專利名稱：具鏟削式鰭片結構的均溫板及其制造方法
技術領域：
本發(fā)明是一種均溫板結構，特別是一種具鏟削式鰭片結構的均溫板。
背景技術：
隨著信息科技的發(fā)展進步，半導體功率晶體(如CPU、 GPU、高功 率LED)的尺寸愈來愈小，功率晶體發(fā)熱量愈來愈高、單位面積熱流密 度愈來愈大，為了維持組件于許可溫度之下運作，于電子組件上結合各 種不同形式的散熱器提供散熱之用。其中，均溫板具有高熱傳導率、高 熱傳能力、結構簡單、重量輕、不消耗電力等優(yōu)點，非常適合電子組件 的散熱需求，使其應用將愈來愈普及。
如圖1與圖2所示，已知均溫板A1主要由殼體A10、毛細組織A20、 多個支撐體A30及工作流體A40所組成，毛細組織A20披覆于殼體A10 內(nèi)，并以多個支撐體A30支撐殼體A10，且殼體AIO內(nèi)填注有適量的工 作流體A40，其中，支撐體A30多為實心或多孔性材料的圓柱體、矩形 柱及其它各式樣結構。
此種均溫板Al于使用時，位于殼體A10內(nèi)上方的工作流體A40經(jīng) 由冷卻后，通過毛細組織A20及支撐體A30導引而流至殼體A10下方的 毛細組織A20，再經(jīng)由殼體A10下方的毛細構造A20所提供的毛細力， 導引工作流體A40回流至中央處的加熱區(qū)。為增加散熱面積、提升散熱 效率，均溫板A1的冷卻基板面積(即均溫板的長寬乘積面積)與局部加 熱面積(即功率晶體加熱面積)的比值大幅增大，使得工作流體A40循
5環(huán)的路徑拉長。然而，過長的循環(huán)路徑及較小的毛細構造滲透率
(permeability),均會產(chǎn)生較大的流阻，進而降低了均溫板A1的熱量傳 遞能力。再者，此種均溫板Al的機械強度較為薄弱，無法承受溫度達 15(TC的內(nèi)部水蒸汽壓力(約4.7atm)，因此相當不利于散熱模塊錫焊組 裝。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明提出一種具鏟削式鰭片結構的均溫板，包含第
一本體、第二本體、工作流體。第一本體設有第一毛細結構，并與第二 本體結合而于第一本體與第二本體之間形成密閉空間。第二本體設有一 體成型的板件與多個鏟削式鰭片，多個鏟削式鰭片經(jīng)由伊削加工方式形 成，使各鏟削式鰭片與板件之間具有傾斜角，且多個伊削式鰭片連接于 第一本體。工作流體位于密閉空間內(nèi)，可吸收熱能轉(zhuǎn)變?yōu)槠麘B(tài)，汽態(tài)的 工作流體冷凝后由板件經(jīng)伊削式鰭片回流至第一本體。
本發(fā)明還提出一種具鏟削式鰭片結構的均溫板的制造方法，包含 提供包含第一毛細結構的第一本體；提供板件；以鏟削加工方式于板件 形成多個鏟削式鰭片以形成第二本體，各鏟削式鰭片與板件之間具有傾 斜角；結合第一本體與第二本體而形成密閉空間，且多個鏟削式鰭片連 接于第一本體；及填充工作流體于密閉空間內(nèi)，工作流體可吸收熱能轉(zhuǎn) 變?yōu)槠麘B(tài)，汽態(tài)的工作流體冷凝后由板件經(jīng)各鏟削式鰭片回流至第一本 體。
在此，相鄰的各鏟削式鰭片之間形成通道，且傾斜角的毛細半徑 (Capillary Radius, rc)與通道的水力半徑(Hydraulic Radius, rh)的比值
實質(zhì)上為大于或等于l。本發(fā)明以一體成形方式制成板件與多個鏟削式鰭片，其中，多個鏟 削式鰭片以鏟削加工所制成，不僅使均溫板具有較佳的機械強度，且較 容易組裝，再者，本發(fā)明以現(xiàn)有的鏟削加工制成多個伊削式鰭片，并不 需額外的加工程序，因而使本發(fā)明加工制造容易，大幅降低生產(chǎn)成本。 此外，本發(fā)明以傾斜角的銳角區(qū)域提供額外毛細力，作為工作流體冷卻 液回流渠道，用以提高毛細結構的滲透率，降低工作流體回流流阻，并 增加工作流體質(zhì)流率，達到提高均溫板的熱量傳遞能力的目的。
