扁平型熱導管及使用該熱導管的散熱模組的製作方法

2023-07-04 14:42:51 1

專利名稱：扁平型熱導管及使用該熱導管的散熱模組的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種散熱模組，特別涉及一種扁平型熱導管及使用該熱導管的散熱模組。
背景技術：
隨著電腦產業的迅速發展，CPU追求高速度化，多功能化及小型化所衍生的散熱問 題越來越嚴重，這在筆記本電腦等內部空間狹小的電子設備中更為突出。如果無法將筆記 本電腦內的CPU等電子元件所產生的熱量及時有效地散發出去，將極大地影響電子元件的 工作性能，同時還會縮減電子元件的使用壽命，因此必須對電子元件進行散熱。
目前在筆記本電腦等內部空間狹小的電子設備內，因受限於狹小的空間，其使用 的散熱模組通常採用板型熱導管進行傳熱。圖1為一傳統的板型熱導管70置於一設有發 熱電子元件90的電路板80上的情形。該板型熱導管70的上板71和下板72均為平面且 相互平行，該熱導管70的蒸氣空腔75的高度在熱導管70內無變化。該發熱電子元件90 凸設於該電路板80的上方，該熱導管70的下板72與發熱電子元件90接觸，從而使熱導管 70的設計空間限制在發熱電子元件90的頂平面92以上的空間，這樣，在狹小的空間內便使 該熱導管70的蒸氣空腔75的體積受到限制，進而限制了熱導管70的傳熱效率，最終影響 散熱模組的散熱效率。

發明內容
有鑑於此，有必要提供一種在狹小的空間內仍具有優良的傳熱效率的扁平型熱導 管及使用該熱導管的散熱模組。 —種扁平型熱導管，用於傳導發熱電子元件產生的熱量，該扁平型熱導管包括一
內部形成蒸氣空腔的殼體及容置在該殼體內的毛細結構，該殼體與發熱電子元件結合的表
面上朝向該蒸氣空腔凹陷形成至少一內凹部，該內凹部用於收容該發熱電子元件。 —種散熱模組，用於給發熱電子元件散熱，包括一扁平型熱導管及一散熱器，該扁
平型熱導管包括一蒸發段及一冷凝段，該蒸發段用於與發熱電子元件接觸，該冷凝段與該
散熱器連接，該扁平型熱導管包括一內部形成蒸氣空腔的殼體及容置在該殼體內的毛細結
構，該殼體與發熱電子元件結合的表面上朝向該蒸氣空腔凹陷形成至少一內凹部，該內凹
部用於收容該發熱電子元件。 上述扁平型熱導管的內凹部將發熱電子元件收容於其中，該扁平型熱導管充分利 用了發熱電子元件周圍的空間從而擴大蒸氣空腔的體積。在相同的空間下，該扁平型熱導 管的蒸氣空腔的體積大於傳統熱導管的蒸氣空腔的體積，在筆記本電腦等內部狹小的空間 內仍能保證較大的蒸氣空腔，從而增大該熱導管的熱傳輸效率。


圖1為傳統扁平型熱導管置於一設有發熱電子元件的電路板上的剖面示意圖。
圖2為本發明散熱模組較佳實施例的翻轉狀態的立體組合圖。
圖3為圖2的立體分解圖。 圖4為圖2所示扁平型熱導管置於一設有發熱電子元件的電路板上的剖面示意 圖。 圖5為本發明扁平型熱導管第二實施例的剖面示意圖。
具體實施例方式
請參閱圖2及圖3，該散熱模組包括一離心風扇10、一散熱器20及一扁平型熱導 管30。 該離心風扇IO包括一扇框12及一葉輪14。該扇框12內形成一容置空間，該葉輪 14收容於該容置空間內。扇框12的軸向的相對兩側即頂部與底部分別形成一第一入風口 120及一第二入風口 (圖未示)，扇框12的側向形成一出風口 122。 該散熱器20由若干散熱鰭片堆疊而成。散熱器20呈長方形，其位於該離心風扇 10的出風口 122處。 請同時參閱圖4，熱導管30呈板形，其包括一中空殼體37、設置在該殼體37內的 一毛細結構39以及注入殼體37內的工作液體。該殼體37包括一頂板32、與頂板32相對 的一底板36、及兩側板34。該側板34位於頂板32與底板36之間且與該頂板32和底板36 的周緣相連接。該頂板32、底板36及側板34合圍使該殼體37形成一中空密封腔室，從而 使該殼體37內部形成一蒸氣空腔。在本實施例中，該殼體37由上下兩殼體合蓋而成。當 然，該殼體37也可由一中空圓管壓扁形成。 