專利名稱：熱管及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種熱管及其制造方法，尤其涉及一種在制造過程中牽涉到氧化與還 原過程的熱管及其制造方法。
背景技術(shù)：
一般來說，市面上的散熱模塊主要包括風(fēng)扇與散熱鰭片，常應(yīng)用于電子裝置中以 提供散熱效果。然而，隨著電子裝置中的中央處理器的運作速度增快，其所發(fā)出的熱量也就 愈多，所以目前有愈來愈多的散熱模塊更進(jìn)一步包括有熱管，以提供更高的散熱效率。請參照圖1，圖1示出了熱管的運作示意圖。熱管100包括一銅管110與一燒結(jié) 層120，其中燒結(jié)層120是設(shè)置在銅管110的內(nèi)部側(cè)壁上，該燒結(jié)層120是由銅粉末所燒結(jié) 而成。此外，在銅管110內(nèi)部還包括有工作流體(working fluid)，此工作流體例如為純水。 在圖1中，箭頭的方向代表的是工作流體的流向。當(dāng)熱管100用以散熱時，熱管100的吸熱端102是靠近熱源的，所以位于其中的工 作流體吸收此處的熱量而蒸發(fā)為氣體。此時，由于壓力差的關(guān)系，工作流體會在流動空間 106中往散熱端104流動。工作流體在散熱端104冷卻凝結(jié)后進(jìn)入燒結(jié)層120的孔隙中，之 后再通過燒結(jié)層120的毛細(xì)力而回流至吸熱端102。由上述可知，當(dāng)熱管100在運作時，其內(nèi)部的工作流體能通過相變化吸收大量的 熱量，所以熱管100具有良好的散熱效果。然而，由于電子產(chǎn)品的體積愈來愈輕薄已漸成趨 勢，所以相對地對熱管的散熱效能的要求也愈來愈高。因此，如何讓熱管具有更高的散熱效能，是值得所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員去思量 的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種熱管及其制造方法，該熱管具有較高的散熱效能。根據(jù)上述目的與其他目的，本發(fā)明提供一種熱管的制造方法，該熱管的制造方法 包括下列步驟首先，提供一金屬管。其次，在金屬管的內(nèi)側(cè)壁上設(shè)置一毛細(xì)結(jié)構(gòu)。再次，對 毛細(xì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行氧化。然后，將氧化后的毛細(xì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行還原，使毛細(xì)結(jié)構(gòu)的表面粗糙化，從而 增加毛細(xì)結(jié)構(gòu)的毛細(xì)力。在上述的毛細(xì)結(jié)構(gòu)被氧化的過程中，工作環(huán)境的溫度例如設(shè)定在100°C 500°C， 氧氣濃度例如設(shè)定在10% 30%。而且，所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可在氧化過程中添加催 化劑以增加毛細(xì)結(jié)構(gòu)的氧化速度，此催化劑例如為鉬、銠、鈀、或稀土元素。在上述的熱管的制造方法中，毛細(xì)結(jié)構(gòu)例如為一燒結(jié)層，此燒結(jié)層是由金屬粉末 燒結(jié)而成。在上述的熱管的制造方法中，毛細(xì)結(jié)構(gòu)包括多個溝槽，這些溝槽是一體成形在金 屬管的內(nèi)側(cè)壁上。在上述的熱管的制造方法中，毛細(xì)結(jié)構(gòu)包括一內(nèi)管，該內(nèi)管是設(shè)置在金屬管的內(nèi)部，且內(nèi)管的長度小于金屬管的長度。根據(jù)上述目的與其他目的，本發(fā)明提供一種熱管，此熱管是由上述的制造方法所 制成。在上述的熱管的制造方法中，由于毛細(xì)結(jié)構(gòu)經(jīng)過氧化后再還原的處理，所以其表 面會形成多個孔隙，這些孔隙可增加毛細(xì)結(jié)構(gòu)的毛細(xì)力，從而使工作流體能在毛細(xì)結(jié)構(gòu)中 的回流速度更快，進(jìn)而提高熱管的散熱效能。為讓本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點更能明顯易懂，下文將以實施例并配合所附 圖示，作詳細(xì)說明。


圖1示出了熱管的運作示意圖。圖2示出了本發(fā)明的熱管的制造流程方塊圖。圖3A 圖3E示出了本發(fā)明的第一實施例的熱管的制造流程示意圖。圖4示出了本發(fā)明的第二實施例的熱管的局部區(qū)域的內(nèi)部視圖。圖5示出了本發(fā)明的第三實施例的熱管的局部區(qū)域的內(nèi)部視圖。圖6示出了本發(fā)明的第四實施例的熱管的立體圖。圖7示出了本發(fā)明的第四實施例的熱管的運作模式圖。
