TWI328421B - Thermal module - Google Patents
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Description
1328421 099年05月24日修j£替換"ϊ 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 [0001] 本發明涉及一種散熱模組，特別涉及—種利用相變方式 散熱之散熱模組。 【先前技術】 [0002] 近年來，隨著半導體器件集成工藝快速發展以及對其輕 、薄、短、小之需求，半導體器件之集成化程度愈來愈 高，而器件體積卻變得愈來愈小，為保證半導體器件正
常工作，其散熱成為一個愈來愈重要之問題，其對散熱 I 之要求也愈來愈高。為滿足這些需要，各種散熱方式被 大量運用，如常見之利用風扇散熱成採用水冷輔助散熱 以及熱管散熱等方式。其中，熱管係依靠自身内部工作 流體相變實現導熱之導熱元件，其臭有高導熱性、優良 等溫性等優良特性，導熱效果好，應用廣泛。 [0003] 典型熱管由管殼、毛細結構以及密封於管内之工作流體 組成。熱管之製作通常先將管内抽成真空後充以適當工 作流體，使緊貼管殼内壁之毛細結搆中充滿工作流體後 馨 加以密封。熱管一端為蒸發段（加熱段）’另一端為冷凝 段（冷卻段），根據應用需要可於所述蒸發段與冷凝段之 間佈置絕熱段。當所述蒸發段受熱時’所述毛細結構中 之工作流體蒸發氣化形成蒸汽；所述蒸汽於微小壓力差 作用下通過孔道流向所述冷凝段’放出熱量後凝結成工 作流體；所述工作流體再靠毛細祚用沿所述毛細結構流 回蒸發段。如此循環，熱量由熱管之蒸發段不斷地傳至 冷凝段，並被冷凝段一端之冷源吸收° 094127468 表單編號Α0101 第4頁/共16頁 0993180253-0 1328421 [0004] [0005]
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094127468 099年05月24日修正替換頁 先前技術中提供之熱管散熱裝置中，通常係將熱管之蒸 發段設於一與熱源相接觸之散熱片上，通過與所述散熱 片之結合來增加所述蒸發段之接觸面積，以充分利用所 述熱管之導熱性能。 惟，由於單個熱管所能負載之熱傳·量較小，為適應愈來 愈高之散熱需求，所述熱管散熱裝置通常具有多個熱管 ，其體積亦隨之增大，難以滿足輕、薄、短、小之需求 。另，所述熱管散熱裝置中，熱管之蒸發段係通過散熱 片與熱源間接接觸，故所述熱管與熱源之熱傳遞還受限 於所述散熱片之導熱性能，其散熱性能仍不理想。 有鑑於此，提供一種體積較小且能負載較大熱傳量之散 熱模組實為必要。 【發明内容】 以下，將以實施例說明一種散熱模組。 為實現上述内容，提供一種散熱模組，其包括：一底座 ;所述底座包括一毛細結構層；以及一與所述底座相接 合之蓋體，所述蓋體包括一隔板；所述底座及蓋體形成 由所述隔板隔離之回流腔及蒸發腔，所述回流腔及蒸發 腔均與所述毛細結構層相連，且分別包括一通孔，所述 回流腔用於容置工作流體，所述蒸發腔包括一導流部及 一集氣室，該導流部包括複數個導流件，相鄰兩個導流 件之間形成一導流通道，所述毛細結構層位於該導流部 之下方以使蒸氣經由所述毛細結構層進入所述導流通道 ，並沿所述導流通道進入該集氣室，所述蒸氣係工作流 體於所述毛細結構層所處位置吸收熱量後形成。 表單编號A0101 第5頁/共16頁 0993180253-0 1328421 099年05月24日梭正替換頁 [0009] [0010] [0011] [0012] [0013] [0014] [0015] [0016] [0017] 所述蒸發腔包括1流部及-集氣室。 所述蒸發狀料，包括魏個導流件。 所述底座及蓋體之;^料包括銅、鐵、銘等金屬或其合金 〇 所述毛細結構層包括燒結層或碳奈米管陣列。 所述燒結層係由金屬粉末燒結而成。 所述金屬粉末包括崎、錄或鐵粉。 相較於先前技術，本實關提供讀熱模組巾，所述底 座可直接與熱源相連，接觸熱阻較小，且所述底座上具 有毛細結構層，該毛細結構層可根據散熱需要而設定大 小，甚至完全覆蓋所述底座，以使所述散熱模組能負載 較大之熱傳量。 