CN108882644A - 散热单元 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种散热单元，包含：一本体；所述本体具有一第一板体及一第二板体，并相互叠合共同界定一气密腔室且填充有一工作液体，所述第一板体、第二板体间具有一第一毛细结构层及一薄层，并该第一毛细结构层与该薄层系层叠设置容设于该气密腔室中，并通过薄层与该第一毛细结构层层叠设置，令所述第一毛细结构层与该第二板体紧密贴合不产生翘曲。

Description

散热单元

技术领域

本发明涉及一种散热单元，尤指一种不需烧结或焊接即可提供毛细结构进行固定并可达到不翘曲的散热单元。

背景技术

现行电子设备或手持装置及行动装置整体体积越来越轻薄且其效能也随之进步提升，但也因效能增加而令该电子设备及手持装置或行动装置内部电子元件产生高热，故业者通过设置散热元件进行解热，而电子设备及手持装置或行动装置因轻薄化设计后使得该内部空间相当狭窄，而狭窄空间中最常被使用进行热传导解热的散热元件是均温板或平板式热管，并通过均温板或平板式热管将电子元件所产生的热量进行热传导散热。

均温板及平板式热管主要凭借内部气密腔室的工作液体与毛细结构通过汽液循环方式进行热传导，故毛细结构则为重要的结构，并通过选择于该薄形均温板的上板或下板设置烧结粉末或网格体或开设沟槽作为毛细结构作为工作液体汽液循环使用，而均温板的上、下板设置毛细结构时具有下列问题点：1.若通过加工于该板体上开设沟槽将影响板体的结构强度；2.若选择烧结粉末方式或通过(扩散焊接)焊接的方式将网格体设置于板体上，板材会因高温制程而软化，导致结构强度变差；3.若粉末的材质及网格体的材质与均温板的上、下板体材质为相异材质而无法结合(如铜与铝)。

又，外加式毛细结构(烧结粉末及网格体)必须固定于薄型化板体上，若无进行固定则该网格体易产生卷曲或翘曲等现象无法平整贴附于板体上。

为改善前述外加式的毛细结构无固定所造成的缺失，业者最常使用点焊或扩散接合等方式作为固定方式，其主要将毛细结构与板体先行定位后，再通过点焊或扩散接合将毛细结构固定设置于均温板或平板式热管的板体上，但点焊及扩散接合仍具有缺失，一是必须要先行定位，二是难以控制毛细结构是否可以完整平贴于均温板内部腔室壁面或平板式热管的内部表面，故并非完全解决现有外加式毛细结构的问题，则若粉末毛细结构无法顺利完整设置于均温板或平板式热管内部壁面将令该粉末无产生多孔隙结构则失去毛细力，甚至阻碍腔体蒸气空间，阻碍汽液循环工作，进而影响热传导工作的进行，相较于网格体也产生相同的问题。

故如何解决均温板或平板式热管内部毛细结构设置无法完整平贴设置的缺失，则为现行首重的目标。

发明内容

爰此，为解决上述现有技术的缺点，本发明的主要目的，系提供一种无须通过高温烧结与扩散焊接固定毛细结构的散热单元。

为达上述的目的，本发明提供一种散热单元，其特征是包含：

一本体，所述本体具有一第一板体及一第二板体并相互盖合共同界定一气密腔室并填充有一工作液体，所述第一板体、第二板体间具有一第一毛细结构层及一薄层，该第一毛细结构层与该薄层层叠设置容设于该气密腔室中，令所述第一毛细结构层与该第二板体紧密贴合。

所述的散热单元，其中：所述第一板体、第二板体材质是金、银、铜、铁、铝、铝合金、不锈钢、陶瓷、商业纯钛、钛合金其中任一，所述薄层为金属或非金属，金属是金、银、铜、铁、铝、铝合金、商业纯钛、钛合金、不锈钢其中任一材质，所述非金属是石墨、陶瓷、高分子材料其中任一。

