散熱模組的制作方法
【專利摘要】一種散熱模組，包括：一殼體具有多個獨立的殼體腔室，該等殼體腔室彼此不連通，且每一殼體腔室連通至少一熱管的一開放端，該開放端連通位于該熱管內的一熱管腔室，其中該獨立腔室連通該熱管腔室。
【專利說明】散熱模組

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種散熱模組，尤其有涉及對產生不同熱量的發(fā)熱源散熱的散熱模組。

【背景技術】
[0002]隨現行電子設備逐漸以輕薄作為標榜的訴求，故各項元件皆須隨之縮小其尺寸，但電子設備之尺寸縮小伴隨而來產生的熱變成電子設備與系統(tǒng)改善性能的主要障礙。所以業(yè)界為了有效解決電子設備內的元件散熱問題，便分別提出具有導熱效能較佳的均溫板(Vapor chamber)及熱管(Heat pipe),以有效解決現階段的散熱問題。
[0003]均溫板(Vapor chambef系包括呈矩型狀的殼體及其殼體內部腔室壁面的毛細結構，且該殼體內部填充有工作液體，并該殼體的一側(即蒸發(fā)區(qū))貼設在一發(fā)熱兀件(如中央處理器、南北橋晶片、電晶體等)上吸附該發(fā)熱元件所產生的熱量，使液態(tài)之工作液體于該殼體的蒸發(fā)區(qū)產生蒸發(fā)轉換為汽態(tài)，將熱量傳導至該殼體的冷凝區(qū)，該汽態(tài)的工作液體于冷凝區(qū)受冷卻后冷凝為液態(tài)，該液態(tài)之工作液體再透過重力或毛細結構回流至蒸發(fā)區(qū)繼續(xù)汽液循環(huán)，以有效達到均溫散熱的效果。
[0004]熱管(Heat pipe)的原理與理論架構與均溫板相同，主要是在圓管口徑的熱管內之中空部分填入金屬粉末，并透過燒結的方式于該熱管之內壁形成一環(huán)狀的毛細結構，其后將該熱管抽真空并填充工作液體，最后封閉以形成熱管結構。當工作液體由蒸發(fā)部受熱蒸發(fā)后擴散至該冷凝端，并該工作液體于該蒸發(fā)部為汽態(tài)，由該蒸發(fā)部離開后向該冷凝端擴散時逐步受冷卻冷凝轉換為液態(tài)，并且再透過毛細結構回流至該蒸發(fā)部。
[0005]比較均溫板與熱管兩者只有熱傳導的方式不同，均溫板的熱傳導方式是二維的，是面的熱傳導方式，然而熱管的熱傳導方式是一維的熱傳導方式。
[0006]一般晶片產生的熱量聚集在表面上，但是在表面的熱量可能會分布不一致，這是由于晶片內的積體兀件分布疏密導致，如何對表面熱量分布不一致的產生更佳的散熱效果，以期大幅提升熱傳導的效率，而有效解決高功率電子元件的散熱問題，是目前業(yè)者所需改進的。


【發(fā)明內容】

[0007]因此，為解決上述現有技術的缺點，本發(fā)明的主要目的，提供一種一殼體具有多個個獨立腔室分別連通一熱管的熱管腔室，使各個獨立腔室兼具有均溫板的熱擴散及熱管的遠端傳熱功能。
[0008]本發(fā)明另一目的是提供一種遇熱后產生多個個汽液循環(huán)及熱傳遞作用的散熱模組。
[0009]本發(fā)明另一目的是提供一種各個熱管連接各個獨立腔室系分別獨立產生汽液循環(huán)及熱傳遞的運作不會互相干擾。
[0010]本發(fā)明另一目的是提供一種對于熱量分布不均的發(fā)熱源提供最佳散熱效果的散熱模組。
[0011]本發(fā)明另一目的是提供一種殼體腔室連通熱管腔室，以提升腔室容積，并增加容納工作液體的容量，同時增加熱管的最大熱傳量(Qmax)。
[0012]本發(fā)明另一目的是提供一種各個獨立腔室同時利用一維熱傳導散熱及二維熱傳導散熱的散熱模組。
