TWM658659U - 結合均溫板與熱管的散熱結構 - Google Patents

Abstract

本創作係關於一種結合均溫板與熱管的散熱結構，此散熱結構包括均溫板、熱管及工作流體，均溫板包括上殼體、對應上殼體密接封合的下殼體及鋪設在上殼體內表面的第一毛細組織，上殼體和下殼體之間形成有容腔，上殼體開設有連通容腔的穿孔，第一毛細組織在對應穿孔位置開設有通孔；熱管包括穿接封合於穿孔的管體及鋪設在管體內表面的第二毛細組織，管體在對應通孔位置開設有透空槽，第二毛細組織具有裸露於透空槽的裸露段；工作流體填注在容腔內；其中，通孔的內緣直徑小於穿孔的內緣直徑，且第一毛細組織嵌入透空槽而與裸露段貼接。

Description

結合均溫板與熱管的散熱結構

本創作是有關於一種散熱結構，且特別是有關於一種結合均溫板與熱管的散熱結構。

隨著電子元件的運算速度不斷提昇，其所產生的熱量亦越來越高，為了有效地解決此高發熱量的問題，業界已將具有良好導熱特性的熱管（Heat Pipe）和均溫板（Vapor Chamber）進行廣泛性的使用，其中熱管雖然具有讓內部的氣態工作流體的流向性一致，但因為體積的拘限導致其所能傳導的熱量相當有限，另均溫板雖具有寬敞的受熱面積來提供給發熱源直接貼附傳導，但其氣態工作流體的流向相當的紊亂，如此皆將限制其導散熱效能。

業界為了解決前述所存在的問題點，已將熱管和均溫板加以組接而形成一導熱結構，其製程步驟大致如下：首先對均溫板的一殼板與熱管進行焊接組合，其次是插入芯棒並且填入金屬粉末後，再送入加熱設備中做燒結加工，繼之再將芯棒從熱管中拔出，最後再與均溫板的另一殼板進行密接封合等後續製程，進而完成一導熱結構。

然而，習知導熱結構，雖然具有導散熱效能，但卻存在有以下的問題點，由於其製作過程相當繁雜，而不利於大量化的製造生產。另由於其芯棒是伸入熱管的底端(封閉端)，在完成燒結加工後，芯棒不易從熱管中被抽拔出來。且芯棒是與毛細組織做大面積的黏著，在芯棒抽拔過程中極易對毛細組織造成損傷或崩裂等不良情況，進而導致產品的製作良率不高，亟待加以改善者。

有鑑於此，本創作人遂針對上述現有技術，特潛心研究並配合學理的運用，盡力解決上述之問題點，即成為本創作人開發之目標。

本創作提供一種結合均溫板與熱管的散熱結構，其係利用均溫板與熱管的各別製作，再將熱管直接插接於均溫板，進而提昇製作的容易度且適用於大量的快速生產。

於本創作實施例中，本創作係提供一種結合均溫板與熱管的散熱結構，包括：一均溫板，包括一上殼體、對應該上殼體密接封合的一下殼體及鋪設在該上殼體內表面的一第一毛細組織，該上殼體和該下殼體之間形成有一容腔，該上殼體開設有連通該容腔的一穿孔，該第一毛細組織在對應該穿孔位置開設有一通孔；一熱管，包括穿接封合於該穿孔的一管體及鋪設在該管體內表面的一第二毛細組織，該管體在對應該通孔位置開設有一透空槽，該第二毛細組織具有裸露於該透空槽的一裸露段；以及一工作流體，填注在該容腔內；其中，該通孔的內緣直徑小於該穿孔的內緣直徑，且該第一毛細組織嵌入該透空槽而與該裸露段貼接。

基於上述，第一毛細組織能夠嵌入透空槽而與裸露段貼接，讓氣態工作流體能夠進入管體散熱，冷卻後的液態工作流體再依序經由第二毛細組織、裸露段流至第一毛細組織循環使用，以達到散熱結構具有優良地散熱效率。