所述的散热单元，其中：所述第一板体、第二板体其中任一的一侧表面设置一第二毛细结构层，所述第二毛细结构层是粉末烧结体、网格体、沟槽、纤维体其中任一。

所述的散热单元，其中：所述薄层具有一第一侧及一第二侧及复数穿孔，该复数穿孔连接该第一侧、第二侧，所述穿孔形状是圆形、方形、其他多边形其中任一。

所述的散热单元，其中：所述薄层的该复数穿孔选择呈规则阵列或不规则排列分布排列于前述薄层。

所述的散热单元，其中：所述薄层的该复数穿孔呈致密集中排列或稀疏排列分布排列于前述薄层。

所述的散热单元，其中：所述第一毛细结构层是一烧结粉末体或一网格编织体或一波浪板体或一具有复数沟槽的板体。

所述的散热单元，其中：所述本体具有一支撑部，所述支撑部选择由该第一板体、第二板体其中任一的一侧表面向另一侧凸伸所构成，该复数穿孔的排列致密性小于该支撑部的外径，以令汽化后的工作液体能够通过该复数穿孔向本体的垂直方向进行扩散及该支撑部能够完整压制该薄层及该毛细结构。

所述的散热单元，其中：所述本体具有一支撑部，所述支撑部选择由该第一板体、第二板体其中任一的一侧表面通过切削加工形成凹凸结构，该复数穿孔的排列致密性小于该支撑部的外径，以令汽化后的工作液体能够通过该复数穿孔向本体的垂直方向进行扩散及该支撑部能够完整压制该薄层及该毛细结构。

所述的散热单元，其中：所述本体具有一支撑部，所述支撑部是一支撑件，所述支撑件设置于该气密腔室中，该复数穿孔的排列致密性小于该些支撑部的外径，以令汽化后的工作液体能够通过该复数穿孔向本体的垂直方向进行扩散及该支撑部能够完整压制该薄层及该毛细结构。

所述的散热单元，其中：所述薄层的该第一侧、第二侧其中任一或同时沿水平方向设置复数平行或交错形态的沟槽。

与现有技术相比较，本发明具有的有益效果是：通过该薄层可完整压制覆盖该第一毛细结构层，令该第一毛细结构层无须通过烧结或(扩散接合)或焊接等方式固定于该本体腔室壁面仍可平整不翘曲设置于该气密腔室中。

附图说明

图1是本发明散热单元的第一实施例立体分解图；

图2是本发明散热单元的第一实施例组合剖视图；

图3是本发明散热单元的薄层的俯视图；

图4是本发明散热单元的薄层的俯视图；

图5A是本发明散热单元的薄层的俯视图；

图5B是本发明散热单元的薄层的俯视图；

图6是本发明散热单元的第二实施例组合剖视图；

图7是本发明散热单元的第三实施例组合剖视图；

图8是本发明散热单元的第四实施例组合剖视图。

附图标记说明：本体1；第一板体11；第二板体12；气密腔室13；第一毛细结构层14；薄层15；第一侧151；第二侧152；穿孔153；沟槽154；第二毛细结构层16；支撑部17；工作液体2。

具体实施方式

本发明的上述目的及其结构与功能上的特性，将依据所附图式的较佳实施例予以说明。

请参阅图1、图2，是本发明散热单元的第一实施例立体分解及组合剖视图，如图所示，本发明的散热单元，包含：一本体1；

所述本体1具有一第一板体11及一第二板体12并相互盖合共同界定一气密腔室13，该气密腔是13内填充有一工作液体2，所述第一板体、第二板体11、12间具有一第一毛细结构层14及一薄层15，并该第一毛细结构层14与该薄层15层叠设置容设于该气密腔室13中，所述本体1具有上、下两侧，该第一板体11设于上侧，该第二板体12设于下侧，该第一板体11及第二板体12其中任一可与热源接触，本实施选择第二板体12与至少一热源(图中未示)接触进行热传导。

所述第一毛细结构层14是一烧结粉末体或一网格编织体或一波浪板体或一具有复数沟槽的板体其中任一，并所述第一毛细结构层14系通过该薄层15覆盖平整设置于该气密腔室13内，并由于所述薄层15平贴覆盖该第一毛细结构层14，令该第一毛细结构层14不需通过焊接或烧结等方式固定，即可稳固不产生翘曲设置于该气密腔室13中，以增加第二板体12进行汽液循环时的工作液体回流效率，并因第一毛细结构层14完整平贴与该第二板体12紧密设置，可增加第二板体12的含水性，防止干烧的情事发生。

