专利名称：均热片元件及其制造方法
技术领域：
本发明涉及均热片元件及其制造方法，特别涉及以蚀刻方式在非高温环境中制造完成且量产容易、成本低的均热片元件及其制造方法。
背景技术：
由于电子产品的逐渐高端化、轻薄化的趋势，在高速度、高频率及小型化的需求下，往往使得电子元件在更小的体积下须具备更强大的功能及更高的散热需求以增加电子产品的寿命、可靠性以及稳定性。由于均热片具有高效的热传导特性， 因此已经是电子产品中被广泛关注及未来可能被大量应用的导热元件之一。
均热片目前之所以未被广泛使用，是因为所有现有技术常因热处理(烧结或回焊)而使得结构松软，且构造复杂及未能有效节省制造成本也成为另一项制约，如果再加上工作流体循环回路迂回等因素，则对于均热片的稳定性及可靠性更会增添许多不确定的因素。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种构造简单、量产容易及成本低的均热片元件及其制造方法。
为了达到上述目的及其它目的，本发明的均热片元件包括壳体和盖部，壳体和盖部各具有一对应的凹部以形成负压的密闭空间，且在密闭空间内部注入有导热介质；其中，在壳体和盖部的相对应的凹部中，分别在多个位置上形成有相对应的凸柱，且在凹部内部表面和凸柱表面上形成有粗糙面。
本发明的另一目的在于提供一种均热片元件的制造方法。根据本发明的均热片元件完全在非高温环境中制造完成，且均热片元件的壳体和盖部分别通过微蚀液蚀刻，形成有相对应的凹部及多个相对应的凸柱，同时在凹部表面和凸柱表面上形成亲水性极佳的粗糙面。另外，将壳体与盖部的衔接界面焊接封闭，并将此结构中的上下凸柱以任何方式焊接，以达到内部液态工作流体回流顺畅、结构强和可靠性高的目的；接着将内部空间抽真空并注入导热介质(例如水)。这样，均热片完全在非高温环境中制造完成，不仅能确保均热片元件的平坦度、稳定性和可靠性，且其构造简单、量产容易、生产成本低。
图1为本发明均热片元件制造方法的流程图。
图2为显示本发明均热片元件制造方法的制造工序示意图。
图2a为图2制造工序的接续部分的示意图。
图3为显示本发明均热片元件的分解状态剖面示意图。
图4为图2a步骤五中的4-4方向剖面的局部放大图。
图5为显示本发明均热片元件的应用实施状态示意图。
图6为在电子显微镜下显示的均热片元件内部空间及凸柱表面的粗糙面的图之一。
图7为在电子显微镜下显示的均热片元件内部空间及凸柱表面的粗糙面的图之二。
具体实施例方式
以下将配合实施例对本发明技术特点作进一步说明，该实施例仅为优选的代表范例，并非用来限定本发明的实施范围，通过参考附图并结合下列的详细说明可获得更好的理解。
首先，参考图1并对照图2和图2a，根据本发明的均热片元件1的制造方法至少包括下列步骤切割步骤准备导热性金属板材料，例如铜、镍或其合金等，将其切割成壳体10和盖部20的初加工品(如图2的步骤一)。
蚀刻步骤通过微蚀液在壳体10和盖部20的初加工品上分别蚀刻出相对应的衔接界面10b、20b，并分别在壳体10和盖部20相对应的多个位置以外蚀刻，使两者各自形成有对应的凹部10a、20a和自凹部10a、20a突起的多个对应的凸柱11、21(如图2的步骤二)。
组合步骤将盖部20和壳体10组配，以使壳体10和盖部20之间形成密合的内部空间1a(如图2a的步骤三)。
焊接步骤将壳体10与盖部20的衔接界面10b、20b焊接封闭，并以任何方法(如电子束焊接法或等离子体焊接法等)将此结构中相对应的凸柱11、21焊接，以达到内部液态工作流体回流顺畅、结构强和可靠性高的目的(如图2a的步骤四)。另外，不焊接凸柱也可以实现本发明的目的。
真空注液步骤通过在该步骤前准备好的连接管1d将内部空间1a抽真空并注入导热介质，例如水等，最后将连接管1d压合并加以点焊密封(如图2a的步骤五)。
参考图3和图4，如上述方法制成的均热片元件1，壳体10和盖部20分别通过微蚀液蚀刻，形成有相对应的凹部10a、20a和分别自凹部10a、20a的多个位置上突出的多个相对应的凸柱11、21。通过电子显微镜可观察到，在凹部10a、20a和凸柱11、21表面上形成有亲水性极佳的粗糙面C(如图6和图7所示)。
