TWI589829B - 散熱器及其製造方法 - Google Patents

Description

散熱器及其製造方法

本發明涉及散熱領域，尤其涉及一種散熱器及其製造方法。

現有技術中在電腦及許多其他電子產品裡，由於電子元件在工作過程中不斷產生熱量，因此需要進一步裝設散熱裝置來輔助電子元件的散熱，以免熱量堆積而影響電子元件工作的正常進行。

一般簡易的散熱裝置通常包括一個熱管和金屬板材，該熱管通常採用固定連接的方式連接在金屬板材上，因此整體散熱裝置的厚度為熱管、金屬板材以及兩者之間用於固定連接的層三者的厚度之和。然而隨著電子產品愈來愈趨向輕薄化，上述這種散熱裝置的總厚度顯然不符合輕薄化的需求。

有鑑於此，有必要提供一種更輕薄化的散熱器及其製造方法。

一種散熱器，包括熱管和金屬板，所述金屬板包括第一表面和第二表面，所述金屬板上形成開口，所述開口貫穿所述第一表面和第二表面，所述熱管容置在所述開口中並與所述開口緊配合。

本發明實施方式提供的散熱器中，在金屬板中開設開口，以使熱管容置在該開口中，而不同於現有技術中兩者疊加設置的方式，從而節省了熱管疊加的厚度，使該散熱器的厚度更加薄，符合產 品薄形化的需求。

100、100’、100’’‧‧‧散熱器

10、10’‧‧‧熱管

12‧‧‧殼體

14‧‧‧側部

16‧‧‧表面

20、20’、20’‧‧‧金屬板

21、24‧‧‧第一表面

22、25‧‧‧第二表面

23、23’、23’’‧‧‧開口

231、231’’‧‧‧內壁

232‧‧‧凸部

233‧‧‧凹部

234‧‧‧空隙

30‧‧‧散熱鰭片組

32‧‧‧鰭片

圖1是本發明第一實施方式提供的散熱器的示意圖。

圖2是圖1中的散熱器的分解圖。

圖3是圖1中的散熱器已經完成焊錫和壓扁熱管工序的沿III-III的部分放大剖面圖。

圖4是圖3中的散熱器還未完成焊錫和壓扁熱管工序的剖面圖。

圖5是本發明第二實施方式提供的散熱器的示意圖。

圖6是圖5中的散熱器的分解圖。

圖7是圖5中的散熱器已經完成焊錫和壓扁熱管工序的沿VII-VII的剖面圖。

圖8是圖7中的散熱器還未完成焊錫和壓扁熱管工序的部分放大剖面圖。

圖9是本發明第三實施方式提供的散熱器的示意圖。

請參見圖1至圖2，圖1為本發明第一實施方式提供的散熱器100包括熱管10和金屬板20。所述散熱器100用於為電子設備中的發熱電子元件散熱。所述電子設備可以為平板電腦、智慧手機、一體機、攝影攝像機等薄型化產品。所述發熱電子元件可以為上述電子設備中的例如CPU等元件。

所述熱管10為普通熱管，其包括殼體12和密封於殼體12內的工作介質(圖未標出)。該殼體12的內壁還可以形成毛細結構以加速 工作介質的回流，提高熱管10的散熱效率。所述熱管10包括左右兩個側部14和上下兩個表面16。所述熱管10的形狀並不限定，可以根據需求選擇各種形狀的熱管10。在本實施方式中，為了達到更好的薄形化的效果，所述熱管10為扁平狀，所述熱管10的厚度小於其寬度，上下兩個表面16均為平整的平面。

