專利名稱：中央微處理器的散熱裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種計算機中央微處理器(CPU)，計算機中央微處理器在過去幾年間，乃朝向高性能、高密度的組合，由486-pentium-pentiumII-pentium11H依序演進，世代交替極為快速，其core speed(75MHz-500MHz以上)與散熱功率(10W-90w以上)均不斷增加；相對的，因高密度的組合直接引發(fā)了一個極大的設計問題，即增加了電子設備單位體積或面積的發(fā)熱量。CPU的散熱問題因而愈趨嚴重，因此，如何提高散裝置的熱傳導率，增加散熱片的散熱面積與較佳化的導流設計，以提升整個散熱模塊的散熱效率，降低CPU的工作溫度，是一極為重要且關鍵的問題。
目前，市面上所用的CPU散熱器，大部以鋁擠型方式一體成形制成，然后經(jīng)由粘貼或卡含裝置于CPU上，CPU工作產(chǎn)生的熱先傳至散熱器與CPU的接觸面，然后，以傳導方式傳至散熱器的其它部分，最后，傳至裝置于表面的散熱鰭片而傳導至空氣中。為達到較佳的散熱效果，通常會再加裝增加對流的散熱風扇。
目前針對散熱器的改良大致上著重在增加熱片的散熱面積，較佳化的導流設計，較佳的形狀、或較佳的風扇設計等；對于如何使熱可以更快地由CPU接觸面?zhèn)鲗е辽崞?，則多以材料上的改良為著眼點，然而，上述各種改良卻忽略了對散熱器內(nèi)部增設，有助于熱傳遞的結構或物質的可能性。
熱力學上，充滿密閉容器中的流體(亦即處于等體積條件)，在(超過)氣液相臨界條件(包括特定的溫度一壓力曲線)的邊界狀態(tài)下(或稱為超臨界流體狀態(tài))，稍許的溫度變化便可產(chǎn)生相當大的壓力改變，因此，若上述密閉空間中有溫度差存在，所對應的壓力差便會產(chǎn)生快速的流體運動；亦即上述容器中流體的任何局部溫差部，可很快地借由熱對流的效應達到平衡，利用上述原理，本發(fā)明的散熱裝置在內(nèi)部設置收容冷媒的密閉空間，并在常溫以下使冷媒處于適當?shù)膲毫l件，而在上述密閉空間中使其處于靠近氣液相臨界點的狀態(tài)，以達到上述的效應。此外，就熱傳導而言，物體間熱傳導速率大致正比于接觸面積。
本發(fā)明的目的是提供一種中央微處理器的散熱裝置，透過特殊的內(nèi)部結構增加冷媒與散熱裝置大體的接觸面積，以使熱量快速地傳遞至散熱裝置各部，而達到較習知散熱裝置更佳的散熱效果。
本發(fā)明的目的是是這樣實現(xiàn)的一種中央微處理器的散熱裝置，其特征在于包括一散熱本體，具有密閉腔室及與上述發(fā)熱體接觸的接觸面；復數(shù)第一熱傳導條，分別具有第一端及第二端，且上第一端設置于上述密閉腔室內(nèi)的散熱本體，而第二端大體朝遠離上述接觸面的方向延伸；復數(shù)第二熱傳導條，分別具有第三端及第四端，且上述第三端設置于上述密閉腔室內(nèi)的散熱本體，而第四端大體朝向上述接觸面的方向延伸，并分別與上述第一熱傳導條之間形成間隙；以及一冷卻物質，容納在上述密閉腔室內(nèi)。
上述散熱本體的外周面分別設置復數(shù)散熱鰭片。
上述散熱本體、散熱鰭片、第一熱傳導條以及第二熱傳導條由導熱材料制成。
上述冷卻物質為一種冷媒。
上述導熱材料為銅、鋁、鈦、銅含金、鋁合金、鈦合金及不銹鋼中的至少一種。
一種中央微處理器的散熱裝置，其特征在于包括一散熱本體，具有與上述中央處理單元接觸的接觸面，以及柱狀且大致垂直于上述接觸面的一密閉腔室，且上述密閉腔室內(nèi)的散熱本體設有相對應的第一端面及第二端面，并且上述第一端面及第二端面大致平行于上述接觸面；復數(shù)第一熱傳導條，分別具有第一端及第二端，上述第一端設置于上述第一端面，而第二端大體朝向上述第二端面的方向延伸；復數(shù)第二熱傳導條，分別具有第三端及第四端，且上述第三端設置于上述第二端面，而第四端大體朝向上述第一端面的方向延伸，并分別與上述第一熱傳導條之間形成間隙；一冷媒容納于上述密閉腔室內(nèi)；以及復數(shù)散熱鰭片分別設置于上述散熱本體的外周面。