所述第一板体、第二板体11、12材质是金、银、铜、铁、铝、(铝合金)、不锈钢、陶瓷、商业纯钛、钛合金其中任一。

所述第一板体、第二板体11、12其中任一的一侧表面设置一第二毛细结构层16，所述第二毛细结构层16是粉末烧结体、网格体、沟槽、纤维体其中任一，本实施例系将该第二毛细结构层16设置于该第二板体12的一侧作为说明实施例但并不引以为限，该侧为面对该气密腔室13的一侧，该第二毛细结构层16系以复数沟槽作为说明实施例并不引以为限，并所述的这些沟槽提供工作液体2横向或纵向的回流或扩散的流道。

所述薄层15具有一第一侧151及一第二侧152及复数穿孔153，所述穿孔153形状是圆形、方形、多边形或其他几何形其中任一，本实施例系以圆形作为说明实施并不引以为限，该复数穿孔153连接该第一侧、第二侧151、152，所述薄层15可为金属或非金属，金属是金、银、铜、铁、铝、(铝合金)、商业纯钛、钛合金、不锈钢其中任一材质的薄膜，非金属是石墨、陶瓷、高分子材料其中任一材质的薄膜，前述金属或非金属薄膜的制造方法并不引以为限。

请参阅图3，是本发明散热单元的薄层的立体图，如图所示，所述薄层15的该复数穿孔153选择呈规则阵列或不规则排列分布排列于前述薄层15，本实施例系以不规则排列分布于前述薄层15作为说明实施例。

请参阅图4，是本发明散热单元的薄层的立体图，如图所示，所述薄层15的该复数穿孔153呈致密集中排列或稀疏排列分布排列于前述薄层15，本实施例系以呈致密集中排列做说明实施例。

请参阅图5A、图5B，是本发明散热单元的薄层的示意图及剖视图，如图所示，所述薄层15除了于垂直方向设置复数穿孔153连接该第一侧、第二侧151、152，更于该第一侧、第二侧151、152其中任一或同时水平方向设置复数平行或交错形态的沟槽154，所述的这些沟槽154连接该复数穿孔153，本实施例系于该第一侧、第二侧151、152同时设置所述的这些沟槽154作为说明实施例但并不引以为限，所述的这些沟槽154可提升工作液体2蒸发汽化扩散及冷凝回流的效率。

前述图3、图4、图5A、图5B所揭示的薄层上所设置的该复数穿孔可搭配该本体对应接触的发热源部位进行设置，如若对应该发热源处可选择密集设置该复数穿孔153，并通过由该薄层15的该复数穿孔153提供工作液体2蒸发时的流动路径，再由第一毛细结构层14提供冷凝后的回流路径，即提供汽液分离的效果，进而提升汽液循环的效率。

请参阅图6，是本发明散热单元的第三实施例组合剖视图，如图所示，本实施例选择由该第一板体、第二板体11、12其中任一的一侧表面通过切削加工形成凹凸结构，所述切削加工是(铣削、刨销)，或使用非传统加工的蚀刻加工其中任一，并选择于该第一、二金属板体11、12其中任一板体的一侧切削形成凸出及凹陷结构向另一板体一侧抵顶支撑。

请参阅图7，是本发明散热单元的第二实施例组合剖视图，如图所示，所述本体1具有一支撑部17，所述支撑部17选择由该第一板体、第二板体11、12其中任一的一侧表面向另一侧凸伸所构成，本实施例主要通过外力形变(冲压、锻造)所形成的支撑部17，选择于该第一、二金属板体11、12其中任一板体的一侧施加外力向另一侧凸伸所形成的支撑部。

请参阅图8，是本发明散热单元的第四实施例组合剖视图，如图所示，所述支撑部17是一支撑件，所述支撑件设置于该气密腔室13中，所述支撑件是一铜柱或铝柱或钛柱或不锈钢柱或陶瓷柱或粉末烧结柱其中任一，并由该支撑件设置于该气密腔室13中作为加强支撑的使用。

