專利名稱：散熱裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型是有關(guān)于一種散熱裝置，且特別是有關(guān)于一種結(jié)合均熱板及熱管的散熱裝置。
背景技術(shù)：
在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，例如是中央處理器(Center Process Unit, CPU)、北橋芯片 (North Bridge Chip)、南橋芯片(South Bridge Chip)或是其他電子組件會(huì)配設(shè)于一主板 (Mother Board)上，而為了能移除這些電子組件在高速運(yùn)作時(shí)所產(chǎn)生的熱能，通常會(huì)在其表面上配置散熱裝置來進(jìn)行散熱。然而，隨著計(jì)算機(jī)科技的突飛猛進(jìn)，計(jì)算機(jī)的運(yùn)作速度不斷地提高，上述電子組件的發(fā)熱功率(Heat Generation Rate)也不斷地攀升。為了預(yù)防計(jì)算機(jī)主機(jī)內(nèi)部的電子組件過熱，而導(dǎo)致暫時(shí)性或永久性的失效，如何設(shè)計(jì)一散熱裝置，以對(duì)計(jì)算機(jī)內(nèi)部的電子組件提供足夠的散熱效能是為一重要課題。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型提供一種散熱裝置，其能有效地降低散熱過程中的熱阻，以有效地對(duì)一發(fā)熱源進(jìn)行散熱。本實(shí)用新型提出一種散熱裝置，其適于配置在一發(fā)熱源上，以對(duì)發(fā)熱源進(jìn)行散熱， 散熱裝置包括一散熱板體、至少一散熱管體、多個(gè)銅粉粉柱、一芯層(Wick)以及一工作流體。散熱板體具有一底面、一頂面、一側(cè)面以及一第一散熱腔體，底面適于與發(fā)熱源相接，頂面與底面相對(duì)應(yīng)，側(cè)面連接底面與頂面之間，其中底面、頂面與側(cè)面構(gòu)成第一散熱腔體。散熱管體設(shè)置于頂面，其中每一個(gè)散熱管體具有一第二散熱腔體，每一個(gè)第二散熱腔體是與第一散熱腔體相通。芯層則設(shè)置于第一散熱腔體與第二散熱腔體的內(nèi)壁，而工作流體是填充于第一散熱腔體與第二散熱腔體。銅粉粉柱配置于第一散熱腔體中，且各銅粉粉柱的二端分別與位于底面的芯層以及位于頂面的芯層相接。在本實(shí)用新型的一實(shí)施例中，散熱板體包括一第一本體以及一第二本體。第一本體具有一第一凹槽以及底面，第二本體具有一第二凹槽以及頂面，第二本體適于與第一本體相接，而第一凹槽與第二凹槽構(gòu)成第一散熱腔體。在本實(shí)用新型的一實(shí)施例中，第二本體與每一個(gè)散熱管體是一體成型。在本實(shí)用新型的一實(shí)施例中，散熱裝置還包括多個(gè)支撐柱體，這些支撐柱體配置于第一散熱腔體中，且每一個(gè)支撐柱體分別與底面以及頂面相接。在本實(shí)用新型的一實(shí)施例中，芯層還包覆這些支撐柱體的外表面。在本實(shí)用新型的一實(shí)施例中，散熱裝置還包括一散熱鰭片組，散熱鰭片組是設(shè)置于散熱管體的管壁上。在本實(shí)用新型的一實(shí)施例中，芯層是經(jīng)一粉末燒結(jié)制程而成形于第一散熱腔體與第二散熱腔體內(nèi)壁。[0012]在本實(shí)用新型的一實(shí)施例中，芯層為金屬絲網(wǎng)。在本實(shí)用新型的一實(shí)施例中，芯層為微溝槽結(jié)構(gòu)。在本實(shí)用新型的一實(shí)施例中，當(dāng)芯層是經(jīng)一粉末燒結(jié)制程而成形時(shí)，于該芯層上形成有多個(gè)插孔，而銅粉粉柱與插孔間是采用緊配的方式相結(jié)合。