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TWI889409B - 均溫板裝置 - Google Patents

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TWI889409B
TWI889409B TW113123338A TW113123338A TWI889409B TW I889409 B TWI889409 B TW I889409B TW 113123338 A TW113123338 A TW 113123338A TW 113123338 A TW113123338 A TW 113123338A TW I889409 B TWI889409 B TW I889409B
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grooves
area
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heat dissipation
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王訓忠
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國立清華大學
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Abstract

一種均溫板裝置，包括一第一殼體、一第二殼體及一第二毛細結構。第一殼體包括位於一第一板部的一內表面的一第一毛細結構。內表面包括一第一區與一第二區，第一毛細結構包括形成於多道第一凸條之間的多條第一溝槽及形成於多道第二凸條之間的多條第二溝槽。這些第一凸條與這些第一溝槽位於第一區，這些第二凸條與這些第二溝槽位於第二區。這些第二溝槽的每一者的寬度小於這些第一溝槽的每一者的寬度。第二殼體疊置於第一殼體，且包括凸出於一第二板部的多個支撐柱。第二毛細結構配置於第一毛細結構及第二殼體的這些支撐柱之間。

Description

均溫板裝置
本發明是有關於一種均溫板裝置，且特別是有關於一種具有較佳散熱效率的均溫板裝置。
均溫板是一種常見的散熱裝置。均溫板主要包括一扁平封閉殼體、成型於扁平封閉殼體內的一毛細組織及填注在扁平封閉殼體內的一工作流體。扁平密閉殼體接觸一熱源，例如中央處理器(CPU)或圖形處理器(GPU)等，藉由均溫板內的工作流體的汽液相變化而對熱源散熱。要如何提升均溫板的散熱量，則是本領域研究的方向。
本發明提供一種均溫板裝置，其具有良好的散熱效能。
本發明的一種均溫板裝置，包括一第一殼體、一第二殼體及一第二毛細結構。第一殼體包括一第一板部、位於第一板部的一內表面的一第一毛細結構及凸出內表面且環繞第一毛細結構的一第一側牆，其中第一毛細結構作為液體通道，內表面包括一 第一區與一第二區，第一毛細結構包括形成於多道第一凸條之間的多條第一溝槽及形成於多道第二凸條之間的多條第二溝槽，這些第一凸條與這些第一溝槽位於第一區，這些第二凸條與這些第二溝槽位於第二區，這些第二溝槽的每一者的寬度小於這些第一溝槽的每一者的寬度。第二殼體疊置於第一殼體，且包括一第二板部、凸出於第二板部的多個支撐柱及凸出第二板部且環繞這些支撐柱的一第二側牆，其中多條蒸汽通道形成於這些支撐柱之間，這些支撐柱朝向第一毛細結構，且第一側牆接合於第二側牆。第二毛細結構配置於第一毛細結構及第二殼體的這些支撐柱之間。
在本發明的一實施例中，上述的均溫板裝置更包括一熱源，設置於第一板部的一外表面旁且熱耦合至第一板部，這些第二溝槽對應於熱源設置，這些第一溝槽對應於熱源以外的位置設置。
在本發明的一實施例中，上述的這些第二溝槽的每一者的寬度與這些第一溝槽的每一者的寬度的比值介於0.3至0.9之間。
在本發明的一實施例中，上述的均溫板裝置更包括一第三毛細結構，設置於第二區中的至少一強散熱部分，第二區在至少一強散熱部分之外的剩餘部分未設置有第三毛細結構。
在本發明的一實施例中，上述的第二區佈滿這些第二溝槽。
在本發明的一實施例中，上述的這些第二溝槽僅位於部分的第二區，且至少一強散熱部分位於第二區中未設有這些第二溝槽的部位，至少一強散熱部分設有抵接於第二毛細結構的多個凸柱。
