柔性毛细结构及具弹性变形的散热单元的制作方法

本发明涉及一种柔性毛细结构及具弹性变形的散热单元，尤指一种具有可受压变形的功能的柔性毛细结构及具弹性变形的散热单元。

背景技术：

现有均温板是由上、下两片金属板件直接焊接(结合)组成一真空腔体，该腔体(即腔室)内壁设有毛细结构(如烧结粉末体、网格体、纤维体或沟槽等)与工作流体等，使均温板可将热源的热量快速传导到大面积均温进行冷却，以让均温板成为一种高性能散热装置。

然而，现有均温板的整体结构是固定并没有办法依需求做变化，例如该均温板的腔室内的高度是被固定的无法轴向位移变化，以及毛细结构系同样水平直接形成固定在腔室的内壁上，无法产生轴向位移变形。当均温板被固定贴设在一电子装置(如电脑、笔记型电脑、3c电子产品或通讯装置)内的一电路板(如主机板)上的一发热元件(如处理器、图形处理器)时，因该电路板的发热元件周围还布设有复数其他电子元件(包含被动电子元件)，使该均温板组装贴在该发热元件上的一安装空间范围大小会受到限制，且该发热元件与周围其他电子元件有一定高度差，所以在组装上常常发生该均温板的整体体积大于该发热元件的安装空间而无法组装使用，或是受到周围其他电子元件阻碍而造成均温板无法组装使用的问题，以及无法提供一具弹性的高度变化差的均温板以应付各种需求者。

技术实现要素：

本发明的一目的在提供一种具有受压变形功能的柔性毛细结构。

本发明的另一目的在提供一种可达到增加结构弹性度的柔性毛细结构。

本发明的另一目的在提供一种具有受压变形功能的具弹性变形的散热单元。

本发明的另一目的在提供一种可达到增加结构弹性度的具弹性变形的散热单元。

为达上述目的，本发明系提供一种柔性毛细结构，应用于一散热单元，该柔性毛细结构包括一毛细主体及复数可受压弹性变形的延伸部，该复数延伸部从该毛细主体的一侧向外延伸构成，以撑起该毛细主体，且该复数延伸部与该毛细主体共同界定一轴向位移空间。

所述的柔性毛细结构，其中：该复数延伸部环设形成在该毛细主体的一底侧上，且该复数延伸部设有一固定端及一自由端，该复数延伸部的该固定端连接对应的该毛细主体的该底侧，该自由端向外水平延伸有一抵接部。

所述的柔性毛细结构，其中：该柔性毛细结构是由复数金属或非金属或塑料材质的丝线编织构成一多孔吸液毛细结构。

所述的柔性毛细结构，其中：该金属丝线为铜丝线、不锈钢丝线、铝丝线、镍丝线、钛丝线、合金线或及其组合。

所述的柔性毛细结构，其中：该柔性毛细结构的形状为呈一花朵状体或一爪状体或一拱状体。

本发明还提供一种具弹性变形的散热单元，包括一散热本体及一柔性毛细结构体，该散热本体具有一上板、一腔室及一与该上板相盖合的下板，该腔室内填充有一工作流体，该柔性毛细结构设于该腔室内，该柔性毛细结构包含一毛细主体及复数可受压弹性变形的延伸部，该复数延伸部从该毛细主体的一侧向外延伸构成，以撑起该毛细主体，且该复数延伸部与该毛细主体共同界定一轴向位移空间，该毛细主体及该复数延伸部其中之一接触该上板或下板内侧。

所述的具弹性变形的散热单元，其中：该上板设有一基部及一能够受压弹性变形的侧部，该侧部从该基部一侧向外延伸构成。

所述的具弹性变形的散热单元，其中：该复数延伸部环设形成在该毛细主体的一底侧上，且该复数延伸部设有一固定端及一自由端，该复数延伸部的该固定端连接对应的该毛细主体的该底侧，该自由端向外水平延伸的一抵接部，并该自由端与该抵接部接触该上板或下板内侧，该毛细主体则相对接触该下板或上板内侧。

所述的具弹性变形的散热单元，其中：还包含另一柔性毛细结构，该另一柔性毛细结构与该柔性毛细结构呈相互或交错或对应或间隔设置，该另一柔性毛细结构与该柔性毛细结构共同界定并使用该轴向位移空间。