以下在實施方式中詳細敘述本發(fā)明的詳細特征以及優(yōu)點，其內(nèi)容足 以使任何熟習相關技藝者了解本發(fā)明的技術內(nèi)容并據(jù)以實施，且根據(jù)本 說明書所揭露的內(nèi)容、權利要求書及圖式，任何熟習相關技藝者可輕易 地理解本發(fā)明相關的目的及優(yōu)點。


圖1為已均溫板的平面示意圖2為圖1于A-A'的剖面示意圖3為本發(fā)明第一實施例的平面示意圖4為圖3于B-B'的剖面示意圖5為本發(fā)明第二實施例的剖面示意圖；以及 圖6為本發(fā)明置放于熱源下方的示意圖7為本發(fā)明的動作流程圖。
具體實施例方式
請參閱圖3與圖4所示，為本發(fā)明第一實施例所揭露的均溫板結構， 均溫板1包含有第一本體10、第二本體20、工作流體40。第一本體10概呈矩形，由基部11與多個側(cè)板12所組成，各側(cè)板12
經(jīng)由彎折而約略垂直于基部ll，使第一本體10呈蓋體狀，此外，第一本 體10于基部11的中央處設有加熱區(qū)111，并可于基部11的表面鋪設第 一毛細結構14，在此，第一毛細結構14可為粉末燒結或網(wǎng)目式的多孔質(zhì) 結構，但本發(fā)明不限于此，也可為混合粉末燒結與網(wǎng)目式的多孔質(zhì)結構。 第二本體20概呈矩形，與第一本體10結合而于第一本體10與第二 本體20之間形成密閉空間30。第二本體20設有板件21與多個鏟削式鰭 片22，其中，第二本體20于板件21的中央處設有與加熱區(qū)111對應的 冷卻區(qū)211，并于板件21上設置多排鏟削式鰭片22，且每一排均設有多 個鏟削式鰭片22,用以連接板件21與第一本體10的基部11，且各鏟削 式鰭片22與板件21之間具有傾斜角e，即,產(chǎn)削式鰭片22的具有弧度的
根部與相連的板件21之間具有傾斜角e，其中，傾斜角e為一銳角。在
此，第二本體20的板件21與多個鏟削式鰭片22以一體成型方式制成， 其中，較佳地可以鏟削加工制成多個鏟削式鰭片22，如此便不需額外的 加工程序，因而使本發(fā)明加工制造容易，有效降低生產(chǎn)成本。此外，第 一本體10的多個側(cè)板12可經(jīng)由具焊材或不具焊材的方式高溫焊接于第 二本體20的板件21的側(cè)邊，多個鏟削式鰭片22與基部11或第一毛細 結構14的接觸面，也經(jīng)由分子擴散焊接的原理緊密接合，提供較佳的機 械強度。
工作流體40位于第一本體10與第二本體20之間的密閉空間30內(nèi)， 經(jīng)由傾斜角e導引由第二本體20的板件21經(jīng)伊削式鰭片22回流至第一 本體10的基部11。在此，工作流體40為具兩相變化的流體，其可吸收 熱能轉(zhuǎn)變?yōu)槠麘B(tài)，且工作流體40較佳地可為水，但本發(fā)明不限于此。
在本實施例中，相鄰的兩鏟削式鰭片22之間形成通道23，且由于傾斜角e的毛細半徑(Capillary Radius, rc)與通道23的水力半徑(HydraulicRadius, rh)的比值過小，會造成通道23的流阻過大而阻礙工作流體40流動，引此兩者的比值實質(zhì)上為大于或等于l為佳。
前述說明中，第二本體20于整個板件21的一面上設置多個鏟削式鰭片22，使多個,產(chǎn)削式鰭片22連接整個板件21與整個基部11 (如圖4所示)，但本發(fā)明非以此為限，第二本體20也可僅于冷卻區(qū)211以外的板件21區(qū)域設置多個鏟削式鰭片22，使多個伊削式鰭片22連接第一本體10于加熱區(qū)111以外的區(qū)域與第二本體20于冷卻區(qū)211以外的區(qū)域。
