散热导管及其制造方法

文档序号:9808038阅读:666来源:国知局
散热导管及其制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种热管,特别是涉及一种散热导管及其制造方法。
【背景技术】
[0002]热管为一种传热的媒介,主要是利用液体、气体间的相变化循环来达到传递热的目的。目前已广泛运用于电子组件的散热,但是以处理器为例,由于其效能逐年增加且尺寸缩小,导致运作过程中所产生的热能快速上升,因此,热管需经弯折及压扁等制程的塑形以符合散热模块的设计。
[0003]参阅图1,扁平热管的制造方法主要是先将一铜管体11矫直及剪切,经清洗后,再施予一端缩管处理,使得铜管体11 一端呈开放状,另一端则呈封闭状。接着将一芯棒2放入该铜管体11中,再以震动方式于该铜管体11中充填铜粉12后,进行高温烧结而使铜粉12于该铜管体11内形成一毛细结构13、拔出芯棒2、于该铜管体11中注水14及抽真空(或是先抽真空再注水14)、对该铜管体11的开放端施予焊接封口,再进行折弯压扁而成型出扁平热管I,最后进行检验及包装。
[0004]由于芯棒2是利用不锈钢或陶瓷所制成,作为铜粉12烧结时的支撑,为了使芯棒2于烧结作业后能便于抽出,芯棒2在使用前需在表面涂覆一层氮化硼或石墨粉,并经过低温烘烤以提高氮化硼或石墨粉与芯棒2的黏结强度,或是采用氮化法使不锈钢制的芯棒2表面生成一层氮化铬,防止烧结时,芯棒2中的元素与铜粉12间发生扩散而黏结。然而芯棒2于预处理时所涂覆的材料或产生的硬化层,会在芯棒2抽出后,仍有部分残留在铜管体11中,这些残留物在扁平热管I运作时,将会堵塞毛细结构13,或在铜管体11内生成未溶解气体,影响扁平热管I的散热效能,严重者甚至会造成扁平热管I废弃。
[0005]另外,在震动填粉作业时,因为铜管体11的加料口受到芯棒2的阻碍,提高铜粉12入料时的困难度,铜管体11的管径愈小,填粉的困难度愈高,造成填粉的不均匀或不良的机率增加。此外,如芯棒2发生歪斜或震动时间不足或铜粉12粒度的偏析都将造成不良的毛细结构13,如此,也会影响扁平热管I的散热效能,甚至也会造成扁平热管I废弃。
[0006]另有一些特殊扁平热管I的设计只在特定位置烧结铜粉12,目前只能利用芯棒2形状的特殊设计,引导铜粉12进入默认烧结位置,但因芯棒2导引的方法无法检验及确认铜粉12流入的位置,以致失败率偏高。
[0007]再者,折弯压扁是扁平热管I的最后定型作业,然而因圆直管经过折弯压扁定型至特定规格时,极易造成铜管体11外表面形成皱褶111或损伤112,且该铜管体11内部的毛细结构13也会受到极大的破坏,压扁率愈大及弯折角度愈大,毛细结构13受到的破坏也愈大,扁平热管I的传热效能也衰减的愈大。因此,为了顾及折弯压扁对于扁平热管I内部毛细结构13的破坏,扁平热管I弯折的圆角度及压扁率都有一定的限制,无法产生直接弯曲或压扁率极大的扁平热管1,扁平热管I的形状设计因而受到限制。在扁平热管I的制造过程中,折弯压扁作业所产生的不良废弃品极高,对生产成本有极大的影响。

