散熱單元及其散熱模組的製作方法

2023-12-12 12:29:32

專利名稱：散熱單元及其散熱模組的製作方法
技術領域：
一種散熱單元及其散熱模組，尤指一種於散熱單元之腔室表面沈積有氧化物薄膜以取代毛細結構或提升工作流體之汽液循環效率的散熱單元及其散熱模組。
背景技術：
按，現行電子設備於運行時內部之電子元件將產生熱源，所述熱源系由運算晶片運作時所產生，並隨著晶片運算效能提高，其功率已近一百瓦特，故若無適當的散熱機制， 則晶片之溫度則會超過100°C以上。現行晶片多為半導體(如矽)所製成，因其內部含有多量的金屬導線及絕緣薄膜， 此兩者材料間之膨脹係數相差數倍，故在90°C以上之溫度重複操作時，晶片多會產生龜裂而造成損毀。為使晶片不會因過熱而燒毀，因此電流所產生的廢熱必須儘快的排除，故晶片常以銅片接觸散熱或埋藏在目前散熱最快的金屬基陶瓷燒結體內(如鋁基之碳化矽)，並需要散熱單元輔助以增加散熱之效率，以避免前述晶片因溫度過高造成損毀，前述散熱單元主要系以散熱鰭片組或散熱器或熱管為主，並透過風扇輔助強制對流散熱藉以達到散熱降溫之效果。而現在隨著電子設備薄型化而應用於內部解熱使用之散熱單元勢必需要針對薄型化此一需求進行改良設計，但薄型化除了散熱單元本身厚度以外，散熱單元亦需保留內部蒸氣通道及設置毛細結構之空間，故整體對於薄型化之改良相對的具有難度。另者，熱管內部系以粉末燒結體及網格體作為毛細結構使用，此一設計係為現行最普遍之設計，但並非沒有缺點，其缺點係為因熱管以薄型化設計後將造成熱管內部之蒸氣腔室整體縮減，進而造成蒸氣之流動性受阻，影響工作流體之汽液循環，造成散熱效率降低，甚至失效。再者，在成型時容易因為加壓成型時破壞內部之毛細結構造成不合格產品；故公知技術具有下列缺點1.汽液工作流體流動率差；2.加工不易；3.不良率較高。是以，要如何解決上述習用之問題與缺失，即為本案之創作人與從事此行業之相關廠商所亟欲研究改善之方向所在。

實用新型內容本實用新型之主要目的在提供一種以氧化物薄膜取代毛細結構，藉以增加工作流體之汽液循環效率的散熱單元。本實用新型之次要目的在提供一種具有可增加工作流體之汽液循環效率之散熱單元的散熱模組。
3[0015]為達上述目的，本實用新型系提出一種散熱單元，系包含一金屬本體，所述金屬本體具有一腔室及一氧化物薄膜及工作流體，所述氧化物薄膜披附於該腔室表面。為達上述目的，本實用新型系提出一種散熱模組，系包含一蒸發腔體、一散熱單元；所述蒸發腔體具有一主腔室及一入口及一出口。所述散熱單元具有一金屬本體，該金屬本體具有一腔室及一化合物薄膜，所述氧化物薄膜披附於該腔室表面，該散熱單元之兩端分別連接前述入口及該出口。透過本實用新型此一設計之散熱單元及其製造方法及散熱模組，系可降低腔室內之工作流體循環之阻力，進而提升工作流體之汽液循環效率大幅提升散熱效能，更可降低習知容易產生不合格產品之缺失。