所述的具弹性变形的散热单元，其中：还包含一弹性支撑件，该弹性支撑件设于该轴向位移空间内，且该弹性支撑件设有一支撑顶部与一支撑底部，该支撑顶部与面对该基部内侧相贴设接触，该支撑底部抵接在该毛细主体的一底侧上。

所述的具弹性变形的散热单元，其中：该柔性毛细结构由复数金属或非金属或塑料材质的丝线编织构成一多孔吸液毛细结构，其中该金属丝线为铜丝线、不锈钢丝线、铝丝线、镍丝线、钛丝线、合金线或及其组合。

所述的具弹性变形的散热单元，其中：该散热本体为一均温板或一热板。

所述的具弹性变形的散热单元，其中：该腔室内设有一毛细结构，该毛细结构设于该腔室该上板或下板的其一内侧上或布置整个腔室内侧。

所以通过上述本发明的设计，使得可达到兼具有可受压变形及毛细力的功能，且还有效达到增加结构弹性度的效果。

附图说明

图1a是本发明的第一实施例的柔性毛细结构立体示意图。

图1b是本发明的图1a的柔性毛细结构俯视示意图。

图2是本发明的第二实施例的散热单元的分解立体示意图。

图3是本发明的第二实施例的弹性变形的散热单元的组合立体示意图。

图4a是本发明的第二实施例的散热单元呈恢复原先(未受压变形)状态示意图。

图4b是本发明的第二实施例的散热单元呈受压变形状态示意图。

图4c是本发明的第二实施例的在另一替代实施例的散热单元组合剖面示意图。

图5a是本发明的第二实施例的在另一替代实施例的散热单元组合剖面示意图。

图5b是本发明的图5a的散热单元的分解立体示意图。

图6a是本发明的第二实施例的在另一替代实施例的散热单元的分解立体示意图。

图6b是本发明的第二实施例的在另一替代实施例的散热单元呈恢复原先(未受压变形)状态示意图。

图6c是本发明的第二实施例的在另一替代实施例的散热单元呈受压变形状态示意图。

图7是本发明的第三实施例的散热单元的分解立体示意图。

图8是本发明的第三实施例的散热单元的剖面示意图。

附图标记说明：柔性毛细结构11、13；毛细主体111、131；延伸部112、132；固定端1121、1321；自由端1123、1323；抵接部11231、13231；轴向位移空间114；第一、二高度h1、h2；散热单元2；散热本体20；蒸发部201；冷凝部202；上板21；基部211；侧部212；下板22；腔室23；毛细结构24；弹性支撑件25；支撑顶部251；支撑底部252。

具体实施方式

本发明的上述目的及其结构与功能上的特性，将依据所附图式的较佳实施例予以说明。

本发明提供一种柔性毛细结构，请参阅图1a是本发明的第一实施例的柔性毛细结构立体示意图；图1b是本发明的图1的柔性毛细结构俯视示意图。该柔性毛细结构11应用于一散热单元(如均温板或热板，图中未示)内，该柔性毛细结构11可是烧结粉末或网格体或编织体或纤维体，其材质可为金属、非金属或塑料材质，本实施例中系选择编织体来做说明，其凭借复数金属丝线编织构成一多孔吸液毛细结构，该金属丝线为铜丝线、不锈钢丝线、铝丝线、镍丝线、钛丝线、合金线或及其组合；或塑胶成型的多孔毛细结构体，且于本实施例的柔性毛细结构11的外观形状为呈一花朵状体，且从图1a俯视可看出如同仿菊花状，但并不局限于此，于具体实施时，该柔性毛细结构11的形状也可为一爪状体或一拱状体或为其他形状。并该柔性毛细结构11具有一毛细主体111及复数可受压弹性变形的延伸部112，该毛细主体111与该延伸部112于本实施例分别表示为呈一圆形花心盘状(如仿菊花的花心状)与一花瓣状(如仿菊花的花瓣状)。其中该毛细主体111与复数延伸部112系一体成形。当然在其他实施例，该毛细主体111与延伸部112可为两个独立分开的元件，且通过连接方式(如黏接、焊接或嵌接)将毛细主体111与延伸部112结合为一体构成前述柔性毛细结构11，此外该毛细主体111及该复数延伸部112因非一体成形故其材质(金属、非金属、塑料)及毛细种类(烧结粉末或网格体或编织体或纤维体)可选为相同及或不相同任意搭配。

