TW201104201A - Heat dissipation device and manufacturing method thereof - Google Patents

Description

201104201 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明涉及一種適合於發熱電子元件散熱的散 熱裝置及其製造方法。 * 【先前技術】 隨著電腦產業的迅速發展’ CPU追求高速度 化，多功能化及小型化所衍生的散熱問題越來越嚴 重，因此，必須將熱量及時有效地散發出去，否則 會極大地影響電子元件的工作性能，同時還會縮減 電子元件的使用壽命。 業界通常採用散熱裝置為發熱電子元件散熱。 1知的散熱裝置大多採用吸熱底板與圓型熱管的組 合，該吸熱底板上開設有容置熱管的凹槽，該熱管 收谷於凹槽内並與吸熱底板籍由錫膏焊接相連，然 而，此類結構的散熱裝置存在以下幾點問題：其一二 成型該散熱裝置時，需在吸熱底板上開設凹槽，及 組合該熱管與吸熱底板的工序，其製造過程及组裝 過程繁瑣費時，造成成本的增加；其二、因制程公 差的問題，該熱管與吸熱底板結合不緊密，容易產 生較大的接觸熱阻，嚴重影響熱傳導效率；其三、 因錫貧焊接的工藝不易控制致使產品的品質差異較 大。 【發明内容】 201104201 鑒於此，有必要提供一種制程簡單且散熱效率 高的散熱裝置及其製造方法。 一種散熱裝置，包括一基座及結合於該基座内 的至少-熱管’該熱管包括一管體、設于該管體内 $毛細結構及容納于管體内的工作液體，該熱管的 官體籍由插入鑄造成型的方式埋設於基座内從而與 基座結合於一體，該熱管的至少一末端露置於座 外部。 種政熱裝置的製造方法，包括以下步驟：提 供内部設有毛細結構的一金屬管體，該金屬管體具 有相對的第一末端和第二末端，該第一末端開口； 將該管體置人模具内與㈣金屬結合形成包覆該管 體的-基座’同時使該管體的第一末端露置於基座 外部；從該管體的第—末端對該管體注人工作液體 並抽真空；密封該管體的第一末端。 與習知散熱裝置相比，上述散熱裝置省去了在 基座上開設凹槽及組裝並焊接熱管與基座的工序， 龍簡單錢，且歸與基鋪㈣造成型的方式 -體成型’該熱管與基座實現無間隙緊密結合，大 :::、了熱管與基座之間的接觸熱阻，提高散熱震 =政熱性能。同時提高産品質量的穩定性。 L貝施方式】 下面參照附圖結合實施例對本發明作進一步說 201104201 明。 請參閱圖1及圖2,該散熱裴置1〇〇包括一基座 12及埋設於基座12内的複數根熱管16。 該基座12大致呈方矩形，其由導熱性能良好的 金屬材料比如鋁製成。該基座12包括用於與發熱電 子元件（圖未示）接觸的一底面122及與該底面122 相對的一頂面124。 這些熱管16的形狀結構相同，每一熱管16呈 直線型延伸，包括一中空管體162、貼附于管體16^ 内壁的毛細結構164及容納于管體162内的工作液 體（圖未示）。該管體162由導熱良能良好的金屬材 料比如銅製成。該工作液體為低沸點液體，比如水、 酒精等。該工作液體受熱時易蒸發汽化，遇冷則易 液化凝結。該毛細結構164可為細微 钍 粉末、絲網或任意其中之二組合的複合型 構。本實施财’該毛細結構164為燒結粉末。該 毛細結構164内具有複數細小孔隙，可為液化凝結 後的工作液體提供回流的動力。 這些熱管16相互平行，且均勻間隔設置。這些 熱管^從基座12的—側邊延伸至相對的另一側 邊。母一熱管16的兩末端分別突出於該基座12的 兩側而露置於外界。這些熱管16呈扁平狀，從而每 一熱管16具有一平坦的吸熱面161。該熱管16的 201104201 吸熱面161暴露出基座12並與基座12的底面122 平齊，因此，該熱管16的吸熱面161可直接與發熱 電子元件接觸吸熱。 請參閱圖3及圖4，成型該散熱裝置100時，首 先提供内部設有毛細結構164a的扁平狀金屬管體 162a，該管體162a的一端開口，另一端密封；將管 體162a置入一成型所述基座12的鑄造模具18内， 並向該模具18注入熔融金屬，使管體162a與熔融 的金屬結合在一起形成包覆該管體162a的基座 12，同時使該管體162a的兩末端露置於基座外部； 從該管體162a的開口端對該管體162a注入工作液 體並抽真空；密封該管體162a的開口端，得到所述 散熱裝置100。 該熱管16籍由插入鑄造成型（InsertMolding)的 方式嵌設於該基座12内與該基座12結合於一體， 在將管體162a置入模具18中之前，對該管體162a 進行塵扁使其具有平坦的吸熱面161。在將管體162a 置入模具18中時，使該管體162a的至少一末端即 開口端露置於基座12外部，以便於成型完成之後對 管體162a進行注液、抽真空及封口等操作。 與習知散熱裝置相比，該散熱裝置100省去了 在基座12内開設凹槽的工序，且無需組裝熱管16 與基座12，省去焊接工藝，制程簡單方便。