均温板的制作方法

文档序号:15819401发布日期:2018-11-02 22:57阅读:285来源:国知局

本实用新型是关于散热装置,特别是关于一种均温板。



背景技术:

均温板(Vapor chamber)是一种散热装置,其工作原理与热管相近,差异在于热管的导热为一维方向上线的传递,均温板则为二维方向上面的传递。均温板在结构上,主要是由上板体、下板体以及腔室所组成,当下板体与热源例如发热的电子元件接触后,腔室内的工作介质便会由液态转换为气态并往上板体方向传递,最后藉由均温板上除了接触热源以外的区域或均温板外侧的散热装置例如鳍片而将热能传递出去,此时,工作介质会转换回液态而回到下板体,重新下一次的循环。其中,腔室内的工作环境的纯净与否是影响均温板的整体散热效能的关键因素。

在均温板的制造过程中,上板体与下板体是藉由硬焊等工艺而相结合,就硬焊而言,上板体的外缘与下板体的外缘之间先涂布焊料,再置于高温环境中(如硬焊炉)使焊料融化以进行上板体与下板体之间的封边。一般来说,上板体以及下板体是由散热系数较佳的金属材料所制成,如铜或铜合金,对于金属之间的硬焊,需排除腔室中因焊料受热而生成的挥发气体,并排除置于高温环境前就已存在于腔室中的氧气,以避免氧化物的形成,还需将遮护气体(如氢气、氮气、氢气与氮气的混合气体或氢元素与氮元素所形成的气体)注入腔室中以还原已存在或已生成的氧化物。

补充说明的是,现有的均温板还包括一注液孔,其用以于上板体与下板体相结合后供工作介质填充至腔室内,并待工作介质填充完毕后再进行注液孔的封闭,因此,在前述所提上板体与下板体经硬焊而相结合的过程中,腔室内的氧气以及腔室中因焊料受热而生成的挥发气体可经由注液孔而排出,且外界的遮护气体亦可经由注液孔而进入腔室。

然而,由于均温板的结构上仅具有单一出入孔(即注液孔),气体皆仅能从该单一出入孔进出腔室,因此于上板体与下板体经硬焊而相结合的过程中会有气体循环不流畅的情形,导致腔室内的氧气以及腔室中因焊料受热而生成的挥发气体仍高比例地残留在腔室内,造成腔室内的工作环境的氧化与污染,同时能够注入腔室中的遮护气体亦相当有限,如此将大幅影响均温板的整体散热效能。

根据以上的说明可知,现有均温板的结构具有改善的空间。



技术实现要素:

本实用新型要解决的技术问题在于,针对现有技术存在的上述不足,提供一种避免腔室内的氧化与污染并保证足量的外界气体可注入腔室中的均温板。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是提供一种均温板,包括上板体、下板体、注液孔以及通孔,该下板体与该上板体共同形成一腔室;该注液孔形成于该上板体或形成于该下板体,或者,该注液孔的一部分形成于该上板体,而该注液孔的另一部分形成于该下板体;其中,该注液孔是供一工作介质被填充至该腔室内,并于该工作介质被填充至该腔室之后被封闭;该通孔形成于该上板体或形成于该下板体,或者,该通孔的一部分形成于该上板体,而该通孔的另一部分形成于该下板体;其中,该通孔用以于该上板体与该下板体被封合的过程中供该腔室外的一外界气体进入该腔室内或供该腔室内的一内部气体离开该腔室,且该通孔于该上板体与该下板体被封合之后被封闭。

较佳地,该通孔是于该上板体与该下板体被封合之后供一焊料置入该通孔而封闭。

较佳地,该通孔是于该上板体与该下板体被封合之后经无料焊接而封闭。

较佳地,该通孔的一第一端口大于该通孔的一第二端口,且该第二端口位于该第一端口与该腔室之间。

较佳地,该通孔为阶梯状外形。

较佳地,该通孔的至少一侧壁为斜角外形。

较佳地,该通孔的一第一端口相同于该通孔的一第二端口,且该通孔的该第一端口小于该注液孔的一端口。

较佳地,该外界气体为遮护气体。

较佳地,该内部气体为氧气或挥发气体。

较佳地,该均温板具有多个转角,且该通孔位于该多个转角中的一转角或该转角的邻近处。

较佳地,该注液孔以及该通孔分别位于该均温板的一第一位置以及一第二位置,且该第一位置与该均温板的一第三位置的间距大于该第一位置与该均温板的其它位置的间距,而该第一位置与该第二位置的间距至少大于该第一位置与该第三位置的间距的百分之七十五;或者,该注液孔以及该通孔分别位于该均温板的一第一位置以及一第二位置,且该第二位置与该均温板的一第四位置的间距大于该第二位置与该均温板的其它位置的间距,而该第二位置与该第一位置的间距至少大于该第二位置与该第四位置的间距的百分之七十五。