又在另一实施例，该毛细主体111与该延伸部112分别为呈一多边形状(如三角形、五角形或矩形状或不规则形状)。

该复数延伸部112从该毛细主体111的一侧向外往下方向延伸构成，也即该复数延伸部112呈等距或不等距间隔环设形成在该毛细主体111的一底侧上，以撑起该毛细主体111，且该复数延伸部112设有一固定端1121及一自由端1123，该复数延伸部112的该固定端1121连接对应的毛细主体111的底侧，该自由端1123向外水平延伸有一抵接部11231，该抵接部11231具有增加接触面积(包括毛细力的增加)和增加稳固性的功效。并该复数延伸部112与该毛细主体111共同界定一轴向位移空间(高度)114，该轴向位移空间114系用以供该毛细主体111与该复数延伸部112跟毛细主体111连接的部分于该轴向位移空间114内轴向位移(如向上位移或向下位移或往复位移)。

所以当该柔性毛细结构11的毛细主体111的一顶侧上受到一轴向外力(如向下外力)施力时，该毛细主体111受到向下外力施力(如碰撞或与一散热器组接的紧密力)而于该轴向位移空间114内向下位移，同时该复数延伸部112也会接收到该毛细主体111上传来的轴向外力，使该复数延伸部112的自由端1123因受压弹性变形而向外位移(即朝远离该轴向位移空间114方向位移)，此时该柔性毛细结构11呈受压变形状态，待该毛细主体111的顶侧上没有受到轴向外力施力时，该复数延伸部112凭借其本身的弹性回复力朝该轴向位移空间114内方向位移，同时该复数延伸部112带动其上该毛细主体111朝该轴向位移空间114向上位移，使该柔性毛细结构11恢复到原先状态(即柔性毛细结构11呈未被受压变形状态)，所以通过本发明该柔性毛细结构11具有可受压变形的功能可在受压变形或未受压变形时，都可凭借该柔性毛细结构11的毛细主体111及延伸部112的毛细力将该散热单元的一冷凝部(图中未示)内冷凝后的工作液体快速回流到该散热单元的一蒸发部(图中未示)。

因此，通过本发明此柔性毛细结构11的设计，使得可达到兼具有可受压变形及毛细力的功能，且还有效达到增加结构弹性度的效果。

请参阅图2是本发明的第二实施例的散热单元的分解立体示意图；图3是本发明的第二实施例的散热单元的组合立体示意图；图4a是本发明的第二实施例的散热单元呈恢复原先(未受压变形)状态示意图；图4b是本发明的第二实施例的散热单元呈受压变形状态示意图；图4c是本发明的第二实施例的在另一替代实施例的散热单元组合剖面示意图；图5a是本发明的第二实施例的在另一替代实施例的散热单元组合剖面示意图；图5b是本发明的图5a的散热单元的分解立体示意图；图6a是本发明的第二实施例的在另一替代实施例的散热单元的分解立体示意图；图6b是本发明的第二实施例的在另一替代实施例的散热单元呈恢复原先(未受压变形)状态示意图；图6c是本发明的第二实施例的在另一替代实施例的散热单元呈受压变形状态示意图。如图2、图3、图4a、图4b所示中，并辅以参阅图1a、图1b，该本实施例主要是将上述各实施例的柔性毛细结构11设于一具弹性变形的散热单元2内，该散热单元2于本实施例表示为一可受压变形的均温板，但不局限于此，于具体实施时，该散热单元2为一可受压变形的热板。并该散热单元2包括一散热本体20及一柔性毛细结构11，并于本实施例的柔性毛细结构11的结构及其功效与上述第一实施例的柔性毛细结构11的结构及其功效相同，故不再重新赘述。

该散热本体20具有一上板21、一腔室23、一与该上板21相盖合的下板22、一蒸发部201及一冷凝部202，其中该上板21与下板22为一金属材质或陶瓷其中任一所构成，该金属材质为金、银、铜、铁、铝、不锈钢、钛或合金，并该散热本体20的蒸发部201与冷凝部202分别位于该下板22与上板21，该蒸发部201(即下板22)与一发热元件(如中央处理器、图形处理器或南北桥晶片或其他发热源；图中未示)相贴设，并该发热元件是接触贴设在对应该柔性毛细结构11的毛细主体111的该蒸发部201外侧上。该上板21设有一基部211及一可受压弹性变形的侧部212，前述带有弹性的侧部212从该基部211一侧向外延伸构成，用以可被轴向受压或弹性恢复，且于本实施例的该侧部212从该基部211外周侧向外且往下方倾斜延伸构成，该侧部212的底端与对应该下板22的一内侧相贴设密合，使该散热本体20的腔室23形成真空状态。

