TWI398616B - Micro - temperature plate structure improvement - Google Patents

Description

微均溫板結構改良

一種微均溫板結構改良，尤指一種於微均溫板中之冷凝區域設置有可供受冷凝後之工作流體快速集中垂滴之凸體，藉以加速工作流體回流至蒸發區，進而提升微均溫板之汽液循環效率的微均溫板結構改良。

隨現行電子設備逐漸以輕薄作為標榜之訴求，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改善性能的主要障礙。無論形成電子元件的半導體尺寸不斷地縮小，仍持續地要求增加性能。

當半導體尺寸縮小，結果熱通量增加，熱通量增加所造成將產品冷卻的挑戰超過僅僅是全部熱的增加，因為熱通量的增加造成在不同時間和不同長度尺寸會過熱，可能導致電子故障或損毀。

故習知業者為解決上述習知技術因散熱空間狹小之問題，故以一種VC(Vapor chamber)Heat Sink置於chip上方作為散熱器使用，為了增加毛細極限，利用銅柱coating燒結、燒結柱、發泡柱等毛細結構用以支撐作為回流道，但由於微均溫板上下壁厚較薄(1.5mm以下應用)，利用上述此毛細結構作為支撐之習知結構於應用在微均溫板上，會造成該習知微均溫板在有銅柱、燒結柱或發泡柱之處才有支撐，而其餘未設有之處即形成塌限或凹陷，造成該微均溫板結構之整體平面度與強度無法維持，因此無法實現薄型化。

前述均溫板中之工作流體當由蒸發區域受熱域產生蒸發，工作流體由液態轉換為汽態，汽態之工作流體至均溫板之冷凝區域後由汽態冷凝轉化成為液態，再回流於蒸發區域繼續循環，均溫板之冷凝區域通常為光滑面，又或者為具有燒結之毛細結構態樣，汽態之工作流體在該冷凝區域冷凝成液態小水珠狀後，因重力或毛細結構之關係使得可回流至蒸發區域，但前述習知冷凝區域之結構由於係呈光滑面，致使冷凝後之液態水珠需儲至一定容積方才依重力垂滴，造成其回流效率實顯不足，且因液態工作流體回流速率過慢，使得蒸發區域中無工作流體而產生乾燒之狀態，令熱傳導效率大幅降低；若為加強工作流體之回流效率則增設毛細結構則為習知不可或缺之結構，但此一毛細結構(如燒結體或網格)之設置則令均溫板無法實現薄型化之功效，故習知技術具有下列缺點：

1.工作流體回流過慢；

2.熱傳道效率差；

3.無法實現薄型化。

爰此，為有效解決上述之問題，本發明之主要目的，係提供一種薄型化的微均溫板結構改良。

本發明另一目的，係提供一種大幅提升汽液循環效率的微均溫板結構改良。

為達上述之目的，本發明係提供一種微均溫板結構改良係與至少一熱源搭配組設，該微均溫板結構改良，係包含：一第一板體、一第二板體；該第一板體具有一第一側面及一第二側面，該第一側面具有至少一冷凝區，並該冷凝區具有複數凸體；該第二板體具有一第三側面及一第四側面，該第三側面係與前述第一側面相對應蓋合，該第三側面具有複數集流區及至少一蒸發區，該第四側面與前述熱源貼設。

透過該冷凝區複數凸體之設置，係可令汽態之工作流體於冷凝區冷凝轉換為液態時得迅速匯集並快速回流至該等集流區及蒸發區，藉以大幅提升微均溫板內部整體之汽液循環；故本發明具有下列優點：

1.結構簡單；

2.實現薄型化；

3.熱傳導效率高。

本發明之上述目的及其結構與功能上的特性，將依據所附圖式之較佳實施例予以說明。

請參閱第1、2、3、3a圖係為本發明之微均溫板結構改良第一實施例之立體分解及組合圖及剖視圖，如圖所示，本發明之微均溫板係與至少一熱源1搭配組設，該微均溫板2結構，係包含：一第一板體21、一第二板體22；所述第一板體21具有一第一側面211及一第二側面212，該第一側面211具有至少一冷凝區213，並該冷凝區213具有複數凸體214，該凸體214可被設成不等徑型態，且末端可被設成銳端以利垂滴(如第3a圖所示)，所述凸體214係為一銅柱。

