平板式热管及其制造方法

文档序号:4534191阅读:247来源:国知局
专利名称:平板式热管及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种热管及其制造方法,特别是一种平板式热管及其制造方法。
背景技术
目前业界普遍采用热管来解决高速计算机的高密度散热问题,如热导管、回路式 热管、以及平板式热管(Vapor Chamber)等产品。 平板式热管的工作原理与传统热管相同,因其具有比传统热管更大的热传导面 积,且符合"轻、薄、短、小"的高实用价值,而被大量应用在具有较大散热面的电子产品上。
如图1及图2所示,一般的平板式热管具有以冲压制程制备的一上盖板100、与上 盖板100配合的一下盖板101及在上盖板100、下盖板101之间的毛细结构102,若干工作液 体填充至上下盖板100U01间。该毛细结构102的厚度一致。该下盖板101中部向下凸伸 有一吸热部103,用以与发热电子元件接触。毛细结构102贴设于下盖板101及吸热部103 的内表面。当吸热部103吸收发热电子元件发出的热量后,贴设于吸热部103的毛细结构 102内的工作液体蒸发以带走热量。此时,若毛细结构102太厚,工作液体蒸发所产生的气 泡使毛细结构102与下盖板101的上表面之间形成一蒸汽层,从而加大了热管的热阻,进而 导致下盖板101的温度急速上升而造成热管烧损。若毛细结构102太薄,工作液体蒸发过 快而冷凝后的工作液体的回流速度较慢,从而使毛细结构102发生干燥甚至烧损,从而影 响热管的工作性能。 因此,如何制得最佳毛细结构的平板式热管,实为相关业者所致力解决的问题。

发明内容
有鉴于此,有必要提供一种具有厚、薄变化的毛细结构的热管及这种热管的制造 方法。 —种平板式热管,包括一下盖板、与下盖板配合的一上盖板及贴设于下盖板内表 面的一毛细结构,所述下盖板包括与热源接触的一吸热部、自吸热部相对两端向上倾斜延 伸的二延伸部,所述毛细结构包括与下盖板的吸热部贴设的一第一毛细段及与下盖板的延 伸部贴设的二第二毛细段,所述第一毛细段的厚度较第二毛细段小,且第二毛细段的厚度 中部向相对两侧递减。 —种平板式热管的制造方法,包括以下步骤(l)提供一下盖板及与下盖板配合 的一上盖板,该下盖板具有一水平的吸热部、自吸热部相对两端倾斜向上、向外延伸的二延 伸部及自延伸部水平向外延伸的二结合部;(2)提供若干金属粉体;(3)提供一模具,该模 具包括一将上盖板围设其内且一端开口的上模盖及一将下盖板为设其内且一端开口的下 模盖,将金属粉体填充至模具内;(4)高温烧结下盖板、上盖板及模具,使模具内的金属粉 体烧结形成一连续的、贴设于下盖板上表面的一第一毛细结构及贴设于上盖板下表面的一 第二毛细结构,所述第一毛细结构包括贴设于下盖板吸热部的一第一毛细段、贴设于延伸 部的二第二毛细段,所述第一毛细段较第二毛细段薄;(5)取出模具,并将上盖板及下盖板
4组合以得到本实施例的平板式热管。 与现有技术相比,本发明的平板式热管的第一毛细结构的第一毛细段较第二毛细
段薄,平板式热管使用时,第一毛细段吸收下盖板的吸热部吸收的热量后,其内的工作液体
能迅速蒸发带这些热量,而第二毛细段内储存的工作液体能迅速的流向第一毛细段,使平
板式热管不发生烧损,从而保证了平板式热管的传热性能。 下面参照附图,结合具体实施例对本发明作进一步的描述。