具體實施例方式圖2示出了本發(fā)明的熱管的制造流程方塊圖，圖3A 圖3E示出了本發(fā)明的第一 實施例的熱管的制造流程示意圖。首先，請同時參照圖2的步驟SllO與圖3A，在制造流程 開始時先提供一金屬管210，此金屬管210例如是由銅所制成。接著，請同時參照圖2的步 驟S120與圖3B，在金屬管210的內(nèi)部形成一毛細(xì)結(jié)構(gòu)220。在本實施例中，毛細(xì)結(jié)構(gòu)220 為燒結(jié)層，其是由金屬粉墨(例如銅粉)所燒結(jié)而成。再次，請同時參照圖2的步驟S130與圖3C，將氧氣灌入于金屬管210的內(nèi)部，以使 毛細(xì)結(jié)構(gòu)220的表面氧化。在本實施例中，氧氣濃度介于10%至30%之間，當(dāng)然所屬技術(shù) 領(lǐng)域的技術(shù)人員可依需要調(diào)整氧氣的濃度，但需注意的是，若氧氣的濃度太低則氧化的速 度可能變慢，若氧氣濃度太高則可能使設(shè)備產(chǎn)生氧化。而且，在毛細(xì)結(jié)構(gòu)220被氧化的過程 中，其工作環(huán)境的溫度是介于100°C至500°C之間。而且，在氧化過程中還可添加催化劑以 增加毛細(xì)結(jié)構(gòu)220的氧化速度，此催化劑可為鉬、銠、鈀或稀土元素。在本實施例中，毛細(xì)結(jié) 構(gòu)220表面上的銅被氧化成氧化銅，其反應(yīng)式如下2Cu+02 — 2Cu0之后，請參照圖2的步驟S140與圖3D，將表面被氧化的毛細(xì)結(jié)構(gòu)220進(jìn)行還原。 在進(jìn)行還原反應(yīng)的過程中，在金屬管210內(nèi)部通過氮氣與氫氣，其中氮氣是用于保護(hù)毛細(xì) 結(jié)構(gòu)220，而氫氣則是與氧化銅相反應(yīng)而使氧化銅還原成銅，其反應(yīng)式如下2Cu0+2H2 — 2Cu+2H20在經(jīng)過上述的氧化程序與還原程序后，毛細(xì)結(jié)構(gòu)220的表面會形成許多孔隙，從 而使毛細(xì)結(jié)構(gòu)220的表面粗糙化。之后，請參照圖2的步驟S150與圖3E，在毛細(xì)結(jié)構(gòu)220 完成氧化與還原程序后，接著便進(jìn)行后續(xù)的制造流程，例如注入工作流體、抽真空和密封金屬管210。最后，請參照圖2的步驟S160，便完成熱管200的制做。由于熱管200中的毛細(xì)結(jié)構(gòu)220表面具有多個孔隙，所以可增加毛細(xì)力，使工作流 體在毛細(xì)結(jié)構(gòu)220中的回流速度更快，從而提高本實施例的熱管的散熱效能。在上述的實施例中，毛細(xì)結(jié)構(gòu)220是由金屬粉末所燒結(jié)而成，但所屬技術(shù)領(lǐng)域的 技術(shù)人員也可將毛細(xì)結(jié)構(gòu)設(shè)計成其他種型態(tài)。請參照圖4，圖4示出了本發(fā)明的第二實施例 的熱管的局部區(qū)域的內(nèi)部視圖，此熱管300的金屬管310的內(nèi)部設(shè)置有多個溝槽312，此溝 槽312即是做為本實施例的熱管300的毛細(xì)結(jié)構(gòu)。另外，請參照圖5，圖5示出了本發(fā)明的 第三實施例的熱管的局部區(qū)域的內(nèi)部視圖，此熱管400的金屬管410的內(nèi)部除了設(shè)置有多 個溝槽412外，在金屬管410的內(nèi)側(cè)壁上還設(shè)置有一燒結(jié)層420，此燒結(jié)層420與溝槽412 構(gòu)成了該熱管的毛細(xì)結(jié)構(gòu)。在圖5中，將左半部分的燒結(jié)層420隱藏，以使溝槽412能顯現(xiàn) 在圖中。請參照圖6，圖6示出了本發(fā)明的第四實施例的熱管的立體圖。其中，在金屬管510 的內(nèi)部設(shè)置有一內(nèi)管520，此內(nèi)管520的長度小于金屬管的長度。請同時參照圖7，圖7示 出了本發(fā)明的第四實施例的熱管的運作模式圖，其中箭頭表示的方向即為工作流體的流動 方向。由圖7可知，凝結(jié)后的工作流體是在內(nèi)管520中回流至吸熱端512，所以內(nèi)管520在 本實施例中可視為熱管500的毛細(xì)結(jié)構(gòu)。在上述的所有實施例中，其毛細(xì)結(jié)構(gòu)皆經(jīng)過氧化后再還原的處理程序，亦即圖2 中的步驟S130與步驟S140。因此，毛細(xì)結(jié)構(gòu)的表面會形成多個孔隙(void)，這些孔隙可增 加毛細(xì)結(jié)構(gòu)的毛細(xì)力，從而使工作流體能在毛細(xì)結(jié)構(gòu)中的回流速度更快，從而提高熱管的 散熱效能。本發(fā)明以實施例說明如上，然其并非用以限定本發(fā)明所主張的專利權(quán)利范圍。其 專利保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)以權(quán)利要求書及其等同領(lǐng)域而定。凡所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫 離本專利精神或范圍內(nèi)，所做的變動或修改，均屬于本發(fā)明所揭示的精神下完成的等效改 變或設(shè)計，且應(yīng)包含在權(quán)利要求范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