上述密閉腔室內(nèi)的散熱本體更具有設于上述第一端面與第二端面間的一內(nèi)側壁，并且上述內(nèi)側壁具有復數(shù)脊部，分別延伸于上第一端面與第二端面之間。
上述散熱本體，散熱鰭片、第一熱傳導條、第二熱傳導條以及脊部由導熱材料制成。
上述導熱材料為銅、鋁、鈦、合金、鋁合金、鈦合金及不銹鋼所中的至少一種。
上述第一熱傳導條及第二熱傳導條分別為板狀構件。
上述第一熱傳導條及第二熱傳導條設置復數(shù)突塊。
上述第一熱傳導條及第二熱傳導條分別具有一中空部分，且形成管狀結構。
上述中空部分收容復數(shù)導熱網(wǎng)。
一種中央微處理器的散熱裝置，其特征在于包括一散熱本體，具有與上述中央處理單元接觸的接觸面，以及柱狀且大致垂直于上述接觸面的一密閉腔室，且上述密閉腔室內(nèi)的散熱本體設有相對應的第一端面及第二端面，并且上述第一端面及第二端面大致平行于上述接觸面；復數(shù)熱傳導條，分別具有第一端及第二端，上述第一端設置于上述第一端面，而第二端設置于上述第二端面，并且上述熱傳導條分別與相鄰的上述熱傳導條之間形成既定間隙；一冷媒，以容納于上述密閉腔室內(nèi)，以及復數(shù)散熱鰭片分別設置于上述散熱體的外周面。
上述密閉腔室內(nèi)的散熱本體更具有設于上述第一端面與第二端面間的一內(nèi)側壁，并且上述內(nèi)側壁具有復數(shù)脊部，分別延伸于上述第一端面與第二端面之間。
上述散熱本體、散熱鰭片、熱傳導條以及脊部由導熱材料制成。
上述導熱材料為銅、鋁、鈦、不銹鋼、銅合金、鈦含金及鋁合金中的至少一種。
上述熱傳導條為板狀構件。
上述熱傳導條設置復數(shù)突塊。
上述熱傳導條分別具有一中空部分，且形成管狀結構。
上述中空部分收容復數(shù)導熱網(wǎng)。
由于采用上述方案達到更佳的散熱效果。
為讓本發(fā)明的上述和其它目的，特征和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉一較佳實施例，并配含所附圖式，作詳細說明如下圖式的簡單說明

圖1本發(fā)明的第一實施例的立體圖。
圖2本發(fā)明的第一實施例的立體剖視圖。
圖3本發(fā)明的第一實施例的立體分解剖視圖。
圖4、5本發(fā)明的第一實施例的水平剖面圖。
圖6、7本發(fā)明的第一實施例的熱傳導條斷面A、B放大圖。
圖8本發(fā)明的第二實施例的立體圖。
圖9本發(fā)明的第二實施例的立體剖視圖。
圖10本發(fā)明的第二實施例的立體分解剖視圖。
圖11、12本發(fā)明的第二實施例的水平視剖面圖。
圖13本發(fā)明的第二實施例的熱傳導條斷面C放大圖。
實施例的說明以下以兩組實施例對本發(fā)明進行說明。
第一實施例圖1所示，為一計算機CPU用的散熱器100，其中散熱本體10(圖2所示)具有與上述CPU接觸的接觸面12，其內(nèi)部構造請參照圖2、3所示，散熱本體10中更設有柱狀且大致垂直于上述接觸面12的密閉腔室11，且密閉腔室11內(nèi)的散熱本體設有相對應的第一端面111及第二端面112(圖3所示)，并且第一面111及第二端面112大致平行于接觸面12。散熱本體10的外周面并設有復數(shù)散熱鰭片30，用以增大散熱器的外表面積，以增加透過空氣對流作用的熱傳遞速率，該散熱器在實際制造上，最好先分別制成三個構件，如圖3所示的構件101、102以及103，再以例如焊接的方式組裝成一體。
該實施例的構件101構成上述的第一端面111，并且具有復數(shù)的第一熱傳導條113(本實施例使用數(shù)量為三根)；該實施例的構件102構成上述的第二端面112，并且具有復數(shù)的第二熱傳導條114(本實施例使用數(shù)量為三根)，第一熱傳導條113分別具有第一端113a及第二端113b，第一端113a設置于第一端面111，而第二端大體朝向組合時的第二端面112的方向延伸；第二熱傳導條114分別具有第三端114a及第四端114b，第三端113a設置于第二端面112，而第四端大體朝向組合時的第一端面111的方向延伸。
