TWI779869B - 浸沒式多孔散熱結構 - Google Patents
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Abstract
本發明公開一種浸沒式多孔散熱結構包括有呈片狀的多孔散熱材。所述多孔散熱材的表面形成有利於氣泡生成的複數個表面開放孔，並且所述多孔散熱材的表面之1mm
2的截面區域中形成有至少5個以上且深度＞25um的所述表面開放孔，以提升浸沒式散熱效果。
Description
本發明涉及一種散熱結構，具體來說是涉及一種浸沒式多孔散熱結構。
浸沒式冷卻技術是將發熱元件(如伺服器、磁碟陣列等)直接浸沒在不導電的冷卻液中，以透過冷卻液吸熱氣化帶走發熱元件運作所產生之熱能。然而，如何透過浸沒式冷卻技術更加有效地進行散熱一直是業界所需要解決的問題。
有鑑於此，本發明人本於多年從事相關產品之開發與設計，有感上述缺失之可改善，乃特潛心研究並配合學理之運用，終於提出一種設計合理且有效改善上述缺失之本發明。
本發明所要解決的技術問題在於，針對現有技術的不足來提供一種浸沒式多孔散熱結構。
本發明實施例提供的一種浸沒式多孔散熱結構，包括：呈片狀的多孔散熱材，其至少一表面形成有利於氣泡生成的複數個表面開放孔，並且所述至少一表面之1mm
2的截面區域中形成有至少5個以上且深度＞25um的所述表面開放孔。
在一優選實施例中，所述表面開放孔的深度是由所述表面開放孔的孔側最高點往所述表面開放孔的最低點所界定出。
在一優選實施例中，每個深度＞25um的所述表面開放孔的孔寬被限定不小於5um。
在一優選實施例中，所述多孔散熱材是以銅粉末燒結所形成的多孔銅散熱材。
在一優選實施例中，所述浸沒式多孔散熱結構更包括有金屬散熱材，且所述多孔散熱材是形成於所述金屬散熱材之上。
在一優選實施例中，所述多孔散熱材是以銅粉末燒結形成於所述金屬散熱材之上的多孔之燒結結構。
在一優選實施例中，所述多孔散熱材是以噴塗方式形成於所述金屬散熱材之上的多孔之噴塗結構。
在一優選實施例中，所述多孔散熱材是以化學腐蝕方式形成於所述金屬散熱材之上的多孔之化學腐蝕結構。
本發明的有益效果至少在於，本發明提供的浸沒式多孔散熱結構，其可以通過「呈片狀的多孔散熱材，其至少一表面形成有利於氣泡生成的複數個表面開放孔」、「所述至少一表面之1mm
2的截面區域中形成有至少5個以上且深度＞25um的所述表面開放孔」的技術方案，以確實的提升浸沒式多孔散熱結構的散熱能力，進而提升浸沒式散熱效果。
為使能更進一步瞭解本發明的特徵及技術內容，請參閱以下有關本發明的詳細說明與圖式，然而所提供的圖式僅用於提供參考與說明，並非用來對本發明加以限制。
以下是通過特定的具體實施例來說明本發明所公開有關的實施方式，本領域技術人員可由本說明書所公開的內容瞭解本發明的優點與效果。本發明可通過其他不同的具體實施例加以施行或應用，本說明書中的各項細節也可基於不同觀點與應用，在不背離本發明的構思下進行各種修改與變更。另外，本發明的附圖僅為簡單示意說明，並非依實際尺寸的描繪，事先聲明。以下的實施方式將進一步詳細說明本發明的相關技術內容，但所公開的內容並非用以限制本發明的保護範圍。另外，本文中所使用的術語“或”，應視實際情況可能包括相關聯的列出項目中的任一個或者多個的組合。
[第一實施例]
請參閱圖1所示，其為本發明的第一實施例。本實施例提供了一種浸沒式多孔散熱結構，其包括呈片狀的多孔散熱材10，可用於接觸發熱元件。
本實施例的多孔散熱材10示例為任意大小的一浸沒式散熱片，用以浸沒於兩相冷卻液(如電子氟化液)中。並且，為了提升多孔散熱材10的散熱能力，其至少一表面11形成有利於氣泡生成的複數個表面開放孔110。需說明的是，圖1是誇張或放大地示出表面開放孔110，以便更好的理解本發明。
並且，為了確實提升浸沒式多孔散熱結構的散熱能力，還必須配合表面開放孔110之深度。
請一併參閱圖2所示，圖2是圖1所示例出的多孔散熱材10的光學顯微影像(optical microscope image)，其主要是用來示例多孔散熱材10的表面11之1mm
2的截面區域中形成有至少5個以上且深度＞25um的表面開放孔110。
並且，請一併參閱圖3所示例出的其中一個表面開放孔110。其中，表面開放孔110的孔側形成有最高點A及次高點B，表面開放孔110的底部形成有最低點C，並且表面開放孔110的深度D計算是由表面開放孔的孔側最高點A往表面開放孔的最低點C來計算。
並且，經實際試驗，在發熱元件的功率高達200~300瓦時，本實施例表面11之1mm
2的截面區域中形成有5~6個且深度＞25um的表面開放孔110的多孔散熱材10，對比於一個表面之1mm
2的截面區域中形成有1.2~3.7個且深度＞25um的表面開放孔的多孔散熱材，以及另一個表面之1mm
