超薄型均温板制作方法及其制成的超薄型均温板的制作方法
【专利摘要】本发明揭示一种超薄型均温板制作方法，其提供一第一板材、一第二板材、一黏合件、一填充管及一工作流体，其中该黏合件的表面设有一第一金属层，复对该第一板材进行加工而形成向内凹入的一第一流道，并将该第一板材、该黏合件及该第二板材依序叠合后，使该第一金属层熔化而将该第一板材、该黏合件及该第二板材黏合成一体结构，并于该一体结构内部形成一容置空间，最后再填充该工作流体于该容置空间内并予以封闭。本发明采用微结构设计的该第一流道，且以该黏合件黏接该第一板材及该第二板材，故能大幅缩减成品厚度，并能兼顾散热功效。
【专利说明】超薄型均温板制作方法及其制成的超薄型均温板
【技术领域】
[0001]本发明属于散热装置制造方法的【技术领域】，尤指一种结构创新且能有效缩减厚度的超薄型均温板制作方法及其制成的超薄型均温板。
【背景技术】
[0002]半导体产业的技术大幅提升，各种如:中央处理器(Central ProcessingUnit, CPU)、图形处理器(Graphics Processing Units, GPU)及高功率发光二极管芯片等电子组件的尺寸愈来愈小,但是,其使用时的发热量却愈来愈高、单位面积热流密度也愈来愈大，为了维持该复数个电子组件于许可温度的下运作，最常见的作法就是于该复数个电子组件上结合各种不同型式的散热器进行散热。
[0003]均温板是常见的一种散热器，其具有高热传导率、高热传能力、结构简单、重量轻且不消耗电力等优点，非常符合该复数个电子组件的散热需求，加上近年来电子产品有逐渐轻薄的趋势，故均温板的应用范围也更加地广泛、普及。请参阅图1，是传统均温板的结构示意图。如图中所示，该均温板I的结构主要包括一壳体11、一毛细组织12及一工作流体13,其中该壳体11包括一上板111及一下板112,该上板111及该下板112的周缘通过冲压而结合成一体，而该毛细组织12布设于壳体11 (意即该上板111及该下板112相对的表面)的内表面，并将该工作流体13填注于该壳体11内。使用时，该壳体11接触于该复数个电子组件发热处是蒸发区，未接触该复数个电子组件处均为冷凝区，位于蒸发区的该工作流体13吸收热量后而蒸发成为气态，于该冷凝区冷却并释放出潜热而回复成液态，通过该毛细组织12及重力导引该工作流体13回流至蒸发区。再。该均温板I为了提升散热效率及使用时的强度，也会在该上板111及该下板112之间设有复数个导热柱体113，不仅可增加该下板112的热传导效率，也能有效提升该壳体11的组装强度。
[0004]然而，该毛细结构12由金属粉末经高温烧结制程而凸设于该壳体11的内表面，由于形状复杂且高度不一，且必须留有该工作流体13流动时所需的空间，因此，该壳体11的该上板111及该下板112进行接合时，需使用较厚的板材以达到稳固固定的功效；再。该复数个散热柱体113也必须通过适当的方式而固定在该壳体11内。综上所述，因此，目前传统均温板I于成型后的厚度都超过2.8mm，相对地，其重量也会大幅提高，导致后续应用范围大受限制。
【发明内容】
[0005]有鉴于此，本发明的一目的，旨在提供一种超薄型均温板制作方法，用以生产厚度介于0.5mm?2.8mm的该超薄型均温板，以供用来与一发热组件相贴合而快速驱散其所产生的热量。
[0006]本发明的次一目的，旨在提供一种利用前述制造方法而制得的超薄型均温板，俾采用了薄型化的板材及表面具有黏合用金属层的黏合件结构，且该板材的内面设有向内凹入的流道结构，据而有效缩减其组装后的厚度，且能确保工作流体使用时的流动空间。[0007]本发明的再一目的，旨在提供一种超薄型均温板，进一步使用了表面具有黏合用金属层的复数个导热柱，据而提高其导热效果及组装强度。
[0008]本发明的又一目的，旨在提供一种超薄型均温板，于邻近该复数个导热柱及该复数个黏合件黏接处设有导流槽结构，以避免黏合时，呈熔融状态的该复数个金属层流入该流道内而影响散热效果，故能够有效提升组装时的合格率。
[0009]为实现上述目的，本发明采用的技术方案包括:
[0010]一种超薄型均温板制作方法，其特征在于:该超薄型均温板的厚度介于0.?