更重要的是，該實施例的密閉腔室11中灌有冷媒20(圖4所示)，用以借由熱對流效應傳遞散熱裝置內(nèi)的熱能，為達到最佳的熱對流效應，該冷媒20最好以接近氣液相的臨壓力(常溫以下)的狀態(tài)密封于密閉腔室11(其方法，例如使整個系統(tǒng)在該壓力條件的封閉空間中組裝)；上述的第一、第二熱傳導條113、114的尺寸、數(shù)量與彼此間的間隙大小會影響散熱本體10與冷媒20間的熱傳導狀態(tài)；大體而言，以圖4為例，標示113的第一熱傳導條(以及標示114的第二熱傳導條)的各截面(有斜線的小圓圈部分)面積總和若為定值，其總數(shù)量(根數(shù))越多，第一熱傳導條113與第二熱傳導條114的總表面積(周邊表面面積的總和)就越大，而熱傳導效果便越佳；亦即，針狀的第一、第二熱傳導條113、114是較佳的選擇。再者，由實驗得知，上述間隙越小其熱傳效果越佳，若間隙小到使冷媒20接近薄膜狀態(tài)時，局部溫度的變化可使系統(tǒng)產(chǎn)生[熱脈沖]的效應，而達到更大的熱傳效果。再者，欲進一步增加散熱本體10與冷媒20的接觸面積，在如圖3、4所示，密閉腔室11內(nèi)側壁115上最好設置復數(shù)的脊部115a延伸于第一端面111與第二端面112之間。
此外，上述散熱本體10、散熱鰭片30、第一熱傳導條113、第二熱傳導條114以及脊部115a的材料，例如銅合金、鈦含金、或鋁合金等導熱材料。
更進一步地，上述第一熱傳導條113以及第二熱傳導條114可分別為板狀構件(未圖標)、或使的具有復數(shù)突塊(未圖標)，設置于上述第一熱傳導條以及第二熱傳導條、或具有一中空部分113c、114c，而形成管狀結構，如圖5、6、7所示。再者，若上述第一熱傳導條113以及第二熱傳導條114具有中空部分113c、114c，更可使以上述導熱材料制的復數(shù)導熱網(wǎng)113d、114d，收容于上述中空部分以增加整體的熱傳導面積。
第二實施例圖8為一計算機CPU用的散熱器400，其中散熱本體40(圖9所示)具有與上述CPU接觸的接觸面42，其內(nèi)部構造請參照圖9與圖10，散熱本體40中更設有柱狀、且大致垂直于上述接觸面42的密閉腔室41，且密閉腔室41內(nèi)的散熱本體設有相對應的第一端面411及第二端面412(圖10所示)，并且第一端面411及第二端面412大致平行于接觸面42，散熱本體40的外周面并設有復數(shù)散熱鰭片60，用以增大散熱器的外表面積，以增加透過空氣對流作用的熱傳遞速率。該散熱器在實際制造上，最好先分別制成三個構件，如圖10所示的構件401、402以及403，再以例如焊接的方式組裝成一體。
該實施例的構件401構成上述的第一端面411，并且具有分別具有第一端413a及第二端413b的復數(shù)熱傳導條413(本實施例使用數(shù)量為六根)；該實施例的構件402構成上述的第二端面412，并使其連接于上述第二端413b，而熱傳導條413以第一端413a設置于第一端面411。
更重要的是，該實施例的密閉腔室41中灌有冷媒50(圖11所示)，用以借由熱對流效應傳遞散熱裝置內(nèi)的熱能，為達到最佳的熱對流效應，該冷媒50最好以接近氣液相的臨壓力(常溫以下)的狀態(tài)密封于密閉腔室41(方法例如使整個統(tǒng)在該壓力條件的封閉空中組裝)上述熱傳導條413的尺寸、數(shù)量與彼此問的間隙大小會影響散熱本體40與冷媒50間的熱傳導狀態(tài)；大體而言，以圖11為例，標示413的熱傳導條的各截面(有斜線的小圓圈部分)面積總和若為定值，其總數(shù)量(根數(shù))越多，熱傳導條413的總表面積(周邊表面面積的總和)就越大，而熱傳導效果便越佳；亦即，針狀的熱傳導條413是較佳的選擇。再者，由實驗得知，上述間隙越小其熱傳效果越佳。若間隙小到使冷媒50接近薄膜狀態(tài)時，局部溫度的變化可使統(tǒng)產(chǎn)生「熱脈沖」的效應，而達到更大的熱傳效果。再者，進一步增加散熱本體40與冷媒50的接觸面積，在如圖10、11所示，密團腔室41內(nèi)側壁415上最好設置復數(shù)的脊部415a延伸于第一端面411與第二端面412之間。