在本發明的一實施例中，上述的第三毛細結構所設置的至少一強散熱部分的面積與第二區的所佔面積的比值小於0.5。
在本發明的一實施例中，上述的第三毛細結構所設置的至少一強散熱部分的面積與第二區的所佔面積的比值小於0.25。
在本發明的一實施例中，上述的均溫板裝置更包括一熱源，設置於第一板部的一外表面旁且熱耦合至第一板部，熱源包括至少一熱點(hot spot)及至少一熱點之外的一相對非熱點區，第三毛細結構所設置的至少一強散熱部分的位置對應於至少一熱點(hot spot)的位置。
在本發明的一實施例中，上述的至少一強散熱部分的位置對應於熱源中心，這些第二溝槽的剩餘部分環繞強散熱部分。
在本發明的一實施例中，上述的第一殼體更包括多個頂部接合柱，設置於第一板部的內表面，且直接接合於第二板部。
基於上述，本發明的均溫板裝置的第一殼體的內表面包括第一區與第二區，位於內表面的第一毛細結構包括位於第一區的這些第一凸條與這些第一溝槽、以及位於第二區的這些第二凸條與這些第二溝槽，這些第二溝槽的每一者的寬度小於這些第一溝槽的每一者的寬度。這樣的設計可以增強這些第二溝槽的毛細 力，以有效提升散熱效率。
W1、W2、W3、W4:寬度
10:熱源
12:熱點
14:相對非熱點區
100、100a~100d:均溫板裝置
110、110a:第一殼體
111:第一板部
112:內表面
112a:第一區
112b:第二區
112c:強散熱部分
112d:剩餘部分
113:外表面
114:第一毛細結構
115:第一凸條
116:第一溝槽
117:第二凸條
117a:凸柱
117b:頂部接合柱
118:第二溝槽
119:第一側牆
120、120a、120b:第二殼體
121:第二板部
122、123、125:支撐柱
124:蒸汽通道
128:第二側牆
130:第二毛細結構
140:第三毛細結構
圖1A是依照本發明的一實施例的一種均溫板裝置的外觀示意圖。
圖1B是圖1A的均溫板裝置沿A-A線段的剖面示意圖。
圖2A是依照本發明的另一實施例的一均溫板裝置的剖面示意圖。
圖2B是不同均熱板裝置的R值(熱阻)-Q值(熱)的實驗結果圖。
圖3A是依照本發明的另一實施例的一均溫板裝置的剖面示意圖。
圖3B是圖3A的第一殼體的第二區的俯視示意圖。
圖4A是圖1A的均溫板裝置的第二殼體的內表面的示意圖。
圖4B與圖4C是依照本發明的其他實施例的第二殼體的內表面的示意圖。
圖4D是依照本發明的其他實施例的第一殼體的內表面的示意圖。
圖5A與圖5B是依照本發明的其他實施例的均溫板裝置的剖面示意圖。
圖1A是依照本發明的一實施例的一種均溫板裝置的外觀示意圖。圖1B是圖1A的均溫板裝置沿A-A線段的剖面示意圖。
請參閱圖1A與圖1B，本實施例的均溫板裝置100的外觀形狀例如是矩形板狀，但均溫板裝置100的外觀形狀可為任意形狀，不以圖式為限制。均溫板裝置100適於熱耦合於一熱源10(圖1B)。熱源10例如是主機板的中央處理器，但熱源10也可以是其他晶片，熱源10的種類與數量不以此為限制。
如圖1B所示，均溫板裝置100包括一第一殼體110、一第二殼體120及一第二毛細結構130。第一殼體110包括一第一板部111、位於第一板部111的一內表面112的一第一毛細結構114及凸出內表面112且環繞第一毛細結構114的一第一側牆119。熱源10設置於第一板部111的一外表面113旁且熱耦合至第一板部111。
第一毛細結構114作為液體通道，第一毛細結構114包括形成於多道第一凸條115之間的多條第一溝槽116及形成於多道第二凸條117之間的多條第二溝槽118。
第一板部111的內表面112包括一第一區112a與一第二區112b，這些第一凸條115與這些第一溝槽116位於第一區112a，這些第二凸條117與這些第二溝槽118位於第二區112b。 在本實施例中，這些第二溝槽118對應於熱源10設置，這些第一溝槽116對應於熱源10以外的位置設置。此外，在本實施例中，第二區112b佈滿這些第二溝槽118。
在本實施例中，第一板部111、這些第一凸條115及這些第二凸條117為一體成型，這樣的設計可具有較簡單的構造。由於第一板部111、這些第一凸條115及這些第二凸條117沒有接觸熱阻，因此熱傳效果較佳。