所述冷凝區213更具有至少一第一冷凝部2131及至少一第二冷凝部2132，所述第一、二冷凝部2131、2132由複數凸體214所構成，並該第二冷凝部2132設於該第一冷凝部2131兩側，且該第二冷凝部2132之凸體214高度向該第一冷凝部2131漸增，意指所述第一冷凝部2131之凸體214高度高於該第二冷凝部2132之凸體214高度。

所述第二板體22具有一第三側面221及一第四側面222，該第三側面221係與前述第一側面211相對應蓋合，該第三側面221具有複數集流區2211及至少一蒸發區2212，該第四側面222與前述熱源1貼設，所述集流區2211及蒸發區2212具有複數流道2211a、2212a，所述集流區2211位於該蒸發區2212外側。

請參閱第4圖係為本發明之微均溫板結構改良第二實施例之第一板體剖視圖，如圖所示，本實施例係與前述第一實施例部分結構相同，故在此不再贅述，惟本實施例與前述第一實施例之不同處係為所述冷凝區213更具有一第一冷凝部2131及一第二冷凝部2132及一第三冷凝部2133，所述第二冷凝部2132及第三冷凝部2133分別設於該第一冷凝部2131兩側，並該第一、二、三冷凝部2131、2132、2133分別由複數凸體214共同界定，所述第一冷凝部2131中之該等凸體214彼此間之間距2131a係較前述第二、三冷凝部2132、2133之該等凸體214彼此間之間距2132a、2133a為密集。

請參閱第5圖係為本發明之微均溫板結構改良第三實施例之第一板體剖視圖，如圖所示，本實施例係與前述第一實施例部分結構相同，故在此不再贅述，惟本實施例與前述第一實施例之不同處係為所述冷凝區213更具有至少一第一冷凝部2131及至少一第二冷凝部2132，所述第一、二冷凝部2131、2132由複數凸體214所構成，並該第二冷凝部2132設於該第一冷凝部2131兩側，且該第二冷凝部2132之凸體214高度向該第一冷凝部2131漸減，意指所述第一冷凝部2131之凸體214高度低於該第二冷凝部2132之凸體214高度，並所述凸體214係為燒結粉末體。

請參閱第6圖係為本發明之微均溫板結構改良第四實施例之第一板體剖視圖，如圖所示，本實施例係與前述第一實施例部分結構相同，故在此不再贅述，惟本實施例與前述第一實施例之不同處係為所述凸體214係為一銅柱，並該銅柱外部具有至少一溝槽2141。

請參閱第7圖係為本發明之微均溫板結構改良第五實施例之第一板體剖視圖，如圖所示，本實施例係與前述第一實施例部分結構相同，故在此不再贅述，惟本實施例與前述第一實施例之不同處係為所述凸體214係為一銅柱，並該銅柱外部具有一燒結粉末環體215。

請參閱第8圖係為本發明之微均溫板結構改良第六實施例之第一板體剖視圖，如圖所示，本實施例係與前述第一實施例部分結構相同，故在此不再贅述，惟本實施例與前述第一實施例之不同處係為所述凸體214係為一銅柱，並該銅柱外部具有一燒結粉末環體215，該燒結粉末環體215具有至少一溝槽2151。

請參閱第9圖係為本發明之微均溫板結構改良第七實施例之第一板體剖視圖，如圖所示，本實施例係與前述第三實施例部分結構相同，故在此不再贅述，惟本實施例與前述第三實施例之不同處係為所述凸體214係為粉末燒結體，並該燒結粉末體外部具有至少一溝槽2142。

請參閱第10圖係為本發明微均溫板結構改良之實施示意圖，所述第二板體22之第四側面222係與至少一熱源1接觸並吸收該熱源1所產生之熱量，所述工作流體3受熱後於該蒸發區2212產生蒸發現象，該工作流體3由液態轉換為汽態向該第一板體21傳導，該汽態工作流體32於該第一板體21之冷凝區213冷凝後轉換為液態，並因該冷凝區213之凸體214之作用下，令該液態工作流體31可迅速於該凸體214處匯聚並集中向該蒸發區2212回流，進而加速該工作流體3於該微均溫板2中之汽液循環效率，大幅提升熱傳導之效果。