【實施方式】 下面將結合附圖對本發明作進一步之詳細說明》 叫一併參閱第一圖及第二圖，本發明之實施例提供之散 熱模組10，其包括一板狀底座1〇〇，所述板狀底座1〇〇之 主體呈矩形且一側延伸為弓形之形狀，所述矩形與弓形 交界處具有一凸條11〇 ; —設於所述板狀底座1〇〇上，且 與所述板狀底座100主體之矩形結構相對應之毛細結構層 200 ;以及一蓋體30〇，所述蓋體30{)包括與所述板狀底 座100主體形狀相對應之頂部，於所述頂部週邊垂直延伸 之側邊，以及與所述側邊同向延伸於所述蓋體300頂部之 —隔板310及複數個導流件338。所述隔板31〇將所述蓋 094127468 表單坞號A0101 第6頁/共16頁 0993180253-0 1328421 . ,_ 099年05月24日修正替换頁 體300分隔為一回流腔320及一蒸發腔33〇，所述回流腔 320及蒸發腔330均與所述毛細結構層200相連，且側邊 分別包括通孔325、335。所述毛細結構層200包括燒結 層或碳奈米管陣列。本實施例中，所述毛細結構層2〇〇採 用燒結層’當然於其他實施增中，所述毛細結構層2〇〇亦 可採用碳奈米管陣列。 [0018]優選，所述隔板310及導流件338與蓋體300係一體成形 [0019] 所述燒結層係由金屬粉末燒結而成。 [0020] 所述金屬粉末包括銅粉、鋁粉或鐵粉。 [0021] 所述底座100及蓋體300係通過焊接或粘貼結合。 [0022] 所述蒸發腔330包括一位於所述凸條11〇與隔板31〇之間 之導流部及一位於所述弓形部分之集氣室。 [0023] 所述複數個導流件338分佈於所述導流部之蓋體3〇〇頂部 且相互平行，將所述導流部分隔為複數個導流通道。所 述複數個導流通道一端與所述隔板31()相連，另一端與所 述蒸發腔330中通孔335附近之弓形集氣室相連β [0024] 所述底座100及蓋體300之材料包括銅 '鐵、鋁等金屬或 其合金。 [0025]凊一併參閱第一圖至第四圖，本實施例中，所述散熱模 組10處於使用狀態時，所述底座100中位於蒸發腔33〇之 部分與一熱源20相連，所述散熱模組之兩通孔325、 335與一冷凝裝置30相連。將工作流體通過通孔325注入 0993180253-0 094127468 表單編號Α0101 第7頁/共16頁 1328421 099年 05月 所述回流腔320中，工作流體受毛細結構層200之毛細作 用由所述回流腔320吸至所述毛細結構層200位於所述蒸 發腔330之部份中。由於所述蒸發腔330與熱源20相連， 故底座100將熱量迅速傳遞至所述毛細結構層200。所述 毛細結構層200中之工作流體吸收熱量後形成蒸氣蒸發至 所述複數個導流件3 3 8形成之複數個導流通道中，然後經 所述導流通道流至所述集氣室中，由所述集氣室之通孔 335流出至所述冷凝裝置30。所述蒸氣經所述冷凝裝置3〇 冷凝成工作流體後再由通孔325注入所述回流腔320中， 如此循環，利用工作流體之相變冷卻所述熱源2〇。 Φ [0026] 相較於先前技術，本實施例提供之散熱模組中，所述 底座100可直接與熱源20相連，接觸熱阻較小，且所述底 座上具有毛細結構層200，該毛細結構層2〇〇可根據散熱 需要而設定大小’甚至完全覆蓋所述底座1〇〇，以使所述 散熱模組10能負載較大之熱傳量。所述散熱模組1〇處於 使用狀態時，所述複數個導流通道流出之蒸氣經所述弓 形集氣室流出通孔335，可有效降低流阻。 [0027] 綜上所述，本發明確已符合發明專利之要件，遂依法提 出專利申請。惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施方 式，自不能以此限制本案之申請專利範圍。舉凡熟悉本 案技藝之人士援依本發明之精神所作之等效修飾或變化 ，皆應涵蓋於以下申請專利範圍内。 【圖式簡單說明】 [0028]第一圖係本發明實施例之散熱模組之爆炸圖。 [0029] 094127468 第二圖係本發明實施例之散熱模組之立體圖。 表單編號A0101 第8頁/共16頁 0993180253-0 1328421 099年05月24日修正钥^頁 [0030] 第三圖係本發明實施例沿第二圖瓜_ Μ方向之剖面示意圖 [0031] 第四圖係本發明實施例使用狀態之剖面示意圖。 【主要元件符號說明】