此外， 201104201 該熱管16與基座12之間實現無間隙的緊密結合， 大大減少了熱管16與基座12間的接觸熱阻，且提 尚了產品品質。本實施例中，該基座12由鋁製成， 該熱官16的管體162由銅製成，為避免該鋁質的基 座12與銅質的熱管16發生電化學腐蝕，可預先在 熱官16的管體162的外表面喷塗或鍍覆一層介面材 料比如錦層。 ❿ 該散熱裝置工作時，該基座12的底面122 與熱管16的吸熱面161貼設於發熱電子元件上，該 基座12的底面122與熱管16的吸熱面161同時從 發熱電子疋件吸熱。該基座12將吸收的熱量直接傳 導至其頂面124散發出去；熱管16吸收熱量後，其 内的工作液體蒸發&化，將熱量迅速傳導至整個熱 官16的内部，然後迅速傳導至熱管16外圍的基座 12，使基座12各部分均勻受熱。因熱管16與基座 • 12成型為一體的結構，熱管16與基座^之間的熱 阻達到最小’因而熱量可迅速從熱管16傳遞至基座 12，從而提升該散熱裝置1〇〇的散熱性能。 圖5所示為本發明散熱裝置第二實施例，該散 熱裝置200與上述實施例的散熱裝置ι〇〇相似，包 括一方矩狀的基座22及籍由鑄造成型的方式嵌設 於基座22底部的熱管26、27。該散熱裝置遞與 上边實施例的散熱裝置100的不同之處在於：該散 201104201 、，置200包括一呈直線型的第一熱管26及彎折的 ，兩第一熱官27。該第一熱管26位於中間，從基座 Y2的一側邊的中央延伸至相對的另一側邊的中央， 第一熱管26的兩末端分別突出於基座22兩側。 ,該兩第二熱管27分別位於該第一熱管26的兩 該兩第二熱管27包括位於中間的直管部272及 刀另]位於直管部272兩端的兩折管部271、273，該 • 兩第二熱管27的直管部272與第一熱管26相平 行，=管部27丄、273分別呈放射狀向基座22的四 個角落延伸並突出於基座22外側，因第二熱管π 的折管部271、273向基座22的角落延伸，可使基 座22叉熱更均勻，從而提高基座22的利用率。成 型該散熱裝置2GG的方法與成型上述實施例中的散 熱裝置100的方法相同，在此不贅述。 φ 圖6所示為本發明散熱裝置的第三實施例。該 U置300與上述第—實施例中的散熱裝置個 相似，也包括一基座32及設於該基座Μ内的熱管 36。該基座32具有與發熱電子元件接觸的底面 及與底面322相對的—頂面似。該散熱裝置綱 與上述第一實施例中的散熱裝置100的區別在於·· 成型該基座32時，於該基座％的頂面324 一體延 伸出複數散熱鰭片34 ’該熱管36的形狀也與上述 實施例中的熱管16的形狀有所不同，該熱管％呈 201104201 U型°沿其延伸方向包括一蒸發段362及一冷凝段 364 °該熱管36的蒸發段362埋設於基座32内，冷 凝段364穿設於散熱鰭片34中。該熱管36也呈扁 平狀’從而其蒸發段362也具有一平坦的接觸面用 於與發熱電子元件接觸。該熱管36籍由插入鑄造成 型的方式與該基座32、散熱鰭片34結合於一體， 如此可使該熱管36與基座32及散熱鰭片34間實現 鲁 無間隙的緊密結合，使熱管36與基座32、散熱鰭 片34間的接觸熱阻降至最小，從而提升該散熱裝置 3〇〇的散熱效率。 成型該散熱裝置300的方法與成型上述第一實 %例的散熱震置1〇〇的方法相似。首先提供内部設 有毛細結構的金屬管體，該管體的一端開口，另一 ‘雀封，該管體呈扁平狀，且彎折成U型；將管體 置入一成型所述基座32及散熱鰭片34的模具内， ♦ 使管體用於形成蒸發段362的部分與縣的金屬結 合在一起形成包覆該蒸發段部分的基座32，該管體 用於形成冷凝段364的部分與熔融的金屬結合在一 起形成包覆該冷凝段部分外圍的散熱鰭片34，同時 使該管體的兩末端露置於基座32或散熱鰭片34的 外部；從該管體的開口端對該管體注入工作液體並 抽真空；密封管體的該開口端，得到該散熱裝置3〇〇。 “上所述，本發明符合發明專利之要件，爰依 201104201 =出專射請。惟以上所述者僅為轉明 2例，料熟悉本案技藝之人士，在爰依本發明 、砷所作之等效修飾或變化，皆應涵蓋於以下 請專利範圍内。 【圖式簡單說明】 圖1為本發明散熱裝置第一實施例的立體圖。 圖2為圖1所示散熱裝置沿II-II線的剖面圖。 圖3為圖1所示散熱裝置的一製造方法的流程 圖。 圖4為運用圖3所示製造方法成型圖工所示散 熱裝置的成型過程示意圖。 圖5為本發明散熱裝置第二實施例的仰視圖。 圖6為本發明散熱裝置第三實施例的立體圖。 【主要元件符號說明】 散熱裝置 100 ' 200 、 300 基座 12 、 22 、 32 底面 122 ' 322 頂面 124 > 324 敎管 *、、、 9 16、36 吸熱面 161 ' 361 管體 162 ' 162a 毛細結構 164、164a 模具 18 第一熱管 26 第二熱管 27 折管部 271 、 273 直管部 272 散熱鰭片 34 蒸發段 362 冷凝段 364 11

