散热模组的制作方法
【专利摘要】一种散热模组，包括：一壳体具有多个独立的壳体腔室，该等壳体腔室彼此不连通，且每一壳体腔室连通至少一热管的一开放端，该开放端连通位于该热管内的一热管腔室，其中该独立腔室连通该热管腔室。
【专利说明】散热模组
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种散热模组，尤其有涉及对产生不同热量的发热源散热的散热模组。
【背景技术】
[0002]随现行电子设备逐渐以轻薄作为标榜的诉求，故各项元件皆须随之缩小其尺寸，但电子设备之尺寸缩小伴随而来产生的热变成电子设备与系统改善性能的主要障碍。所以业界为了有效解决电子设备内的元件散热问题，便分别提出具有导热效能较佳的均温板(Vapor chamber)及热管(Heat pipe),以有效解决现阶段的散热问题。
[0003]均温板(Vapor chambef系包括呈矩型状的壳体及其壳体内部腔室壁面的毛细结构，且该壳体内部填充有工作液体，并该壳体的一侧(即蒸发区)贴设在一发热兀件(如中央处理器、南北桥晶片、电晶体等)上吸附该发热元件所产生的热量，使液态之工作液体于该壳体的蒸发区产生蒸发转换为汽态，将热量传导至该壳体的冷凝区，该汽态的工作液体于冷凝区受冷却后冷凝为液态，该液态之工作液体再透过重力或毛细结构回流至蒸发区继续汽液循环，以有效达到均温散热的效果。
[0004]热管(Heat pipe)的原理与理论架构与均温板相同，主要是在圆管口径的热管内之中空部分填入金属粉末，并透过烧结的方式于该热管之内壁形成一环状的毛细结构，其后将该热管抽真空并填充工作液体，最后封闭以形成热管结构。当工作液体由蒸发部受热蒸发后扩散至该冷凝端，并该工作液体于该蒸发部为汽态，由该蒸发部离开后向该冷凝端扩散时逐步受冷却冷凝转换为液态，并且再透过毛细结构回流至该蒸发部。
[0005]比较均温板与热管两者只有热传导的方式不同，均温板的热传导方式是二维的，是面的热传导方式，然而热管的热传导方式是一维的热传导方式。
[0006]一般晶片产生的热量聚集在表面上，但是在表面的热量可能会分布不一致，这是由于晶片内的积体兀件分布疏密导致，如何对表面热量分布不一致的产生更佳的散热效果，以期大幅提升热传导的效率，而有效解决高功率电子元件的散热问题，是目前业者所需改进的。
【发明内容】
[0007]因此，为解决上述现有技术的缺点，本发明的主要目的，提供一种一壳体具有多个个独立腔室分别连通一热管的热管腔室，使各个独立腔室兼具有均温板的热扩散及热管的远端传热功能。
[0008]本发明另一目的是提供一种遇热后产生多个个汽液循环及热传递作用的散热模组。
[0009]本发明另一目的是提供一种各个热管连接各个独立腔室系分别独立产生汽液循环及热传递的运作不会互相干扰。
[0010]本发明另一目的是提供一种对于热量分布不均的发热源提供最佳散热效果的散热模组。
[0011]本发明另一目的是提供一种壳体腔室连通热管腔室，以提升腔室容积，并增加容纳工作液体的容量，同时增加热管的最大热传量(Qmax)。
[0012]本发明另一目的是提供一种各个独立腔室同时利用一维热传导散热及二维热传导散热的散热模组。
[0013]为达到上述目的，本发明提供一种散热模组，包括一壳体包括多个独立的壳体腔室，该等壳体腔室彼此不连通，每一壳体腔室连通至少一热管的一开放端，该开放端连通位于该热管内的一热管腔室，其中该独立腔室连通该热管腔室。一种散热模组，包括:一壳体包括多个个独立的壳体腔室，该等壳体腔室彼此不连通，每一壳体腔室连通至少一热管的一开放端，该开放端连通位于该热管内的一热管腔室，其中该独立的壳体腔室连通该热管腔室。
[0014]该等独立的壳体腔室的容积相同或不同。
[0015]更具体而言，本发明提供一种散热模组，包括:一壳体，包含多个彼此独立的壳体腔室，该等壳体腔室匹此不连通，且每一壳体腔室内具有一工作流体；多个独立的第一热管，每一第一热管分别连接一独立的壳体腔室，其中每一第一热管包括相反的一第一开放端及一第一封闭端，一第一热管腔室被界定在该第一热管内且连通该第一开放端，其中该第一开放端及该第一热管腔室连通该壳体腔室；及其中各个独立的壳体腔室内的工作流体通过连接第一热管分别产生各自的运作。