前述各实施例中的该复数穿孔153的排列致密性必须小于该些支撑部17的外径由该支撑部17完整压制该薄层15及第一毛细结构层14，该复数穿孔153可提供汽化后的工作液体2可通过该复数穿孔153向本体1的垂直方向进行扩散。

本案主要解决均温板或平板式热管的毛细结构如何不通过额外(烧结、扩散接合、焊接)等的固定方式仍可稳固平整不翘曲设置于该气密腔室中，或当本体材质与毛细结构为异材料时无法通过前述的各种固定方法将毛细结构加以固定的缺失。

凭借该薄层15完整覆盖并压制该第一毛细结构14，令该第一毛细结构14平整设置于该气密腔室13中，令所述第一毛细结构层14与该第二板体12紧密贴合不产生翘曲及滑动等现象，并该薄层15具有复数穿孔153，也得令本体1除水平方向外垂直方向也可产生汽液循环的效果，另外，工作液体2于该本体1内部气密腔室13的水平方向也可通过所述的这些沟槽154的设置增加扩散及回流效率。

Claims (11)

1.一种散热单元，其特征是包含：

一本体，所述本体具有一第一板体及一第二板体并相互盖合共同界定一气密腔室并填充有一工作液体，所述第一板体、第二板体间具有一第一毛细结构层及一薄层，该第一毛细结构层与该薄层层叠设置容设于该气密腔室中，令所述第一毛细结构层与该第二板体紧密贴合。

2.根据权利要求1所述的散热单元，其特征在于：所述第一板体、第二板体材质是金、银、铜、铁、铝、铝合金、不锈钢、陶瓷、商业纯钛、钛合金其中任一，所述薄层为金属或非金属，金属是金、银、铜、铁、铝、铝合金、商业纯钛、钛合金、不锈钢其中任一材质，所述非金属是石墨、陶瓷、高分子材料其中任一。

3.根据权利要求1所述的散热单元，其特征在于：所述第一板体、第二板体其中任一的一侧表面设置一第二毛细结构层，所述第二毛细结构层是粉末烧结体、网格体、沟槽、纤维体其中任一。

4.根据权利要求1所述的散热单元，其特征在于：所述薄层具有一第一侧及一第二侧及复数穿孔，该复数穿孔连接该第一侧、第二侧，所述穿孔形状是圆形、方形、其他多边形其中任一。

5.根据权利要求4所述的散热单元，其特征在于：所述薄层的该复数穿孔选择呈规则阵列或不规则排列分布排列于前述薄层。

6.根据权利要求4所述的散热单元，其特征在于：所述薄层的该复数穿孔呈致密集中排列或稀疏排列分布排列于前述薄层。

7.根据权利要求1所述的散热单元，其特征在于：所述第一毛细结构层是一烧结粉末体或一网格编织体或一波浪板体或一具有复数沟槽的板体。

8.根据权利要求1所述的散热单元，其特征在于：所述本体具有一支撑部，所述支撑部选择由该第一板体、第二板体其中任一的一侧表面向另一侧凸伸所构成，该复数穿孔的排列致密性小于该支撑部的外径，以令汽化后的工作液体能够通过该复数穿孔向本体的垂直方向进行扩散及该支撑部能够完整压制该薄层及该毛细结构。

9.根据权利要求1所述的散热单元，其特征在于：所述本体具有一支撑部，所述支撑部选择由该第一板体、第二板体其中任一的一侧表面通过切削加工形成凹凸结构，该复数穿孔的排列致密性小于该支撑部的外径，以令汽化后的工作液体能够通过该复数穿孔向本体的垂直方向进行扩散及该支撑部能够完整压制该薄层及该毛细结构。

10.根据权利要求1所述的散热单元，其特征在于：所述本体具有一支撑部，所述支撑部是一支撑件，所述支撑件设置于该气密腔室中，该复数穿孔的排列致密性小于该些支撑部的外径，以令汽化后的工作液体能够通过该复数穿孔向本体的垂直方向进行扩散及该支撑部能够完整压制该薄层及该毛细结构。

11.根据权利要求1所述的散热单元，其特征在于：所述薄层的该第一侧、第二侧其中任一或同时沿水平方向设置复数平行或交错形态的沟槽。