Claims (1)

1. 201104201 七、申請專利範圍： 1.一種散熱裝置，包括-基纽結合於該基座内的至少 -熱管，該熱管包括—管體、設于該管體内的毛細结 .構及容納于管體内的工作液體，其改良在於：該執管 的管體籍由插人鑄造成型的方式埋設於基座内從而 與基座結合於-體，該熱管的至少一末端露置於基座 外部。 2.根據申請專利範圍第1項所述之散熱《置，其中該熱 ⑩以扁平狀，該熱管具有—平坦的吸熱面，該基座 有一用於與熱源接觸的底面，該熱管的吸熱面暴露於 外界並與基座的底面平齊從而可與熱源直接接觸。 3·根據中請專利範圍第2項所述之散熱裝置，其中該基 座包括與該底面相對的一頂面，該基座的頂面向上一 體延伸形成複數散熱鰭片。 4.根據中請專利範圍第3項所述之散熱裝置，其中該熱 .苔呈U型，包括一蒸發段及一冷凝段，該蒸發段埋 設於該基座内，該冷凝段穿設於該散熱鰭片中。 5·根據申請專利範圍第1項所述之散熱裝置，其中該基 座呈方矩狀，該熱管有複數個，包括第一熱管及第二 熱官，該第一熱管呈直線型，從該基座的一侧邊的中 央延伸至相對的另一側邊的中央，該第二熱管包括與 第一熱官平行的一直管部及位於直管部兩端的兩折 官部’該第二熱管的折管部朝該基座的角落處延伸並 大出於基座外側。 12 201104201 6·-種散熱裝置的製造方法’包括以下步驟： • 提供内部設有毛細結構的-金屬管體，該金屬 .管體具有相對的第-末端和第二末端，該第一末端 開口； 將該官體置入模具内與熔融金屬結合形成包覆 该官體的一基座，同時使該管體的第一末端露置於 基座外部； • 從該管體的第一末端對該管體注入工作液體並 抽真空； 後、封該管體的第一末端。 7·根據申請專利範圍第6項所述之散熱裝置的製造方 法，其中該基座具有一用於與熱源接觸的底面及與該 底面相對的一頂面，成型該基座時，該基座的頂面— 體形成複數散熱鰭片。 • 8·根據申請專利範圍第7項所述之散熱裝置的製造方 去其中6亥熱管呈U型，包括一蒸發段及一冷凝段， 5亥洛發段設於該基座内，該冷凝段穿設於該散熱鰭片 上。 .根據申晴專利範圍第6項所述之散熱裝置的製造方 去，其中在將管體置入模具中之前先在管體的外表面 塗覆一層介面材料。 〇.根據申請專利範圍第6至9項中任意一項所述之散 …、震置的製造方法’其中該基座具有一用於與熱源接 13 201104201 觸的底面，在將管體置入模具中之前，對該管體進行 壓扁使其具有平坦的吸熱面，該管體與熔融金屬成型 後，該管體的吸熱面與基座的底面平齊從而露置於外 界。

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