有關本創作之詳細說明及技術內容，將配合圖式說明如下，然而所附圖式僅作為說明用途，並非用於侷限本創作。

請參考圖1至圖5所示，本創作係提供一種結合均溫板與熱管的散熱結構，此散熱結構10主要包括一均溫板1、一熱管2及一工作流體。

如圖1所示，係本創作散熱結構10的製作方法之步驟，第一，如圖1之步驟A及圖2至圖3所示，備一上殼體11，對上殼體11加工形成有一或複數穿孔111。其中，穿孔111的數量可依實際需求來進行選用，對於微型散熱器亦可以單一穿孔111來進行設置。

第二，如圖1之步驟B及圖2至圖3所示，備一第一毛細組織13，以一成型模具（圖未示出）對第一毛細組織13進行沖孔加工，使第一毛細組織13開設有一或複數通孔131，各通孔131對應各穿孔111位置，各通孔131的內緣直徑小於各穿孔111的內緣直徑。其中，第一毛細組織13為金屬編織網或金屬編織網與粉末燒結體組合。

第三，如圖1之步驟C及圖2至圖3所示，將第一毛細組織13鋪設在上殼體11的表面，並令通孔131對正於穿孔111配置。詳細說明如下，此步驟是將第一毛細組織13的通孔131對正於上殼體11的穿孔111做鋪設，並且透過焊接或固著等方式，使第一毛細組織13穩固地結合於上殼體11的內表面。

第四，如圖1之步驟D及圖2至圖5所示，備一下殼體12，下殼體12對應上殼體11密接封合且沖壓出複數凸柱121，即下殼體12朝容腔S延伸有複數凸柱121，並在上殼體11和下殼體12之間形成有一容腔S，各穿孔111連通容腔S。

另外，上殼體11與下殼體12進行例如：焊接之密接封合而形成均溫板（Vapor Chamber）1，均溫板1除了包括上殼體11及下殼體12外，均溫板1更包括鋪設在上殼體11內表面的第一毛細組織13及鋪設在下殼體12內表面的一第三毛細組織3，第三毛細組織3可為粉末燒結體、金屬編織網、溝槽或前述任一組合，第三毛細組織3的頂緣會與第一毛細組織13貼接。

第五，如圖1之步驟E及圖2至圖5所示，備一或複數熱管（Heat Pipe）2，熱管2具有一管體21及鋪設在管體21內表面的一第二毛細組織22，對管體21剝皮或剷皮而開設一透空槽211，第二毛細組織22具有裸露於透空槽211的一裸露段221，第二毛細組織22為金屬編織網或金屬編織網與粉末燒結體組合。

其中，管體21具有一底緣212，透空槽211的開口下緣與底緣212之間有一間距H，又本實施例之透空槽211為沿著管體21全部周向佈設的一環形透空槽213，但不以此為限制。

第六，如圖1之步驟F及圖2至圖5所示，將各熱管2對應各穿孔111穿接封合，各熱管2與均溫板1的交接處進行例如：焊接之密接封合，並使各管體21的底緣212抵靠在複數凸柱121的頂部，由於各透空槽211對應各通孔131位置開設，讓各裸露段221對應各通孔131設置，又各通孔131的內緣直徑小於各穿孔的內緣直徑，在各熱管2的裸露段221穿入各通孔131時，由於第一毛細組織13具有金屬編織網，將使通孔131的緣邊先產生彎曲變形再復位，讓第一毛細組織13能夠嵌入各透空槽211而與各裸露段221貼接。

此外，本實施例之對下殼體12沖壓出複數凸柱121之步驟在上殼體11與下殼體12密接封合之步驟前，但不以此為限制，對下殼體12沖壓出複數凸柱121之步驟可在上殼體11與下殼體12密接封合之步驟後，其也可在熱管2對應穿孔111穿接封合之步驟後。

第七，如圖1之步驟G所示，對經步驟F的半成品施以一填液和一除氣封口製程，即透過一輸液除氣管（圖未示出）將工作流體填注在容腔S內，並進行除氣、封口等加工步驟，從而完成本創作散熱結構10的成品。