[0016]本发明另一实施，包括多个独立的第二热管，每一第二热管分别连接一独立的壳体腔室，其中每一第二热管包括相反的一第二开放端及一第二封闭端，一第二热管腔室被界定该第二热管内且连通该第二开放端，其中该第二开放端及该第二热管腔室连通该壳体腔室，且该工作流体在该壳体腔室及该第二热管腔室之间运作。该等独立的壳体腔室之间具有至少一间隔板令该等独立的壳体腔室在水平方向间隔。
[0017]该第一热管为圆形热管或薄型扁平热管或D型热管或半圆型热管其中任一。
[0018]该第二热管为圆形热管或薄型扁平热管或D型热管或半圆型热管其中任一。
[0019]该壳体具有一顶部及一底部，该等独立的壳体腔室位于该顶部与底部之间且彼此在水平方向间隔。
[0020]该顶部的一面形成各个独立的壳体腔室的顶面，该底部的一面形成各个独立的壳体腔室的底面，底部的另一面为热接触面。
[0021]该壳体开设有多个透孔分别连通每个独立的壳体腔室，该等第一热管的一第一开放端分别连接该透孔。
[0022]该壳体开设有多个透孔分别连通每个独立的壳体腔室，该等第一热管及第二热管的第一开放端及第二开放端分别连接该透孔。
[0023]该等独立的壳体腔室的容积相同或不同。
【专利附图】
【附图说明】
[0024]图1为本发明的立体分解示意图；
[0025]图2为本发明的立体组合示意图；
[0026]图3为本发明图2的X-X线的剖面图；
[0027]图4为木发明图2的YY线的剖面图；
[0028]图5为本发明的另一实施之示意图；
[0029]图6A为本发明应用在至少一发热源之立体分解示意图；
[0030]图6B为本发明接触一发热源水平剖视示意图；
[0031]图6C为本发明接触一发热源垂直剖视示意图；
[0032]图7为本发明的两个独立的壳体腔室之示意图；
[0033]图8为本发明的三个独立的壳体腔室之示意图；
[0034]图9为本发明的五个独立的壳体腔室之示意图；
[0035]符号说明
[0036]10散热模组
[0037]11、11’ 壳体
[0038]Illa?llld、311、312、411、412、413、511、512、513、514、515 壳体腔室
[0039]113 顶部
[0040]1131 顶面
[0041]114 底部
[0042]1141 底面
[0043]1142热接触面
[0044]115间隔板
[0045]116 透孔
[0046]12第一热管
[0047]121第一开放端
[0048]122第一封闭端
[0049]123第一热管腔室
[0050]16第二热管
[0051]161第二开放端
[0052]162第二封闭端
[0053]163第二热管腔
[0054]20发热源
[0055]201?204第一区至第四区
【具体实施方式】
[0056]下面结合附图和【具体实施方式】对本发明进一步详细描述:
[0057]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。
[0058]请参阅图1至4，图1为本发明的立体分解示意图，图2为本发明之立体组合示意图，图3为本发明图2的X-X线的剖面图，图4为本发明图2的Y-Y线的剖面图。如图1至4所不，散热模组10包含一壳体11,该壳体11包括多个彼此独立的壳体腔室I lla?l I Id,该等壳体腔室11 la"l I Id彼此不连通,每一壳体腔室11 la"l I Id连通至少一热管的一开放端，该开放端连通位于该热管内的一热管腔室，其中该独立的壳体腔室Illallld连通该热管腔室。
[0059]前述该壳体11为导热性质佳的材料制成，例如为金属或塑胶，具有一顶部113及一底部114，该等独立的壳体腔室Illallld位于该顶部113与底部114之间。前述顶部113面对该等独立腔室的一面构成各个独立的壳体腔室Illallld的顶面1131，前述底部114面对该等独立腔室的一面构成各个独立的壳体腔室Illallld的底面1141，该底部114的另一面为热接触面1142用来接触至少一发热源，位于该顶部113与底部114之间的该等独立的壳体腔室Illallld之间具有至少一间隔板115，间隔板115的上下两端连接该顶部113及底部114，以便该等独立的壳体腔室Illallld彼此在水平方向间隔且不连通。壳体11开设有多个透孔116分别连通每个独立的壳体腔室lllallld，在本较佳图示中表示该独立的壳体腔室Illallld为四个，因此壳体11设有四个透孔116分别连通每一壳体腔室Illa^llld0在每一壳体腔室Illallld内分别容纳一工作流体，且壳体腔室Illallld的内壁分别设有一毛细结构层。
