CN113811135B - 散热模块及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本公开涉及散热模块及其制造方法。散热模块包含导热板以及导热管。导热板包含主体以及至少一对凸出结构。主体具有相对的第一表面以及第二表面，主体更具有相对的两内壁，内壁分别邻接于第一表面与第二表面之间并分别沿延伸方向延伸，内壁之间定义穿孔。凸出结构位于穿孔，并分别连接对应的内壁，凸出结构具有两第一斜面以及第二斜面，第一斜面分别邻接并倾斜于第一表面，第二斜面邻接并倾斜于第二表面，且第二斜面在延伸方向上位于第一斜面之间。导热管至少部分抵接于内壁、第一斜面以及第二斜面之间。散热模块能薄化整体厚度，从而有利于应用在纤薄的电子装置中。

Description

散热模块及其制造方法

技术领域

本发明涉及一种散热模块，且特别涉及一种用于电子装置的散热模块以及其制造方法。

背景技术

随着科技的进步，电子产品已经大幅度地融入了消费者的生活中。为要满足消费者的需求，电子产品除了要在功能上不断提升外，电子产品在设计上也变得越来越轻巧。

因此，在维持电子产品的高效能下，如何把电子产品的外形缩小变薄，无疑是业界一个非常重视的发展议题。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种散热模块，其能薄化整体厚度，从而有利于应用在纤薄的电子装置中。

根据本发明的一实施方式，一种散热模块包含导热板以及导热管。导热板包含主体以及至少一对凸出结构。主体具有相对的第一表面以及第二表面，主体更具有相对的两内壁，内壁分别邻接于第一表面与第二表面之间并分别沿延伸方向延伸，内壁之间定义穿孔。凸出结构位于穿孔，并分别连接对应的内壁，凸出结构具有两第一斜面以及第二斜面，第一斜面分别邻接并倾斜于第一表面，第二斜面邻接并倾斜于第二表面，且第二斜面在延伸方向上位于第一斜面之间。导热管至少部分抵接于内壁、第一斜面以及第二斜面之间。

在本发明一或多个实施方式中，上述的导热管的导热性大于导热板的导热性。

在本发明一或多个实施方式中，上述的导热管为中空结构。

在本发明一或多个实施方式中，上述的导热管具有相对的第三表面以及第四表面，第三表面与第一表面实质上共面，第四表面与第二表面实质上共面。

在本发明一或多个实施方式中，上述的凸出结构包含两第一子凸出结构以及第二子凸出结构。第一子凸出结构分别连接对应的内壁，并分别具有第五表面，第一斜面位于对应的第一子凸出结构，第五表面邻接对应的第一斜面，且第五表面与第二表面实质上共面。第二子凸出结构连接对应的内壁且位于第一子凸出结构之间，第二子凸出结构具有第六表面，第二斜面位于第二子凸出结构，第六表面邻接对应的第二斜面，且第六表面与第一表面实质上共面。

本发明的目的的另一在于提供一种散热模块的制造方法，其适于以高效率及低成本大量生产整体厚度薄化的散热模块，使其有利于应用在纤薄的电子装置中。

根据本发明的另一实施方式，一种散热模块的制造方法包含：(1)提供导热板，导热板包含主体以及至少一对凸出结构。主体具有相对的第一表面以及第二表面，主体更具有相对的两内壁，内壁分别邻接于第一表面与第二表面之间并分别沿延伸方向延伸，内壁之间定义穿孔。凸出结构位于穿孔，并分别连接对应的内壁，凸出结构具有两第一斜面以及第二斜面，第一斜面分别邻接并倾斜于第一表面，第二斜面邻接并倾斜于第二表面，且第二斜面在延伸方向上位于第一斜面之间。(2)以导热板的第二表面抵接第一模具，并对第一模具加热至第一温度。(3)把导热管平行延伸方向并通过穿孔而放置于第一模具上。(4)加热第二模具至第二温度，并使第二模具相对地朝向第一模具移动以压向导热管，直至导热管变形而至少部分抵接于内壁、第一斜面以及第二斜面之间，其中第二温度大于第一温度。

