专利名称：一种均温导热体结构的制作方法
技术领域：
本实用新型散热设备领域，具体涉及一种均温导热体结构。
背景技术：
当今半导体微芯片(Micro Chip)的制程技术发展迅猛，微芯片的面积逐渐缩小且 功率大幅提高，其产生的高发热量，已无法藉由传统散热模块进行驱散。尤其是具高数量晶 体管的中央处理器(CPU)，其运作过程中所产生的热量又并非均勻分布，而于表面形成多个 热点(Hot Spot),故容易产生内部的局部高温问题，除了会导致芯片失效，也容易造成组件 的损坏。目前，应用于CPU的热管散热模块(Heat Sink Module)，是通过热管将高密度的热 量移除，其热传输能力受限其尺寸、截面积及接触热阻等因素，因此，多通过增加热管的数 量或加大散热鳍片的面积等，以提升热传导速率与散热面积，方能达到所要求的散热能力。 然而，增加热管数量及鳍片面积虽有助于增加散热能力，但也会相对减少排除热能的空间， 再加上热管的热传量因受到蒸气空间的局限，而限制工作流体热传导的相变化量，进而降 低散热能力。因此，逐渐发展出具有高热传量的散热组件——均温板，或称作蒸气腔(Vapor chamber)或平板型热管(Plane Flat Heat Pipe)，其工作原理与热管相同，差别在于热管 属于一维的“轴向”传导方式，而均热板属于二维的“面”传导方式，因此均热板就传导面积 占有一定的优势，且易于搭配模块化的散热系统，对于具有局部高密度热点的发热组件(如 微芯片等)，能够均勻且快速地将热量移除。请参阅图1，为一般均温板的使用状态示意图。所述均温板10包括二片由导热材 质制成的平板状盖体11，其间夹设一工作流体12而形成一蒸气腔体111，且所述等盖体11 的内面分别具有一毛细结构112 (Wick)0所述均温板10的工作液体12于所述蒸气腔体 111内部的低压环境中，于蒸发端113受热后形成饱和蒸气，以快速且均勻地充斥于均温板 10的内部，当该饱和蒸气接触较低温的冷凝端114后，释放出潜热并由气态重新再转变回 液态的工作流体12，而将热能释放于较低温的外界。而液态的工作流体12利用所述毛细结 构112的表面张力及重力作用，使该液态的工作流体12快速地回流输送至蒸发端113，以完 成液_气二相流热传导循环机制。然而，所述二盖体11结合的方式有二，一种是将工作流体12先置入该二盖体11 间，再利用高能电子束进行密封其边缘，使其边缘完全密封而不会渗漏；另一种则是先将所 述二盖体11的边缘进行密封焊接，并留有一注入工作液体12用的注入管115，待后续添加 工作流体12后再封闭该注入管115，或予以切断封闭。第一种方式的缺点是因为使用高 能电子束的设备昂贵，而会提高制造成本。而第二种方式，则是会在所述均温板10侧边留 下一注入管115的残余结构，这些残余结构也会影响到组装于散热模块时的便利性及美观 性，实有必要加以改善。因此，有鉴于上述缺失，本实用新型提供一种全新的均温导热体结构，在真空环境 下，将一端呈封闭状的筒型结构体的内壳体及外壳体相互套接成一体，使一工作流体被封 闭于该内、外壳体之间，于所述内/外壳体内面设有一毛细结构，该内、外壳体的接合处系设有至少一密封环，最后再利用端面焊接的方式将该内、外壳体之接合端缘完全密闭所获 得的均温导热体。该种均温导热体不仅制造成本低，且可增加应用于LED照明设备时的散 热效果。
发明内容本实用新型的目的在于提供一种均温导热体结构，以降低制造成本，同时能增加 应用时的便利性，还能提高散热效果。为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是一种均温导热体结构，包括一 内壳体，为一端呈封闭状的筒形结构体；一外壳体，为一端呈封闭状的筒形结构体，设置以 包覆所述内壳体，而于所述内壳体与外壳体之间形成一密闭容置空间，其中，所述内壳体及 /或所述外壳体上设有一毛细结构以及至少一密封环；一工作流体，设置于所述密闭容置 空间内。上述技术方案中的有关内容解释如下1.上述方案中，所述内壳体邻近开口的一端具有一外扩的环缘，以与所述外壳体 闭合；所述环缘的外径与所述外壳体的内径相同，故能于所述内、外壳体组接后形成完全闭
