专利名称：热超导块、片、盖体的制造方法
技术领域：
本发明是提供一种热超导块、片、盖体的制造方法，特别是一种将热传导超导管与金属材料结合为一体的方法，使其可以利用抗压力较低的金属管做为热传导超导管的外壳以降低制造成本，而且制造过程的良率较高。
背景技术：
目前产业界针对电脑中央处理器(CPU)或高热源产品所采用的散热装置，大多是利用具有高传热效率的铝材质散热片(例如台湾公告第459469号专利案所制造的散热体)的基座接触于热源，以将热量吸收并传递到散热片的鳍片上，再利用风扇吹出冷空气将散热片上的热量排除。
由于现今高效率的CPU所产生的高热已非一般传统的铝材质散热片所能快速传导、排除，因而利用导热效率较铝金属约高出一倍的铜金属来传导CPU的热量乃是另一种选择；然而，铝金属的密度约2.7g/cm3，而铜金属的密度为8.93g/cm3(相同体积的铜金属重量约为铝金属的三倍)，因此，若完全采用铜金属制造成散热片，则会因为铜的重量过重无法通过落地实验，或是装在主机板上过久后造成主机板变形。目前市面上所谓具有铜底的铝材质散热片，乃是以锻压或焊接的技术将预先成型好的铜板嵌固于铝材质散热片的基座底面；台湾专利公告第459469号也属于将铜板嵌固于铝材质散热片的设计。
虽然将小厚度的铜板嵌植于铝材质的散热片具有在较轻的重量条件下提升导热性能的效果，但如果能将具有更高导热性质的物体结合在铝材质之类的散热片，或是直接将具有高导热性质的材料制成机器或机具的外壳，则更能使散热性能获得进一步的提升。本案发明人先前所申请的91106780号、91110345、91106084号申请案均在于解决前述传统散热结构所存在的缺失。
该些前申请案都有一个共同的特色，即在于利用热传导超导管结合金属块或片、盖体，所不同者仅在于将热传导超导管与金属块片、盖体的结合方式。但无论是以何种方式将热传导超导管与金属块、片、盖体结合，该些先前申请案所采的热传导超导管均为在与金属块、片、盖体结合之前即在空心的金属管、体内充填好热传导超导材料并封闭，制造时，再将该热传导超导管、体放入模具中，以压铸或粉末冶金技术将金属成型为结合于该热传导超导管、体的金属块、片或盖体。
由于在压铸或粉末冶金时必须承受高温与高压，因此所述的热传导超导管必须选用能抗高温与高压的金属管、体来制造，而且在制造过程中必须考虑温度及压力的变化对金属管、体造成的影响，其是否会影响热传导超导管、体的热传导性能，因此其产品的良率较低，制造成本较高。本发明即是再针对该些前申请案在制造过程中所存在的缺失再加以改良。
发明内容
本发明的主要目的是提供一种热超导块、片、盖体的制造方法，其可以采用较低层次的抗低压力与抗温度较低的中空金属管、体一体结合金属块、片、盖体，再于中空的金属管、体内充填热传导超导材料，并将金属管、体封闭，以降低制造成本，而且在制造过程中不需要考虑温度与压力变化对热传导超导管的传热性能的影响，可据以提升产品的良率。
基于此，本发明所提供的热超导块、片、盖体的制造方法，首先必须选用熔点较熔融金属的温度高的金属管、体，将该金属管、体设为空心，且至少有一单边为开口，再将单支或复数支空心金属管、体置入粉末冶金压铸成型模具或熔融压铸成型模具中，以粉末冶金或压铸成型技术将空心金属管、体与金属紧密固结在一起而成为一体结构，然后将热传导超导材料充填入金属管、体内，再将金属管、体内的气体抽出以形成真空，并且将金属管、体的开口密封以完成成品。
图1为显示本发明制造方法的流程图。
图2为显示本发明以弯折成形的圆形金属管、体结合导热金属块的实施例立体图。
图3为显示本发明以直形的圆形金属管、体结合导热金属块的实施例立体图。
图4为显示本发明将一端具有开口的中空金属管、体结合金属块的实施例平面剖视图。
图5为显示本发明将已结合金属块的中空金属管、体充填热传导超导材料后的图6为显示本发明将已结合金属块的中空金属管、体充填热传导超导材料，并且将金属管的端部封闭以完成成品的实施例平面剖视图。其中图号(1)热传导超导管、体(11)金属管、体(111)开口(12)热传导超导材料 (2)金属参阅图1的流程图以及图4所示，本发明所提供的热超导块、片、盖体的制造方法，包括以下步骤a、选用熔点较熔融金属的温度高的金属管、体11；b、将该金属管、体11设为空心，且至少有一单边为开口111；c、将单支或复数支空心金属管、体11置入粉末冶金压铸成型模具或熔融压铸成型模具中；d、以粉末冶金或压铸成型技术将空心金属管、体11与金属2紧密固结在一起而成为一体结构(如图4所示)；e、将热传导超导材料12充填入金属管、体11内(如图5所示)；f、将金属管、体11内的气体抽出以形成真空；g、将金属管、体11的开口111密封(如图6所示)；h、完成成品。