請同時參閱圖3和4，所述金屬板20與所述熱管10固定連接。所述金屬板20貼設於發熱電子元件上，從而將發熱電子元件發出的熱量全部經由金屬板20傳遞至熱管10以使發熱電子元件的熱量能夠全部快速散發。所述金屬板20可以為銅板、鋁板等具有較高導熱性能的金屬板體。所述金屬板20包括相對的第一表面21和第二表面22。所述熱管10的厚度可大於或等於該金屬板20的厚度。所述金屬板20上開設有一個開口23。所述開口23具有內壁231。在本實施方式中，所述開口23的形狀和尺寸與所述熱管10的形狀以及尺寸相匹配，即，所述內壁231為四個首尾依次連接的平面，從而使熱管10容置於該開口23中，並使熱管10的兩個側部14分別貼設在開口23的內壁231上。當然，當所述開口23的四角形成倒角時，所述內壁231的數量不止四個，而可以是大於四個的若干個。所述開口23的寬度與所述熱管10的寬度大致相等，開口23的長度大於所述熱管10的長度。所述熱管10的兩個表面16分別與金屬板20的相對的第一表面21和第二表面22平齊。所述熱管10與所述開口23為緊配合。進一步的，所述熱管10的側部14與金屬板20的開口23之間的連接處還可通過焊料焊接，以進一步加強熱管10與金屬板20的固定連接。在本第一實施方式中，所述金屬板20為一平板結構。金屬板20的相對兩個表面均為平面。

當然，在不同的實施方式中，所述熱管10的兩個表面16可視實際需要而與所述金屬板20的第一表面21和/或第二表面22平齊或超出所述金屬板20的第一表面21和/或第二表面22。

本發明第一實施方式提供的散熱器100中，在金屬板20中開設開口23，以使熱管10容置在該開口23中，而不同於現有技術中兩者疊加設置的方式，從而節省了熱管10疊加的厚度，使該散熱器100的厚度更加薄，符合產品薄形化的需求。

本發明的上述第一實施方式提供的散熱器100可採用以下方法製成：提供一個熱管10和一個金屬板20；在金屬板20上開設開口23；將熱管10容置在所述開口23中；對熱管10進行打扁工序使其形成厚度減小的熱管10，熱管10與開口23形成緊配合；以及在熱管10與開口23的連接處通過焊料焊接。

在上述製造方法中，請同時參閱圖4，熱管10的厚度略大於所述金屬板20的厚度，而在熱管10’經過打扁工序後形成了熱管10後，熱管10的厚度可大於或等於所述金屬板20的厚度。所述金屬板20可通過現有技術中的方法製成，例如，可以是鋁擠或壓鑄成型製成。所述開口23可通過模具或機械加工製成。

在對熱管10進行打扁工序的過程完成之後，使熱管10與開口23之間形成緊配合，從而使熱管10與金屬板20之間形成初級的緊固連 接，為後續兩者之間的固定做鋪墊，防止熱管10與金屬板20之間由於間隙過大而造成兩者在後續的焊接中無法快速對位而增加製作工序、延長製作時間。然後再在兩者的連接處採用焊接的方式使兩者完全連接固定。進一步由於熱管10和金屬板20之間已形成了緊配合連接，因此可減少用來彌補兩者之間過大的間隙而使用焊接材料的用量。

請參圖5至圖8，本發明第二實施方式提供的散熱器100’，其包括熱管10’、金屬板20’和散熱鰭片組30。與第一實施方式不同的是，所述熱管10’的長度大於所述金屬板20’的長度，所述金屬板20’為折板結構。所述金屬板20’的同一側包括位於第一平面內的第一表面24和位於第二平面內的第二表面25，第一表面24和第二表面25之間傾斜連接，兩者之間具有一個高度差。進一步的，第一表面24與第二表面25之間的高度差可等於所述熱管打扁後的厚度。在其他實施方式中，所述高度差也可以小於所述熱管打扁後的厚度，以使熱管的至少一個表面超出該第一表面24或第二表面25。所述開口23’同時貫穿第一表面24與第二表面25。所述熱管10’的一端容置在所述金屬板20’的開口23’中，另一端伸出所述金屬板20’並與散熱鰭片組30熱連接。所述熱管10’與所述金屬板20’連接的一端為蒸發段，另一端與散熱鰭片組30連接的為冷凝段。所述熱管10’的蒸發段容置於所述開口23’中，超出所述開口23’的部分則疊置在所述金屬板20’的第二表面25上，而熱管10’的另一表面與所述金屬板20’的第一表面24平齊。因此熱管10’與金屬板20’兩者裝配在一起的厚度等於金屬板20’的厚度。當然，在其他實施方式中，熱管10’的另一表面也可超出所述金屬板20’的第一表面24，使熱管10’與金屬板20’ 兩者裝配在一起的厚度大於金屬板20’的厚度。