在本发明一或多个实施方式中，上述的第一温度的范围为80度至130度之间。

在本发明一或多个实施方式中，上述的第二温度的范围为150度至200度之间。

在本发明一或多个实施方式中，上述的第二模具朝向第一模具移动的步骤包含第二模具抵压第一表面。

在本发明一或多个实施方式中，上述的导热管的导热性大于导热板的导热性。

在本发明一或多个实施方式中，上述的导热管受压前的横切面为中空圆形。

在本发明一或多个实施方式中，上述的导热管受压前的横切面为中空扁形。

在本发明一或多个实施方式中，上述的凸出结构包含两第一子凸出结构以及第二子凸出结构。第一子凸出结构分别连接对应的内壁，并分别具有第五表面，第一斜面位于对应的第一子凸出结构，第五表面邻接对应的第一斜面，且第五表面与第二表面实质上共面。第二子凸出结构连接对应的内壁且位于第一子凸出结构之间，第二子凸出结构具有第六表面，第二斜面位于第二子凸出结构，第六表面邻接对应的第二斜面，且第六表面与第一表面实质上共面。

本发明上述实施方式至少具有以下优点：

(1)导热板的第一斜面与第二斜面能够对变形后的导热管产生限位的作用，以防止变形后的导热管从第一表面或第二表面脱离导热板，而且，由于第二斜面在延伸方向上位于第一斜面之间，因而可防止变形后的导热管以旋转的方式脱离导热板。如此一来，受压变形后的导热管能够稳固地卡合于导热板的穿孔内。

(2)由于导热管受压于加热的第一模具与加热的第二模具之间，因此，导热管受热内部产生压力，而形成支撑作用，从而有效减低导热管被压扁的机会。

(3)由于第二模具的第二温度大于第一模具的第一温度，如此一来，当第二模具压向导热管时，导热管会受到第二模具较高的第二温度所影响，而容易使导热管受热内部产生压力，而形成支撑作用。随后，当第二模具完成抵压导热板而远离导热板后，导热管抵接具有较低的第一温度的第一模具，而不再受到第二模具较高的第二温度所影响，因此不会导致受压变形并已固定于导热板的导热管产生不必要的热膨胀。

(4)由于制造方法能够简单容易地制造散热模块，因此，制造方法适于大量生产散热模块。而且，由于制造方法不涉及复杂的步骤即把导热管固定于导热板，因此能使制造方法进一步提升生产效率并降低生产成本。

(5)由于受压变形后的导热管与导热板具有实质上相同的厚度，因此，散热模块的整体厚度能够有效薄化，有利于把散热模块应用在纤薄的电子装置中。

附图说明

图1为示出依照本发明一实施方式的散热模块的制造方法的流程图。

图2为示出依照本发明一实施方式的导热板的立体示意图。

图3为示出图2沿线段A-A的剖面图。

图4为示出图2沿线段B-B的剖面图。

图5为示出图1的制造方法的示意图，其中导热管未被受压。

图6为示出依照本发明另一实施方式的导热管于受压前的横切面示意图。

图7为示出图1的制造方法的示意图，其中第二模具抵压导热板的第一表面。

图8为示出依照本发明一实施方式的散热模块的应用示意图，其中电子元件设置于散热模块上。

图9为示出图8沿线段C-C的剖面图。

图10为示出图8沿线段D-D的剖面图。

附图标记说明：

100：制造方法

110～140、141：步骤

300：散热模块

310：导热板

311：主体

312：凸出结构

312a：第一子凸出结构

312b：第二子凸出结构

320：导热管

500：热压机

510：第一模具

520：第二模具

700：电子元件

A-A、B-B、C-C、D-D：线段

E：延伸方向

H：穿孔

G1：第一斜面

G2：第二斜面

S1：第一表面

S2：第二表面

S3：第三表面

S4：第四表面

S5：第五表面

S6：第六表面

W：内壁

具体实施方式

以下将以附图公开本发明的多个实施方式，为明确说明起见，许多实务上的细节将在以下叙述中一并说明。然而，应了解到，这些实务上的细节不应用以限制本发明。也就是说，在本发明部分实施方式中，这些实务上的细节是非必要的。此外，为简化附图起见，一些现有惯用的结构与元件在附图中将以简单示意的方式示出的，而在所有附图中，相同的标号将用于表示相同或相似的元件。且若实施上为可能，不同实施例的特征可以交互应用。

除非另有定义，本文所使用的所有词汇(包括技术和科学术语)具有其通常的意涵，其意涵能够被熟悉此领域者所理解。更进一步的说，上述的词汇在普遍常用的字典中的定义，在本说明书的内容中应被解读为与本发明相关领域一致的意涵。除非有特别明确定义，这些词汇将不被解释为理想化的或过于正式的意涵。