所述完成的成品可以如图2及图3所示。
所述的热传导超导管、体是可以采用抗压度与抗温度均较低但可自由弯折或变形的金属管、体(例如铜、铝或其它金属管体)以降低成本；所述充填于金属管、体11内的热传导超导材料12是一种具有高速热传导性能的材料，例如1、无机高温超导化合物材料，例如钇钡铜氧化合物(YBCO)超导材料、铊钡钙铜氧化合物(TBCCO)超导材料、汞钡钙铜氧化合物(HBCCO)超导材料、铋锶钙铜氧化合物(BSCCO)超导材料、或其他无机超导材料。
2、有机超导材料，例如纯水或其它有机超导材料。
3、其它可达到高速热传导性材料。
当该热传导超导材料充填于金属管、体11内后，其将管、体加工封闭，以防止所述的导热材料漏出管体；由所述的金属管、体与包含在其内部的导热材料构成热传导超导管、体；以上所述无机高超导材料其所应用的原理，是利用管、体内的分子受热时产生的高速震荡与摩擦，让热能以波动方式快速热传；有机高温超导材料，其所应用的原理，是利用金属管、体内液体的分子受热时产生的相变化而快速传热，因传输速度非常快，故称为“热传导超导管、体”，且因热传导超导管、体由热端传输至冷端的传输时间很短，因此热端与冷端的温差很小，可达到最佳导热效果。经实验证实，其传热的速率约为铜的五倍以上，更较一般铝金属的传热速度快十倍以上。
由前述本发明的方法，其可以先将金属管、体弯曲成回弯形状或其它立体形状后，再将单支或复数支热传导超导管、体放入成型模中，然后将金属粉末与高分子黏结剂的混合材料以射出成型技术射入成型模内而与该热传导超导管结合成生胚；该生胚再依序经过溶剂脱脂、热脱脂及烧结等程序，即可冷却成型而完成成品。或是以压铸成型技术将成型为金属块、片或盖体的元件与金属管、体结合为一体，然后再将所述的热传导超导材料充填于该金属管、体内，再经由抽真空与封闭金属管、体的开口而完成成品。
由前述本发明的方法所制成的热超导导热块、片，主要是用于将热源的热量传导到另外的散热元件，以提升导热效率；例如，其可以将热超导导热块、片的一端接触于热源，而热超导导热块、片的另一端则接触于散热片或机壳等部位，以将热量传导到较容易散热的元件再配合风扇进行散热，其适合于热源所在的位置较狭小而不易装设散热元件的设备，或是需要将热量再分散传导以提升散热效果，因此，本发明对于热传导超导管、体也可以弯曲成3D立体的形状，以因应不同环境的需要而烧结成各种形状的热超导导热块、片或零件。
利用前述本发明的方法所制成的零件，可以直接组装成为机器或机具结构的一部份，使得机器或机具运转时所产生的热量得以直接由外壳所吸收并散发。
权利要求
1.一种热超导块、片、盖体的制造方法，其包括以下步骤a、选用熔点较熔融金属的温度高的金属管、体；b、将该金属管、体设为空心，且至少有一单边为开口；c、将单支或复数支空心金属管、体置入粉末冶金压铸成型模具或熔融压铸成型模具中；d、以粉末冶金或压铸成型技术将空心金属管、体与金属紧密固结在一起而成为一体结构；e、将热传导超导材料充填入金属管、体内；f、将金属管、体内的气体抽出以形成真空；g、将金属管、体的开口密封；h、完成成品。
全文摘要
本发明公开了一种热超导块、片、盖体的制造方法，其包括以下步骤选用熔点较熔融金属的温度高的金属管、体；将该金属管、体设为空心，且至少有一单边为开口；将单支或复数支空心金属管、体置入粉末冶金压铸成型模具或熔融压铸成型模具中；以粉末冶金或压铸成型技术将空心金属管、体与金属紧密固结在一起而成为一体结构；将热传导超导材料充填入金属管、体内；将金属管、体内的气体抽出以形成真空；将金属管、体的开口密封；完成成品。
文档编号H01L23/427GK1536654SQ03109168
公开日2004年10月13日 申请日期2003年4月4日 优先权日2003年4月4日
发明者刘俊富 申请人:刘俊富