2的截面區域中形成有2.5~4.93個且深度＞25um的開放孔的多孔散熱材，所量測到的熱阻值(熱阻值係為多孔散熱材之溫度變化與發熱元件產生之熱能兩者之比值)有明顯的降低而使散熱能力確實的提升。
因此，本實施例的多孔散熱材10的表面11之1mm
2的截面區域中須形成有至少5個以上且深度＞25um的表面開放孔110，也就是深度＞25um的表面開放孔110的分布密度須為每平方毫米(mm
2)的表面截面5~6個以上，或者說深度＞25um的表面開放孔110的分布密度要大於5~6個/mm
2，以確實的提升散熱能力。
並且，為了更確實做到提升浸沒式多孔散熱結構的散熱能力，除了表面開放孔110之深度，還必須配合表面開放孔110之孔寬。
請一併參閱圖4所示例出的其中一個表面開放孔110。其中，表面開放孔110的孔寬W計算是由表面開放孔的孔側間形成的寬度來計算。並且，每個深度＞25um的表面開放孔110之孔寬被限定不能小於5um，以確實做到提升散熱能力。
另外，本實例的多孔散熱材10可以是由銅所製成的多孔銅散熱材。進一步來說，本實例的多孔散熱材10可以是以銅粉末燒結所形成的多孔銅散熱材。
[第二實施例]
請參閱圖5所示，其為本發明的第二實施例，本實施例的浸沒式多孔散熱結構與第一實施例大致相同，其差異說明如下。
在本實施例中，浸沒式多孔散熱結構還包括有金屬散熱材20，且多孔散熱材10是形成於金屬散熱材20之上。
進一步說，本實施例的多孔散熱材10可以是以銅粉末燒結形成於金屬散熱材20之上的多孔之燒結結構。另外，本實施例的多孔散熱材10可以是以噴塗方式形成於金屬散熱材20之上的多孔之噴塗結構。又，本實施例的多孔散熱材10可以是以化學腐蝕方式形成於金屬散熱材20之上的多孔之化學腐蝕結構。因此，本實施例的浸沒式多孔散熱結構可以是透過多孔散熱材10是進一步形成在金屬散熱材20之上，以更加提升整體散熱效果。
綜合以上所述，本發明實施例提供的浸沒式多孔散熱結構，其至少可以通過「呈片狀的多孔散熱材，其至少一表面形成有利於氣泡生成的複數個表面開放孔」、「所述至少一表面之1mm
2的截面區域中形成有至少5個以上且深度＞25um的所述表面開放孔」的技術方案，以確實的提升浸沒式多孔散熱結構的散熱能力，進而提升浸沒式散熱效果。
以上所公開的內容僅為本發明的優選可行實施例，並非因此侷限本發明的申請專利範圍，所以凡是運用本發明說明書及圖式內容所做的等效技術變化，均包含於本發明的申請專利範圍內。
10:多孔散熱材
11:表面
110:表面開放孔
A:最高點
B:次高點
C:最低點
D:深度
W:孔寬
20:金屬散熱材
圖1為本發明第一實施例的浸沒式多孔散熱結構的示意圖。
圖2為本發明第一實施例的浸沒式多孔散熱結構的一掃描電子顯微照片。
圖3為本發明第一實施例的浸沒式多孔散熱結構的一表面開放孔的深度的示意圖。
圖4為本發明第一實施例的浸沒式多孔散熱結構的一表面開放孔的孔寬的示意圖。
圖5為本發明第二實施例的浸沒式多孔散熱結構的示意圖。
10:多孔散熱材
11:表面
110:表面開放孔
Claims (7)
- 一種浸沒式多孔散熱結構，包括：多孔散熱材，其至少一表面形成有利於氣泡生成的複數個表面開放孔，並且所述至少一表面之任一的1mm2的截面區域中形成有至少5個以上且深度>25um的所述表面開放孔；其中，所述表面開放孔的孔側形成有最高點及次高點，所述表面開放孔的底部形成有最低點，並且所述表面開放孔的深度是由所述表面開放孔的最高點往所述表面開放孔的最低點所界定出。
- 如請求項1所述的浸沒式多孔散熱結構，其中，每個深度>25um的所述表面開放孔的孔寬被限定不小於5um。
- 如請求項1所述的浸沒式多孔散熱結構，其中，所述多孔散熱材是以銅粉末燒結所形成的多孔銅散熱材。
- 如請求項1所述的浸沒式多孔散熱結構，更包括有金屬散熱材，且所述多孔散熱材是形成於所述金屬散熱材之上。
- 如請求項4所述的浸沒式多孔散熱結構，其中，所述多孔散熱材是以銅粉末燒結形成於所述金屬散熱材之上的多孔之燒結結構。
- 如請求項4所述的浸沒式多孔散熱結構，其中，所述多孔散熱材是以噴塗方式形成於所述金屬散熱材之上的多孔之噴塗結構。
- 如請求項4所述的浸沒式多孔散熱結構，其中，所述多孔散 熱材是以化學腐蝕方式形成於所述金屬散熱材之上的多孔之化學腐蝕結構。
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| CN112071817A (zh) * | 2020-09-25 | 2020-12-11 | 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所 | 浸没冷却散热结构、散热器、散热系统及其制作方法 |
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