I=I O2.上述方案中，所述内壳体与外壳体的闭合处，以端面焊接形式将该内、外壳体 的接合端缘完全密闭，且所述端面焊接的方式选择钨极惰性气体焊(Tungsten Inert Gas, TIG)、电浆焊接、雷射焊接或高周波结合焊料焊接方式其中之一，使用这一类的端面焊接方 式不需使用昂贵设备，且能将端面平整地焊接，故能够降低制造成本。3.上述方案中，所述毛细结构为自烧结式或金属网式或沟槽式，以增加所述工作 流体冷凝后的流动速度，对于加速散热亦有一定的效果。4.上述方案中，所述内壳体的底面具有至少一凸部，使所述内、外壳体相互顶抵。5.上述方案中，所述外壳体的底面具有至少一凸部，使所述内、外壳体相互顶抵。6.上述方案中，所述内壳体及外壳体的底面分别具有至少一凸部，使所述内、外壳 体相互顶抵。7.上述方案中，当所述内、外壳体套接成一体时，利用所述凸部顶抵于另一侧表面 上，而产生间隙以供容置所述工作流体，且可避免所述内壳体完全落入外壳体内。本实用新型设计原理及优点如下本实用新型提供一种全新的均温导热体结构，在真空环境下，将一端呈封闭状的 筒型结构体的内壳体及外壳体相互套接成一体，使一工作流体被封闭于该内、外壳体之间， 于所述内/外壳体内面设有一毛细结构，该内、外壳体的接合处设有至少一密封环，最后再 利用端面焊接的方式将所述内、外壳体的接合端缘完全密闭所获得的均温导热体。该种均 温导热体不仅制造成本低，且可提升散热效果。
附图1为现有均温板的使用状态示意图；附图2为本实用新型较佳实施例均温体结构的立体分解图；附图3为本实用新型较佳实施例结合LED使用的结构示意图；[0021]附图4为本实用新型较佳实施例结合LED使用的散热状态示意图。以上附图中10.均温板；11.盖体；111.蒸气腔体；112.毛细结构；113.蒸气 端；114.冷凝端；115.注入管；12.工作液体；20.均温导热体；21.内壳体；211.毛细结 构；212.凸部；213.环缘；214.密封环；22.外壳体；221.毛细结构；222.密封环；223. 凸部；23.工作流体；30. LED ；40.鳍片。
具体实施方式
以下结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述实施例参见附图2所示，所述均温导热体20结构包括一内壳体21、一外壳体22及一工作 流体23。其中，所述内壳体21为一端呈封闭状的筒型结构体，且该内壳体21外壁面上设有 一毛细结构211，该内壳体21外壁面的底部设有复数个凸部212。再者，于所述内壳体21 邻近开口的一端设有一外扩的环缘213，以与所述外壳体22闭合，该环缘213的外径与所述 外壳体22的内径相同，故能于所述内、外壳体21、22组接后形成完全闭合，且所述凸部212 为顶抵于所述外壳体22的内壁面底部而产生间隙。应注意的是，所述毛细结构211结构选 自烧结式、金属网式或沟槽式其中任一者。且所述内壳体21的外壁面亦可设置有一密封环 214，以增加所述内、外壳体21、22组装后的气密性。所述外壳体22为一端呈封闭状的筒型结构体，设置以包覆所述内壳体21，而于所 述内壳体21与外壳体22之间形成有一密闭容置空间，且所述外壳体22的内壁面设有一毛 细结构221以及一密封环222。所述毛细结构221结构选自烧结式、金属网式或沟槽式其中 任一者。再者，所述外壳体22内壁面的底部设有复数个凸部223，且所述凸部223顶抵于内 壳体22的外壁面底部而产生间隙。所述密封环214或密封环222均为一种受到压迫或紧 迫而产生弹性变形，以达到密封效果的有机材料而制成，所述有机材料如橡胶、硅胶或硅 橡胶等。说明，本实施例中所述内、外壳体21、22虽以圆筒形作说明，但并不限于此，举凡 方形、梯形者，皆涵括于本实用新型的申请专利范围内，而可依客户需求而实施。