專利名稱：無間隙熱導管組合結構的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種無間隙熱導管組合結構，尤指一種使熱導管緊密排列，使熱導管間無間隙組合，提高熱導管與熱源直接接觸面積的組合結構。
背景技術：
近年來，隨著半導體元件集成工藝的快速發(fā)展，半導體元件的集成化程度越來越高。然而，半導體元件體積變得越來越小，其熱量的產生也越趨增加，對散熱的需求越來越高，已成為越來越重要的課題。為滿足該需要，風扇散熱、水冷輔助散熱及熱導管散熱等各種散熱方式被廣泛運用，并取得一定的散熱效果。散熱器中最重要的兩個熱傳機制是熱傳導及熱對流。熱傳導是指分子間的能量交換，能量較少的分子與能量較多的分子接觸后獲得能量(通過物理性的直接接觸)，如果兩者間不存在溫差(如一片獨立散熱片)，則無法實現熱傳導。傳統(tǒng)的散熱器通常會于散熱片與熱源(半導體集成元件)的間增加一導熱系數較高的熱介面材料，即TIM (ThermalInterface Material),使半導體集成元件所產生的熱能更有效地被傳導到散熱片上。熱對流是指透過物質運動來實現熱傳遞，熱能來自于被氣體或液體所包圍的熱源，并且透過分子移動來實現熱能傳遞于散熱器中，半導體集成元件所產生的熱量最終會通過散熱片傳遞到空氣中，依靠對流現象將熱能帶走。熱導管散熱裝置除了多個熱導管以外，其構成還包括多個散熱片以及一固定座，散熱片通常采用鋁質或銅質材料，熱導管則是一兩端封閉的金屬管，其內部填裝有工作液，固定座采鋁質或銅質材料，因此又俗稱“鋁底”或“銅底”。熱導管散熱裝置設計主要是以固定座與半導體元件的散熱部位貼觸，將半導體元件的熱量先傳導至固定座，再由固定座傳導至熱導管與散熱片，而達到散熱目的，因此，其熱溫傳導采用間接方式，先通過固定座再傳遞至熱導管與散熱片，故效率較為緩慢。因此，改良后現行高效率散熱的熱導管散熱裝置設計是由熱導管直接與半導體元件的散熱部位貼觸，熱導管于管身的受熱段上形成一較平的受熱面，可與半導體元件表面的散熱區(qū)域作直接的面與面接觸，放熱段則形成于固定座上方，且散熱片與熱導管的放熱段緊密接觸，通過散熱片將熱傳遞到空氣中，而達到散熱目的。其中，固定座與熱導管的結合方式是在固定座的底面開設多個與熱導管呈相互匹配的開放狀嵌槽，使熱導管匹配嵌入嵌槽，實施上使用壓具將熱導管壓平的方式嵌入嵌槽，將熱導管半裸包覆于固定座，使熱導管的受熱面裸露于固定座底面，由于受熱面與半導體元件的散熱部位的直接貼觸，故不需間接傳遞散熱，其散熱效率非常高。又，因為熱導管與固定座材質不同，故焊接前必須事先電鍍鎳處理，以致整體加工復雜、成本增加、組裝不便，也不符環(huán)保，尤其是所述散熱器的固定座均為一實心金屬塊，故不但重量沉、體積大，且造成金屬耗量大、導致制造成本一直居高不下，因此已有產品省掉固定座，而直接將熱導管與散熱片組合，形成無底座的散熱裝置。然而，不管是熱導管匹配固定座嵌槽的散熱結構，或熱導管與散熱片做組合，在實際使用上仍存在下述問題點。由于熱導管與固定座組合時需要依靠固定座或散熱片做支撐，再使用壓具將熱導管壓平嵌入嵌槽，然而各嵌槽之間設有隔條，所以熱導管匹配嵌入嵌槽后利用隔條間的夾持而獲得穩(wěn)固的夾持定位。因此不管廠商透過何種制造工序，達到熱導管的受熱面與固定座的底面齊平，或直接與散熱片組合，都設有隔條將熱導管隔開，導致熱導管間的受熱面不能集中，隨著半導體元件體積變得越來越小，熱源的面積也越來越小的趨勢下，在有限的熱源面積上熱導管的數量將會受到很大的限制，也大大影響了受熱面直接與半導體元件的散熱部位直接貼觸的面積，進而導致其熱傳導效能不佳。