[0060]前述的热管，在本较佳加实施表示四恨独立的第一热管12，每一第一热管12分别连接一独立的壳体腔室11 Ia?11 ld，其中每一第一热管12包括相反的一第一开放端121及一第一封闭端122, —第一热管腔室123被界定在该第一热管12内且连通该第一开放端121，藉由该第一开放端121连接至该透孔116，该每一第一热管12的第一热管腔室123与该壳体腔室Illallld连通。在该等第一热管腔室123的内壁上设有一毛细结构层。由于第一热管腔室123与该壳体腔室Illallld连通，所以容纳在壳体腔室Illallld内的工作流体可以在各个壳体腔室11 la?l I Id及连通的各个第一热管腔室123之间产生汽液循环及热传递运作。也就是各个独立的壳体腔室11 la?l I Id及其连通的第一热管123系分别产生独立的汽液循环及热传递的运作，且各个独立的壳体腔室Illallld及其连通的第一热管123不会互相干扰。就本实施而言，有四个独立壳体腔室Illallld分别连通四根第一热管123，所以当壳体11遇热后会产生四个独立的汽液循环及热传递运作。
[0061]另外前述的图不虽然表不每一个独立的壳体腔室连接一第一热管12,但并不局限于此，如图5为本发明另一实施示意图所示，每一独立的壳体腔室Illallld除了连接一第一热管12外，更连接一第二热管16，每一第二热管16包括相反的一第二开放端161及一第二封闭端162，一第二热管腔163室被界定该第二热管16内且连通该第二开放端161，其中该第二开放端162及该第二热管腔室163连通该壳体腔室11 Ia?11 Id。因此在壳体腔室Illallld内的工作流体可以在该壳体腔室Illallld及该第一热管腔室123及第二热管腔室163之间运作。
[0062]特别要说明的是，前述的第一热管12及第二热管16在本较佳实施的图式表示为圆形热管但是并不侷限与此，也可以为薄型扁平热管。
[0063]为使更清楚本发明，以下将举例说明本发明的具体应用。
[0064]如图6A至6C所示，令壳体11的底部114的热接触面1142接触至少一发热源20(例如CPU或MCU等)的表面。为了方便说明将发热源20表面大致分为四个区域分别为第一区至第四区20广204，发热源在实际运作时，表面的第一区至第四区20广204产生的温度不一样，例如第一区201的温度为32度，第二区的温度为65度，第三区的温度为48度，第四区的温度为39度(各区的温度如图6C的标示)。
[0065]壳体11内分别独立的壳体腔室Illallld隔着壳体11的底部114分别对应发热源20表面的第一区至第四区20f204，各个独立的壳体腔室Illallld受热使其内的工作液体分别产生汽液变化通过各个壳体腔室Illallld连接的第一热管12的第一热管腔室123产生汽液循环。
[0066]更具体得说明，其中第一个壳体独立腔室Illa内的工作液体因为发热源20表面第一区201的热量使得其内工作液体汽化往第一热管12的第一热管腔室123移动，并将发热源20表面第一区201的热量带往第一热管腔室123，汽化后的工作液体在第一热管12的封闭端121处冷凝后回复成液体，然后沿着第一热管腔室内的毛细结构流回独立的壳体腔室Illa内。
[0067]第二个壳体独立腔室Illb内的工作液休因为发热源20表面第二区202的热量使得其内工作液体汽化往第一热管12的第一热管腔室123移动并将发热源20表面第二区202的热量带往第一热管腔室123，汽化后的工作液体在第一热管12的封闭端121处冷凝后回复成液体，然后沿着第一热管腔室123内的毛细结构流回独立的壳体腔室Illb内。
[0068]第三个壳体独立腔室Illc内的工作液体因为发热源20表面第三区203的热量使得其内工作液体汽化往第一热管12的第一热管腔室123移动并将发热源20表面第三区203的热量带往第一热管腔室123，汽化后的工作液体在第一热管12的封闭端121处冷凝后回复成液体，然后沿着第一热管腔室123内的毛细结构流回独立的壳体腔室Illc内。