藉此，將均溫板1與熱管2各別製作，再將熱管2直接插接於均溫板1，進而避免習知製作過程繁雜及良率不佳等問題，以達到提昇散熱結構10製作的容易度及良率且適用於大量的快速生產。

另外，第一毛細組織13能夠嵌入透空槽211而與裸露段221貼接，讓氣態工作流體能夠進入管體21散熱，冷卻後的液態工作流體再依序經由第二毛細組織22、裸露段221、第一毛細組織13流至第三毛細組織3循環使用，以達到散熱結構10具有優良地散熱效率。

再者，下殼體12延伸有抵靠在管體21的底緣212的複數凸柱121，進而增加均溫板1的結構強度，省去均溫板1受壓容易變形之問題，以達到加強散熱結構10的結構強度。

如圖6所示，係本創作散熱結構10的另一實施例，圖6之實施例與圖1至圖5之實施例大致相同，圖6之實施例與圖1至圖5之實施例不同之處在於透空槽211為沿著管體21局部周向佈設的一C形透空槽214，以達到相同於圖1至圖5之實施例的功能及功效。

綜上所述，本創作之結合均溫板與熱管的散熱結構，確可達到預期之使用目的，而解決習知之缺失，並具有產業利用性、新穎性與進步性，完全符合專利申請要件，爰依專利法提出申請，以保障創作人之權利。

10:散熱結構 1:均溫板 11:上殼體 111:穿孔 12:下殼體 121:凸柱 13:第一毛細組織 131:通孔 2:熱管 21:管體 211:透空槽 212:底緣 213:環形透空槽 214:C形透空槽 22:第二毛細組織 221:裸露段 3:第三毛細組織 H:間距 S:容腔 步驟A~步驟G

圖1 係本創作散熱結構的製作方法之流程圖。

圖2 係本創作散熱結構之立體分解圖。

圖3 係本創作散熱結構之剖面分解圖。

圖4 係本創作散熱結構之立體組合圖。

圖5 係本創作散熱結構之剖面組合圖。

圖6 係本創作散熱結構另一實施例之立體分解圖。

10:散熱結構

1:均溫板

11:上殼體

111:穿孔

12:下殼體

121:凸柱

13:第一毛細組織

131:通孔

2:熱管

21:管體

211:透空槽

212:底緣

213:環形透空槽

22:第二毛細組織

221:裸露段

3:第三毛細組織

Claims (7)

1. 一種結合均溫板與熱管的散熱結構，包括： 一均溫板，包括一上殼體、對應該上殼體密接封合的一下殼體及鋪設在該上殼體內表面的一第一毛細組織，該上殼體和該下殼體之間形成有一容腔，該上殼體開設有連通該容腔的一穿孔，該第一毛細組織在對應該穿孔位置開設有一通孔； 一熱管，包括穿接封合於該穿孔的一管體及鋪設在該管體內表面的一第二毛細組織，該管體在對應該通孔位置開設有一透空槽，該第二毛細組織具有裸露於該透空槽的一裸露段；以及 一工作流體，填注在該容腔內； 其中，該通孔的內緣直徑小於該穿孔的內緣直徑，且該第一毛細組織嵌入該透空槽而與該裸露段貼接。
2. 如請求項1所述之結合均溫板與熱管的散熱結構，其中該透空槽由該管體剝皮或剷皮所構成。
3. 如請求項1所述之結合均溫板與熱管的散熱結構，其中該第一毛細組織與該第二毛細組織分別為金屬編織網或金屬編織網與粉末燒結體組合。
4. 如請求項1所述之結合均溫板與熱管的散熱結構，其中該管體具有一底緣，該透空槽的開口下緣與該底緣之間有一間距。
5. 如請求項1所述之結合均溫板與熱管的散熱結構，其中該下殼體朝該容腔延伸有複數凸柱，該管體具有一底緣，該底緣抵靠在該複數凸柱的頂部。
6. 如請求項1所述之結合均溫板與熱管的散熱結構，其中該透空槽為沿著該管體全部周向佈設的一環形透空槽。
7. 如請求項1所述之結合均溫板與熱管的散熱結構，其中該透空槽為沿著該管體局部周向佈設的一C形透空槽。

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