2.8皿，用来与一发热组件相贴合而快速驱散其所产生的热量，其包括:
[0011]提供一第一板材、一第二板材、一黏合件、一填充管及一工作流体，其中该黏合件的表面设有一第一金属层；
[0012]对该第一板材的一面进行加工而设有一第一流道，且该第一流道呈交错分布而凹设于该第一板材表面；
[0013]依序叠合该第一板材、该黏合件、该填充管及该第二板材；
[0014]熔化该第一金属层以将该第一板材、该黏合件、该填充管及该第二板材合成一体结构，并在该一体结构内部形成一容置空间 '及
[0015]填充该工作流体于该容置空间内，并将该容置空间加以封闭。
[0016]所述的超薄型均温板制作方法，其中:在“依序叠合该第一板材、该黏合件及该第二板材”的步骤之前，对该第二板材的一面进行加工而设有一第二流道，且该第二流道呈交错分布，该第一流道及该第二流道呈相对设置。
[0017]所述的超薄型均温板制作方法，其中:在“依序叠合该第一板材、该黏合件及该第二板材”的步骤之前，还提供复数个导热柱，且该导热柱的外表面设有一第二金属层，并将该复数个导热柱设于该第一板材及该第二板材之间。
[0018]所述的超薄型均温板制作方法，其中:在“填充该工作流体于该容置空间内，并将该容置空间加以封闭”的过程中，同步进行抽真空。
[0019]为实现上述目的，本发明采用的技术方案还包括:
[0020]一种应用所述的超薄型均温板制作方法而制成的超薄型均温板，其特征在于，其包括:
[0021]一第一板材，其一面布设有一第一流道，另一面与该发热组件相贴合，该第一流道呈交错分布；
[0022]一第二板材，设于该第一板材具有该第一流道的一侧；
[0023]—黏合件,设于该第一板材与该第二板材之间，该黏合件对应该第一板材及该第二板材而形成的框围状结构体，该黏合件的表面设有一第一金属层，使该第一金属层熔融后而分别黏合于该第一板材及该第二板材上，使该第一板材、该第二板材及该黏合件的内部形成有一容置空间；
[0024]一填充管，设于该第一板材及该第二板材之间，且该填充管与该容置空间相连通；及
[0025]一工作流体，经该填充管而填充设于该容置空间内，该填充管于填充完毕后即封闭外开口，使该工作流体能够在该第一流道进行流动。
[0026]所述的超薄型均温板，其中:该第一金属层以电镀、涂布或化学方式设于该黏合件的表面。
[0027]所述的超薄型均温板，其中:该第一金属层选自镍、锡或铜其中之一。
[0028]所述的超薄型均温板，其中:还具有一第二流道，其布设于该第二板材的一面，使该第一流道与该第二流道相对。
[0029]所述的超薄型均温板，其中:还具有复数个导热柱，该复数个导热柱的表面设有一第二金属层，且该复数个导热柱的二端分别连接于该第一板材及该第二板材的内表面。
[0030]所述的超薄型均温板，其中:该第一流道及该第二流道对应该黏合件及该复数个导热柱分别设有复数个第一导流槽及复数个第二导流槽，该复数个第一导流槽及复数个第二导流槽填置呈熔融状态的该第一金属层及该第二金属层。
[0031]与现有技术相比较，本发明具有的有益效果是:本发明采用微结构设计的该第一流道，且以该黏合件黏接该第一板材及该第二板材，故能大幅缩减成品厚度，并能兼顾散热功效。
【专利附图】
【附图说明】
[0032]图1是传统均温板的结构示意图；
[0033]图2是本发明较佳实施例的步骤流程图；
[0034]图3是对应步骤31的状态示意图；
[0035]图4是对应步骤52的状态示意图；
[0036]图5是对应步骤33的状态示意图；
[0037]图6是对应步骤34的状态示意图；
[0038]图7是对应步骤35的状态示意图；
[0039]图8是对应步骤36的状态示意图；
[0040]图9是对应步骤37及37-1的状态示意图；
[0041]图10是本发明较佳实施例组装后的剖视图。
[0042]附图标记说明:1-均温板；11-壳体；111-上板；112-下板；113-导热柱体；12-毛细组织；13-工作流体；31?37-1-步骤；2-超薄型均温板；21-第一板材；211-第一流道；2111-射线；2112-侧线；2113-第一导流槽；22-第二板材-；221-第二流道；2211-第二导流槽；23-黏合件；231-第一金属层；24-填充管；25-工作流体；26-导热柱；261-第二金属层；3-发热组件。
【具体实施方式】
[0043]为使贵审查委员能清楚了解本发明的内容，仅以下列说明搭配图式，敬请参阅。