該熱導管30大致呈"Z"形，沿其延伸方向包括一 L形蒸發段31和一直線形冷凝 段33，該冷凝段33與散熱器20連接且形狀相對應。 該熱導管30的蒸發段31的底板36朝向蒸氣空腔凹陷形成四個內凹部360，用來 容設多個發熱電子元件，該四個內凹部360可以根據不同發熱電子元件的高度設置成不同 的深度，以便對不同發熱電子元件同時進行導熱。本實施例中僅以一發熱電子元件90與熱 導管30的其中一內凹部360相結合情況為例。這些內凹部360大致呈方形或長方形。每一 內凹部360包括一底壁361及四個側壁362。該底壁361平行於底板36並相對底板36朝 向蒸氣空腔沉陷一定距離，該底壁361與頂板32相間隔。該四個側壁362圍繞該底壁361 的周緣並與內凹部360外圍的底板36相連接。該發熱電子元件90具有一頂面92，該頂面 92與該內凹部360的底壁361的外表面相貼合，發熱電子元件90的側面與內凹部360的側 壁362相間隔。 在其他實施方式中，這些內凹部360還可以為其他形狀，比如圓形、梯形等，其具 體形狀應與發熱電子元件90的形狀相對應並略大於發熱電子元件90的尺寸。此外，這些 內凹部360凹陷的程度取決於發熱電子元件90相對電路板80凸出的高度，高度較大的發 熱電子元件90對應的內凹部360凹陷較深，而高度較小的發熱電子元件90對應的內凹部 360的凹陷較淺。 該毛細結構39順著熱導管30的延伸方向從蒸發段31延伸至冷凝段33，該工作液 體蘊含於該毛細結構39內。該毛細結構39的底部環繞該內凹部360的整個內壁的外圍。 該毛細結構39底部的中央部分與內凹部360的底壁361的內表面相接觸，該毛細結構39底部的外圍部分環繞該內凹部360的側壁362的內壁並向下延伸至與底板36的內壁接觸，該 毛細結構39的頂部自底部向上延伸至與頂板32的內壁相接觸。該毛細結構39與殼體37 的側板34相間隔以形成可供蒸氣通過的蒸氣通道35，該毛細結構39與內凹部360的底壁 361的內表面接觸保證了該內表面處有工作液體以保證熱導管30正常工作，該毛細結構39 的底部與底板36的內壁接觸可將因重力作用匯流至該底板36內壁的工作液體吸收至毛細 結構39內部。此外，該毛細結構39與該殼體37的頂板32和底板36的內壁接觸，起到支 撐該殼體37的作用，避免頂板32與底板36變形而影響熱導管30的性能。
該熱導管30的蒸發段31上設有四個上下貫穿該熱導管30的貫穿孔38，這些貫 穿孔38的外圍形成壁部以密封該貫穿孔38周緣的殼體37，從而不影響殼體37的密封性。 這些貫穿孔38可供固定件(圖未示)穿過以將該熱導管30固定於電路板80上。
組裝時，該散熱器20設於該離心風扇10的出風口 122處，該熱導管30的冷凝段 33貼設於散熱器20上方，該熱導管30的蒸發段31的內凹部360將發熱電子元件90收容 於其中，並使發熱電子元件90的頂面92與內凹部360的底壁361相貼合，為減小熱阻，可 在該發熱電子元件90的頂面92與該底壁361的外表面之間塗布導熱膏(圖未示)，最後利 用固定件穿過熱導管30的貫穿孔38將熱導管30固定於電路板80上。
散熱模組工作時，該熱導管30的內凹部360的底壁361從發熱電子元件90吸收 熱量並將熱量傳遞至殼體37的內部，使環繞於該內凹部360內壁外圍的毛細結構39內所 含的工作液體汽化，帶著熱量經由蒸氣通道35運動至冷凝段33，冷凝段33將熱量傳給位 於其下方的散熱器20，離心風扇10的葉輪14從入風口 110吸入氣流並吹向散熱器20，將 鰭片上的熱量散發出去，從而降低冷凝段33的溫度，使冷凝段33內的蒸氣液化凝結，並在 毛細結構39的作用下回流至蒸發段31，繼續蒸發汽化及液化凝結，使工作介質在熱導管30 內部循環運動，將發熱電子元件90產生的熱量源源不斷的散發出去。 由於該熱導管30的內凹部360可將凸設於電路板80的發熱電子元件90收容於 其中，相較圖1所示傳統的扁平型熱導管70，本發明的扁平型熱導管30充分利用了發熱電 子元件90周圍的空間從而擴大蒸氣空腔的體積，在相同的安裝空間下，本發明的扁平型熱 導管30的蒸氣空腔的體積大於傳統扁平型熱導管70的蒸氣空腔75的體積，在狹小的空間 內仍能保證較大的蒸氣空腔，尤其在筆記本電腦等內部安裝空間狹小的情況下，更能增大 該扁平型熱導管30的熱傳輸效率，進而提升本發明散熱模組的散熱效率。