[0013]為達到上述目的，本發(fā)明提供一種散熱模組，包括一殼體包括多個獨立的殼體腔室，該等殼體腔室彼此不連通，每一殼體腔室連通至少一熱管的一開放端，該開放端連通位于該熱管內的一熱管腔室，其中該獨立腔室連通該熱管腔室。一種散熱模組，包括:一殼體包括多個個獨立的殼體腔室，該等殼體腔室彼此不連通，每一殼體腔室連通至少一熱管的一開放端，該開放端連通位于該熱管內的一熱管腔室，其中該獨立的殼體腔室連通該熱管腔室。
[0014]該等獨立的殼體腔室的容積相同或不同。
[0015]更具體而言，本發(fā)明提供一種散熱模組，包括:一殼體，包含多個彼此獨立的殼體腔室，該等殼體腔室匹此不連通，且每一殼體腔室內具有一工作流體；多個獨立的第一熱管，每一第一熱管分別連接一獨立的殼體腔室，其中每一第一熱管包括相反的一第一開放端及一第一封閉端，一第一熱管腔室被界定在該第一熱管內且連通該第一開放端，其中該第一開放端及該第一熱管腔室連通該殼體腔室；及其中各個獨立的殼體腔室內的工作流體通過連接第一熱管分別產生各自的運作。
[0016]本發(fā)明另一實施，包括多個獨立的第二熱管，每一第二熱管分別連接一獨立的殼體腔室，其中每一第二熱管包括相反的一第二開放端及一第二封閉端，一第二熱管腔室被界定該第二熱管內且連通該第二開放端，其中該第二開放端及該第二熱管腔室連通該殼體腔室，且該工作流體在該殼體腔室及該第二熱管腔室之間運作。該等獨立的殼體腔室之間具有至少一間隔板令該等獨立的殼體腔室在水平方向間隔。
[0017]該第一熱管為圓形熱管或薄型扁平熱管或D型熱管或半圓型熱管其中任一。
[0018]該第二熱管為圓形熱管或薄型扁平熱管或D型熱管或半圓型熱管其中任一。
[0019]該殼體具有一頂部及一底部，該等獨立的殼體腔室位于該頂部與底部之間且彼此在水平方向間隔。
[0020]該頂部的一面形成各個獨立的殼體腔室的頂面，該底部的一面形成各個獨立的殼體腔室的底面，底部的另一面為熱接觸面。
[0021]該殼體開設有多個透孔分別連通每個獨立的殼體腔室，該等第一熱管的一第一開放端分別連接該透孔。
[0022]該殼體開設有多個透孔分別連通每個獨立的殼體腔室，該等第一熱管及第二熱管的第一開放端及第二開放端分別連接該透孔。
[0023]該等獨立的殼體腔室的容積相同或不同。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0024]圖1為本發(fā)明的立體分解示意圖；
[0025]圖2為本發(fā)明的立體組合示意圖；
[0026]圖3為本發(fā)明圖2的X-X線的剖面圖；
[0027]圖4為木發(fā)明圖2的YY線的剖面圖；
[0028]圖5為本發(fā)明的另一實施之示意圖；
[0029]圖6A為本發(fā)明應用在至少一發(fā)熱源之立體分解示意圖；
[0030]圖6B為本發(fā)明接觸一發(fā)熱源水平剖視示意圖；
[0031]圖6C為本發(fā)明接觸一發(fā)熱源垂直剖視示意圖；
[0032]圖7為本發(fā)明的兩個獨立的殼體腔室之示意圖；
[0033]圖8為本發(fā)明的三個獨立的殼體腔室之示意圖；
[0034]圖9為本發(fā)明的五個獨立的殼體腔室之示意圖；
[0035]符號說明
[0036]10散熱模組
[0037]11、11’ 殼體
[0038]Illa?llld、311、312、411、412、413、511、512、513、514、515 殼體腔室
[0039]113 頂部
[0040]1131 頂面
[0041]114 底部
[0042]1141 底面
[0043]1142熱接觸面
[0044]115間隔板
[0045]116 透孔
[0046]12第一熱管
[0047]121第一開放端
[0048]122第一封閉端
[0049]123第一熱管腔室
[0050]16第二熱管