[0044]请参阅图2、图3?图9及图10，是本发明较佳实施例的步骤流程图及对应各步骤的状态示意图，以及其组装后的剖视图。如图中所示，本发明依据超薄型均温板制作方法的操作步骤而制得一超薄型均温板2，其操作步骤如下:
[0045]51:提供一第一板材21、一第二板材22、一黏合件23、一填充管24及一工作流体25，其中该黏合件23的表面设有一第一金属层231。应注意的是,该第一金属层231以电镀、涂布或化学方式设于该黏合件23的表面，且该第一金属层231的材质选自镍、锡或铜其中之一。[0046]S2:对该第一板材21的一面进行蚀刻而设有一第一流道211，且该第一流道211呈交错分布。其中该第一流道211的形状设计以热量最集中处向外放射状发散有复数条射线2111，且该二相邻的射线2111间并连接设有复数条侧线2112，使该第一流道211呈相互流通的态样，但其形状并不受限于此。
[0047]S3:对该第二板材22的一面进行蚀刻而设有一第二流道221，且该第二流道221呈交错分布，该第一流道211及该第二流道221呈相对设置。其中该第二流道221的形状设计与该第一流道211相同，故于此不再多加赘述。应注意的是，本发明的较佳实施例的该第一流道211及该第二流道221采用物理蚀刻或化学蚀刻等方式而制成，也可以其它机械加工如:雷射雕刻等方式而制成，故应不以此为限。
[0048]S4:提供复数个导热柱26,且该导热柱26的表面设有一第二金属层261。其中的该第二金属层261与该第一金属层231 —样，以电镀、涂布或化学方式设于该复数个导热柱26的表面，且其材质同样选自镍、锡或铜其中之一者。
[0049]S5:依序叠合该第一板材21、该黏合件23、该填充管24及该第二板材22，并将该复数个导热柱26设于该第一板材及该第二板材之间。其中，将该第一板材21具有该第一流道211的一面朝上，依序叠合该黏合件23、该填充管24及该复数个导热柱26，最后再将该第二板材22盖合于最上方，使该黏合件23、该填充管24及该复数个导热柱26被夹设于该第一板材21及该第二板材22之间。
[0050]S6:熔化该第一金属层231及该第二金属层261,以将该第一板材21、该黏合件23、该填充管24、该复数个导热柱26及该第二板材22合成一体结构,并于该一体结构内部形成一容置空间。由于该第一金属层231及该第二金属层261的熔点低于该第一板材21、该黏合件23及该第二板材22，经过加温或是施加高能量之后，可使该第一金属层231及该第二金属层261熔化并呈现熔融状态，以供填充于该第一板材21、该第二板材22、该黏合件23及该复数个导热柱26等的缝隙间，待回复常温后随即能够发挥固定的效果，而达到黏合的功效。应注意的是，为了避免该复数个第一金属层231及该第二金属层261于熔融状态时，流入该第一流道211及该第二流道221内而造成堵塞,故于该第一流道211及该第二流道221内对应该导热柱的位置，分别设有复数个第一导流槽2113及复数个第二导流槽2211，以填置呈熔融状态的该第一金属层231及该第二金属层261。
[0051]S7:填充该工作流体25于该容置空间内，并将该容置空间加以封闭。通过该填充管24以将该工作流体25注入该容置空间内，最后再将该填充管24的管口予以封闭。
[0052]S7-1:同步进行抽真空。于填充该工作流体25的同时，通过该填充管24而将该容置空间抽真空，使该工作流体25的沸点得以降低，而能进一步提升散热效率。
[0053]如图10所示，本发明的超薄型均温板2包括该第一板材21、该第二板材22、该黏合件23、该填充管24、该工作流体25及该复数个导热柱26，经过上述制作方法的步骤后而完成。
[0054]其中该第一板材21米用铜金属而制成,该第一板材21的一面布设有一第一流道211，另一面与该发热组件3相贴合，该第一流道211呈交错分布。
[0055]该第二板材22同样以铜金属而制成,该第二板材22相对设于该第一板材21具有该第一流道211的一侧。
[0056]该黏合件23设于该第一板材21与该第二板材22之间，该黏合件23对应该第一板材21及该第二板材22的外轮廓而形成的框围状结构体，且该黏合件23的表面设有一第一金属层231 (此时该第一金属层231的材质不为铜),该第一金属层231经过加热后形成熔融状态，以供分别黏合于该第一板材21及该第二板材22的一面上,使该第一板材21、该第二板材22及该黏合件23的内部形成有一容置空间(图中未标号