根据本发明的均热片元件1，其盖部20的底部为蒸发端1b，用于与电子元件(图中未示出)接触以吸收热量。壳体10的顶部为冷凝端1c，通常设置有散热鳍片40(如图5所示)用于散热。或者，散热鳍片40可一体地形成在壳体10的顶部上。又如图4所示中的箭头方向所显示，当电子元件产生高温时，均热片元件1的蒸发端1b受热，其内部的导热介质因吸热而气化，饱和蒸汽a将热传递至冷凝端1c，经由散热鳍片(图中未示出)散热后再度凝结成小水珠附着在亲水性的粗糙面C上，且凝聚成大水珠b掉落或沿凸柱11、21引流回到底部的蒸发端1b。另一方面，如果电子元件处于持续高温状态，或电子元件表面温度不平均时，导致均热片元件1的内部空间1a压力和温度不平均时，此时气化流体会因压力差迅速分布至整个较低温度的区域，进而使均热片元件1能更平均地吸收热量，能确保导热介质由冷凝端顺畅快速地回流至蒸发端。
综上所述，本发明提供一种完全在非高温环境中制造完成的均热片元件，因此可确保均热片元件的平坦度、稳定性和可靠性，不但构造简单、量产容易，并且能降低生产成本。
以上仅为作为本发明代表的说明性优选实施例，并不限制本发明实施范围，即，不偏离本发明范围的等同变化和修饰，仍应属本发明的保护范围。
权利要求
1.一种均热片元件(1)，包括壳体(10)和盖部(20)，该壳体(10)和该盖部(20)各具有一对应的凹部(10a、20a)以形成负压的密闭空间(1a)，且在该密闭空间内部注入有导热介质，其特征在于在该壳体(10)和该盖部(20)的相对应的凹部(10a、20a)中，分别在多个位置上形成有相对应的凸柱(11、21)，且在该凹部(10a、20a)内部表面及凸柱(11、21)表面上形成有粗糙面(C)。
2.根据权利要求1所述的均热片元件(1)，其中该壳体(10)和该盖部(20)的凹部(10a、20a)和凸柱(11、21)通过蚀刻成型。
3.根据权利要求2所述的均热片元件(1)，其中该壳体(10)和该盖部(20)的凹部(10a、20a)和凸柱(11、21)的表面通过微蚀液蚀刻出粗糙面(C)。
4.根据权利要求1所述的均热片元件(1)，其中该壳体(10)、该盖部(20)的材料选自铜、镍或其合金。
5.根据权利要求1所述的均热片元件(1)，其中该导热介质为水。
6.根据权利要求1所述的均热片元件(1)，其中在该壳体(10)顶部上一体地形成有多片散热鳍片(40)。
7.根据权利要求1所述的均热片元件(1)，其中在该壳体(10)顶部上安装有多片散热鳍片(40)。
8.一种均热片元件(1)的制造方法，其特征在于，至少包括下列步骤切割步骤准备导热性金属板材料，将其切割成壳体(10)和盖部(20)的初加工品；蚀刻步骤在该壳体(10)和该盖部(20)的初加工品上分别蚀刻出相对应的衔接界面(10b、20b)，并分别在该壳体(10)和该盖部(20)相对应的多个位置以外蚀刻，使该壳体(10)和该盖部(20)各自形成有对应的凹部(10a、20a)和多个对应的凸柱(11、21)；组合步骤将该盖部(20)和该壳体(10)组配，以形成密合的内部空间(1a)；焊接步骤将该壳体(10)与该盖部(20)的衔接界面(10b、20b)焊接封闭，并将相对应的凸柱(11、21)焊接；真空注液步骤通过连接管(1d)将该内部空间(1a)抽真空并注入导热介质，最后将该连接管(1d)压合并加以点焊密封。
9.根据权利要求8所述的均热片元件(1)的制造方法，其中该导热性金属板材料选自铜、镍或其合金。
10.根据权利要求8所述的均热片元件(1)的制造方法，其中该导热介质为水。
11.根据权利要求8所述的均热片元件(1)的制造方法，其中在该壳体(10)和该盖部(20)的凹部(10a、20a)及凸柱(11、21)的表面上形成粗糙面(C)。
全文摘要
本发明提供一种均热片元件，包括壳体及盖部，两者各具有一相对应的凹部以形成负压的密闭空间，密闭空间内部注入有导热介质；其中，在壳体和盖部相对应的凹部中，分别在多个位置上形成有相对应的凸柱，且在凹部和凸柱的表面上形成有粗糙面。本发明同时提供制造该均热片元件的方法，以蚀刻方式在非高温环境中制造完成，且量产容易、成本低。
文档编号H01L21/00GK1988788SQ20051013503
公开日2007年6月27日 申请日期2005年12月21日 优先权日2005年12月21日
发明者金积德 申请人:业强科技股份有限公司