专利名称：散热板热管制造方法
技术领域：
本发明有关于一种散热板热管制造方法，特别是指一种直接将热管一体式形成于散热板内的制造方法；具有极佳的导热效率、绝佳的结构强度、与待散热体间可保持极平整接触、且构造趋于简化、工艺缩短、成本降低、合格率提高……等诸多功效。
如上述普通方式，虽能达到将热由热管3一端传递至另一端的功能，但具有下列缺点一、必须对散热板1开设植设槽12，再插入热管3，显然极为麻烦；二、热管3、散热板1各自独立，该两者间必然或多或少会形成间隙，影响热的传导效果；三、单独的热管3易在制造中受损，故不合格品极多，造成浪费；四、由于普通的热管3须如图中所示般弯曲，故易于造成管内毛细结构31遭致破坏；五、铝板体7为铝材，热管3为铜材，而锡膏则为锡材，故在导热上乃有三种不同的介质，影响导热效率六、由于热管3与板体6间、热管3与散热板1间，均具锡膏33、62，故易在机器日久的开、关机所形成的热胀冷缩影响下，导致各该两者间的间隙的产生，除影响导热外，也使寿命减低；七、普通独立式的热管3，易因无可抗拒因素导致热管3破裂、而无法再保持真空状态，同时也难以再传导热能给散热板1，使得热能无法被发散，而造成待散热体的毁坏；八、由于成本的限制，对应于热源的板体6与邻近于排风口的散热板1两者间，根本无法设置多支热管3以加强导热速度，散热效率相对无法提高。
再请参阅图2所示，为利用板型容器2以加速散热的普通结构剖面图。图中包括了散热板1及板型容器2，而该板型容器2包括有一上板片21与一下板片22，该下板片22的外表面与待散热体4接触而借以传热，该上、下板片21、22彼此结合形成一密闭空间，且在该上板片21内表面具有多个凸起211；又该板型容器2内置有毛细结构221，其一侧与该板型容器2的下板片22内表面接触，另一侧则与该板型容器2上板片21内表面的凸起211接触；进另于该板型容器2内抽真空并填充有工作流体(图未标示)，以可将待散热体4所产生的热能传导至板型容器2、甚至散热板1。
但如此方式，也因其板型容器2与散热板1之间，仍为组合式、仍须于其间以锡焊、紧迫等焊接方式结合，因而具有必然的热阻，更何况其板型容器上、下板片21、22间也为彼此结合的方式，故必然易在结合加工过程及抽取真空时产生变形，致无法与热源保持平整的接触，导热效率大受影响。因为不论其两者间是如何的平整，均必定会有影响导热效率的热阻存在；又由于其上、下板片21、22互为相对挖空而变薄，致在抽真空时，乃会或多或少的产生扭曲、变形；再者，在其上下彼此对合上、下板片21、22间抽真空时，更将会因为上下相对迫合的抽真空力量，而损及上板片的各该凸起211，并终致影响到其原先预期的导热效率。
又，上述两种普通构造，更均同时具备有下列缺点第一，其均会在不慎碰撞或摔落的情形下，有着如后述的重大缺点存在若发生在
图1所示的结构时，其热管3将产生裂痕而漏气、进而失效，使待散热体(图未标示，例如中央处理器等)将因导热中断而烧毁；若发生在图2所示的结构时，其板型容器2将产生裂痕而漏气、进而失效，使来自待散热体4(例如中央处理器等)的热能虽仍能经由板型容器2而传递至散热板1，惟板型容器2然失去预期作用，导热效率将反被延缓，且比之不具该板型容器2的最传统散热方式更慢。
第二，前述两普通的构造实在太过于复杂、麻烦，成本大幅提高，不符现今商业化利用的原则。