较佳地,该均温板于一第一轴向上具有一第一轴向最大距离,而该均温板于一第二轴向上具有一第二轴向最大距离;其中,该第一轴向垂直于该第二轴向,且该第一轴向最大距离大于该第二轴向最大距离,而该注液孔与该通孔之间于该第一轴向的距离至少大于该第一轴向最大距离的百分之七十五。

较佳地,该均温板还包括毛细结构。

较佳地,该毛细结构是由金属粉末、编织网或纤维束烧结而成。

较佳地,该均温板还包括多个支撑部,且该多个支撑部设置于该上板体与该下板体之间。

较佳地,每一该支撑部是由金属材料所制成。

本实用新型均温板设有注液孔与通孔,因此于均温板的上板体与下板体被封合的过程中,外界气体(如遮护气体)可从注液孔与通孔中的一者进入均温板的腔室,以还原腔室中已存在或已生成的氧化物,而内部气体(如挥发气体或氧气)可从注液孔与通孔中的另一者离开腔室。由于气体流通性的增加,腔室内所残留的内部气体(如挥发气体或氧气)可大幅减少,从而避免腔室内的氧化与污染,并保证足量的外界气体(如遮护气体)可注入腔室中,由此亦能确保均温板的整体散热效能。

附图说明

图1为本实用新型均温板于一第一较佳实施例的外观结构示意图。

图2为图1所示均温板的部分结构示意图。

图3为图1所示均温板的部分结构的俯视概念示意图。

图4为本实用新型均温板于一第二较佳实施例的部分结构的概念示意图。

图5为本实用新型均温板于一第三较佳实施例的部分结构的概念示意图。

具体实施方式

为方便说明,本实用新型图式中均温板的各结构、组织或部件不依其应用时的比例,而依据说明需要进行不等比例的放大,但并非用以限制本实用新型均温板的实施。

请参阅图1~图3,图1为本实用新型均温板于一第一较佳实施例的外观结构示意图,图2为图1所示均温板的部分结构示意图,图3为图1所示均温板的部分结构的俯视概念示意图。为了清楚示意,图2与图3中并未绘出上板体等元件。均温板1包括上板体121以及下板体122,两者共同形成一腔室13,且均温板1的上板体121与下板体122的封合可藉由硬焊或是常见的金属封边制程来完成;其中,均温板1上形成有通孔14与注液孔15,通孔14的作用将于稍后详述,而注液孔15的作用则是让工作介质11可填充至腔室13内,且填充至腔室13内的工作介质11用以于腔室13内进行两相变化,因此均温板1可提供散热效果,此外,腔室13内还设置有毛细结构16。而有关于均温板1的散热原理与过程为本技术领域普通技术人员所知悉,故在此即不再予以赘述。

于本较佳实施例中,上板体121以及下板体122是由散热系数较佳的金属材料所制成,如铜或铜合金,且注液孔15以及通孔14皆形成于下板体122,而注液管17经由注液孔15而可伸入腔室13,且注液管17上远离均温板1的一端作为注液口,因此工作介质11可从注液口进入注液管17并进而填充至腔室13内,而注液口会于工作介质11填充完成后被封闭,此也意味着注液孔15被封闭。

再者,于本较佳实施例中,毛细结构16形成于下板体122的内底面上,其可由粉末、编织网或纤维束烧结而成。此外,均温板1还包括多个支撑部18,而该些支撑部18设置于上板体121与下板体122之间,其立设于毛细结构16上并向上板体121延伸,用以防止均温板1于常温或高温状态下变形。较佳地,但不以此为限,每一支撑部18为金属材料所制成的粉柱或实心柱。

于均温板1的制造过程中,上板体121的外缘与下板体122的外缘之间先涂布焊料(图未示),再置于高温环境中(如硬焊炉)使焊料融化以进行上板体121与下板体122之间的封边。为了避免腔室13内受到污染而影响均温板1的整体散热效能,均温板1所在的高温环境中会将外界气体191注入腔室13中,藉以排出腔室13内的内部气体192,例如,将遮护气体(外界气体191的一种实施态样)注入腔室13中而排除因焊料受热而生成的挥发气体(内部气体192的一种实施态样)以及置于高温环境前就已存在于腔室13中的氧气(内部气体192的另一种实施态样),同时注入腔室13中的遮护气体还能还原腔室13中已存在或已生成的氧化物。较佳地,但不以此为限,遮护气体可采用氢气、氮气、氢气与氮气的混合气体(如92%的氮气与8%氢气的混合气体)、或氢元素与氮元素所形成的气体(如NH3)。

特别说明的是,于上板体121与下板体122被封合的过程中,注液孔15与通孔14皆尚未被封闭,因此形成了让气体容易进出腔室13的流通环境,亦即,外界气体191(如遮护气体)可从注液孔15与通孔14中的一者进入腔室13,而内部气体192(如挥发气体或氧气)可从注液孔15与通孔14中的另一者离开腔室13,如此一来,腔室13内所残留的内部气体192(如挥发气体或氧气)可大幅减少,从而避免腔室13内的工作环境的氧化与污染,并保证足量的外界气体191(如遮护气体)可注入腔室13中。