[0032] 散熱模組10 [0033] 熱源 20 [0034] 冷凝裝置30 [0035] 底座 100 [0036] 凸條 110 [0037] 毛細結構層200 [0038] 蓋體 300 [0039] 隔板 310 [0040] 回流腔 320 [0041] 通孔 325,3〇 [0042] 蒸發腔 330 [0043] 導流件 338 094127468 表單編號A0101 第9頁/共16頁 0993180253-0
Claims (1)
1328421 ι_ · 099年05月24日梭j£替换頁 七、申請專利範圍： 1 . 一種散熱模組，其包括： 一底座，所述底座包括一毛細結構層；以及 一與所述底座相接合之蓋體，所述蓋體包括一隔板； 所述底座及蓋體形成由所述隔板隔離之回流腔及蒸發腔，
所述回流腔及蒸發腔均與所述毛細結構層相連，且分別包 括一通孔，所述回流腔用於容置工作流體，所述蒸發腔包 括一導流部及一集氣室，該導流部包括複數個導流件，相 鄰兩個導流件之間形成一導流通道，所述毛細結構層位於 該導流部之下方以使蒸氣經由所述毛細結構層進入所述導 流通道，並沿所述導流通道進入該集氣室，所述蒸氣係工 作流體於所述毛細結構層所處位置吸收熱量後形成。 如申請專利範圍第1項所述之散熱模組，其中，所述底座 進一步包括一位於所述導流部及集氣室交界處之凸條。 如申請專利範圍第2項所述之散熱模組，其中，所述複數 個導流件與所述蓋體一體成形。 如申請專利範圍第_2項所述之散熱模組，其中，所述複數 個導流件相互平行。 如申請專利範圍第1項所述之散熱模組，其中，所述集氣 室為弓形。 如申請專利範圍第1項所述之散熱模組，其中，所述底座 及蓋體之材料包括銅、鐵、铭或其合金。 如申請專利範圍第1項所述之散熱模組，其中，所述毛細 結構層包括燒結層或碳奈米管陣列。 如申請專利範圍第7項所述之散熱模組，其中，所述燒結 094127468 表單編號A0101 第10頁/共16頁 0993180253-0 1328421 099年05月24日按正替换頁 層係由金屬粉末燒結而成。 9 .如申請專利範圍第8項所述之散熱模組，其中，所述金屬 粉末包括銅粉、鋁粉或鐵粉。 10 .如申請專利範圍第1項至第9項中任意一項所述之散熱模組 ，其中，所述底座及蓋體係通過焊接或粘貼接合。 11 . 一種散熱模組，其包括： 一底座，所述底座包括一毛細結構層；以及 一與所述底座相接合之蓋體，所述蓋體包括一隔板； 所述底座與蓋體相接合形成一腔體，所述隔板將所述腔體 分隔為一第一腔體及一第二腔體，所述毛細結構層至少分 佈於所述第一腔體及第二腔體一部分，所述第二腔體用於 容置工作流體，所述第一腔體包括一導流部及一集氣室， 該導流部包括複數個導流件，相鄰兩個導流件之間形成一 導流通道，所述毛細結構層位於該導流部之下方以使蒸氣 經由所述毛細結構層進入所述導流通道，並沿所述導流通 道進入該集氣室，所述蒸氣係工作流體於所述毛細結構層 所處位置吸收熱量後形成。 12 .如申請專利範圍第11項所述之散熱模組，其中，所述第一 腔體及第二腔體各包括一通孔。 13 .如申請專利範圍第11項所述之散熱模組，其中，所述底座 進一步包括一位於所述導流部及集氣室交界處之凸條。 14 .如申請專利範圍第11項所述之散熱模組，其中，所述複數 個導流件與所述蓋體一體成形。 15 .如申請專利範圍第11項所述之散熱模組，其中，所述複數 個導流件相互平行。 16 .如申請專利範圍第11項所述之散熱模組，其中，所述集氣 094127468 表單编號A0101 第11頁/共16頁 0993180253-0 1328421 _— 099年05月24日核正替換頁 室為弓形。 17 .如申請專利範圍第11項所述之散熱模組，其中，所述底座 及蓋體之材料包括銅、鐵、鋁或其合金。 18 .如申請專利範圍第11項所述之散熱模組，其中，所述毛細 結構層包括燒結層或碳奈米管陣列。 19 .如申請專利範圍第18項所述之散熱模組，其中，所述燒結 層係由金屬粉末燒結而成。 20 .如申請專利範圍第11項至第19項中任意一項所述之散熱 模組，其中，所述底座及蓋體係通過焊接或粘貼接合。 094127468 表單編號A0101 第12頁/共16頁 0993180253-0
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