请参照图1。图1为示出依照本发明一实施方式的散热模块300(请见图8)的制造方法100的流程图。在本实施方式中，如图1所示，制造方法100包含下列步骤(应了解到，在一些实施方式中所提及的步骤，除特别叙明其顺序者外，均可依实际需要调整其前后顺序，甚至可同时或部分同时执行)：

(1)提供导热板310(步骤110)。

具体而言，请参照图2。图2为示出依照本发明一实施方式的导热板310的立体示意图。在本实施方式中，如图2所示，导热板310包含主体311以及至少一对凸出结构312。主体311具有相对的第一表面S1以及第二表面S2，主体311更具有相对的两内壁W，内壁W分别邻接于第一表面S1与第二表面S2之间并分别沿延伸方向E延伸，内壁W之间定义穿孔H。凸出结构312位于穿孔H，并分别连接对应的内壁W，凸出结构312具有两第一斜面G1以及第二斜面G2，凸出结构312的第一斜面G1分别邻接并倾斜于主体311的第一表面S1，凸出结构312的第二斜面G2邻接并倾斜于主体311的第二表面S2，且第二斜面G2在延伸方向E上位于第一斜面G1之间。在其他实施方式中，凸出结构312沿延伸方向E上的数量可为复数个，而复数个的凸出结构312可以彼此连接或分离，但本发明并不以此为限。

更具体而言，如图2所示，凸出结构312包含两第一子凸出结构312a以及第二子凸出结构312b，第二子凸出结构312b在延伸方向E上位于第一子凸出结构312a之间，且第二子凸出结构312b与第一子凸出结构312a彼此相隔。请参照图3。图3为示出图2沿线段A-A的剖面图。在本实施方式中，如图2～图3所示，第一子凸出结构312a分别连接对应的内壁W，并分别具有第五表面S5，第一斜面G1位于对应的第一子凸出结构312a，而第一子凸出结构312a的第五表面S5邻接对应的第一斜面G1，且第一子凸出结构312a的第五表面S5与主体311的第二表面S2实质上共面。

另外，请参照图4。图4为示出图2沿线段B-B的剖面图。在本实施方式中，如图2、图4所示，第二子凸出结构312b连接对应的内壁W且位于第一子凸出结构312a之间，第二子凸出结构312b具有第六表面，第二斜面G2位于第二子凸出结构312b，而第二子凸出结构312b的第六表面S6邻接对应的第二斜面G2，且二子凸出结构312b的第六表面S6与主体311的第一表面S1实质上共面。

请参照图5。图5为示出图1的制造方法100的示意图，其中导热管320未被受压。如图5所示，在实务的应用中，制造方法100可采用热压机500进行。热压机500包含第一模具510以及第二模具520，而制造方法100还包含：

(2)以导热板310的第二表面S抵接热压机500的第一模具510，并对第一模具510加热至第一温度(步骤120)。

(3)把导热管320平行延伸方向E并通过穿孔H而放置于热压机500的第一模具510上(步骤130)。在本实施方式中，如图5所示，导热管320受压前的横切面为中空圆形，但本发明并不以此为限。在其他实施方式中，根据实际状况，导热管320受压前的横切面亦可为中空扁形，亦即导热管320受压前的横切面具有相对的上下平面，如图6所示。图6为示出依照本发明另一实施方式的导热管320于受压前的横切面示意图。

请参照图7。图7为示出图1的制造方法100的示意图，其中第二模具520抵压导热板310的第一表面S1。在本实施方式中，如图7所示，制造方法100还包含：

(4)加热第二模具520至第二温度，并使第二模具520相对地朝向第一模具510移动以压向导热管320，直至导热管320变形而至少部分抵接于导热板310的内壁W、第一斜面G1以及第二斜面G2之间，其中第二模具520的第二温度大于第一模具510的第一温度(步骤140)。进一步而言，导热板310的第一斜面G1与第二斜面G2能够对变形后的导热管320产生限位的作用(请见图9～图10)，以防止变形后的导热管320从第一表面S1或第二表面S2脱离导热板310，而且，由于第二斜面G2在延伸方向E上位于第一斜面G1之间，因而可防止变形后的导热管320以旋转的方式脱离导热板310。如此一来，受压变形后的导热管320能够稳固地卡合于导热板310的穿孔H内，此时，散热模块300亦告制造完成，如图8所示。图8为示出依照本发明一实施方式的散热模块300的应用示意图，其中电子元件700设置于散热模块300上。

