整的填補間隙，藉以減少空焊發生及保持熱管特性之完整者。

1:基座

11:頂面

12:底面

13:容置槽

14:注入口

2:熱管

21:蒸發段

22:冷凝段

4:焊料

5:間隙

6:焊料層

D1:第一方向

D2:第二方向

第1A圖為當前散熱器基座結合熱管之結構示意圖；第1B圖為當前散熱器基座結合熱管進行滾壓之結構示意圖；第1C圖為當前散熱器基座結合熱管後之剖面示意圖；第1D圖為第1C圖中C-C剖面線焊料固化之示意圖；第2A圖為本新型基座之立體示意圖(一)；第2B圖為本新型基座之立體示意圖(二)； 第2C圖為本新型基座結合熱管之立體示意圖；第2D圖為本新型基座與熱管之間注入焊料前之示意圖；第2E圖為本新型基座與熱管之間注入焊料後之示意圖；第2F圖為第2D圖中A-A剖面線注入焊料之示意圖；第2G圖為第2E圖中B-B剖面線焊料固化之示意圖。

本新型之上述目的及其結構與功能上的特性，將依據所附圖式之較佳實施例予以說明。

請參閱第2A圖、第2B圖、第2C圖、第2D圖、第2E圖、第2F圖及第2G圖，為本新型基座之立體示意圖(一)、(二)、基座結合熱管之立體示意圖、基座與熱管之間注入焊料前及注入焊料後之示意圖、第2D圖中A-A剖面線注入焊料之示意圖及第2E圖中B-B剖面線焊料固化之示意圖，本新型主要特徵在於基座1進行了結構上的創新改良，藉此該創新結構改變整體散熱模組結構的製作方法與步驟順序，下述先對基座1的整體結構詳細說明。

所述基座1具有一頂面11及一底面12，該頂面11設有複數容置槽13，該底面12設有至少一注入口14，該注入口14貫穿該基座1且與該等容置槽13相連通。

本實施例該基座1係為一矩型立方體並具有一第一方向D1、一第二方向D2，所述該第一方向D1與該第二方向D2兩者呈相交或垂直正交。

該容置槽13由該底面12向該頂面11方向凹設，並沿該第一方向D1延伸所形成，該注入口14由該頂面11向該底面12方向開設，並沿該第二方向D2 延伸所形成，並由於該第一、二方向D1、D2兩者呈相交或垂直正交，故該注入口14係橫越(跨越)各該容置槽13上方，且兩者係相連通。

該等熱管2具有一蒸發段21及一冷凝段22，該熱管2之蒸發段係設於該基座1之容置槽13內，該熱管2冷凝段22則結合有一個鰭片組。

請再同時參閱第2D圖、第2E圖、第2F圖及第2G圖，該基座1與熱管2係採鬆配合，兩者結合的部位透過機械加工(滾軋加工)方式將截面原為圓形的熱管2施以壓力將該熱管2迫入該基座1的容置槽13中，並令該熱管2受壓的一側呈平面並與該基座1的底面12相齊平，而所述熱管2與該基座之容置槽13之間具有一間隙5(如第2D圖、第2F圖所示)，透過該基座1之注入口14注入將該焊料4(液態錫膏)後，該焊料4會因該間隙5所產生的毛細現象快速地在該間隙5內均勻擴散並填滿該間隙5。最後將該基座1與該熱管2一同置入該加熱爐(圖中未示)中進行加熱，並待加熱完由加熱爐中取出冷卻，冷卻後該焊料4在該熱管2與該基座1的容置槽13兩者之間的間隙5形成一焊料層6，該焊料層6令熱管2與基座1之間更加緊密結合，並且完全填補兩者間的間隙5，進一步避免在該間隙5處產生的熱阻現象。

本新型在基座之頂面以設計該注入口之創新設計改變了基座1的結構，使熱管2可以先與基座1進行滾壓結合，再由基座一側之注入口14注入該焊料4至熱管2及容置槽13之間的間隙5內，如此可確保熱管2能夠在機械加工(滾軋加工)後可與該容置槽13更為緊密結合外，該焊料4可以透過毛細作用及重力影響下快速且均勻的填滿整個間隙5，藉以改善習知焊料分佈不均、空焊及熱管變形等諸多問題。

綜上所述，本新型具有下述優點：1、簡化散熱器組裝過程；2、避免空焊，減少熱阻；3、防止熱管於容置槽中因滾壓因焊料硬化而產生變形破壞。

以上已將本新型做一詳細說明，惟以上所述者，僅為本新型之一較佳實施例而已，當不能限定本新型實施之範圍。即凡依本新型申請範圍所作之均等變化與修飾等，皆應仍屬本新型之專利涵蓋範圍。

1:基座

11:頂面

12:底面

13:容置槽

14:注入口

Claims (6)

1. 一種散熱結構，其包含：一基座，具有一底面及一頂面，該底面設有至少一容置槽，該頂面具有至少一注入口，所述注入口係跨設於各容置槽上方並與其相連通；複數熱管，設置於基座的容置槽中；及一焊料層，係形成於該熱管及該容置槽兩者之間。
2. 如申請專利範圍第1項所述之散熱結構，其中該基座之一邊具有一第一方向，該基座之另一邊方向具有一第二方向，所述該第一方向與該第二方向兩者呈相交或垂直正交。
3. 如申請專利範圍第2項所述之散熱結構，其中該容置槽沿該基座的第一方向開設，該注入口沿該基座的第二方向開設。
4. 如申請專利範圍第1項所述之散熱結構，其中該等熱管之兩端皆具有一蒸發段及一冷凝段，所述熱管該蒸發段係設置於該基座之容置槽內。
5. 如申請專利範圍第4項所述之散熱結構，其中該等熱管之冷凝段係與一鰭片組結合。
6. 如申請專利範圍第1項所述之散熱結構，其中該熱管及該容置槽兩者之間具有一間隙，該焊料層設置於該間隙中並使兩者連接。

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