本實(shí)用新型是在散熱板體的頂面設(shè)置至少一散熱管體，其中散熱板體的散熱腔體是與散熱管體的散熱腔體相通，因此，散熱裝置內(nèi)的工作流體是能順暢且直接地將發(fā)熱源傳導(dǎo)至散熱板體的底面(蒸發(fā)區(qū))的熱量帶至散熱管體(冷凝區(qū))來進(jìn)行散熱，進(jìn)而減少散熱過程中的熱阻(Thermal Resistance),讓散熱裝置有較佳的散熱效能。為讓本實(shí)用新型的上述特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉較佳實(shí)施例，并配合所附圖式，作詳細(xì)說明如下。

圖I繪示本實(shí)用新型一實(shí)施例的散熱裝置配置于一發(fā)熱源的示意圖。圖2繪示本實(shí)用新型另一實(shí)施例的散熱裝置設(shè)置于一發(fā)熱源的示意圖。圖3繪示本實(shí)用新型再一實(shí)施例的散熱裝置設(shè)置于一發(fā)熱源的示意圖。
具體實(shí)施方式
圖I繪示本實(shí)用新型一實(shí)施例的散熱裝置配置于一發(fā)熱源的示意圖，請(qǐng)參考圖1， 本實(shí)施例的散熱裝置100，其適于配置在一發(fā)熱源200上，以對(duì)發(fā)熱源200進(jìn)行散熱。其中， 發(fā)熱源200例如是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的中央處理器、北橋芯片、南橋芯片或是其他配設(shè)于主板上的發(fā)熱組件。在本實(shí)施例中，散熱裝置100包括一散熱板體110、至少一散熱管體120、一芯層130以及一工作流體140。散熱板體110的材質(zhì)例如是具高導(dǎo)熱性能的銅或鋁。本實(shí)施例的散熱板體110具有一底面112、一頂面114、一側(cè)面116以及一第一散熱腔體118。底面112適于與發(fā)熱源200相接，頂面114與底面112相對(duì)應(yīng)，側(cè)面116連接于底面112與頂面114之間。第一散熱腔體118即為底面112、頂面114、與側(cè)面116所構(gòu)成的一密閉空間，此密閉空間例如是一密閉真空腔體。此外，于散熱板體110的頂面114上設(shè)置至少一散熱管體120(圖I是以4個(gè)散熱管體為例)，即本實(shí)施例的散熱裝置100是為均熱板及熱管的結(jié)合裝置。再者，本實(shí)施例的散熱裝置100還可包括一散熱鰭片組150，其是設(shè)置于散熱管體120的管壁上。其中，每一個(gè)散熱管體120具有一第二散熱腔體122，而芯層130是設(shè)置于第一散熱腔體118與第二散熱腔體122的內(nèi)壁，而工作流體140是填充于第一散熱腔體118與第二散熱腔體122中，工作流體140例如是水、酒精、或其他沸點(diǎn)較低的流體。另外，芯層130例如是經(jīng)一粉末燒結(jié)制程(powder sintering process)而成形于第一散熱腔體118與第二散熱腔體122內(nèi)壁，粉末例如是銅粉或是其他適當(dāng)?shù)姆勰?。其中?芯層130的設(shè)置可強(qiáng)化散熱板體110的強(qiáng)度，進(jìn)而提供較高的承載力。當(dāng)然，芯層130也可以是金屬絲網(wǎng)、微溝槽結(jié)構(gòu)或是上述適當(dāng)材質(zhì)的組合，以增加工作流體140的因毛細(xì)現(xiàn)象的流動(dòng)，本實(shí)用新型在此并不做任何限制。在本實(shí)施例中，散熱板體110與發(fā)熱源200相接的底面112區(qū)域是形成一蒸發(fā)區(qū)， 遠(yuǎn)離蒸發(fā)區(qū)的頂面114以及散熱管體120部分即形成一冷凝區(qū)。