如圖1B的局部放大圖，這些第二溝槽118的每一者的寬度W2小於這些第一溝槽116的每一者的寬度W1。這樣的設計可使得第一殼體110的第一毛細結構114在對應於熱源10的第二區112b設有較窄且密的第二溝槽118，而在對應於熱源10處具有較佳的毛細力，以提供較佳的散熱效果。
這些第二溝槽118的每一者的寬度W2與這些第一溝槽116的每一者的寬度W1的比值介於0.3至0.9之間。第二溝槽118的寬度W2可以是製程限制中的最小寬度，但不以此為限制。
在本實施例中，第一溝槽116的寬度W1例如是在100微米至400微米之間，且第一溝槽116與這些第二溝槽118的深度例如是在50微米至200微米之間，但第一溝槽116的寬度W1與深度不以此為限制。
第二殼體120疊置於第一殼體110，且包括一第二板部121、凸出於第二板部121的多個支撐柱122及凸出第二板部121 且環繞這些支撐柱122的一第二側牆128。多條蒸汽通道124形成於這些支撐柱122之間。
這些支撐柱122可包括多個矩形柱、多個錐型柱、多個梯形柱、多個圓柱或多個不規則形柱，因此，支撐柱122的截面形狀可為三角形、弧形、或其他形狀。同樣地，蒸汽通道124截面形狀可為三角形、弧形、或其他形狀。
這些支撐柱122朝向第一毛細結構114，且第一側牆119接合於第二側牆128。在本實施例中，第一殼體110與第二殼體120例如是兩金屬殼體，第一側牆119接合於第二側牆128，而提供良好的結構強度。第一側牆119與第二側牆128接合的方式例如是擴散接合或焊接，但不以此為限制。
在本實施例中，支撐柱122跟第二側牆128等高而齊平，但支撐柱122跟第二側牆128的關係不以此為限制。此外，在本實施例中，第一毛細結構114略低於第一側牆119，第二毛細結構130配置在第一毛細結構114上時約齊平於第一側牆119，而使第一側牆119與第二側牆128接合時，支撐柱122能夠抵壓到第二毛細結構130。當然，在其他實施例中，上述的高度關係不以此為限制。
要提到的是，在本實施例中，第一殼體110與第二殼體120所圍繞出的內部空間中會被填入適量工作流體，例如是水，但工作流體的種類不以此為限制。工作流體例如是以液體的形式在第一殼體110的第一毛細結構114內流動。工作流體在貼近熱 源10的區域吸收熱量而蒸發成蒸汽，第二殼體120的蒸汽通道124可被抽真空而使此處的壓力小於1大氣壓(例如接近真空)，以避免後續工作流體相變化時，此處的氣壓過大，而使第一殼體110與第二殼體120分離。
因此，在本實施例中，支撐柱122抵接於第二毛細結構130，而可撐起第二板部121，有效避免抽真空時，第一殼體110與第二殼體120與蒸汽通道124發生塌陷的狀況。另外，當工作流體由汽體凝結為液體時，工作流體還可沿著支撐柱122的側壁流下。也就是說，支撐柱122也可作為導引工作流體(液體)流下的結構。
此外，第二毛細結構130配置於第一毛細結構114及第二殼體120的這些支撐柱122之間。由於單純開放式溝槽的毛細力不足，不適用非水平放置的均溫板裝置100，覆蓋一層網狀第二毛細結構130，則不僅維持溝槽的低流阻優點，更可顯著提升毛細力，使均溫板裝置100適於非水平放置。
在本實施例中，第二毛細結構130為由多條線材所編織的網狀結構，例如是銅網。當然，在其他實施例中，第二毛細結構130也可以是非編織網、或多孔性發泡金屬式毛細結構，第二毛細結構130的形式不以此為限制。
值得一提的是，在圖1B中可見，由於第二毛細結構130配置於第一毛細結構114上，第一毛細結構114的上方被第二毛細結構130覆蓋，而在第一溝槽116與第二溝槽118的延伸 方向(射出或是射入圖面的方向)上形成類似毛細管結構，此結構可使第一溝槽116與第二溝槽118內的工作流體能夠抵抗重力，讓均溫板裝置100能在非水平狀況下良好地完成熱循環。
均溫板裝置100的第一殼體110的外表面113接觸熱源10，熱源10所發出的熱量會被傳遞至第一殼體110。均溫板裝置100在對應於熱源10的區域稱為蒸發區。在蒸發區中，位在第二溝槽118內的液體吸熱而汽化成蒸汽。此工作流體(汽體)會向上流至第二殼體120的蒸汽通道124並擴散於第二殼體120的內部蒸汽腔體，進而在均溫板冷凝區域(例如第二殼體120的外表面113，或未與熱源10接觸的第一殼體110的外表面113之選定區域)凝結成液體，並將熱量排出均溫板裝置100，凝結成液體。凝結之工作流體(液體)向下流至第一殼體110的第一溝槽116與第二溝槽118，而完成循環。