此外，上述散熱本體40、散熱鰭片60、第一熱傳導條413、第二熱傳導條414以及脊部415的材料可為例如銅含金，鈦含金、或鋁合金等導熱材料。
更進一步地，上述熱傳導條413可為板狀構件(圖中未畫出)或具有復數(shù)突塊(圖中未畫出)，設置于上述熱傳導條413、或具有一中空部分413c，而形成管狀結構，如圖12、13所示，再者，若上述熱傳導條413具有中空部分413c，更可使以上述導熱材料制的復數(shù)導熱網(wǎng)413d收容于上述中空部分，以增加整體的熱傳導面積。
上述第一、第二實施例在實際使用上，分別借由安裝面12、42接觸于計算機的CPU，該CPU發(fā)熱所產(chǎn)生的局部溫差，會使原本接近臨界條件的冷媒20、50進入的前所提到的超臨流體狀態(tài)，而產(chǎn)生上述的熱對流效應；熱量借由上述的熱傳導條413(或第一、第二熱傳導條113、114)與脊部115、415所構成的接觸面?zhèn)鬟f至冷媒20、50，再借由冷媒的對流效應快速地將熱量帶走、并傳遞散熱本體外與接觸面相對的一端，以及散熱鰭片30、60而散失在空氣中。
由于本發(fā)明的散熱器內(nèi)部具有隨溫差連續(xù)產(chǎn)生對流的機制，熱量由連接CPU的接觸面12、42端傳遞至表面的速度，優(yōu)于傳統(tǒng)的散熱片或導熱塊，因此較習知的散熱裝置具有更佳的散熱性能。
雖然本發(fā)明已以具體的實施例說明如上，然而，其并非用以限定本發(fā)明(例如，除了計算機CPU散熱器，本發(fā)明更可應用于其它設備，如引擎、冰箱、通信手機，低溫醫(yī)療裝置等)。任何熟習此項技藝者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當可進行更改與潤飾。因此，本發(fā)明的保護范圍當視后附的申請專利要求所界定為準。
權利要求
1.一種中央微處理器的散熱裝置，其特征在于包括一散熱本體，具有密閉腔室及與上述發(fā)熱體接觸的接觸面；復數(shù)第一熱傳導條，分別具有第一端及第二端，且上第一端設置于上述密閉腔室內(nèi)的散熱本體，而第二端大體朝遠離上述接觸面的方向延伸；復數(shù)第二熱傳導條，分別具有第三端及第四端，且上述第三端設置于上述密閉腔室內(nèi)的散熱本體，而第四端大體朝向上述接觸面的方向延伸，并分別與上述第一熱傳導條之間形成間隙；以及一冷卻物質，容納在上述密閉腔室內(nèi)。
2.如權利要求1所述的中央微處理器的散熱裝置，其特征在于上述散熱本體的外周面分別設置復數(shù)散熱鰭片。
3.如權利要求2所述的中央微處理器的散熱裝置，其特征在于上述散熱本體、散熱鰭片、第一熱傳導條以及第二熱傳導條由導熱材料制成。
4.如權利要求3所述的中央微處理器的散熱裝置，其特征在于上述冷卻物質為一種冷媒。
5.如權利要求4所述的中央微處理器的散熱裝置，其特征在于上述導熱材料為銅、鋁、鈦、銅含金、鋁合金、鈦合金及不銹鋼中的至少一種。
6.一種中央微處理器的散熱裝置，其特征在于包括一散熱本體，具有與上述中央處理單元接觸的接觸面，以及柱狀且大致垂直于上述接觸面的一密閉腔室，且上述密閉腔室內(nèi)的散熱本體設有相對應的第一端面及第二端面，并且上述第一端面及第二端面大致平行于上述接觸面；復數(shù)第一熱傳導條，分別具有第一端及第二端，上述第一端設置于上述第一端面，而第二端大體朝向上述第二端面的方向延伸；復數(shù)第二熱傳導條，分別具有第三端及第四端，且上述第三端設置于上述第二端面，而第四端大體朝向上述第一端面的方向延伸，并分別與上述第一熱傳導條之間形成間隙；一冷媒容納于上述密閉腔室內(nèi)；以及復數(shù)散熱鰭片分別設置于上述散熱本體的外周面。