再者,为了增加腔室13的气体流通性,本实用新型亦针对注液孔15与通孔14的位置特别探讨。于本较佳实施例中,均温板1具有多个转角C1~C4,且注液孔15位于该多个转角中的第一转角C1或第一转角C1的邻近处,而通孔14位于该多个转角中的第二转角C2或第二转角C2的邻近处。较佳地,第一转角C1以及第二转角C2分布在均温板1的对角线上。

又,于本较佳实施例中,注液孔15以及通孔14分别位于均温板1的第一位置P1以及均温板1的第二位置P2,且均温板1的第一位置P1与均温板1的第三位置P3的间距大于均温板1的第一位置P1与均温板1的其它任一位置的间距,而均温板1的第一位置P1与均温板1的第二位置P2的间距至少大于均温板1的第一位置P1与均温板1的第三位置P3的间距的百分之七十五。

于本较佳实施例中,均温板1的第二位置P2与均温板1的第四位置P4的间距大于均温板1的第二位置P2与均温板1的其它任一位置的间距,而均温板1的第二位置P2与均温板1的第一位置P1的间距至少大于均温板1的第二位置P2与均温板1的第四位置P4的间距的百分之七十五。

于本较佳实施例中,均温板1于第一轴向X上具有一第一轴向最大距离L1,而均温板1于第二轴向Y上具有一第二轴向最大距离L2;其中,第一轴向X垂直于第二轴向Y,且第一轴向最大距离L1大于第二轴向最大距离L2,而注液孔15与通孔14之间于第一轴向X的距离L3至少大于第一轴向最大距离L1的百分之七十五。

此外,注液孔15以及通孔14的封闭皆是在上板体121与下板体122被封合后才进行。于本较佳实施例中,通孔14是于上板体121与下板体122被封合后供一焊料12置入通孔14而封闭,但不以此为限,通孔14亦可于上板体121与下板体122被封合后经无料焊接而封闭。

再者,为了让通孔14于有料焊接时更容易被封闭,本实用新型亦针对通孔14的形态特别探讨。于本较佳实施例中,通孔14的第一端口141约略相同于通孔14的第二端口142,但通孔14的第一端口以及第二端口皆小于注液孔15的端口151。除了上述通孔14的形态外,本实用新型还提供下列数种通孔14的实施态样。

请参阅图4,其为本实用新型均温板于一第二较佳实施例的部分结构的概念示意图。为了清楚示意,图4中并未绘出上板体121等元件。本较佳实施例的均温板1’大致类似于本实用新型第一较佳实施例中所述者,在此即不再予以赘述。而本较佳实施例与前述第一较佳实施例的不同之处在于,通孔14’的第一端口141’大于通孔14’的第二端口142’,其中,通孔14’的第二端口142’位于通孔14’的第一端口141’与腔室13之间,且通孔14’的侧壁为斜角外形。

请参阅图5,其为本实用新型均温板于一第三较佳实施例的部分结构的概念示意图。为了清楚示意,图5中并未绘出上板体121等元件。本较佳实施例的均温板1”大致类似于本实用新型第一较佳实施例中所述者,在此即不再予以赘述。而本较佳实施例与前述第一较佳实施例的不同之处在于,通孔14”为阶梯状外形。

当然,上述皆仅为实施例,均温板的外观形态、均温板的注液孔与通孔的形成处、均温板的通孔的数量与形态、均温板的毛细结构的材质及其形成方式与形成位置、均温板的支撑柱的材质、均温板的上板体与下板体的结合方式皆不以上述或图式为限,本技术领域普通技术人员皆可依据实际应用需求而进行任何均等的变更设计。

举例来说,虽然上述均温板皆仅具有一个通孔,但为了增加腔室内外气体的流通性,可变更设计均温板包括多个通孔。再举例来说,虽然上述均温板是以板状的上板体与具有凹陷空间的下板体作为范例,但可变更设计为,均温板的上板体与下板体为对称的结构,且两者都具有内凹的内部空间。又举例来说,虽然上述均温板的通孔及注液孔皆形成于下板体,但可变更设计为,通孔或注液孔形成于上板体,抑或是变更设计为,通孔的一部分形成于上板体,而另一部分形成于下板体,抑或是变更设计为,注液孔的一部分形成于上板体,而另一部分形成于下板体。

上述实施例仅为例示性说明本实用新型的原理及其功效,以及阐释本实用新型的技术特征,而非用于限制本实用新型的保护范畴。任何本技术领域普通技术人员在不违背本实用新型的技术原理及精神的情况下,可轻易完成的改变或均等性的安排均属于本实用新型所主张的范围。因此,本实用新型的权利保护范围应如其权利要求范围所列。

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