圖5所示為本發明第二實施方式的扁平型熱導管50，該熱導管50與第一實施方式 的熱導管30的不同之處在於該熱導管50的毛細結構59貼設於該殼體57的頂板52和側 板54的整個內壁。該毛細結構59設於該頂板52內壁的部分與該內凹部560的底壁561的 內表面相接觸，從而保證該底壁561的內表面處有工作液體以保證熱導管50的傳熱性能， 而毛細結構59貼設於該側板54內壁的部分與內凹部560的側壁562相間隔從而留出蒸氣 通道55供蒸氣通過。該毛細結構59設於側板54內壁的部分順著側板54的內壁向下延伸 至與底板56的內壁相接觸從而可吸收該底板56內壁的工作液體。
權利要求
一種扁平型熱導管，用於傳導發熱電子元件產生的熱量，該扁平型熱導管包括一內部形成蒸氣空腔的殼體及容置在該殼體內的毛細結構，其特徵在於該殼體與發熱電子元件結合的表面上朝向該蒸氣空腔凹陷形成至少一內凹部，該內凹部用於收容該發熱電子元件。
2. 如權利要求1所述的扁平型熱導管，其特徵在於該內凹部呈方形、長方形或圓形。
3. 如權利要求l所述的扁平型熱導管，其特徵在於該內凹部設有多個，用於容設多個 發熱電子元件，每個內凹部的深度取決於對應的發熱電子元件的高度。
4. 如權利要求1所述的扁平型熱導管，其特徵在於該內凹部包括一底壁及環繞該底 壁周緣的側壁，該發熱電子元件與該內凹部的底壁的外表面相貼合。
5. 如權利要求4所述的扁平型熱導管，其特徵在於該殼體包括一頂板、與頂板相對 的一底板，以及兩側板，該側板位於頂板與底板之間且與該頂板和底板的周緣相連接，該頂 板、底板及側板合圍形成一 中空密封腔室。
6. 如權利要求5所述的扁平型熱導管，其特徵在於該毛細結構與該頂板的內壁和內 凹部的底壁的內表面相接觸。
7. 如權利要求6所述的扁平型熱導管，其特徵在於該毛細結構的底部環繞該內凹部 的整個內壁的外圍，該毛細結構底部的中央部分與內凹部的底壁的內表面相接觸，該毛細 結構底部的外圍部分環繞該內凹部的側壁的內壁並向下延伸至與底板的內壁接觸，該毛細 結構的頂部自底部延伸至與頂板的內壁相接觸，該毛細結構與該側板相間隔以形成可供蒸 氣通過的蒸氣通道。
8. 如權利要求6所述的扁平型熱導管，其特徵在於該毛細結構貼設於該殼體的頂板 和側板的整個內壁，該毛細結構設於頂板內壁的部分與該內凹部的底壁的內表面相接觸， 該毛細結構設於側板內壁的部分向下延伸至與該底板內壁相接觸，並與內凹部的側壁相間 隔以形成可供蒸氣通過的蒸氣通道。
9. 一種散熱模組，用於給發熱電子元件散熱，包括一扁平型熱導管及一散熱器，該扁平 型熱導管包括一蒸發段及一冷凝段，該蒸發段用於與發熱電子元件接觸，該冷凝段與該散 熱器連接，其特徵在於該扁平型熱導管為權利要求1至8中任意一項所述的扁平型熱導 管。
10. 如權利要求9所述的散熱模組，其特徵在於該散熱模組還包括一離心風扇，該離 心風扇上形成一出風口 ，該散熱器設於該離心風扇的出風口處。
全文摘要
一種散熱模組，用於給發熱電子元件散熱，包括一扁平型熱導管及一散熱器，該扁平型熱導管包括一蒸發段及一冷凝段，該蒸發段用於與發熱電子元件接觸，該冷凝段與該散熱器連接，該扁平型熱導管包括一內部形成蒸氣空腔的殼體及容置在該殼體內的毛細結構，該殼體與發熱電子元件結合的表面上朝向該蒸氣空腔凹陷形成至少一內凹部，該內凹部用於收容該發熱電子元件。
文檔編號G06F1/20GK101765352SQ200810306488
公開日2010年6月30日 申請日期2008年12月23日 優先權日2008年12月23日
發明者孟勁功, 趙志輝, 黃清白 申請人:富瑞精密組件(崑山)有限公司;鴻準精密工業股份有限公司