該第二實施方式中的散熱器100’也可採用上述第一實施方式中的散熱器100的製造方法製成。同樣的，在熱管10’進行打扁工序之前，其厚度大於所述金屬板20’的第一表面24和第二表面25之間的高度差。

所述散熱鰭片組30連接於所述熱管10’的冷凝段，用於加速熱管10’傳遞至冷凝段的熱量的散發，從而增強散熱器100’的散熱器效率。所述散熱鰭片組30包括若干並排且間隔設置的鰭片32。這些鰭片32沿熱管10’的長度方向依次間隔排列。

請參閱圖9，為本發明第三實施方式提供的散熱器100’’，其包括熱管10和金屬板20’’。與第一實施方式不同的是，所述金屬板20’’上開設的開口23’’的內壁231’’為非平面結構。具體的，每一個內壁231’’具有凸部232和凹部233。所述凸部232和凹部233交替連接形成波浪形結構。所述熱管10容置在所述金屬板20’’的開口23’’中，熱管10的側部14與所述開口23’’的內壁231’’的凸部232緊配合，並與所述凹部233之間形成空隙234。

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，自不能以此限製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內。

100‧‧‧散熱器

10‧‧‧熱管

20‧‧‧金屬板

Claims (12)

1. 一種散熱器，包括熱管和金屬板，其改良在於：所述金屬板包括第一表面和第二表面，所述金屬板上形成開口，所述開口貫穿所述第一表面和第二表面，所述熱管容置在所述開口中並與所述開口緊配合，其中，所述開口具有內壁，每一內壁具有凸部和凹部，所述凸部和凹部交替連接，所述熱管與所述凸部緊配合並與所述凹部之間形成空隙。
2. 如申請專利範圍第1項所述的散熱器，其中，所述金屬板為平板結構，所述第一表面和第二表面分別為該金屬板的相對兩表面。
3. 如申請專利範圍第2項所述的散熱器，其中，所述開口的長度大於所述熱管的長度，所述開口的寬度等於所述熱管的寬度。
4. 如申請專利範圍第1項所述的散熱器，其中，所述金屬板為折板結構，所述第一表面和第二表面為位於所述金屬板同一側的兩個表面，所述第一表面和第二表面之間具有一個高度差，該高度差大於或等於所述熱管的厚度，所述開口同時貫穿所述第一表面和第二表面，所述熱管的延伸方向與所述第一表面與所述第二表面的交界面相垂直。
5. 如申請專利範圍第4項所述的散熱器，其中，所述熱管包括蒸發段和冷凝段，所述蒸發段容置在所述開口中，所述冷凝段超出所述金屬板的長度並與散熱鰭片組連接。
6. 如申請專利範圍第5項所述的散熱器，其中，所述熱管的蒸發段一個表面疊置於所述第二表面上，另一表面與所述第一表面共面。
7. 如申請專利範圍第5項所述的散熱器，其中，所述熱管與所述金屬板的連接處採用焊料焊錫連接。
8. 如申請專利範圍第1項所述的散熱器，其中，所述開口具有內壁，所述內 壁為若干首尾依次連接的平面。
9. 一種散熱器的製造方法，包括：提供熱管和金屬板；在金屬板上開設開口，其中，所述開口具有內壁，每一內壁具有凸部和凹部，所述凸部和凹部交替連接；將熱管容置在所述開口中；以及對熱管進行打扁工序使其形成厚度減小的熱管，厚度減小的熱管與所述凸部緊配合並與所述凹部之間形成空隙。
10. 如申請專利範圍第9項所述的散熱器的製造方法，其中，還包括在厚度減小的熱管與開口的連接處通過焊料焊接的步驟。
11. 如申請專利範圍第9項所述的散熱器的製造方法，其中，所述熱管的厚度略大於所述金屬板的厚度，厚度減小的熱管的厚度大於或等於所述金屬板的厚度。
12. 如申請專利範圍第9項所述的散熱器的製造方法，其中，所述金屬板為平板結構或者折板結構。