1．．．熱源

2．．．微均溫板

21．．．第一板體

211．．．第一側面

212．．．第二側面

213．．．冷凝區

2131．．．第一冷凝部

2131a．．．間距

2132．．．第二冷凝部

2132a．．．間距

2133．．．第三冷凝部

2133a．．．間距

214．．．凸體

2141．．．溝槽

2142．．．溝槽

215．．．燒結粉末環體

2151．．．溝槽

22．．．第二板體

221．．．第三側面

2211．．．集流區

2211a．．．流道

2212．．．蒸發區

2212a．．．流道

222．．．第四側面

3．．．工作流體

31．．．液態工作流體

32．．．汽態工作流體

第1圖係為本發明之微均溫板結構改良第一實施例之立體分解圖；

第2圖係為本發明之微均溫板結構改良第一實施例之立體組合圖；

第3圖係為本發明之微均溫板結構改良第一實施例之組合剖視圖；

第3a圖係為本發明之微均溫板結構改良第一實施例另一態樣之組合剖視圖；

第4圖係為本發明之微均溫板結構改良第二實施例之第一板體剖視圖；

第5圖係為本發明之微均溫板結構改良第三實施例之第一板體剖視圖；

第6圖係為本發明之微均溫板結構改良第四實施例之第一板體剖視圖；

第7圖係為本發明之微均溫板結構改良第五實施例之第一板體剖視圖；

第8圖係為本發明之微均溫板結構改良第六實施例之第一板體剖視圖；

第9圖係為本發明之微均溫板結構改良第七實施例之第一板體剖視圖；

第10圖係為本發明之微均溫板結構改良之實施示意圖。

1．．．熱源

2．．．微均溫板

21．．．第一板體

211．．．第一側面

212．．．第二側面

213．．．冷凝區

2131．．．第一冷凝部

2132．．．第二冷凝部

214．．．凸體

22．．．第二板體

221．．．第三側面

2211．．．集流區

2211a．．．流道

2212．．．蒸發區

2212a．．．流道

222．．．第四側面

Claims (11)

1. 一種微均溫板結構改良，係與至少一熱源搭配組設，該微均溫板結構改良，係包含：一第一板體，具有一第一側面及一第二側面，該第一側面具有至少一冷凝區，並該冷凝區具有複數凸體；一第二板體，具有一第三側面及一第四側面，該第三側面係與前述第一側面相對應蓋合，該第三側面具有複數集流區及至少一蒸發區，該第四側面與前述熱源貼設。
2. 如申請專利範圍第1項所述之微均溫板結構改良，其中所述冷凝區更具有一第一冷凝部及一第二冷凝部及一第三冷凝部，所述第二冷凝部及第三冷凝部分別設於該第一冷凝部兩側，並該第一、二、三冷凝部分別由複數凸體共同界定，所述第一冷凝部中之該等凸體彼此間之間距係較前述第二、三冷凝部之該等凸體彼此間之間距為密集。
3. 如申請專利範圍第1項所述之微均溫板結構改良，其中所述凸體係為一銅柱。
4. 如申請專利範圍第1項所述之微均溫板結構改良，其中所述凸體係為一銅柱，並該銅柱外部具有至少一溝槽。
5. 如申請專利範圍第1項所述之微均溫板結構改良，其中所述凸體係為一銅柱，並該銅柱外部具有一燒結粉末環體。
6. 如申請專利範圍第1項所述之微均溫板結構改良，其中所述凸體係為一銅柱，並該銅柱外部具有一燒結粉末環體，該燒結粉末環體具有至少一溝槽。
7. 如申請專利範圍第1項所述之微均溫板結構改良，其中所述凸體係為燒結粉末體。
8. 如申請專利範圍第1項所述之微均溫板結構改良，其中所述凸體係為粉末燒結體，並該燒結粉末體外部具有至少一溝槽。
9. 如申請專利範圍第1項所述之微均溫板結構改良，其中所述集流區及蒸發區具有複數流道，所述集流區位於該蒸發區外側。
10. 如申請專利範圍第1項所述之微均溫板結構改良，其中所述冷凝區更具有至少一第一冷凝部及至少一第二冷凝部，所述第一、二冷凝部由複數凸體所構成，並該第二冷凝部設於該第一冷凝部兩側，且該第二冷凝部之凸體高度向該第一冷凝部漸減。
11. 如申請專利範圍第1項所述之微均溫板結構改良，其中所述冷凝區更具有至少一第一冷凝部及至少一第二冷凝部，所述第一、二冷凝部由複數凸體所構成，並該第二冷凝部設於該第一冷凝部兩側，且該第二冷凝部之凸體高度向該第一冷凝部漸增。