實用新型內容于是，為解決上述的缺點，本實用新型的主要目的在于提供一種無間隙熱導管組
合結構，使熱導管的受熱段更緊密的結合，使每支熱導管都能充分發(fā)揮效益，達到熱導管百分之百接觸到熱源面積的目的，充分發(fā)揮熱傳導的效能，加快散熱效率。本實用新型的另一目的，提供一種無間隙熱導管組合結構，使熱導管的受熱段更緊密的結合，且在更小的嵌槽寬度內埋入更多熱導管，使接觸到熱源面積的熱導管增加，充分發(fā)揮熱傳導的效能，加快散熱效率。為達上述的目的，本實用新型提供一種無間隙熱導管組合結構，其包括一散熱元件，其底面形成開放狀的一開口槽，且該開口槽表面設有多個凹槽；其中該散熱元件為散熱用的固定座，或由多個散熱鰭片相鄰并列而形成；一粘著層設置于前述開口槽的凹槽表面；以及多個熱導管，該些熱導管具有受熱段及放熱段，該放熱段由前述開口槽延伸出來，而該受熱段側邊緊密并列容設于開口槽內，并藉由該粘著層分別與凹槽表面緊密粘貼，且受熱段裸露于該開口槽為平面的受熱面。其中，該些熱導管可進一步先經過治具加工受熱段兩側，使受熱段變窄，再側邊緊密并列容設于開口槽內。本實用新型的優(yōu)點在于，透過熱導管緊密排列組合，使熱導管間無間隙與散熱元件的組合，相鄰受熱面間不再有習知的間隔條，大幅減少習知熱導管與熱導管之間所保留的間距，使熱導管的受熱面百分之百接觸到熱源面積，充分發(fā)揮每支熱導管的熱傳導效能，進而提升整體的熱傳導效能。相同的，該些熱導管進一步先經過治具加工受熱段兩側，使受熱段變窄，然后該些熱導管的受熱段再側邊緊密并列容設于開口槽內，在面對相同的半導體器件的散熱部分的面積，本實用新型的熱導管組合能在一樣的接觸面積上埋入更多熱導管，使更多的熱導管與熱源接觸，進而提升整體的熱傳導效能。

圖I為本實用新型實施例的組合示意圖。圖2為本實用新型實施例的分解示意圖。圖3為本實用新型另一實施例的組合示意圖。圖4為本實用新型另一實施例的分解示意圖。圖5A 圖5E為本實用新型實施例的組合步驟圖。圖6為本實用新型實施例的凹槽剖面示意圖。圖7為本實用新型實施例的凹槽剖面示意圖。[0022]圖8為本實用新型實施例的凹槽剖面示意圖。圖9A至9C為本實用新型熱導管的受熱段加工示意圖。圖IOA至IOC為本實用新型熱導管的受熱段加工示意圖。圖IlA至IlC為本實用新型熱導管的受熱段加工示意圖。圖12A 圖12E為本實用新型另一實施例的組合步驟圖。圖13 圖15為本實用新型受熱面與開口槽相對位置的示意圖。附圖標記說明=100,400 :散熱元件;110、430 :開口槽;120、431 :凹槽；300 :熱導管；310 :受熱段；311 :受熱面；320 :放熱段；410 :散熱鰭片；420 :凹部；421 :凹??；500、600 :治具；700 :半導體元件。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型的技術內容進行詳細說明。請參閱圖I及圖2，本實用新型提供一種無間隙熱導管組合結構，其包括一散熱元件100，如圖中該散熱元件100以散熱用的固定座為說明例，固定座可為鋁、銅或非金屬材質制成，一般為矩形狀。該散熱元件100底面形成開放狀的開口槽110，且該開口槽110表面設有多個凹槽120 粘著層200設置于前述開口槽110的凹槽120表面。以及多個熱導管300，本實用新型實施上至少兩支以上的熱導管300，圖I及2實施例為四支，實施上熱導管300的形狀可為L形、U形或其他各種形態(tài)，并于熱導管300內部設有毛細組織及工作流體，利用氣、液相的熱傳機制來達成快速熱傳效果。