【发明内容】

[0008]本发明的目的在于提供一种工序简化,且大幅降低设备成本及制造成本,提高生产良率,并能使散热导管的形状设计不受限制的散热导管制造方法。
[0009]本发明散热导管制造方法,包含下列步骤:
[0010](a)冲压二块金属片而分别成型出二个轮廓外型相对应的半壳体,至少一个半壳体具有一个凹槽;
[0011](b)将金属粉末铺设于该凹槽内;
[0012](c)对已铺设有金属粉末的该半壳体施予高温烧结作业,再使所述半壳体焊接组合形成一个管体初胚,该管体初胚具有一个封闭端及一个开放端,该管体初胚内部形成有一个由所述半壳体的所述凹槽共同界定而成的容置空间,以及一个由所铺设的金属粉末经高温烧结而成的毛细结构层;
[0013](d)将工作流体由该管体初胚的该开放端注入该管体初胚的该容置空间中,且予以抽真空;以及
[0014](e)对该管体初胚的该开放端予以焊接封口,即完成该散热导管的制造。
[0015]本发明散热导管制造方法,还包含一步骤(f),在步骤(f)中,是对步骤(a)所成型的所述半壳体实施清洗作业;在步骤(b)中,是待所述半壳体干燥后,将金属粉末铺设于该凹槽内。
[0016]本发明散热导管制造方法,在步骤(a)中,所述半壳体皆具有一凹槽;在步骤(b)中,是在所述半壳体的所述凹槽内均铺设金属粉末;另在步骤(C)中,是对已铺设有金属粉末的所述半壳体进行高温烧结作业。
[0017]本发明散热导管制造方法,在步骤(d)中,是先将工作流体注入该管体初胚的该容置空间后,再进行抽真空;另外,工作流体为水。
[0018]本发明散热导管制造方法,在步骤(d)中,是先进行抽真空后再将工作流体注入该管体初胚的该容置空间中;另外,工作流体为水。
[0019]本发明散热导管制造方法,在步骤(a)中,所述金属片为铜片,在步骤(b)中,所述金属粉末为铜粉。
[0020]本发明散热导管制造方法,还包含有一步骤(g),以及一步骤(h),在该步骤(g)中,是对该散热导管进行质量检验作业,而在该步骤(h)中,是对通过质量检验作业的该散热导管进行包装处理。
[0021]本发明散热导管,包含一个本体,及一工作流体。该本体包括二个由金属材所制成且轮廓外型相对应并能彼此相接合的半壳体、一条形成于所述壳体接合处的连接缝线、一个由所述半壳体共同界定而成且呈真空封闭状态的容置空间,以及一个形成在至少一个半壳体内壁面且位于该容置空间内的毛细结构层,该毛细结构层是由金属粉末经高温烧结而形成。该工作流体是充填于该本体的该容置空间中。
[0022]本发明散热导管,至少一个半壳体具有一个凹槽。
[0023]本发明散热导管,工作流体为水、所述金属材为铜片,金属粉末为铜粉。
[0024]本发明的有益效果在于:方法的工序简化,不但能大幅降低设备成本及制造成本,提高生产良率及散热效能,并能使散热导管的形状设计不受限制,且所制成的散热导管的传热效率极佳。
【附图说明】
[0025]图1是一示意图,说明现有的一种扁平热管的制造过程;
[0026]图2是一示意图,说明本发明散热导管制造方法一实施例中的二铜片及二半壳体;
[0027]图3是一示意图,说明该实施例中的其中一半壳体的凹槽内铺设有铜粉;
[0028]图4是一剖视示意图,说明该实施例的一管体初胚;
[0029]图5是一剖视示意图,说明该实施例所制成的一散热导管;以及
[0030]图6是一立体示意图,说明本发明散热导管一实施例。
【具体实施方式】
[0031]本发明散热导管制造方法的一实施例包含下列步骤:
[0032]首先参阅图2,在步骤(a)中,依据所欲成型的一散热导管7(见于图5)的最终形状设计,冲压二金属片3而分别成型出二个轮廓外型相对应的半壳体4。每一半壳体4皆具有一断面呈U形状的凹槽41。特别说明的是,在本实施例中所使用的金属片3为无氧铜片。
[0033]接着,参阅图3,在步骤(b)中,将金属粉末5铺设于其中一半壳体4的凹槽41内。特别说明的是,在本实施例中,金属粉末5是采用铜粉,且金属粉末5也可依设计的需要而铺设于二半壳体4的凹槽41内或是任一半壳体4的凹槽41局部位置处。另外,本步骤以铺粉取代传统的填粉作业,所述半壳体4内不需要采用芯棒支撑,可以依据后续所欲成型的毛细结构层(容后详述)的厚度,将金属粉末5平铺于半壳体4的凹槽41内,铺粉的均匀及散布状况都可以经由目视检查,因此能避免如图1所示现有的铜管体11采震动填粉因无法检查铜粉12的均匀度及散布状况而容易导致毛细结构13不良的情形。此外,因本步骤不需要使用芯棒支撑,所以不会发生芯棒抽离时所造成的拔棒不良、脱模剂残留、芯棒废肩(其成分为铁、铬、镍、硅)剥离等情形。
[0034]参阅图3、4,在步骤(C)中,将已铺设有金属粉末5的该半壳体4送入一烧结炉(图未示)中进行高温烧结作业,再使所述半壳体4对合后,施予焊接作业以组合形成一管体初胚8,该管体初胚8具有一封闭端81及一开放端82,该管体初胚8内部形成有一由所述半壳体4的所述凹槽41共同界定而成的容置空间83,以及一由所铺设的金属粉末5经高温烧结而成的毛细结构层84。
[0035]参阅图3、4,特别说明的是,设若在步骤(b)中,是在二半壳体4的凹槽41内铺设金属粉末5,则在步骤(c)中,是将所述半壳体4 一起送入该烧结炉中进行高温烧结作业。另外,由于在高温烧结的过程中,金属粉末5需要完全还原后才会发生烧结扩散的反应,而本方法在步骤(c)中,因铺设于半壳体4的凹槽41内的金属粉末5是以开放式
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