請參閱圖4所示，均溫板1可置放于熱源(圖未示)的上方處，使熱源恰位于第一本體10的加熱區(qū)111。當熱源運作產(chǎn)生高熱量后，將可直接傳導到第一本體10的加熱區(qū)111，并使密閉空間30內(nèi)部的工作流體40產(chǎn)生汽相變化，以帶離熱源的高熱量。工作流體40順著通道23移至第二本體20，續(xù)以第二本體20的冷卻區(qū)211冷卻工作流體40。于冷卻工作流體40后，以傾斜角e提供額外毛細力，導引冷卻后的工作流體40由第二本體20流至鏟削式鰭片22，使工作流體40可沿著鏟削式鰭片22流至第一本體10的基部11。此后，再經(jīng)由第一毛細結構14導引基部11上的工作流體40回流至加熱區(qū)111，并反復循環(huán)而達到對熱源進行散熱的目的。
請參閱圖5所示，為本發(fā)明第二實施例所揭露的均溫板結構。本實施例與第一實施例最大的不同處在于第二本體20同時于板件21與多個鏟削式鰭片22的表面鋪設第二毛細結構24，提高熱量傳遞能力，在此，第二毛細結構24可為粉末燒結或網(wǎng)目式的多孔質(zhì)結構，但本發(fā)明不限于此，也可為混合粉末燒結與網(wǎng)目式的多孔質(zhì)結構；此外，第二毛細結構24也可僅鋪設于板件21的表面，或可僅鋪設于多個鏟削式鰭片22的表面。
于冷卻區(qū)211冷卻的工作流體40，經(jīng)由第二毛細結構24的導引而離
開冷卻區(qū)211，并于接近鏟削式鰭片22—定距離后，以傾斜角e提供額 外毛細力，導引工作流體40沿著鏟削式鰭片22流至第一本體10。
請參閱圖6所示，均溫板1可置放于熱源的下方處，使熱源恰位于 第一本體10的加熱區(qū)111。當熱源運作產(chǎn)生高熱量后，將可直接傳導到 第一本體10的加熱區(qū)111，并使密閉空間30內(nèi)部的工作流體40產(chǎn)生汽 相變化，以帶離熱源的高熱量。工作流體40順著通道23移至第二本體 20，續(xù)以第二本體20的冷卻區(qū)211冷卻工作流體40。冷卻后的工作流體 40經(jīng)由第二毛細結構24的導引而離開冷卻區(qū)211，并以傾斜角e提供額 外毛細力，使工作流體40沿著f產(chǎn)削式鰭片22位移而回流至第一本體10。
請參閱圖7所示，為本發(fā)明揭露一種具鏟削式鰭片結構的均溫板的 制造方法，包含下列步驟
步驟701:提供包含第一毛細結構14的第一本體10。
第一本體10概呈矩形，由基部11與多個側(cè)板12所組成，其中，基 部11的表面鋪設第一毛細結構14，且各側(cè)板12經(jīng)由彎折而約略垂直于 基部ll，使第一本體10呈蓋體狀。此外，第一本體10可于基部11的中 央處設有加熱區(qū)111。
步驟702:提供板件21。
步驟703:以伊削加工方式于板件21形成多個鏟削式鰭片22以形成 第二本體20，各伊削式鰭片22與板件21之間具有傾斜角0。
對概呈矩形的板件21施以伊削加工，于板件21形成多排伊削式鰭 片22，每一排均設有多個鏟削式鰭片22，且各鏟削式鰭片22與板件21 之間具有傾斜角0，即伊削式鰭片22的具有弧度的根部與相連的板件21之間具有傾斜角e，其中，傾斜角e為一銳角。
此外，第二本體20可于板件21的中央處設有與加熱區(qū)111對應的 冷卻區(qū)211，并可于板件21或多個鏟削式鰭片22的表面鋪設第二毛細結 構24，也可同時于板件21與多個伊削式鰭片22的表面鋪設第二毛細結 構24。
再者，相鄰的兩鏟削式鰭片22之間形成通道23，且由于傾斜角e的 毛細半徑(Capillary Radius, rc)與通道23的水力半徑(Hydraulic Radius, rh)的比值實質(zhì)上為大于或等于l為佳。
步驟704:結合第一本體10與第二本體20而形成密閉空間30，且 多個鏟削式鰭片22連接于第一本體10。
第一本體10與第二本體20相結合后，于第一本體10與第二本體20 之間形成密閉空間30，并以多個鏟削式鰭片22連接板件21與第一本體 lO的基部ll，即完成均溫板l的組裝。
在此，第二本體20于整個板件21的一面上設置多個鏟削式鰭片22 而連接整個板件21與整個基部11，也可僅于冷卻區(qū)211以外的板件21 區(qū)域設置多個鏟削式鰭片22，使多個鏟削式鰭片22連接第一本體10于 加熱區(qū)lll以外的區(qū)域與第二本體20于冷卻區(qū)211以外的區(qū)域。