在本實施例中，均溫板裝置100透過在對應熱源10處設置寬度較小且較密集的第二溝槽118，以在對應熱源10處能夠提供較大的毛細力，以有效提升散熱效率。此外，均溫板裝置100在熱源10以外處設置寬度較大且較疏的第一溝槽116，以有效降低流阻，提升循環力。
值得一提的是，若熱源10的單位面積發熱量或熱通量不均勻，會存在熱通量較高的熱點12，乾化最常在此發生。下面的實施例可針對此部分進行更好的改善。
圖2A是依照本發明的另一實施例的一均溫板裝置的剖 面示意圖。請參閱圖2A，在本實施例中，熱源10包括至少一熱點12(hot spot)及至少一熱點12之外的一相對非熱點區14。
均溫板裝置100a更包括一第三毛細結構140，第三毛細結構140設置於第二區112b中的至少一強散熱部分112c，第三毛細結構140所設置的至少一強散熱部分112c的位置對應於至少一熱點12(hot spot)的位置。第二區112b在至少一強散熱部分112c之外的剩餘部分112d未設置有第三毛細結構140。
在本實施例中，熱點12的數量例如以兩個為例，第二區112b包括兩強散熱部分112c。第三毛細結構140僅設置在第二區112b中對應於兩熱點12的兩強散熱部分112c。
在本實施例中，第三毛細結構140以燒結式毛細結構為例，例如是將金屬粉末燒結於第二溝槽118中對應強散熱部分112c的區域。在一未繪示的實施例中，第三毛細結構140也可以包括金屬粉，金屬粉填入第一毛細結構114的第二溝槽118中對應強散熱部分112c的區域。當然，在其他實施例中，第三毛細結構140的形式不以此為限制。
在本實施例中，第三毛細結構140填入於蒸發區內第一毛細結構114的第二溝槽118中對應強散熱部分112c的區域，由於燒結材料可提供液體在此能夠有良好的毛細環境，而使工作流體很容易被吸到蒸發區，以避免蒸發區內的液體被汽化之後來不及補充的狀況，而提供了良好的抗乾化能力。此外，第一毛細結構114的第一溝槽116及第二溝槽118中對應剩餘部分112d 的區域則未配置有第三毛細結構140，而可維持低流阻。如此一來，均溫板裝置100a藉由上述設計可大幅提升最大散熱量，且可應用於薄型化的裝置。
在其他實施例中，若熱源10以GPU晶片為例，沒有特定熱點12，第三毛細結構140所設置的強散熱部分112c的位置對應於熱源10的中心，這些第二溝槽118的剩餘部分112d環繞強散熱部分112c。第三毛細結構140設置的位置不以上述為限制。
圖2B是不同均熱板裝置的R值(熱阻)-Q值(熱)的實驗結果圖。請參閱圖2B，這些均溫板裝置的面積同為140×80mm2，加熱的蒸發區面積(也就是熱源10面積)同為30×30mm2，溝槽的厚度皆不超過0.2mm，這些均溫板裝置的厚度介於0.7mm與1.0mm之間。
實驗結果顯示，只有第二毛細結構130的均溫板裝置(也就是無第一毛細結構114及第三毛細結構140)的Q max為259W，採用第二毛細結構130且第一殼體110的第一區112a與第二區112b設有單一寬度的溝槽(第一殼體110內僅有均勻分布的第一溝槽116)的均溫板裝置的Q max為350W，圖1B的均溫板裝置100的Q max為632W，類似於圖2A的均溫板裝置100a(在蒸發區中央之10×10mm2填入銅粉)的Q max則增至700W。
由圖2B可知，圖1B的均溫板裝置100的表現優於採用第二毛細結構130且第一毛細結構114為單一寬度的溝槽的均溫 板裝置的表現，且圖2A的均溫板裝置100a的表現優於圖1B的均溫板裝置100的表現。本案的均溫板裝置100、100a的散熱性能強大，可應用於解決高功率晶片(如AI晶片、GPU、server CPU等)的氣冷散熱模組。
圖3A是依照本發明的另一實施例的一均溫板裝置的剖面示意圖。圖3B是圖3A的第一殼體的第二區的俯視示意圖。請參閱圖3A與圖3B，圖3A與圖3B的均溫板裝置100b與圖1B的均溫板裝置100的主要差異在於，在本實施例中，這些第二溝槽118僅位於部分的第二區112b，且至少一強散熱部分112c位於第二區112b中未設有這些第二溝槽118的部位，至少一強散熱部分112c設有抵接於第二毛細結構130的多個凸柱117a。凸柱117a用以提供支撐力。