該些熱導管300具有受熱段310及放熱段320，該放熱段320由前述開口槽110延伸出來，而該受熱段310側邊緊密并列容設于開口槽110內，并利用該粘著層200分別與凹槽120表面緊密粘貼，且受熱段310裸露于該開口槽110為平面的受熱面311。請再參照圖3及圖4，另一種實施上，散熱元件400可直接由多個散熱鰭片410相鄰并列而形成，實施上通常采用鋁質或銅質材料。該些散熱鰭片410在底側形成相互對應的凹部420，使該些凹部420相鄰并列而構成前述開放狀的開口槽430，各散熱鰭片410表面設有多個相互對應的貫穿孔440 ;且該些散熱鰭片410底側凹部420設有凹弧421，使相鄰并列形成的開口槽430上形成凹槽431。請參照圖5A 圖5E為本實用新型實施例的組合步驟圖。本實用新型組合方法為提供該散熱元件100 (圖中以固定座為說明例)，其底面形成開放狀的開口槽110，且該開口槽110表面設有多個凹槽120 ;再將粘著層200設置于前述開口槽110的凹槽120表面(如圖5A所示)；以及提供多個熱導管300的該受熱段310側邊緊密并列(如圖5B所示)，再將緊密并列的受熱段310容設于開口槽110內，并通過該粘著層200分別與前述凹槽120表面緊密粘貼(如圖5C所示)，然后透過治具500至少一次壓平該些熱導管300的受熱段310 (如圖所示)，使受熱段310裸露于該開口槽110形成平面的受熱面311(如圖5E所示)。其中治具500壓平熱導管300為已知技術，且非本專利重點，在此不多加贅述。請再參照圖6至8為該開口槽內的凹槽剖面示意圖。實施上，因為該開口槽110內的凹槽120透過該粘著層200緊鄰該熱導管300的受熱段310，所以該開口槽110內的凹槽120剖面形狀與該受熱段310的剖面形狀相對應，該些凹槽120的剖面可呈弧狀(如圖6所示)、小齒狀(如圖7所示)、大齒狀(如圖8所示)或其它多邊形形狀，其中多邊形形狀為開口槽110內的凹槽120的不同形態(tài)變化表現，在此不多加贅述。請再參照圖9A至9C、圖IOA至10C、圖IlA至11C，本實用新型熱導管的受熱段加工示意圖。該些熱導管300進一步先經過治具加工受熱段310兩側，使受熱段310變窄后再側邊緊密并列容設于開口槽110，實施上該受熱段310的剖面形狀與該開口槽110內的凹槽120剖面形狀相對應。其中熱導管300的受熱段310藉由治具600加工于兩側，使受熱段310剖面呈四邊形(如圖9A至9C所示)，用以應用于開口槽110內的凹槽120剖面為弧狀(如圖6)的狀態(tài)下?；蛟摕釋Ч?00的受熱段310利用治具600加工其兩側及兩側上方，使受熱段310剖面呈五邊形(如圖IOA至IOc所示)，用以應用于開口槽110內的凹槽120剖面為小齒狀(如圖7)的狀態(tài)下?；蛟摕釋Ч?00的受熱段310通過治具600加工其兩側上方，使受熱段310剖面呈三邊形(如圖IlA至Ilc所示)，用以應用于開口槽110內的凹槽120剖面為大齒狀(如圖8)的狀態(tài)下。請再參照圖12A 圖12E為本實用新型另一實施例的組合步驟圖。導熱管30經過加工后組合方法與前述相同為提供該散熱元件100 (圖中以固定座為說明例)，其底面 形成開放狀的開口槽110，且該開口槽110表面設有多個凹槽120(以該些凹槽120的剖面呈弧狀為說明例)；且將粘著層200設置于前述開口槽110的凹槽120表面(如圖12A所示)；以及提供藉由治具600加工后的受熱段310側邊緊密，圖示中以受熱段310剖面呈四邊形為說明例(如圖12B所示)，再將緊密并列的受熱段310容設于開口槽110內，并藉由該粘著層200分別與前述凹槽120表面緊密粘貼(如圖12C所示)，然后透過治具500至少一次壓平該些熱導管300的受熱段310 (如圖12D所示)，使受熱段310裸露于該開口槽110形成平面的受熱面311 (如圖12E所示)。