步驟705:填充工作流體40于密閉空間30內(nèi)。
工作流體40為具兩相變化的流體，其可吸收熱能轉(zhuǎn)變?yōu)槠麘B(tài)。
均溫板1可置放于熱源的上方處，以第一本體10的加熱區(qū)111傳導 熱量，使密閉空間30內(nèi)部的工作流體40產(chǎn)生汽相變化，以帶離熱源的 高熱量。工作流體40順著通道23移至第二本體20，續(xù)以第二本體20的 冷卻區(qū)211冷卻工作流體40。于冷卻工作流體40后，以傾斜角e提供額 外毛細力，導引冷卻后的工作流體40由第二本體20流至鏟削式鰭片22，使工作流體40可沿著鏟削式鰭片22流至第一本體10的基部11。此后， 再經(jīng)由第一毛細結構14導引基部11上的工作流體40回流至加熱區(qū)111， 并反復循環(huán)而達到對熱源進行散熱的目的。
此外，若第二本體20上有鋪設第二毛細結構24，于冷卻區(qū)211冷卻 的工作流體40，即可經(jīng)由第二毛細結構24的導引而離開冷卻區(qū)211，并 于接近鏟削式鰭片22—定距離后，以傾斜角e提供額外毛細力，導引工 作流體40沿著鏟削式鰭片22流至第一本體10。
本發(fā)明以一體成形方式制成板件與多個鏟削式鰭片，其中，多個鏟 削式鰭片以鏟削加工所制成，并不需額外的加工程序，因而使本發(fā)明加 工制造容易，大幅降低生產(chǎn)成本，此外，板件與多個鏟削式鰭片以一體 成形方式制成，具有較佳的機械強度，也較容易組裝。再者，本發(fā)明的 多個鏟削式鰭片僅作均溫板的結構支撐物，由于多個伊削式鰭片之間的 間距較寬，與第一毛細結構接觸后并不產(chǎn)生毛細力，均溫板操作時所需 的毛細力主要由底板毛細結構所提供，鏟削式鰭片根部所形成的銳角， 可提供額外毛細力作為工作流體冷凝液的回流渠道，用以提高毛細結構 的滲透率，降低工作流體回流的流阻，并增加工作流體的質(zhì)流率，達到 提高均溫板的熱量傳遞能力的目的。
雖然本發(fā)明的技術內(nèi)容已經(jīng)以較佳實施例揭露如上，然其并非用以 限定本發(fā)明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發(fā)明的精神所作些許的更 動與潤飾，皆應涵蓋于本發(fā)明的范疇內(nèi)，因此本發(fā)明的保護范圍當視權
利要求書所界定者為準。
權利要求
1、一種具鏟削式鰭片結構的均溫板，其特征在于，包含第一本體，包含第一毛細結構；第二本體，與上述第一本體結合而形成密閉空間，上述第二本體包含一體成型的板件與多個鏟削式鰭片，上述這些鏟削式鰭片經(jīng)由鏟削加工方式形成，使各上述這些鏟削式鰭片與上述板件之間具有傾斜角，且上述這些鏟削式鰭片連接于上述第一本體；及工作流體，位于上述密閉空間內(nèi)，可吸收熱能轉(zhuǎn)變?yōu)槠麘B(tài)，汽態(tài)的上述工作流體冷凝后由上述板件經(jīng)各上述這些鏟削式鰭片回流至上述第一本體。
2、 如權利要求1所述的具鏟削式鰭片結構的均溫板，其特征在于 相鄰的各上述這些鏟削式鰭片之間形成通道，上述傾斜角的毛細半徑與 上述通道的水力半徑的比值為大于或等于1。
3、 如權利要求1所述的具鏟削式鰭片結構的均溫板，其特征在于 上述第一本體具有加熱區(qū)，上述第二本體具有與上述加熱區(qū)對應的冷卻 區(qū)。
4、 如權利要求3所述的具鏟削式鰭片結構的均溫板，其特征在于上述這些鏟削式鰭片連接于上述第一本體于上述加熱區(qū)以外的區(qū)域與上 述第二本體于上述冷卻區(qū)以外的區(qū)域。
5、 如權利要求3所述的具鏟削式鰭片結構的均溫板，其特征在于 上述這些鏟削式鰭片連接于上述第一本體的上述加熱區(qū)與上述第二本體 的上述冷卻區(qū)。
6、 如權利要求3所述的具鏟削式鰭片結構的均溫板，其特征在于 上述第一毛細結構導引上述第一本體上的上述工作流體回流至上述加熱 區(qū)。