[0069]第四个壳体独立腔室Illd内的工作液体因为发热源20表面第四区204的热量使得其内工作液体汽化往第一热管12的第一热管腔室123移动并将发热源20表面第四区201的热量带往第一热管腔室123，汽化后的工作液体在第一热管12的封闭端121处冷凝后回复成液体，然后沿着第一热管腔室123内的毛细结构流回独立的壳体腔室Illd内。
[0070]四个独立的壳体腔室Illallld分别产生四个独立的汽液循环与热传递，且彼此不互相干扰，且每个独立的壳体腔室Illallld接触的热量温度不同，产生的汽液循环与热传递的表现不同。
[0071]上述以壳体11接触一发热源20作为举例说明，但是在另一具体实施中，在发热源密集的位置上，可以令壳体11接触多个发热源，其中每一独立腔室对应到一个发热源，这样亦可以发挥每个独立腔室产生独立的汽液循环与热传递，且彼此不干扰。
[0072]特别要说明的是，在前面表示该壳体腔室Illallld为四个且每一个壳体腔室Illallld的容积相同，但是不局限于此，如图7至9所示，可以根据使用及散热需求设在壳体11’内设置两个独立的壳体腔室311、312或三个独立的壳体腔室411、412、413或五个独立的壳体腔室511、512、513、514、515，且容积可以相同或不同。再者可以根据各个独立的壳体腔室的容积，调整连接热管的数量或热管的长短，例如壳体腔室的容积较大的可以连接两根热管；又或者一个壳体腔室连接两根热管跟一个壳体腔室连接一根热管，此时连接两根热管的热管长度相较于连接一根热管的长度较短。
[0073]综上所述，本发明各个独立腔室兼具有均温板的热扩散及热管的远端传热功能，且遇热后产生多个个独立的汽液循环及热传递作用，对于热量分布不均的发热源提供最佳散热效果。同时本发明的构造提升腔室容积，以增加容纳工作液体的容量，令热管的最大热传量(QmaX)增加。
【权利要求】
1.一种散热模组，包括: 一壳体包括多个独立的壳体腔室，该等壳体腔室彼此不连通，每一壳体腔室连通至少一热管的一开放端，该开放端连通位于该热管内的一热管腔室，其中该独立的壳体腔室连通该热管腔室。
2.如权利要求1所述的散热模组，该等独立的壳体腔室的容积相同或不同。
3.一种散热模组，包括: 一壳体，包含多个彼此独立的壳体腔室，该等壳体腔室匹此不连通，且每一壳体腔室内具有一工作流体； 多个独立的第一热管，每一第一热管分别连接一独立的壳体腔室，其中每一第一热管包括相反的一第一开放端及一第一封闭端，一第一热管腔室被界定在该第一热管内且连通该第一开放端，其中该第一开放端及该第一热管腔室连通该壳体腔室；及 其中各个独立的壳体腔室内的工作流体通过连接第一热管分别产生各自的运作。
4.如权利要求3所述的散热模组，包括多个独立的第二热管，每一第二热管分别连接一独立的壳体腔室，其中每一第二热管包括相反的一第二开放端及一第二封闭端，一第二热管腔室被界定该第二热管内且连通该第二开放端，其中该第二开放端及该第二热管腔室连通该壳体腔室，且该工作流体在该壳体腔室及该第二热管腔室之间运作。
5.如权利要求3或4所述的散热模组，其中该等独立的壳体腔室之间具有至少一间隔板令该等独立的壳体腔室在水平方向间隔。
6.如权利要求3所述的散热模组，其中该第一热管为圆形热管或薄型扁平热管或D型热管或半圆型热管其中任一。
7.如权利要求4所述的散热模组，其中该第二热管为圆形热管或薄型扁平热管或D型热管或半圆型热管其中任一。
8.如权利要求3所述的散热模组，其中该壳体具有一顶部及一底部，该等独立的壳体腔室位于该顶部与底部之间且彼此在水平方向间隔。
9.如权利要求8所述的散热模组，其中该顶部的一面形成各个独立的壳体腔室的顶面，该底部的一面形成各个独立的壳体腔室的底面，底部的另一面为热接触面。
10.如权利要求3所述的散热模组，其中该壳体开设有多个个透孔分别连通每个独立的壳体腔室，该等第一热管的一第一开放端分别连接该透孔。
11.如权利要求4所述的散热模组，其中该壳体开设有多个个透孔分别连通每个独立的壳体腔室，该等第一热管及第二热管的第一开放端及第二开放端分别连接该透孔。
12.如权利要求1所述的散热模组，该等独立的壳体腔室的容积相同或不同。
【文档编号】H05K7/20GK104378950SQ201310351852
【公开日】2015年2月25日 申请日期:2013年8月13日 优先权日:2013年8月13日
【发明者】杨修维 申请人:奇鋐科技股份有限公司