[0051]161第二開放端
[0052]162第二封閉端
[0053]163第二熱管腔
[0054]20發(fā)熱源
[0055]201?204第一區(qū)至第四區(qū)

【具體實施方式】
[0056]下面結合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明進一步詳細描述:
[0057]本發(fā)明的上述目的及其結構與功能上的特性，將依據所附圖式的較佳實施例予以說明。
[0058]請參閱圖1至4，圖1為本發(fā)明的立體分解示意圖，圖2為本發(fā)明之立體組合示意圖，圖3為本發(fā)明圖2的X-X線的剖面圖，圖4為本發(fā)明圖2的Y-Y線的剖面圖。如圖1至4所不，散熱模組10包含一殼體11,該殼體11包括多個彼此獨立的殼體腔室I lla?l I Id,該等殼體腔室11 la"l I Id彼此不連通,每一殼體腔室11 la"l I Id連通至少一熱管的一開放端，該開放端連通位于該熱管內的一熱管腔室，其中該獨立的殼體腔室Illallld連通該熱管腔室。
[0059]前述該殼體11為導熱性質佳的材料制成，例如為金屬或塑膠，具有一頂部113及一底部114，該等獨立的殼體腔室Illallld位于該頂部113與底部114之間。前述頂部113面對該等獨立腔室的一面構成各個獨立的殼體腔室Illallld的頂面1131，前述底部114面對該等獨立腔室的一面構成各個獨立的殼體腔室Illallld的底面1141，該底部114的另一面為熱接觸面1142用來接觸至少一發(fā)熱源，位于該頂部113與底部114之間的該等獨立的殼體腔室Illallld之間具有至少一間隔板115，間隔板115的上下兩端連接該頂部113及底部114，以便該等獨立的殼體腔室Illallld彼此在水平方向間隔且不連通。殼體11開設有多個透孔116分別連通每個獨立的殼體腔室lllallld，在本較佳圖示中表示該獨立的殼體腔室Illallld為四個，因此殼體11設有四個透孔116分別連通每一殼體腔室Illa^llld0在每一殼體腔室Illallld內分別容納一工作流體，且殼體腔室Illallld的內壁分別設有一毛細結構層。
[0060]前述的熱管，在本較佳加實施表示四恨獨立的第一熱管12，每一第一熱管12分別連接一獨立的殼體腔室11 Ia?11 ld，其中每一第一熱管12包括相反的一第一開放端121及一第一封閉端122, —第一熱管腔室123被界定在該第一熱管12內且連通該第一開放端121，藉由該第一開放端121連接至該透孔116，該每一第一熱管12的第一熱管腔室123與該殼體腔室Illallld連通。在該等第一熱管腔室123的內壁上設有一毛細結構層。由于第一熱管腔室123與該殼體腔室Illallld連通，所以容納在殼體腔室Illallld內的工作流體可以在各個殼體腔室11 la?l I Id及連通的各個第一熱管腔室123之間產生汽液循環(huán)及熱傳遞運作。也就是各個獨立的殼體腔室11 la?l I Id及其連通的第一熱管123系分別產生獨立的汽液循環(huán)及熱傳遞的運作，且各個獨立的殼體腔室Illallld及其連通的第一熱管123不會互相干擾。就本實施而言，有四個獨立殼體腔室Illallld分別連通四根第一熱管123，所以當殼體11遇熱后會產生四個獨立的汽液循環(huán)及熱傳遞運作。
[0061]另外前述的圖不雖然表不每一個獨立的殼體腔室連接一第一熱管12,但并不局限于此，如圖5為本發(fā)明另一實施示意圖所示，每一獨立的殼體腔室Illallld除了連接一第一熱管12外，更連接一第二熱管16，每一第二熱管16包括相反的一第二開放端161及一第二封閉端162，一第二熱管腔163室被界定該第二熱管16內且連通該第二開放端161，其中該第二開放端162及該第二熱管腔室163連通該殼體腔室11 Ia?11 Id。因此在殼體腔室Illallld內的工作流體可以在該殼體腔室Illallld及該第一熱管腔室123及第二熱管腔室163之間運作。