工作流體140在蒸發(fā)區(qū)吸收熱量會(huì)蒸發(fā)成氣體，工作流體140會(huì)帶著熱量向冷凝區(qū)移動(dòng)。例如，由于頂面114以及散熱管體120的冷凝區(qū)有較大的散熱面積，且散熱管體120還可與具有大范圍散熱面積的散熱鰭片組150相接。因此，當(dāng)工作流體140帶著熱量移動(dòng)至冷凝區(qū)時(shí)，熱量會(huì)經(jīng)由頂面114、 散熱管體120或是散熱鰭片組150對(duì)流至環(huán)境中，而工作流體140會(huì)在冷凝區(qū)進(jìn)行散熱后凝結(jié)成液體并經(jīng)由芯層130回流至蒸發(fā)區(qū)以進(jìn)行下一次循環(huán)，從而利用工作流體的相變化來達(dá)到快速傳熱與均熱的目的。值得一提的是，本實(shí)施例的第二散熱腔體122是與第一散熱腔體118相通。因此， 第一散熱腔體118與各個(gè)第二散熱腔體122即構(gòu)成一完整的散熱空間，進(jìn)而大幅地減少熱傳遞過程中的熱阻。也就是說，發(fā)熱源200所產(chǎn)生的熱量能順暢且直接地經(jīng)散熱板體110 的底面112 (蒸發(fā)區(qū))傳遞至頂面114以及散熱管體120 (冷凝區(qū))，以進(jìn)行散熱，進(jìn)而讓散熱裝置有較佳的散熱效能。此外，設(shè)置于第一散熱腔體118與第二散熱腔體122的內(nèi)壁的芯層130是能連續(xù)地成形于散熱板體110以及散熱管體120內(nèi)面，進(jìn)而讓于頂面114以及散熱管體120 (冷凝區(qū))凝結(jié)成液體的工作流體140能順暢地回流至散熱板體110的底面 112 (蒸發(fā)區(qū))以進(jìn)行下一次循環(huán)。承上所述，本實(shí)施例的散熱板體110例如是由一第一本體IlOa以及一第二本體 IlOb所組成，第二本體IlOb與散熱管體120例如是以一體成型的方式制作出。其中，第一本體IlOa具有一第一凹槽Cl以及底面112，第二本體IlOb具有一第二凹槽C2以及頂面 114，第二本體IlOb適于與第一本體IlOa相接，而第一凹槽Cl與第二凹槽C2即構(gòu)成第一散熱腔體118。在本實(shí)施例中，第二本體IlOb與第一本體IlOa的結(jié)合例如是經(jīng)由擴(kuò)散連接(diffusion bonding)或是焊接(soldering)等適當(dāng)方式來接合,本實(shí)用新型在此亦不做任何限制。請(qǐng)繼續(xù)參考圖2，其繪示本實(shí)用新型另一實(shí)施例的散熱裝置設(shè)置于一發(fā)熱源的示意圖。本實(shí)施例的散熱裝置100’與圖I實(shí)施例的散熱裝置100類似，惟二者主要差異在于本實(shí)施例的散熱裝置100’還配設(shè)有多個(gè)銅粉粉柱160，這些銅粉粉柱160例如是中空的銅粉粉柱。在本實(shí)施例中，這些銅粉粉柱160是排列于第一散熱腔體118中，以增加工作流體 140由冷凝區(qū)回流至蒸發(fā)區(qū)的回流速度，且每一個(gè)銅粉粉柱160分別與位于底面112的芯層 130以及位于頂面114的芯層130相接。此外，本實(shí)施例的銅粉粉柱160例如是先形成后再利用治具而插設(shè)在第一散熱腔體118內(nèi)，其中第一散熱腔體118內(nèi)壁即設(shè)有凹孔(未繪示)，而在鋪上例如是銅粉層的芯層130后，亦自然形成插孔(未繪示)，以供銅粉粉柱160 插置。其中，銅粉粉柱160與插孔間利如是采用緊配的方式相結(jié)合，這樣一來除了能使銅粉粉柱160牢固地固定在插孔上外，還可使銅粉粉柱160與插孔相接觸之處的結(jié)構(gòu)產(chǎn)生微觀上的破壞，從而讓工作流體140還順利地在芯層130與銅粉粉柱160間流動(dòng)。