值得注意的是，由于导热管320受压于加热的第一模具510与加热的第二模具520之间，因此，导热管320受热内部产生压力，而形成支撑作用，从而有效减低导热管320被压扁的机会。在本实施方式中，制造完成后的散热模块300，其导热管320维持为中空结构。

再者，由于制造方法100能够简单容易地制造散热模块300，因此，制造方法100适于大量生产散热模块300。而且，由于制造方法100不涉及复杂的步骤即把导热管320固定于导热板310，因此能使制造方法100进一步提升生产效率并降低生产成本。

更具体而言，如图7所示，第二模具520朝向第一模具510移动的步骤(即步骤140)还包含：

(5)第二模具520抵压导热板310的第一表面S1(步骤141)。如此一来，当散热模块300制造完成后，受压变形后的导热管320与导热板310具有实质上相同的厚度，因此，通过制造方法100，散热模块300的整体厚度能够有效薄化，有利于把散热模块300应用在纤薄的电子装置(图未示)中。

值得注意的是，如上所述，第二模具520的第二温度大于第一模具510的第一温度。在实务的应用中，第一温度的范围可为80度至130度之间，而第二温度的范围则可为150度至200度之间。如此一来，当第二模具520压向导热管320时，导热管320会受到第二模具520较高的第二温度所影响，而容易使导热管320受热内部产生压力，而形成上述的支撑作用。随后，当第二模具520完成抵压导热板310而远离导热板310后，导热管320抵接具有较低的第一温度的第一模具510，而不再受到第二模具520较高的第二温度所影响，因此不会导致受压变形并已固定于导热板310的导热管320产生不必要的热膨胀。

在实务的应用中，如图8所示，电子元件700至少部分设置于散热模块300的导热管320上。在本实施方式中，导热管320的导热性大于导热板310的导热性，因此，当电子元件700运行而产生热力时，导热管320能够有效地把热力平均传送至导热板310，从而能够有效对电子元件700进行降温。

请参照图9～图10。图9为示出图8沿线段C-C的剖面图。图10为示出图8沿线段D-D的剖面图。在本实施方式中，如图9～图10所示，受压变形后的导热管320具有相对的第三表面S3以及第四表面S4，导热管320的第三表面S3与导热板310的第一表面S1实质上共面，而导热管320的第四表面S4与导热板310的第二表面S2实质上共面，亦即如上所述，受压变形后的导热管320与导热板310具有实质上相同的厚度。

再者，如上所述，当导热管320受压于第二模具520与第一模具510之间时，导热管320受热内部产生压力，而形成支撑作用，加上导热管320自身的延展性，可使导热管320在受压时能够如图9所示变形而至少部分抵接于第一斜面G1之间，并如图10所示变形而至少部分抵接于第二斜面G2之间，从而可有效减低导热管320在受压时往内挤的机会。

综上所述，本发明上述实施方式所公开的技术方案至少具有以下优点：

(1)导热板的第一斜面与第二斜面能够对变形后的导热管产生限位的作用，以防止变形后的导热管从第一表面或第二表面脱离导热板，而且，由于第二斜面在延伸方向上位于第一斜面之间，因而可防止变形后的导热管以旋转的方式脱离导热板。如此一来，受压变形后的导热管能够稳固地卡合于导热板的穿孔内。

(2)由于导热管受压于加热的第一模具与加热的第二模具之间，因此，导热管受热内部产生压力，而形成支撑作用，从而有效减低导热管被压扁的机会。

(3)由于第二模具的第二温度大于第一模具的第一温度，如此一来，当第二模具压向导热管时，导热管会受到第二模具较高的第二温度所影响，而容易使导热管受热内部产生压力，而形成支撑作用。随后，当第二模具完成抵压导热板而远离导热板后，导热管抵接具有较低的第一温度的第一模具，而不再受到第二模具较高的第二温度所影响，因此不会导致受压变形并已固定于导热板的导热管产生不必要的热膨胀。

(4)由于制造方法能够简单容易地制造散热模块，因此，制造方法适于大量生产散热模块。而且，由于制造方法不涉及复杂的步骤即把导热管固定于导热板，因此能使制造方法进一步提升生产效率并降低生产成本。