[0062]特別要說明的是，前述的第一熱管12及第二熱管16在本較佳實施的圖式表示為圓形熱管但是并不侷限與此，也可以為薄型扁平熱管。
[0063]為使更清楚本發(fā)明，以下將舉例說明本發(fā)明的具體應用。
[0064]如圖6A至6C所示，令殼體11的底部114的熱接觸面1142接觸至少一發(fā)熱源20(例如CPU或MCU等)的表面。為了方便說明將發(fā)熱源20表面大致分為四個區(qū)域分別為第一區(qū)至第四區(qū)20廣204，發(fā)熱源在實際運作時，表面的第一區(qū)至第四區(qū)20廣204產生的溫度不一樣，例如第一區(qū)201的溫度為32度，第二區(qū)的溫度為65度，第三區(qū)的溫度為48度，第四區(qū)的溫度為39度(各區(qū)的溫度如圖6C的標示)。
[0065]殼體11內分別獨立的殼體腔室Illallld隔著殼體11的底部114分別對應發(fā)熱源20表面的第一區(qū)至第四區(qū)20f204，各個獨立的殼體腔室Illallld受熱使其內的工作液體分別產生汽液變化通過各個殼體腔室Illallld連接的第一熱管12的第一熱管腔室123產生汽液循環(huán)。
[0066]更具體得說明，其中第一個殼體獨立腔室Illa內的工作液體因為發(fā)熱源20表面第一區(qū)201的熱量使得其內工作液體汽化往第一熱管12的第一熱管腔室123移動，并將發(fā)熱源20表面第一區(qū)201的熱量帶往第一熱管腔室123，汽化后的工作液體在第一熱管12的封閉端121處冷凝后回復成液體，然后沿著第一熱管腔室內的毛細結構流回獨立的殼體腔室Illa內。
[0067]第二個殼體獨立腔室Illb內的工作液休因為發(fā)熱源20表面第二區(qū)202的熱量使得其內工作液體汽化往第一熱管12的第一熱管腔室123移動并將發(fā)熱源20表面第二區(qū)202的熱量帶往第一熱管腔室123，汽化后的工作液體在第一熱管12的封閉端121處冷凝后回復成液體，然后沿著第一熱管腔室123內的毛細結構流回獨立的殼體腔室Illb內。
[0068]第三個殼體獨立腔室Illc內的工作液體因為發(fā)熱源20表面第三區(qū)203的熱量使得其內工作液體汽化往第一熱管12的第一熱管腔室123移動并將發(fā)熱源20表面第三區(qū)203的熱量帶往第一熱管腔室123，汽化后的工作液體在第一熱管12的封閉端121處冷凝后回復成液體，然后沿著第一熱管腔室123內的毛細結構流回獨立的殼體腔室Illc內。
[0069]第四個殼體獨立腔室Illd內的工作液體因為發(fā)熱源20表面第四區(qū)204的熱量使得其內工作液體汽化往第一熱管12的第一熱管腔室123移動并將發(fā)熱源20表面第四區(qū)201的熱量帶往第一熱管腔室123，汽化后的工作液體在第一熱管12的封閉端121處冷凝后回復成液體，然后沿著第一熱管腔室123內的毛細結構流回獨立的殼體腔室Illd內。
[0070]四個獨立的殼體腔室Illallld分別產生四個獨立的汽液循環(huán)與熱傳遞，且彼此不互相干擾，且每個獨立的殼體腔室Illallld接觸的熱量溫度不同，產生的汽液循環(huán)與熱傳遞的表現不同。
[0071]上述以殼體11接觸一發(fā)熱源20作為舉例說明，但是在另一具體實施中，在發(fā)熱源密集的位置上，可以令殼體11接觸多個發(fā)熱源，其中每一獨立腔室對應到一個發(fā)熱源，這樣亦可以發(fā)揮每個獨立腔室產生獨立的汽液循環(huán)與熱傳遞，且彼此不干擾。