請(qǐng)繼續(xù)參考圖3，其繪示本實(shí)用新型再一實(shí)施例的散熱裝置設(shè)置于一發(fā)熱源的示意圖。本實(shí)施例的散熱裝置100’與圖I實(shí)施例的散熱裝置100類似，惟二者主要差異在于本實(shí)施例的散熱裝置100’還配設(shè)有多個(gè)支撐柱體170。在本實(shí)施例中，這些支撐柱體170 亦例如是排列于第一散熱腔體118中，且每一個(gè)支撐柱體170分別與底面112以及頂面114 相接。支撐柱體170的材質(zhì)硬度及強(qiáng)度例如是大于第一本體IlOa與第二本體110b，以在第一本體IlOa與第二本體IlOb的結(jié)合制程中有效地控制第一散熱腔體118的空間大小。此外，支撐柱體170可設(shè)置于第一散熱腔體118的中心部位，以在第一散熱腔體118進(jìn)行抽真空作業(yè)的過程中，散熱板體Iio不易朝其內(nèi)部收縮，維持了底面112以及頂面114的表面平整度，進(jìn)而讓散熱裝置100’在進(jìn)行散熱作業(yè)時(shí)，第一部份112能平整地與發(fā)熱源200相接， 保有較佳的散熱效能。同樣地，由于散熱裝置100’會(huì)持續(xù)地進(jìn)行吸收發(fā)熱源200所產(chǎn)生的熱量以及進(jìn)行散熱作業(yè)，因此與發(fā)熱源200接觸的第一部份112 (蒸發(fā)區(qū))在吸收發(fā)熱源200所產(chǎn)生的熱量時(shí)會(huì)延展(膨脹)，而與進(jìn)行散熱作業(yè)的頂面114(冷凝區(qū))會(huì)有不同的熱膨脹系數(shù) (Coefficient of Thermal Expansion,簡(jiǎn)稱CTE),導(dǎo)致散熱裝置100’在進(jìn)行散熱作業(yè)時(shí)， 第一部份112與頂面114的表面不平整，第一部份112即不易平整地與發(fā)熱源200相接，進(jìn)而影響到散熱裝置100’的散熱效能。因此，本實(shí)施例能藉由支撐柱體170的設(shè)置來有效地強(qiáng)化散熱板體110的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，進(jìn)而讓散熱裝置100’在進(jìn)行散熱作業(yè)時(shí)，第一部份112能平整地與發(fā)熱源200相接，保有較佳的散熱效能。此外，在本實(shí)施例中，芯層130亦可包覆于這些支撐柱體170的外表面。如此一來， 即可增加工作流體140由冷凝區(qū)回流至蒸發(fā)區(qū)的回流速度。當(dāng)然，在其他較佳實(shí)施例中，支撐柱體170亦可不被芯層130包覆，僅用以進(jìn)行結(jié)構(gòu)支撐作業(yè)。在上述的三個(gè)實(shí)施例中，散熱管體120皆是呈直管狀，但本領(lǐng)域具有通常知識(shí)者也可依狀況將散熱管體120改成其他的形狀，如彎曲的管狀。此外，在其他的實(shí)施例中，也可將圖2中的銅粉粉柱160與圖3中的支撐柱體170 —同設(shè)置在第一散熱腔體118中。綜上所述，本實(shí)用新型是在散熱板體的頂面設(shè)置至少一散熱管體，其中散熱板體的散熱腔體是與散熱管體的散熱腔體相通，因此，散熱裝置內(nèi)的工作流體是能順暢且直接地將發(fā)熱源傳導(dǎo)至散熱板體的底面(蒸發(fā)區(qū))的熱量帶至散熱管體(冷凝區(qū))來進(jìn)行散熱， 進(jìn)而大幅減少散熱過程中的熱阻，讓散熱裝置有較佳的散熱效能。雖然本實(shí)用新型已以較佳實(shí)施例揭露如上，然其并非用以限定本實(shí)用新型，任何所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識(shí)者，在不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作些許的更動(dòng)與潤(rùn)飾，因此本實(shí)用新型的保護(hù)范圍當(dāng)視后附的申請(qǐng)專利范圍所界定者為準(zhǔn)。