该腔室23内填充有一工作流体(如纯水或甲醇或冷媒)，且于本实施例位于该蒸发部201与冷凝部202的腔室23的内壁(即该上、下板22的内侧面)是没有设置毛细结构(如金属烧结粉末体或编织网)。该柔性毛细结构11设于该腔室23内，该柔性毛细结构11的毛细主体111与该复数延伸部112其中之一接触该上板21或下板22内侧，于本实施例的毛细主体111的一顶侧直接接触连接该下板22内侧，该复数延伸部112的自由端1123与该抵接部11231直接接触该上板21的基部211内侧，通过具有大接触面的抵接部11231接触该上板21内侧可有效增加两者接触面积且进而增加毛细力及增加两者接触的稳固性。所以凭借该柔性毛细结构11的毛细主体111来作为该散热本体20的蒸发部201内的毛细结构，使该蒸发部201内的该毛细主体111上的工作液体吸收到该发热元件上的热量而转变成蒸发的工作液体(或汽态的工作液体)后，直到该冷凝部202上经冷凝后的工作液体(或液态的工作液体)则凭借该复数延伸部112与其上抵接部11231的毛细力将冷凝后的工作液体快速回流到下方的该蒸发部201内的毛细主体111上，且在冷凝部202上的些许部分的工作液体可以利用重力方式滴回流到该蒸发部201上，故凭借多重回流路径供冷凝后的工作液体迅速回流，以有效避免蒸发部201干烧及达到提升散热循环的效果。此外，本发明凭借该上、下板22的内侧面上没有设置毛细结构可有效增加腔室内蒸气空间，以有效提升汽液循环的效果。在一实施例，该柔性毛细结构11的毛细主体111的顶侧直接接触连接该上板22内侧，该复数延伸部112的自由端1123直接连接接触该下板22内侧。

当该散热本体20的上板21的基部211外侧表面受到一轴向外力(如向下外力)施力时，该上板21的基部211受到向下外力施力(如碰撞或与散热器组接的紧密力)而于该腔室23内朝下板22方向向下位移，此时带有弹性的侧部212也会接收到该基部211传来的轴向外力，使该侧部212随着该基部211于该腔室23内向下弹性变形位移，同时于该腔室23内的该复数延伸部112的自由端1123会接收到该基部211上传来的向下外力，使该复数延伸部112的自由端1123与该抵接部11231因受压弹性变形而由该基部211内侧朝该侧部212方向位移，且该复数延伸部112的自由端1123与该抵接部11231接触该侧部212内侧，此时该散热本体20从该轴向位移空间114的一第一高度h1下降至一第二高度h2而呈受压变形状态(如图4b)，待该上板21的基部211没有受到轴向外力施力时，凭借该侧部212的弹性回复力将该散热本体20恢复到原先状态(即该散热本体20的上板21呈未被受压变形状态(如图4a)，且腔室23的该柔性毛细结构11则通过该复数延伸部112返回到未被受压变形状态(如图4a)，也就是该散热本体20从该轴向位移空间114的该第二高度h2上升恢复至该第一高度h1。

在一替代实施例，该柔性毛细结构11的毛细主体111的周侧具有一水平延伸毛细部(图中未示)，该水平延伸毛细部从该毛细主体11相邻该固定端1121的周侧向外水平延伸至该蒸发部201内侧(即下板22内侧)上，通过该毛细主体111与该水平延伸毛细部占满整个该腔室23的蒸发部201内侧，以凭借该水平延伸毛细部的毛细力能将冷凝后的工作液体快速回流到蒸发部201上。

在另一替代实施例，该腔室23内设有一毛细结构24，该毛细结构24为一金属烧结粉末体、编织网、纤维体、沟槽或前述任一复数组合，且该毛细结构24设于该腔室23的该上板21内侧或该下板22内侧上或该上、下板21、22内侧(即布置整个腔室23内侧)上，该毛细结构24接触连接该复数延伸部112或该毛细主体111，例如该毛细结构24设于该腔室23的该上板21内侧，且该复数延伸部112的自由端1123与其上该抵接部11231接触连接该上板21的该毛细结构24，或是该毛细结构24设于该腔室23的该上、下板21、22内侧(如参阅图4c)，该毛细主体111的顶侧直接接触连接该下板22的该毛细结构24，以及该复数延伸部112的自由端1123与其上该抵接部11231直接接触连接该上板21的该毛细结构24，以有效供冷凝后的工作液体迅速回流，使得能避免蒸发部201干烧及达到快速散热循环的效果。