圖1係為本實用新型散熱單元第一實施例之立體圖；圖2係為本實用新型散熱單元第一實施例之剖視圖；圖3係為本實用新型散熱單元第二實施例之剖視圖；圖4係為本實用新型散熱模組之立體圖；圖5係為本實用新型散熱模組之剖視圖。主要元件符號說明散熱單元1金屬本體11腔室111氧化物薄膜112毛細結構113工作流體2散熱模組3蒸發腔體31主腔室311毛細結構3111蒸發腔室3112冷凝腔室3113入口312出口 31具體實施方式
本實用新型之上述目的及其結構與功能上的特性，將依據所附圖式之較佳實施例予以說明。請參閱圖1、圖2，係為本實用新型散熱單元第一實施例之立體圖及剖視圖，如圖所示，本實用新型之散熱單元1，系包含一金屬本體11 ；所述金屬本體11具有一腔室111及一氧化物薄膜112及工作流體2，所述氧化物薄膜112披附於該腔室111表面。所述金屬本體11系選自於銅及鋁及鎳及不鏽鋼所組成之群組。所述金屬本體11係為熱管及均溫板及薄型熱管及平板式熱管其中任一，本實施例系以薄型熱管作為說明，但並不引以為限，因透過氧化物薄膜112披附於該金屬本體11 之腔室111表面作為回流工作流體2使用，則金屬本體11之腔室111不需再設置毛細結構， 不僅可降低成本更可縮減金屬本體11整體厚度。所述氧化物薄膜112系選自於氧化矽(Sit)》及氧化鈦(110 及氧化鋁(A1203) 及氧化鋯(ZrC^)及氧化鈣(CaO)及氧化鉀(K20)及氧化鋅(SiO)所組成之群組。所述氧化物薄膜112係為一疏水性薄膜及親水性薄膜其中任一，亦可於金屬本體 11內不同部位分別披附疏水性薄膜及親水性薄膜。請參閱圖3，係為本實用新型散熱單元第二實施例之剖視圖，如圖所示，所述金屬本體11更具有一毛細結構113設於前述腔室111內，所述毛細結構113係為粉末燒結體及溝槽及網格體其中任一，本實施例系以網格體作為說明但並不引以為限。請參閱圖4、圖5，係為本實用新型散熱模組之立體圖及剖視圖，如圖所示，本創作之散熱模組3，系包含一蒸發腔體31、一散熱單元1 ；所述蒸發腔體31具有一主腔室311及一入口 312及一出口 313。所述主腔室311更具有一毛細結構3111及工作流體2，該主腔室311與該毛細結構3111共同界定一蒸發腔室3112及一冷凝腔室3113。 所述散熱單元1具有一金屬本體11，該金屬本體11具有一腔室111及一氧化物薄膜112，所述氧化物薄膜112披附於該腔室111表面，該散熱單元1之兩端分別連接前述入口 32及該出口 33。所述散熱單元1連接該蒸發腔體31出口 313之一端所披附之氧化物薄膜112係為疏水性薄膜，連接該蒸發腔體3之入口 312之一端所披附之氧化物薄膜112係為親水性薄膜。綜上述分析可知由於氧化物薄膜112具有親水性及疏水性之特性，故可增加工作流體2於狹窄之腔室111中之汽液循環效率，進而提升散熱效率。
權利要求1.一種散熱單元，其特徵在於，包括一金屬本體，具有一腔室及一氧化物薄膜及工作流體，所述氧化物薄膜披附於該腔室表面。
2.如權利要求1所述的散熱單元，其特徵在於，所述金屬本體系為熱管及均溫板及薄型熱管及平板式熱管其中任一。
3.如權利要求1所述的散熱單元，其特徵在於，所述氧化物薄膜為氧化矽SiO2、氧化鈦 TiO2、氧化鋁Al2O3、氧化鋯、氧化鈣Cao、氧化鉀K2O或氧化鋅ZnO材質。
4.如權利要求1所述的散熱單元，其特徵在於，所述氧化物薄膜係為一疏水性薄膜及親水性薄膜其中任一。
5.如權利要求1所述的散熱單元，其特徵在於，更具有一毛細結構設於前述腔室內，所述毛細結構係為粉末燒結體及溝槽及網格體其中任一。
6.一種散熱模組，其特徵在於，包括一蒸發腔體，具有一主腔室及一入口及一出口 ；一散熱單元，具有一金屬本體，該金屬本體具有一腔室及一化合物薄膜，所述氧化物薄膜披附於該腔室表面，該散熱單元之兩端分別連接前述入口及該出口。
7.如權利要求6所述的散熱模組，其特徵在於，所述散熱單元連接該蒸發腔體出口之一端所披附之氧化物薄膜係為疏水性薄膜。
8.如權利要求6所述的散熱模組，其特徵在於，所述散熱單元連接該蒸發腔體入口之一端所披附之氧化物薄膜係為親水性薄膜。
9.如權利要求6所述的散熱模組，其特徵在於，所述主腔室更具有一毛細結構及工作流體，該主腔室與該毛細結構共同界定一蒸發腔室及一冷凝腔室。
專利摘要一種散熱單元及其散熱模組，所述散熱單元，系包含一金屬本體具有一腔室及一氧化物薄膜及工作流體，所述氧化物薄膜系披附於該腔室表面，透過該金屬本體內部披附之氧化物薄膜用以取代毛細結構，可大幅的加速工作流體於該散熱單元之腔室內之汽液循環，藉以提升散熱效能。
文檔編號H05K7/20GK202160368SQ20112016395
公開日2012年3月7日 申請日期2011年5月20日 優先權日2011年5月20日
發明者楊修維 申請人:奇鋐科技股份有限公司