[0072]特別要說明的是，在前面表示該殼體腔室Illallld為四個且每一個殼體腔室Illallld的容積相同，但是不局限于此，如圖7至9所示，可以根據使用及散熱需求設在殼體11’內設置兩個獨立的殼體腔室311、312或三個獨立的殼體腔室411、412、413或五個獨立的殼體腔室511、512、513、514、515，且容積可以相同或不同。再者可以根據各個獨立的殼體腔室的容積，調整連接熱管的數量或熱管的長短，例如殼體腔室的容積較大的可以連接兩根熱管；又或者一個殼體腔室連接兩根熱管跟一個殼體腔室連接一根熱管，此時連接兩根熱管的熱管長度相較于連接一根熱管的長度較短。
[0073]綜上所述，本發(fā)明各個獨立腔室兼具有均溫板的熱擴散及熱管的遠端傳熱功能，且遇熱后產生多個個獨立的汽液循環(huán)及熱傳遞作用，對于熱量分布不均的發(fā)熱源提供最佳散熱效果。同時本發(fā)明的構造提升腔室容積，以增加容納工作液體的容量，令熱管的最大熱傳量(QmaX)增加。
【權利要求】
1.一種散熱模組，包括: 一殼體包括多個獨立的殼體腔室，該等殼體腔室彼此不連通，每一殼體腔室連通至少一熱管的一開放端，該開放端連通位于該熱管內的一熱管腔室，其中該獨立的殼體腔室連通該熱管腔室。
2.如權利要求1所述的散熱模組，該等獨立的殼體腔室的容積相同或不同。
3.一種散熱模組，包括: 一殼體，包含多個彼此獨立的殼體腔室，該等殼體腔室匹此不連通，且每一殼體腔室內具有一工作流體； 多個獨立的第一熱管，每一第一熱管分別連接一獨立的殼體腔室，其中每一第一熱管包括相反的一第一開放端及一第一封閉端，一第一熱管腔室被界定在該第一熱管內且連通該第一開放端，其中該第一開放端及該第一熱管腔室連通該殼體腔室；及 其中各個獨立的殼體腔室內的工作流體通過連接第一熱管分別產生各自的運作。
4.如權利要求3所述的散熱模組，包括多個獨立的第二熱管，每一第二熱管分別連接一獨立的殼體腔室，其中每一第二熱管包括相反的一第二開放端及一第二封閉端，一第二熱管腔室被界定該第二熱管內且連通該第二開放端，其中該第二開放端及該第二熱管腔室連通該殼體腔室，且該工作流體在該殼體腔室及該第二熱管腔室之間運作。
5.如權利要求3或4所述的散熱模組，其中該等獨立的殼體腔室之間具有至少一間隔板令該等獨立的殼體腔室在水平方向間隔。
6.如權利要求3所述的散熱模組，其中該第一熱管為圓形熱管或薄型扁平熱管或D型熱管或半圓型熱管其中任一。
7.如權利要求4所述的散熱模組，其中該第二熱管為圓形熱管或薄型扁平熱管或D型熱管或半圓型熱管其中任一。
8.如權利要求3所述的散熱模組，其中該殼體具有一頂部及一底部，該等獨立的殼體腔室位于該頂部與底部之間且彼此在水平方向間隔。
9.如權利要求8所述的散熱模組，其中該頂部的一面形成各個獨立的殼體腔室的頂面，該底部的一面形成各個獨立的殼體腔室的底面，底部的另一面為熱接觸面。
10.如權利要求3所述的散熱模組，其中該殼體開設有多個個透孔分別連通每個獨立的殼體腔室，該等第一熱管的一第一開放端分別連接該透孔。
11.如權利要求4所述的散熱模組，其中該殼體開設有多個個透孔分別連通每個獨立的殼體腔室，該等第一熱管及第二熱管的第一開放端及第二開放端分別連接該透孔。
12.如權利要求1所述的散熱模組，該等獨立的殼體腔室的容積相同或不同。
【文檔編號】H05K7/20GK104378950SQ201310351852
【公開日】2015年2月25日 申請日期:2013年8月13日 優(yōu)先權日:2013年8月13日
【發(fā)明者】楊修維 申請人:奇鋐科技股份有限公司