第三，最佳的热管排列方式，为纵横交叉的矩阵式。如图1所示的，其散热板1在一个方向上插入热管3后，根本无法在另一垂向上插入另一热管，故无法构成矩阵式排列。而如图2所示的，虽可能构成矩阵式，但是除因为必须麻烦地一一开设各该凸起211，而形成矩阵式排列外，各该凸起211又有极高的可能，会因已如前述原因而遭致损坏，所以其纵使能构成矩阵式排列，也仍具极大的缺陷。
第四，图1、图2的普通构造均必然存在有锡膏62、33、212(或散热膏)，而该锡膏或散热膏又不能太厚也不能太薄，操作上相当麻烦；更甚至会因热胀冷缩的影响，造成日后间隙增大、龟裂、寿命降低及高热阻等遗憾。
本发明的第二目的是提供一种具有合格率高、重量轻、厚度薄、成本低及加工时间短等优点的散热板热管制造方法。
本发明的第三目的在于提供一种散热板热管制造方法，通过在；所述散热板上形成或具设有肋片或鳍片，可直接在各式散热板上应用此一散热板热管制造方法，而使各式散热板均能具有热管的功能，大幅增加各式散热板的散热效率。
本发明的第四目的在于提供一种散热板热管制造方法，通过其可产生多种变化、及组合型态热管的特点，故可广泛地被应用于各式电子散热系统，并可因应各式不同的散热模块，而将本发明与之结合。
为达上述目的，本发明提供一种散热板热管制造方法，其工艺如下制造一散热板并加工出多道末端未贯通的导热通道；且各该导热通道除保留至少一开口端外，其它均予以封口；自该所保留的开口端予以同时充填工作流体及抽真空，再予以封口。
此外，也可进一步于前述未对其它开口端予以封口之前，先行于各该导热通道内植入毛细结构。
图5为本发明图4的部分剖面图；图6为本发明的一实施例的剖面图；图7为本发明的另一实施例俯视示意图。
1散热板 11肋片12植设槽2板型容器 21上板片211凸起 212锡膏22下板片 221毛细结构3热管 31毛细结构32工作流体33锡膏4待散热体6板体 61凹槽62锡膏7铝板体13导热通道131毛细结构132工作流体 133封口边5散热板 51导热通道52毛细结构53工作流体第一工艺先应因不同的散热设计而制造一散热板5至适当大小与形状。
第二工艺再对该散热板5施以可产生导热通道51的加工方式；且导热通道51以另一端未贯通为必要。其加工方式可为钻孔、放电、水刀……等，且并不贯通至散热板5另一端。
第三工艺对各导热通道51的开口端予以封口，并须保留至少一开口端。其对各该开口端予以封口，且为避免因周焊产生的变形及确保导热通道51的密闭性，可利用焊接或以扩散接合等，可使其达于完全密合的方式为必要来封装的。如此封口完成后，各该所开设的呈纵横交错互通的矩阵式导热通道51，乃仅有该被保留的开口端与外界相通。
第四工艺通过所保留的该开口端，同时进行充填工作流体53及抽真空，并再对该开口端进行封口。请配合参阅图4、图5所示，利用该被保留的开口端且各该导热通道51呈互通状，故充填工作流体53时，乃仅须执行一次即可；且抽真空时也仅须抽一次即可。充填工作流体及抽真空可同时进行，且更可在抽成真空后即同时予以封口。
使该散热板5因一体式成型矩阵式排列且互通的热管，而形成一导热效率极佳的散热板热管。又因其热管为一体式成型于散热板5内，故在抽真空时，乃不致使内部结构及表面扭曲变形，结构强度绝佳，故而可与待散热体间保持极平整的接触；又在进行抽真空或充填工作流体53时，由于仅须对该被保留的导热通道51外端来进行，故该等的执行次数乃被大幅减少，在制造上极为简易、工艺也大幅缩短，成本必然大幅降低。