7.如權利要求6所述的中央微處理器的散熱裝置，其特征在于上述密閉腔室內(nèi)的散熱本體更具有設于上述第一端面與第二端面間的一內(nèi)側壁，并且上述內(nèi)側壁具有復數(shù)脊部，分別延伸于上第一端面與第二端面之間。
8.如權利要求7所述的中央微處理器的散熱裝置，其特征在于上述散熱本體，散熱鰭片、第一熱傳導條、第二熱傳導條以及脊部由導熱材料制成。
9.如權利要求8所述的中央微處理器的散熱裝置，其特征在于上述導熱材料為銅、鋁、鈦、合金、鋁合金、鈦合金及不銹鋼所中的至少一種。
10.如權利要求9所述的中央微處理器的散熱裝置，其特征在于上述第一熱傳導條及第二熱傳導條分別為板狀構件。
11.如權利要求9所述的中央微處理器的散熱裝置，其特征在于上述第一熱傳導條及第二熱傳導條設置復數(shù)突塊。
12.如權利要求9所述的中央微處理器的散熱裝置，其特征在于上述第一熱傳導條及第二熱傳導條分別具有一中空部分，且形成管狀結構。
13.如權利要求12所述的中央微處理器的散熱裝置，其特征在于上述中空部分收容復數(shù)導熱網(wǎng)。
14.一種中央微處理器的散熱裝置，其特征在于包括一散熱本體，具有與上述中央處理單元接觸的接觸面，以及柱狀且大致垂直于上述接觸面的一密閉腔室，且上述密閉腔室內(nèi)的散熱本體設有相對應的第一端面及第二端面，并且上述第一端面及第二端面大致平行于上述接觸面；復數(shù)熱傳導條，分別具有第一端及第二端，上述第一端設置于上述第一端面，而第二端設置于上述第二端面，并且上述熱傳導條分別與相鄰的上述熱傳導條之間形成既定間隙；一冷媒，以容納于上述密閉腔室內(nèi)，以及復數(shù)散熱鰭片分別設置于上述散熱體的外周面。
15.如權利要求14所述的中央微處理器的散熱裝置，其特征在于上述密閉腔室內(nèi)的散熱本體更具有設于上述第一端面與第二端面間的一內(nèi)側壁，并且上述內(nèi)側壁具有復數(shù)脊部，分別延伸于上述第一端面與第二端面之間。
16.如權利要求15所述的中央微處理器的散熱裝置，其特征在于上述散熱本體、散熱鰭片、熱傳導條以及脊部由導熱材料制成。
17.如權利要求16所述的中央微處理器的散熱裝置，其特征在于上述導熱材料為銅、鋁、鈦、不銹鋼、銅合金、鈦含金及鋁合金中的至少一種。
18.如權利要求17所述的中央微處理器的散熱裝置，其特征在于上述熱傳導條為板狀構件。
19.如權利要求17所述的中央微處理器的散熱裝置，其特征在于上述熱傳導條設置復數(shù)突塊。
20.如權利要求17所述的中央微處理器的散熱裝置，其特征在于上述熱傳導條分別具有一中空部分，且形成管狀結構。
21.如權利要求20所述的中央微處理器的散熱裝置，其特征在于上述中空部分收容復數(shù)導熱網(wǎng)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種計算機中央微處理器(CPU),包括一散熱本體,具有密閉腔室及與上述發(fā)熱體接觸的接觸面;復數(shù)第一熱傳導條,分別具有第一端及第二端,且上第一端設置于上述密閉腔室內(nèi)的散熱本體,而第二端大體朝遠離上述接觸面的方向延伸;復數(shù)第二熱傳導條,分別具有第三端及第四端,且上述第三端設置于上述密閉腔室內(nèi)的散熱本體,而第四端大體朝向上述接觸面的方向延伸,并分別與上述第一熱傳導條之間形成間隙;以及一冷卻物質,容納在上述密閉腔室內(nèi)。達到更佳的散熱效果。
文檔編號G06F1/20GK1359045SQ0013576
公開日2002年7月17日 申請日期2000年12月19日 優(yōu)先權日2000年12月19日
發(fā)明者莊嘉琛 申請人:莊嘉琛