(5)由于受压变形后的导热管与导热板具有实质上相同的厚度，因此，散热模块的整体厚度能够有效薄化，有利于把散热模块应用在纤薄的电子装置中。

Claims (13)

1.一种散热模块，其特征在于，包含：

一导热板，包含：

一主体，具有相对的一第一表面以及一第二表面，该主体更具有相对的两内壁，该些内壁分别邻接于该第一表面与该第二表面之间并分别沿一延伸方向延伸，该些内壁之间定义一穿孔；以及

至少一对凸出结构，位于该穿孔，并分别连接对应的该内壁，每一该些凸出结构具有两第一斜面以及一第二斜面，该些第一斜面分别邻接并倾斜于该第一表面，该第二斜面邻接并倾斜于该第二表面，且该第二斜面在该延伸方向上位于该些第一斜面之间；以及

一导热管，至少部分抵接于该些内壁、该些第一斜面以及该些第二斜面之间。

2.如权利要求1所述的散热模块，其特征在于，该导热管的导热性大于该导热板的导热性。

3.如权利要求1所述的散热模块，其特征在于，该导热管为中空结构。

4.如权利要求1所述的散热模块，其特征在于，该导热管具有相对的一第三表面以及一第四表面，该第三表面与该第一表面实质上共面，该第四表面与该第二表面实质上共面。

5.如权利要求1所述的散热模块，其特征在于，每一该些凸出结构包含：

两第一子凸出结构，分别连接对应的该内壁，并分别具有一第五表面，每一该些第一斜面位于对应的该第一子凸出结构，每一该些第五表面邻接对应的该第一斜面，且每一该些第五表面与该第二表面实质上共面；以及

一第二子凸出结构，连接对应的该内壁且位于该些第一子凸出结构之间，该第二子凸出结构具有一第六表面，该第二斜面位于该第二子凸出结构，该第六表面邻接对应的该第二斜面，且该第六表面与该第一表面实质上共面。

6.一种散热模块的制造方法，其特征在于，包含：

提供一导热板，该导热板包含：

一主体，具有相对的一第一表面以及一第二表面，该主体更具有相对的两内壁，该些内壁分别邻接于该第一表面与该第二表面之间并分别沿一延伸方向延伸，该些内壁之间定义一穿孔；以及

至少一对凸出结构，位于该穿孔，并分别连接对应的该内壁，每一该些凸出结构具有两第一斜面以及一第二斜面，该些第一斜面分别邻接并倾斜于该第一表面，该第二斜面邻接并倾斜于该第二表面，且该第二斜面在该延伸方向上位于该些第一斜面之间；

以该导热板的该第二表面抵接一第一模具，并对该第一模具加热至一第一温度；

把一导热管平行该延伸方向并通过该穿孔而放置于该第一模具上；以及

加热一第二模具至一第二温度，并使该第二模具相对地朝向该第一模具移动以压向该导热管，直至该导热管变形而至少部分抵接于该些内壁、该些第一斜面以及该些第二斜面之间，其中该第二温度大于该第一温度。

7.如权利要求6所述的制造方法，其特征在于，该第一温度的范围为80度至130度之间。

8.如权利要求6所述的制造方法，其特征在于，该第二温度的范围为150度至200度之间。

9.如权利要求6所述的制造方法，其特征在于，该第二模具朝向该第一模具移动包含：

该第二模具抵压该第一表面。

10.如权利要求6所述的制造方法，其特征在于，该导热管的导热性大于该导热板的导热性。

11.如权利要求6所述的制造方法，其特征在于，该导热管受压前的横切面为中空圆形。

12.如权利要求6所述的制造方法，其特征在于，该导热管受压前的横切面为中空扁形。

13.如权利要求6所述的制造方法，其特征在于，每一该些凸出结构包含：

两第一子凸出结构，分别连接对应的该内壁，并分别具有一第五表面，每一该些第一斜面位于对应的该第一子凸出结构，每一该些第五表面邻接对应的该第一斜面，且每一该些第五表面与该第二表面实质上共面；以及

一第二子凸出结构，连接对应的该内壁且位于该些第一子凸出结构之间，该第二子凸出结构具有一第六表面，该第二斜面位于该第二子凸出结构，该第六表面邻接对应的该第二斜面，且该第六表面与该第一表面实质上共面。