上述工艺中所界定的，并非用以限制本发明，其也可以其它方式来实施。例如，其中经加工而成的导热通道51的排列方式，可为矩阵式互通(如图4所示)、或呈放射状排列而互通……等排列方式均可。其中的工作流体53，可为水、氨、纯水、酒精、丙酮或冷媒等具有过热蒸发、遇冷还原特性的溶液。其中的散热板5，可为铜、铝或其它具有较佳导热性的材质。又该散热板5除可为板型外，也可在该散热板5表面形成或具设有各式鳍片或肋片11(如图6所示)者。其中的导热通道51，其断面可为圆形(如图5所示)、椭圆形、三角形、矩形、螺纹状、多边形或锥体等的形状。甚至，其也可进一步于第二、第三工艺间，未对其它开口端予以封口之前，先进行一于各该导热通道51内植入毛细结构52的工艺；而该毛细结构52，可为金属弹簧状、沟槽状、柱状、网状、或以烧结金属粉粒所成型的多孔质结构。
所述的散热板可为一如图4、图5所示的板型散热板5，或可为一如图6所示般，在表面形成有多数肋片11型式的散热板1，使该等散热板1内部也一体式成型有多道纵横交错、矩阵式排列互通的导热通道13，各导热通道13内也充填有工作流体132或再进一步植设有毛细结构131，各导热通道13的外端经封口后，乃大体上形成如图所示的封口边133。如此，以达具有极高导热效率的功效，更可避免产生接口热阻。而除可形成上述的肋片11外，当然也可在表面具设有多个图未标示的鳍片；而所述肋片与鳍片，可为漩涡状或散射状等。
请参阅图7所示，为本发明用以改善如图1所示具诸多缺点的普通构造的实施例示意图。如图，为因应一般散热板1与待散热体4是因先天限制而必须交错间隔且不位于同一直线上，所以制造出相应转折形状及大小的散热板5；对该散热板5并予以加工出纵横交叉的末端未贯通的导热通道51，当然也可如该图7所示般，仅在必须交叉的位置予以交叉，其它位置则不用再钻出导热通道，也能使各组导热通道51互通而传递热，且当然也具有工作流体、或/及毛细结构、抽真空、及封口等构造(图7中未标示)，其在功效及作用上，仍等同于图4、图5所示的散热板热管。使该散热板5固置于铝板体7上，并使该散热板5的一端与一般散热板1接触，另一端则相应地接触于待散热体4，在两端间进行极高效率的导热。其相比于图1所示的普通构造，除构造简化、合格率提高、导热效率极高外，更具有与图4～图6所示的功效相同的多项功效，如下述功效一，导热通道51完全无须弯折，其内的毛细结构绝不会遭致破坏。
功效二，其热能的传递介质，不再是多种不同介质而是仅有一种，即完全是属于散热板5的同一介质，导热完全不受影响。
功效三，导热通道51与散热板5之间，完全无须锡膏，故绝不会有因热胀冷缩而破坏、影响导热效率的情形，且其本身也绝无热阻存在；若进一步于该散热板5上设置肋片或鳍片，则更可免除普通须以锡焊、紧迫、焊接、涂抹散热膏等方式，来结合散热板1与平板式热管所产生的接口热阻的功效。
功效四，由于散热板5为一体加工开设出其导热通道51，因此为一极其坚固的构造体，确可抵抗因抽真空、焊接时内部结构及表面产生扭曲、变形的能力，进而可以与待散热体间保持极平整的接触。
功效五，由于其为一体式的构造，故在抽真空或遭受外力时，完全不会影响到甚至是损及内部构造。
功效六，本发明的形成有肋片(如图6所示)或鳍片的散热板实施例，即使不慎碰撞或摔落，也因结构强度足够，内部的导热通道等，乃绝不会产生裂痕；纵使因无可抵抗的因素而产生裂痕、漏气并进而失效时，也仅仅是导热通道无法作用而已，其本身仍是一个用以散热的散热板，只不过不再有极其快速的热传递率而已，不致如普通般完全无法再行散热甚而终致毁坏。