權(quán)利要求1.一種散熱裝置，其特征在于，適于配置在一發(fā)熱源上，以對(duì)該發(fā)熱源進(jìn)行散熱，該散熱裝置包括一散熱板體，具有一底面、一頂面、一側(cè)面以及一第一散熱腔體，該底面適于與該發(fā)熱源相接，該頂面與該底面相對(duì)應(yīng)，該側(cè)面連接該底面與該頂面之間，其中該底面、該頂面與該側(cè)面構(gòu)成該第一散熱腔體；至少一散熱管體，設(shè)置于該頂面，其中各該散熱管體具有一第二散熱腔體，各該第二散熱腔體是與該第一散熱腔體相通；一芯層，設(shè)置于該第一散熱腔體與該第二散熱腔體的內(nèi)壁；多個(gè)銅粉粉柱，配置于該第一散熱腔體中，且各該銅粉粉柱的二端分別與位于該底面的芯層以及位于該頂面的芯層相接；以及一工作流體，填充于該第一散熱腔體與該第二散熱腔體。
2.如權(quán)利要求I所述的散熱裝置，其特征在于，其中該散熱板體包括一第一本體，具有一第一凹槽以及該底面；以及一第二本體，具有一第二凹槽以及該頂面，該第二本體適于與該第一本體相接，而該第一凹槽與該第二凹槽構(gòu)成該第一散熱腔體。
3.如權(quán)利要求2所述的散熱裝置，其特征在于，其中該第二本體與各該散熱管體是一體成型。
4.如權(quán)利要求I所述的散熱裝置，其特征在于，還包括多個(gè)支撐柱體，配置于該第一散熱腔體中，且各該支撐柱體分別與該底面以及該頂面相接。
5.如權(quán)利要求4所述的散熱裝置，其特征在于，其中該芯層還包覆該支撐柱體的外表面。
6.如權(quán)利要求I所述的散熱裝置，其特征在于，還包括一散熱鰭片組，該散熱鰭片組是設(shè)置于該散熱管體的管壁上。
7.如權(quán)利要求I所述的散熱裝置，其特征在于，其中該芯層是經(jīng)一粉末燒結(jié)制程而成形于該第一散熱腔體與該第二散熱腔體內(nèi)壁。
8.如權(quán)利要求7所述的散熱裝置，其特征在于，其中于該芯層上形成有多個(gè)插孔，該銅粉粉柱與該插孔間是采用緊配的方式相結(jié)合。
9.如權(quán)利要求I所述的散熱裝置，其特征在于，其中該芯層包括金屬絲網(wǎng)。
10.如權(quán)利要求I所述的散熱裝置，其特征在于，其中該芯層包括微溝槽結(jié)構(gòu)。
專利摘要一種散熱裝置，其適于對(duì)一發(fā)熱源進(jìn)行散熱，散熱裝置包括散熱板體、至少一散熱管體、芯層、多個(gè)銅粉粉柱、及工作流體。散熱板體具有底面、頂面、側(cè)面及第一散熱腔體，底面適于與發(fā)熱源相接，頂面與底面相對(duì)應(yīng)。散熱管體設(shè)置于散熱板體的頂面，其中每一個(gè)散熱管體具有一第二散熱腔體，每一個(gè)第二散熱腔體是與第一散熱腔體相通。芯層設(shè)置于第一散熱腔體與第二散熱腔體的內(nèi)壁，而工作流體是填充于第一散熱腔體與第二散熱腔體。銅粉粉柱配置于第一散熱腔體中，且各銅粉粉柱的二端分別與位于底面的芯層以及位于頂面的芯層相接。
文檔編號(hào)H05K7/20GK202354010SQ20112046890
公開日2012年7月25日 申請(qǐng)日期2011年11月23日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月23日
發(fā)明者黃偉書 申請(qǐng)人:燿佳科技股份有限公司, 蔡與哲, 黃偉書