[0057]该填充管24连同该黏合件23 —并设于该第一板材21及该第二板材22之间，且受到该黏合件23的固定效果而一并固定于其间；该填充管24并与该容置空间相连通。
[0058]该工作流体25通过填充管24而填充设于该容置空间内，该填充管24于填充完毕后即封闭外开口，使该工作流体25可于该容置空间及该第一流道211进行流动。
[0059]该复数个导热柱26以导热系数良好的金属材质而制成的圆柱体，其形状并不受限于圆柱状形体，也可为其它形状的柱状体或管体等，该复数个导热柱26设于该容置空间内，且该复数个导热柱26的表面设有一第二金属层261，其熔融后而能将其二端分别黏合于该第一板材21及该第二板材22的内表面。
[0060]以上说明对本发明而言只是说明性的，而非限制性的，本领域普通技术人员理解，在不脱离权利要求所限定的精神和范围的情况下，可作出许多修改、变化或等效，但都将落入本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种超薄型均温板制作方法，其特征在于:该超薄型均温板的厚度介于0.5！^~2.8皿，用来与一发热组件相贴合而快速驱散其所产生的热量，其包括: 提供一第一板材、一第二板材、一黏合件、一填充管及一工作流体，其中该黏合件的表面设有一第一金属层； 对该第一板材的一面进行加工而设有一第一流道，且该第一流道呈交错分布而凹设于该第一板材表面； 依序叠合该第一板材、该黏合件、该填充管及该第二板材； 熔化该第一金属层以将该第一板材、该黏合件、该填充管及该第二板材合成一体结构，并在该一体结构内部形成一容置空间；及 填充该工作流体于该容置空间内，并将该容置空间加以封闭。
2.根据权利要求1所述的超薄型均温板制作方法，其特征在于:在“依序叠合该第一板材、该黏合件及该第二板材”的步骤之前，对该第二板材的一面进行加工而设有一第二流道，且该第二流道呈交错分布，该第一流道及该第二流道呈相对设置。
3.根据权利要求1所述的超薄型均温板制作方法，其特征在于:在“依序叠合该第一板材、该黏合件及该第二板材”的步骤之前，还提供复数个导热柱，且该导热柱的外表面设有一第二金属层，并将该复数个导热柱设于该第一板材及该第二板材之间。
4.根据权利要求1所述的超薄型均温板制作方法，其特征在于:在“填充该工作流体于该容置空间内，并将该容置空间加以封闭”的过程中，同步进行抽真空。
5.一种应用如权利要求1所述的超薄型均温板制作方法而制成的超薄型均温板，其特征在于，其包括: 一第一板材，其一面布设有一第一流道，另一面与该发热组件相贴合，该第一流道呈交错分布； 一第二板材，设于该第一板材具有该第一流道的一侧； 一黏合件，设于该第一板材与该第二板材之间，该黏合件对应该第一板材及该第二板材而形成的框围状结构体，该黏合件的表面设有一第一金属层，使该第一金属层熔融后而分别黏合于该第一板材及该第二板材上，使该第一板材、该第二板材及该黏合件的内部形成有一容置空间； 一填充管，设于该第一板材及该第二板材之间，且该填充管与该容置空间相连通；及 一工作流体，经该填充管而填充设于该容置空间内，该填充管于填充完毕后即封闭外开口，使该工作流体能够在该第一流道进行流动。
6.根据权利要求5所述的超薄型均温板，其特征在于:该第一金属层以电镀、涂布或化学方式设于该黏合件的表面。
7.根据权利要求5或6所述的超薄型均温板，其特征在于:该第一金属层选自镍、锡或铜其中之一。
8.根据权利要求5所述的超薄型均温板，其特征在于:还具有一第二流道，其布设于该第二板材的一面，使该第一流道与该第二流道相对。
9.根据权利要求5或8所述的超薄型均温板，其特征在于:还具有复数个导热柱，该复数个导热柱的表面设有一第二金属层，且该复数个导热柱的二端分别连接于该第一板材及该第二板材的内表面。
10.根据权利要求9所述的超薄型均温板，其特征在于:该第一流道及该第二流道对应该黏合件及该复数个导热柱分别设有复数个第一导流槽及复数个第二导流槽，该复数个第一导流槽及复数个第二导流槽填置呈熔融状态的该第一金属层及该第二金属层。
【文档编号】H01L23/367GK103839837SQ201210491308
【公开日】2014年6月4日 申请日期:2012年11月27日 优先权日:2012年11月27日
【发明者】吴安智, 范牧树, 蒋政栓 申请人:泽鸿(广州)电子科技有限公司