所述工作流体23设置于所述内、外壳体21、22之间，由所述凸部212、223相互顶 抵表面而产生的密闭容置空间内，使所述工作流体23于外壳体22受热后，吸收热能并转换 成为气态时的潜热，于所述内、外壳体21、22之间的密闭容置空间中，形成液-气二相流热 传导的循环机制，以供驱散多余且不需要的热能。以下并提供一种将所述均温导热体20结合LED使用的实施例，请参阅图3、图4， 为本实用新型较佳实施例结合LED使用的结构示意图，及其散热状态示意图。如图中所示， 所述LED 30设置于所述外壳体22的底部，且于该外壳体22表面辐射向外设置有复数个 鳍片40 (Fin)，使所述鳍片40与工作流体23的热对流方向平行。因此，当所述LED 30使 用时，所述外壳体22底部会形成蒸气端，所述内壳体21内部会形成冷凝端，故，所述LED 30所产生的热量会于该蒸气端吸收，而将所述工作流体23转变成蒸气，并向上流动至冷凝 端，当热能驱散后，又会在冷凝端凝结成液态而重新回到蒸气端。本实用新型的均温导热 体20的热能流动方向，与所述鳍片40的设置方向平行，故能形成主动带动气流流动的驱动
5力，而有助于加速热能的驱散。综上，本实用新型的均温导热体20因结构简化，且能确实达到完全封闭的效果， 不但能够降低制造成本，且有利于提升散热效果。再者，所述内、外壳体21、22间的毛细结 构211、221，对于所述工作流体23的流动有一定的帮助，也能提升散热效果。另外，为了方 便组装且避免不良品的产生，在所述内、外壳体21、22之间设有至少一凸部212、223，供以 互相顶抵而产生容置所述工作流体23的间隙，而能够在大量生产时，避免不良品的产生并 确保散热效果。上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术 的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。 凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之 内。
权利要求1.一种均温导热体结构，其特征在于包括一内壳体，为一端呈封闭状的筒形结构体；一外壳体，为一端呈封闭状的筒形结构体，设置以包覆所述内壳体，而于所述内壳体与 外壳体之间形成一密闭容置空间，其中，所述内壳体及/或所述外壳体上设有一毛细结构 以及至少一密封环；一工作流体，设置于所述密闭容置空间内。
2.根据权利要求1所述的均温导热体结构，其特征在于所述内壳体邻近开口的一端 具有一外扩的环缘，以与所述外壳体闭合。
3.根据权利要求2所述的均温导热体结构，其特征在于所述内壳体与外壳体的闭合 处，以端面焊接形式将该内、外壳体的接合端缘完全密闭。
4.根据权利要求1所述的均温导热体结构，其特征在于所述毛细结构为自烧结式或 金属网式或沟槽式。
5.根据权利要求1所述的均温导热体结构，其特征在于所述内壳体的底面具有至少 一凸部，使所述内、外壳体相互顶抵。
6.根据权利要求1所述的均温导热体结构，其特征在于所述外壳体的底面具有至少 一凸部，使所述内、外壳体相互顶抵。
7.根据权利要求1所述的均温导热体结构，其特征在于所述内壳体及外壳体的底面 分别具有至少一凸部，使所述内、外壳体相互顶抵。
专利摘要一种均温导热体结构，其特征在于包括一内壳体，为一端呈封闭状的筒形结构体；一外壳体，为一端呈封闭状的筒形结构体，设置以包覆所述内壳体，而于所述内壳体与外壳体之间形成一密闭容置空间，其中，所述内壳体及/或所述外壳体上设有一毛细结构以及至少一密封环；一工作流体，设置于所述密闭容置空间内。本实用新型相比现有结构而言，制造成本更低，应用更为便利，同时具有更高的散热效果。
文档编号H01L23/367GK201868413SQ20102064328
公开日2011年6月15日 申请日期2010年12月6日 优先权日2010年12月6日
发明者何信威, 饶振奇 申请人:苏州聚力电机有限公司