在另一替代实施例，参阅图5a、图5b，该散热单元2更包含另一柔性毛细结构13，该另一柔性毛细结构13与该柔性毛细结构11呈相互或交错或对应或间隔设置，且该另一柔性毛细结构13的结构(包含另一毛细主体131，及复数另一延伸部132具有的固定端1321、自由端1323和抵接部13231)、外观形状及功效与前述柔性毛细结构11的结构(即包含有毛细主体111与延伸部132)、外观形状及功效相同，在此不重新赘述，主要是该另一毛细主体131接触该冷凝部内侧(即上板22内侧)，该复数另一延伸部132接触该蒸发部201内侧(即下板22内侧)，且该另一柔性毛细结构13与该柔性毛细结构11共同界定并使用该轴向位移空间114，所以通过两柔性毛细结构11、13来作为该散热本体20的蒸发部201与冷凝部202内的毛细结构，让冷凝后的工作液体能迅速回流，以有效达到提升散热循环的效果。

在另一替代实施例，参阅图6a、图6b、图6c，该具弹性变形的散热单元2更包含一弹性支撑件25，该弹性支撑件25设于该轴向位移空间114内，用以支撑该柔性毛细结构11与该基部211，且该弹性支撑件25设有一支撑顶部251与一支撑底部252，该支撑顶部251与面对该基部211内侧相贴设接触，该支撑底部252抵接在该毛细主体111的底侧上，通过该弹性支撑件25可增加该散热本体20的结构弹性度及缓冲的效果，且还可凭借该弹性支撑件25的弹性回复力辅助该柔性毛细结构11与该上板21的基部211向上位移而快速恢复到原先状态(即该散热本体20的上板21与该柔性毛细结构11都呈未被受压变形状态，如图6b)。

因此，通过本发明此具弹性变形的散热单元2内设有柔性毛细结构11的设计，使得可达到兼具有可受压变形及毛细力的功能，且还有效达到增加该散热本体20整体的结构弹性度的效果外，该散热单元2于组装时只要在第一、二高度h1、h2之间的高度差范围内都可使用，以能应付多种需求。此外，该散热单元2可适用于一电子装置(如智慧型手机或电脑)、伺服器或通讯设备或工业设备上，且在该散热单元2的上板21的基部211与一具有复数鳍片的散热器组装时，会通过一扣具(图中未示)扣设在该散热器(图中未示)上，以对该散热器上施一向下紧密力，此时该散热单元2通过该基部211会接收前述向下紧密力而于该腔室23内向下受压位移，及该侧部212也会接收到该基部211上传来的前向下紧密力而于该腔室23内向下弹性变形位移，直到该扣具固定在散热器上后，使该散热器的底面与该散热单元2的上板21的基部211外侧表面相紧密平贴设，故使得本发明该具弹性变形的散热单元2可达到承压、抗压的效果。

请参阅图7是本发明的第三实施例的散热单元的分解立体示意图；图8是本发明的第三实施例的散热单元的剖面示意图，并辅以参阅图1、图2。该本实施例的散热单元2(包含散热本体20与柔性毛细结构11)的结构、连结关系、未受压变形(或受压变形)状态及其功效大致与前述第二实施例的具弹性变形的散热单元2(包含散热本体20与柔性毛细结构11)的结构、连结关系、未受压变形(或受压变形)状态及其功效相同，在此不重新赘述。该本实施例主要是将前述第二实施例的图2中该柔性毛细结构11设置方向改变为如图7中该柔性毛细结构11的毛细主体111接触该冷凝部202内侧(即上板22内侧)，该复数延伸部112接触该蒸发部201内侧(即下板22内侧)的毛细结构24。所以通过该毛细主体111和该复数延伸部112与其上水平延伸的抵接部11231的毛细力将冷凝后的工作液体快速回流到下方的该蒸发部201内的毛细结构24上，一直不断汽液循环散热。

因此，通过本发明此具弹性变形的散热单元2内设有柔性毛细结构11的设计，使得可达到兼具有可受压变形及毛细力的功能，且还有效达到增加该散热本体20整体的结构弹性度的效果。