一種熱管的制造方法，其特征在于，包括提供一金屬管；及在該金屬管的內(nèi)側(cè)壁上設(shè)置一毛細(xì)結(jié)構(gòu)；對該毛細(xì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行氧化；及將氧化后的該毛細(xì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行還原，使該毛細(xì)結(jié)構(gòu)的表面粗糙化。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱管的制造方法，其特征在于，在該毛細(xì)結(jié)構(gòu)被氧化的過程 中，工作環(huán)境的溫度設(shè)定在100°C 500°C。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱管的制造方法，其特征在于，在該毛細(xì)結(jié)構(gòu)被氧化的過程 中，工作環(huán)境的氧氣濃度設(shè)定在10% 30%。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱管的制造方法，其特征在于，在該毛細(xì)結(jié)構(gòu)被氧化的過程 中，包括以下步驟添加催化劑以增加該毛細(xì)結(jié)構(gòu)的氧化速度。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的熱管的制造方法，其特征在于，該催化劑為鉬、銠、或鈀。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的熱管的制造方法，其特征在于，該催化劑為稀土元素。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱管的制造方法，其特征在于，該毛細(xì)結(jié)構(gòu)包括一燒結(jié)層，該 燒結(jié)層是由金屬粉末燒結(jié)而成。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱管的制造方法，其特征在于，該毛細(xì)結(jié)構(gòu)包括多個溝槽，這 些溝槽是一體成形在該金屬管的內(nèi)側(cè)壁上。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱管的制造方法，其特征在于，該毛細(xì)結(jié)構(gòu)包括一內(nèi)管，該內(nèi) 管是設(shè)置在該金屬管的內(nèi)部，且該內(nèi)管的長度小于該金屬管的長度。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱管的制造方法，其特征在于，于該毛細(xì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行還原的過 程中，在該金屬管的內(nèi)部通過氮氣與氫氣。
11.一種熱管，其特征在于，該熱管是由權(quán)利要求1 10項中任一項所述的熱管的制造 方法所制成。
全文摘要
本發(fā)明提供一種熱管及其制造方法，該熱管的制造方法包括下列步驟首先，提供一金屬管。其次，在金屬管的內(nèi)側(cè)壁上設(shè)置一毛細(xì)結(jié)構(gòu)。再次，對毛細(xì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行氧化。然后，將氧化后的毛細(xì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行還原，使毛細(xì)結(jié)構(gòu)的表面粗糙化，從而增加毛細(xì)結(jié)構(gòu)的毛細(xì)力。由于毛細(xì)結(jié)構(gòu)經(jīng)過氧化后再還原的處理，所以其表面會形成多個孔隙，這些孔隙可增加毛細(xì)結(jié)構(gòu)的毛細(xì)力，從而使工作流體能在毛細(xì)結(jié)構(gòu)中的回流速度更快，從而提高熱管的散熱效能。
文檔編號F28D15/04GK101900505SQ201010256859
公開日2010年12月1日 申請日期2010年8月19日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月19日
發(fā)明者蔡與哲 申請人:燿佳科技股份有限公司