由圖3B可見，第三毛細結構140所設置的至少一強散熱部分112c的面積與第二區112b的所佔面積的比值小於0.5。更進一步地說，第三毛細結構140所設置的至少一強散熱部分112c的面積與第二區112b的所佔面積的比值小於0.25，甚至小於0.1。也就是說，第三毛細結構140只需要針對熱點12設置即可，不須大面積分布，即可帶來很好的效果。
圖4A是圖1A的均溫板裝置的第二殼體的內表面的示意圖。在本實施例中，這些支撐柱122的形狀一致且均勻地分布於第二板部的內表面。支撐柱122例如是正方柱，但在其他實施例中，支撐柱122也可以是長方柱、圓柱、橢圓柱、多角形柱、 錐形柱、不規則形柱或/且上述之組合。支撐柱122的形狀與分布的形式不以此為限制。支撐柱122與第二板部121一體成型，但也可以透過焊接、黏合等其他方式接合。
圖4B與圖4C是依照本發明的其他實施例的第二殼體的內表面的示意圖。請先參閱圖4B，圖4B的第二殼體120a與圖4A的第二殼體120的主要差異在，在本實施例中，第二殼體120a還包括支撐柱123，這些支撐柱122的形狀不同於這些支撐柱123的形狀。在本實施例中，第二殼體在對應熱源的部位設有高密度的支撐柱122，而提供良好的結構強度。這些支撐柱123設置在這些支撐柱122的兩側且延伸，而可導引工作流體(汽體)的流動方向。
請參閱圖4C，圖4C的第二殼體120b與圖4B的第二殼體120a的主要差異在，在本實施例中，支撐柱122配置在對應熱源10的部位，支撐柱125以支撐柱122為中心呈放射狀地排列。這樣的設計同樣地也可以良好地導引工作流體(汽體)的流動方向。
圖4D是依照本發明的其他實施例的第一殼體的內表面的示意圖。請參閱圖4D，在本實施例中，第一殼體110a具有多種方向不同的第一溝槽116，這些第一溝槽116採用輻射狀，以降低流阻，讓冷凝的液體迅速回流。第一溝槽116排列型式不限於輻射狀，可用任何足以導引工作流體(液體)的排列型式。
圖5A與圖5B是依照本發明的其他實施例的均溫板裝置 的剖面示意圖。請參閱圖5A與圖5B，圖5A的均溫板裝置100c與圖1B的均溫板裝置100的主要差異以及圖5B的均溫板裝置100d與圖2A的均溫板裝置100a的主要差異在於，在圖5A與圖5B中，為了增加均溫板裝置100c、100d的結構強度，本均溫板裝置100c、100d特意在第一殼體110的第一側牆119以內的區域設置頂部接合柱117b。第二板部121上對應於第一板部111之凸出的頂部接合柱117b的區域，須清除部分的支撐柱122，以保留空間給頂部接合柱117b，讓這些頂部接合柱117b接合於第二板部121。頂部接合柱117b與第二板部121在冷作時可透過焊接達成頂部接合柱117b與第二板部121的接合；在熱作時可藉擴散接合等方式接合，以提升第一殼體110與第二殼體120之間的連接性，達到充分抗膨脹的特性。
在本實施例中，由於這些頂部接合柱117b與這些支撐柱122彼此錯開，第一殼體110與第二殼體120之間不需要精準對位，即使在製作過程中，第一殼體110與第二殼體120之間有任何的偏移，對頂部接合柱117b與第二板部121之間的接合不會產生任何影響，工序方便，且可透過頂部接合柱117b直接接合到第二板部121，易於維持第一殼體110與第二殼體120的接合強度。
綜上所述，本發明的均溫板裝置的第一殼體的內表面包括第一區與第二區，位於內表面的第一毛細結構包括位於第一區的這些第一凸條與這些第一溝槽、以及位於第二區的這些第二凸 條與這些第二溝槽，這些第二溝槽的每一者的寬度小於這些第一溝槽的每一者的寬度。這樣的設計可以增強這些第二溝槽的毛細力，以有效提升散熱效率。
W1、W2、W3、W4:寬度
10:熱源
100:均溫板裝置
110:第一殼體
111:第一板部
112:內表面
112a:第一區
112b:第二區
113:外表面
114:第一毛細結構
115:第一凸條
116:第一溝槽
117:第二凸條
118:第二溝槽
119:第一側牆
120:第二殼體
121:第二板部
122:支撐柱
124:蒸汽通道
128:第二側牆
130:第二毛細結構

Claims (11)