該些熱導管300進一步先經過治具600加工受熱段兩側，使受熱段310變窄再側邊緊密并列容設于開口槽110內，在面對相同的半導體器件的散熱部分面積，本實用新型的熱導管300組合能在一樣的接觸面積上埋入更多熱導管，使更多的熱導管300與熱源接觸，進而提升整體的熱傳導效能。應用上，請再參照圖13 圖15，是受熱面311與開口槽110相對位置的示意圖。該放熱段320實施上將由前述開口槽110延伸出該散熱元件100開口槽110的外部，而該受熱段310則緊密并列容設于開口槽110內，該受熱段310裸露于該開口槽110為平面的受熱面311。實施上半導體元件700的應用方式不同，緊密相鄰的受熱面311可與該散熱元件100開口槽110側邊平齊，再與半導體元件700貼合；或該受熱段310的受熱面311凸出高于該開口槽110側邊，其受熱面311再與半導體元件700的發(fā)熱處相貼合；或該受熱段310的受熱面311凹陷于該開口槽110內，半導體元件700也在該開口槽110內與受熱面311相貼合。本實用新型在上文中已以優(yōu)選的實施例揭露，然熟習本技術者應理解的是，該實施例僅用于描繪本實用新型，而不應解讀為限制本實用新型的范圍。應注意的是，但凡與該實施例等效的變化與置換，均應設為涵蓋于本實用新型的范疇內。因此，本實用新型的保護范圍當以本申請的權利要求所界定的范圍為準。
權利要求1.一種無間隙熱導管組合結構，其特征在于，包括 一散熱元件，其底面形成開放狀的一開口槽，且該開口槽表面設有多個凹槽； 一粘著層，設置于所述開口槽的凹槽表面 '及 多個熱導管，該多個熱導管具有受熱段及放熱段，該放熱段由所述開口槽延伸出來，而該受熱段側邊緊密并列容設于開口槽內，并通過該粘著層分別與凹槽表面緊密粘貼，且受熱段裸露于該開口槽為平面的受熱面。
2.根據權利要求I所述的無間隙熱導管組合結構，其特征在于，該散熱元件為散熱用的固定座。
3.根據權利要求I所述的無間隙熱導管組合結構，其特征在于，該散熱元件由多個散熱鰭片相鄰并列而形成，且該些散熱鰭片在底側形成相互對應的凹部，使該些凹部相鄰并列而構成所述開口槽。
4.根據權利要求I所述的無間隙熱導管組合結構，其特征在于，該開口槽內的凹槽剖面形狀與該受熱段的剖面形狀相對應。
5.根據權利要求I所述的無間隙熱導管組合結構，其特征在于，該多個熱導管進一步先利用治具加工受熱段兩側，使受熱段變窄后再側邊緊密并列容設于開口槽內。
6.根據權利要求I所述的無間隙熱導管組合結構，其特征在于，該受熱段的受熱面與開口槽側邊平齊。
7.根據權利要求I所述的無間隙熱導管組合結構，其特征在于，該受熱段的受熱面凸出高于該開口槽側邊。
8.根據權利要求I所述的無間隙熱導管組合結構，其特征在于，該受熱段的受熱面凹陷于該開口槽內。
專利摘要一種無間隙熱導管組合結構，其在散熱元件底面形成開放狀的一開口槽，一粘著層設置于前述開口槽的凹槽表面，及提供多個熱導管藉由該粘著層分別與前述凹槽表面緊密粘貼，且可透過治具至少一次壓平該些熱導管的受熱段，使受熱段裸露于該開口槽形成平面的受熱面，使熱導管的受熱面百分之百接觸到熱源面積，進而提升整體的熱傳導效能。
文檔編號F28F1/32GK202485510SQ201220018460
公開日2012年10月10日 申請日期2012年1月16日 優(yōu)先權日2011年6月3日
發(fā)明者沈志燁 申請人:沈志燁