7、 如權利要求1所述的具鏟削式鰭片結構的均溫板，其特征在于 上述第一毛細結構為粉末燒結、網(wǎng)目式及其組合的其中一者。
8、 如權利要求1所述的具鏟削式鰭片結構的均溫板，其特征在于 上述第二本體還包含第二毛細結構，設置于上述板件上。
9、 如權利要求8所述的具鏟削式鰭片結構的均溫板，其特征在于 上述第二毛細結構為粉末燒結、網(wǎng)目式及其組合的其中一者。
10、 如權利要求1所述的具鏟削式鰭片結構的均溫板，其特征在于上述第二本體還包含第二毛細結構，設置于上述這些i產(chǎn)削式鰭片上。
11、 如權利要求IO所述的具鏟削式鰭片結構的均溫板，其特征在于 上述第二毛細結構為粉末燒結、網(wǎng)目式及其組合的其中一者。
12、 一種具鏟削式鰭片結構的均溫板的制造方法，其特征在于，包含提供包含第一毛細結構的第一本體； 提供板件；以鏟削加工方式于上述板件形成多個鏟削式鰭片以形成第二本體， 各上述這些鏟削式鰭片與上述板件之間具有傾斜角；結合上述第一本體與上述第二本體而形成密閉空間，且上述這些,產(chǎn) 削式鰭片連接于上述第一本體；及填充工作流體于上述密閉空間內(nèi)，上述工作流體可吸收熱能轉(zhuǎn)變?yōu)?汽態(tài)，汽態(tài)的上述工作流體冷凝后由上述板件經(jīng)各上述鏟削式鰭片回流 至上述第一本體。
13、 如權利要求12所述的具鏟削式鰭片結構的均溫板的制造方法， 其特征在于于提供上述第一本體的步驟中，包含于上述第一本體上 形成加熱區(qū)。
14、 如權利要求13所述的具鏟削式鰭片結構的均溫板的制造方法，其特征在于于以鏟削加工方式于上述板件形成多個鏟削式鰭片的步驟 中，包含于上述第二本體上形成與上述加熱區(qū)對應的冷卻區(qū)。
15、 如權利要求14所述的具鏟削式鰭片結構的均溫板的制造方法， 其特征在于于結合上述第一本體與上述第二本體的步驟中，以上述這 些鏟削式鰭片連接上述第一本體于上述加熱區(qū)以外的區(qū)域與上述第二本 體于上述冷卻區(qū)以外的區(qū)域。
16、 如權利要求14所述的具鏟削式鰭片結構的均溫板的制造方法， 其特征在于于結合上述第一本體與上述第二本體的步驟中，以上述這 些鏟削式鰭片連接于上述第一本體的上述加熱區(qū)與上述第二本體的上述 冷卻區(qū)。
17、 如權利要求14所述的具鏟削式鰭片結構的均溫板的制造方法，其特征在于于填充上述工作流體于上述密閉空間內(nèi)的步驟中，以上述 第一毛細結構導引上述第一本體上的上述工作流體回流至上述加熱區(qū)。
18、 如權利要求12所述的具鏟削式鰭片結構的均溫板的制造方法，其特征在于于以鏟削加工方式于上述板件形成多個鏟削式鰭片的步驟 中，包含于上述這些鏟削式鰭片上形成第二毛細結構。
19、 如權利要求12所述的具鏟削式鰭片結構的均溫板的制造方法， 其特征在于于以鏟削加工方式于上述板件形成多個鏟削式鰭片的步驟 中，包含于上述板件上形成第二毛細結構。
20、 如權利要求12所述的具鏟削式鰭片結構的均溫板的制造方法， 其特征在于于以鏟削加工方式于上述板件形成多個鏟削式鰭片的步驟 中，相鄰的各上述這些鏟削式鰭片之間形成通道，上述傾斜角的毛細半 徑與上述通道的水力半徑的比值為大于或等于1。
全文摘要
一種具鏟削式鰭片結構的均溫板，包含第一本體、第二本體、工作流體。第一本體設有第一毛細結構，并與第二本體結合而于第一本體與第二本體之間形成密閉空間。第二本體設有一體成型的板件與多個鏟削式鰭片，多個鏟削式鰭片經(jīng)由鏟削加工方式形成，使各鏟削式鰭片與板件之間具有傾斜角，且多個鏟削式鰭片連接于第一本體。工作流體位于密閉空間內(nèi)，汽態(tài)的工作流體冷凝后由板件經(jīng)鏟削式鰭片回流至第一本體。一種具鏟削式鰭片結構的均溫板的制造方法也在此揭露。
文檔編號F28D15/02GK101684988SQ20081016743
公開日2010年3月31日 申請日期2008年9月26日 優(yōu)先權日2008年9月26日
發(fā)明者劉睿凱, 鍾兆才 申請人:和碩聯(lián)合科技股份有限公司