  1. 一種均溫板裝置，包括：一第一殼體，包括一第一板部、位於該第一板部的一內表面的一第一毛細結構及凸出該內表面且環繞該第一毛細結構的一第一側牆，其中該第一毛細結構作為液體通道，該內表面包括一第一區與一第二區，該第一毛細結構包括形成於多道第一凸條之間的多條第一溝槽及形成於多道第二凸條之間的多條第二溝槽，該些第一凸條與該些第一溝槽位於該第一區，該些第二凸條與該些第二溝槽位於該第二區，該些第二溝槽的每一者的寬度小於該些第一溝槽的每一者的寬度；一第二殼體，疊置於該第一殼體，且包括一第二板部、凸出於該第二板部的多個支撐柱及凸出該第二板部且環繞該些支撐柱的一第二側牆，其中多條蒸汽通道形成於該些支撐柱之間，該些支撐柱朝向該第一毛細結構，且該第一側牆接合於該第二側牆，以及一第二毛細結構，配置於該第一毛細結構及該第二殼體的該些支撐柱之間。
  2. 如請求項1所述的均溫板裝置，更包括：一熱源，設置於該第一板部的一外表面旁且熱耦合至該第一板部，該些第二溝槽對應於該熱源設置，該些第一溝槽對應於該熱源以外的位置設置。
  3. 如請求項1所述的均溫板裝置，其中該些第二溝槽的每一者的寬度與該些第一溝槽的每一者的寬度的比值介於0.3至0.9之間。
  4. 如請求項1所述的均溫板裝置，更包括：一第三毛細結構，設置於該第二區中的至少一強散熱部分，該第二區在該至少一強散熱部分之外的剩餘部分未設置有該第三毛細結構。
  5. 如請求項4所述的均溫板裝置，其中該第二區佈滿該些第二溝槽。
  6. 如請求項4所述的均溫板裝置，其中該些第二溝槽僅位於部分的該第二區，且該至少一強散熱部分位於該第二區中未設有該些第二溝槽的部位，該至少一強散熱部分設有抵接於該第二毛細結構的多個凸柱。
  7. 如請求項4所述的均溫板裝置，其中該第三毛細結構所設置的該至少一強散熱部分的面積與該第二區的所佔面積的比值小於0.5。
  8. 如請求項4所述的均溫板裝置，其中該第三毛細結構所設置的該至少一強散熱部分的面積與該第二區的所佔面積的比值小於0.25。
  9. 如請求項4所述的均溫板裝置，更包括：一熱源，設置於該第一板部的一外表面旁且熱耦合至該第一板部，該熱源包括至少一熱點(hot spot)及該至少一熱點之外的一 相對非熱點區，該第三毛細結構所設置的該至少一強散熱部分的位置對應於該至少一熱點(hot spot)的位置。
  10. 如請求項9所述的均溫板裝置，其中該至少一強散熱部分的位置對應於該熱源的中心，該些第二溝槽的該剩餘部分環繞該強散熱部分。
  11. 如請求項1所述的均溫板裝置，該第一殼體更包括多個頂部接合柱，設置於該第一板部的該內表面，且直接接合於該第二板部。
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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW201809578A (zh) * 2016-07-01 2018-03-16 古河電氣工業股份有限公司 蒸氣室

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021036175A (ja) * 2017-09-29 2021-03-04 株式会社村田製作所 ベーパーチャンバー
TWI763989B (zh) * 2019-04-12 2022-05-11 雙鴻科技股份有限公司 可撓動之均溫板
US11445636B2 (en) * 2019-10-31 2022-09-13 Murata Manufacturing Co., Ltd. Vapor chamber, heatsink device, and electronic device
TWI733272B (zh) * 2019-12-12 2021-07-11 國立清華大學 均溫板裝置
WO2022059517A1 (ja) * 2020-09-18 2022-03-24 株式会社村田製作所 ベーパーチャンバー
CN113437034B (zh) * 2021-08-25 2022-02-22 中兴通讯股份有限公司 均温板及电子设备

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW201809578A (zh) * 2016-07-01 2018-03-16 古河電氣工業股份有限公司 蒸氣室

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