功效七，通过本发明制法所完成的散热板热管，可构成导热效率最高、并达于较高热平衡境界的矩阵式排列。
功效八，普通技术会于热管3与植设槽12间形成间隙的缺失，完全不见于本发明所制成的散热板热管。
功效九，通过本发明所制成的散热板热管，其构造简单，却反而更兼具极高导热效率的优点；且所制成的散热板热管更可为一种矩阵式(或其它任何具有同等热传递率的热管排列方式，例如放射状排列)热管构造，为普通技术所极难以达到的。
功效十，通过本发明的制法，可产生多种变化、及组合型态热管的特点，故可广泛地被应用于各式电子散热系统，并可因应各式不同的散热模块，而将本发明与之结合。且具有成本低、重量轻、厚度薄、合格率高、加工时间短、及导热效率高……等优点。
综上所述，本发明确可改善普通技术制造极为麻烦、构造极为复杂、导热效率却不见有所提高，甚至更有易裂、易断、易受损……等缺点，甚至更可与待散热体间保持极平整的接触等诸多进步性功效。
权利要求
1.一种散热板热管制造方法，其特征是，对一散热板加工出多道末端未贯通的导热通道，且各该导热通道除保留至少一开口端外，其它均予以封口；自该所保留的开口端予以充填工作流体，再同时予以抽真空及封口。
2.如权利要求1所述的散热板热管制造方法，其特征是，加工而成的导热通道排列方式，可为矩阵式互通、或呈放射状排列而互通等的排列方式。
3.如权利要求1所述的散热板热管制造方法，其特征是，其中的工作流体，可为水、氨、纯水、酒精、丙酮或冷媒等具有过热蒸发、遇冷还原特性的溶液。
4.如权利要求1所述的散热板热管制造方法，其特征是，可进一步在未对其它开口端予以封口之前，先行于各该导热通道内植入毛细结构。
5.如权利要求4所述的散热板热管制造方法，其特征是，该毛细结构，可为金属弹簧状、沟槽状、柱状、网状、或以烧结金属粉粒所成型的多孔质结构等。
6.如权利要求1所述的散热板热管制造方法，其特征是，所述散热板，可为铜、铝或其它具有较佳导热性的材质。
7.如权利要求1所述的散热板热管制造方法，其特征是，所述导热通道，其断面可为圆形、椭圆形、三角形、矩形、螺纹状、多边形或锥体等的形状。
8.如权利要求1所述的散热板热管制造方法，其特征是，对其它开口端予以封口的方式，可为焊接或以扩散接合等可使其达到完全密合为必要的封装方式。
9.如权利要求1所述的散热板热管制造方法，其特征是，所述散热板，其可为一板型，或可为一在该散热板表面形成有肋片或鳍片的型式。
10.一种散热板热管制造方法，其特征是，该方法包括以下工艺第一工艺因应不同的散热设计，先制造一散热板至适当大小、形状；第二工艺再对该散热板施以可产生导热通道的加工方式；且导热通道以另端未贯通为必要；第三工艺对各导热通道的开口端予以封口，并须保留至少一开口端；第四工艺通过所保留的开口端以充填工作流体，并同时再进行抽真空及封口。
11.如权利要求10所述的散热板热管制造方法，其特征是，可进一步于第二与第三工艺间，加入一在各该导热通道内植入毛细结构的工艺。
全文摘要
本发明提供一种散热板热管制造方法，其主要包括对一散热板进行加工工艺，以开设多道末端未贯通的导热通道；再对各该导热通道的开口端进行封口并保留至少一开口端的工艺；自该被保留的开口端进行同时充填工作流体及抽真空工艺，并再对其予以封口的最终工艺。
文档编号H01L23/427GK1421924SQ01139649
公开日2003年6月4日 申请日期2001年11月30日 优先权日2001年11月30日
发明者余英祺, 詹鸿斌, 王威德 申请人:鸿满实业有限公司