图1是传统的平板式热管的分解图。 图2是图1中传统的平板式热管的组装图。 图3是本发明第一实施例中平板式热管及与其配合的模具的示意图。 图4是图3中平板式热管的示意图。 图5是本发明第二实施例中平板式热管及与其配合的模具的示意图。 图6是图5中平板式热管的示意图。 图7是本发明第三实施例中平板式热管及与其配合的模具的示意图。 图8是图7中平板式热管的示意图。
具体实施例方式
如图3及图4所示,为本发明第一实施例的平板式热管IO,其具体制造过程如下 所示(l)提供一金属下盖板11及与下盖板11配合的一呈内凹、碗状的平板状金属上盖板 13,该下盖板11以冲压制成且呈碗状设置,具有一水平的吸热部112、自吸热部112相对两 端倾斜向上、向外延伸的二延伸部114、自延伸部114水平向外延伸的二结合部116以及自 结合部116外侧末端向上延伸的侧壁118 ; (2)提供若干金属粉体;(3)提供一模具15,该模 具15包括一将上盖板13围设其内且一端开口的上模盖153及一将下盖板11为设其内且 一端开口的下模盖151。上模盖153与上盖板13共同形成一横截面呈矩形的上模腔154。 该下模盖151与下盖板11共同形成一下模腔152。该下模腔152包括对应下盖板11吸热 部112中部的第一收容段1522、对应延伸部114的第二收容段1524以及对应结合部116的 第三收容段1526。该第一、第二、第三收容段1522、1524及1526均为内空的腔室,且依次 相互连通。第一收容段1522的横截面大致呈矩形。第二收容段1524的横截面大致呈三角 形。该第二收容段1524的深度自中部向相对两端递减。第三收容段1526包括一第一连接 段1526a及自第一连接段1526a—端延伸的一第二连接段1526b。该第一连接段1526a与 第二收容段1524相连。该第一连接段1526a的横截面大致呈梯形。该第二连阶段1526b的 横截面大致呈矩形。第二、第三收容段1524、 1526的深度均较第一收容段1512的深度大。 第三收容段1526的第二连接段1526b深度较第二收容段1524大,且第三收容段1526的深 度自第二收容段1524向外递增。(4)将金属粉体填充至上、下模腔154、152内;(5)高温烧 结下盖板11、上盖板13及模具15,使模具15内的金属粉体烧结形成一连续的、贴设于下盖 板11上表面的一第一毛细结构16及贴设于上盖板13下表面的一第二毛细结构17。该第 一毛细结构16包括贴设于下盖板11吸热部112的、一厚度均匀的第一毛细段161、贴设于 下盖板11延伸部114的第二毛细段163及贴设于结合部116的一第三毛细段165。第一
5毛细段161的横截面大致呈矩形。该第二毛细段163的横截面大致呈三角形,其厚度自中 部向相对两端递减。该第三毛细段165包括一第一延伸段1651及一第二延伸段1653。该 第一延伸段1651与第二毛细段163相连,其横截面大致呈梯形且其厚度自第二毛细段163 向外递增。第二延伸段1653自第一延伸段1653 —端延伸,其横截面大致呈矩形且其厚度 与第一延伸段1651的最大厚度相等。第二毛细结构17的横截面大致呈矩形。第一毛细结 构16的第二毛细段163及第三毛细段165的第一延伸段1651的上表面共面。(6)取出模 具15,然后将上盖板13及第二毛细结构17放置在下盖板11与第一毛细结构之上,将上盖 板13、下盖板11、第一、第二毛细结构16、17通过烧结、粘结或焊接的方式组合以得到本实 施例的平板式热管10。此时第一、第二毛细结构16、17的最外端相互连接且其内部的孔隙 相互连通。 本实施例中,第一毛细段161的厚度沿其延伸方向均匀设置。第二毛细段163的 平均厚度大于第一毛细段161的厚度。第三毛细段165的平均厚度大于第二毛细段163的 平均厚度,其中,第三毛细段165靠近第二毛细段163的部位的厚度小于第二毛细段163靠 近第三毛细段165的部位的厚度,而第三毛细段165其他部位的厚度大于第二毛细段165 的厚度。第一毛细结构16的平均厚度自第一毛细段161 —端向第三毛细段165末端增加 且较第一毛细段161大。因此,第二、第三毛细段163、 165相较第一毛细段161能储存更多 的工作液体,以补充第一毛细段161因蒸发而减少的工作液体。当第一毛细段161吸收了 平板式热管10的下盖板11的吸热部112吸收的热量后,其内的工作液体迅速蒸发带走这 些热量,第二、第三毛细段163U65内储存的工作液体迅速的流向第一毛细段161,使平板 式热管10不发生烧损。当第二毛细结构17的工作液体冷却后,第一毛细结构16的第二、 第三毛细段163、 165快速吸收并储存这些工作液体,以便保证下个工作循环所需的工作液 体,从而保证了平板式热管10的传热性能。 请同时参阅图5至图6,为本发明第二实施例的平板式热管20。本实施例中的平 板式热管20与第一实施例中的平板式热管10的制造过程及方法均相同,其区别在于第一 毛细结构26、16的形状不同。在本实施例中,提供与模具15结构相似的另一模具25与热 管20配合。该模组25具有与热管20的上盖板23配合的一上模盖253及与下盖板21配 合的一下模盖251。该上模盖253与模具15的上模盖153结构相同。该下模盖251与下盖 板21共同形成一下模腔252。下模腔252具有第一收容段2522、第二收容段2524及第三 收容段2526用以与热管20的下盖板21对应。该第三收容段2526具有与第二收容段2524 一段连接的第一第一连接段2526a及自第一连接段2526a —段延伸的一第二连接段2526b。 该第一收容段2522、第二收容段2524及第三收容段2526的第二连接段2526b的结构与第 一实施例中下模腔152的第一收容段1522、第二收容段1524及第三收容段1526的第二连 接段1526b的结构相同。本实施例下模腔252与第一实施例中下模腔152的区别在于本 实施例下模腔252的第三收容段2526的第一连接段2526a的深度较第一实施例中下模腔 152的第三收容段1526的第一连接段1516a小,且第二、第三收容段2524、2526的连接处形 成一向外的三角形凸起2517。如此,平板式热管20的第一毛细结构26的第二毛细段263 与第三毛细段265连接处形成有一三角形的凸起267,第三毛细段265的第一连接段2651 相应位置的厚度较热管10的第一毛细结构16的第一连接段1651厚。该第一连接段2651 的最大厚度较第二连接段2653的厚度小。热管20工作时,其第一毛细段261吸收了平板式热管20的下盖板21的的热量后,其内的工作液体迅速蒸发带走这些热量,第二毛细段263 内储存的工作液体迅速的流向第一毛细段261。使用一段时间后,第三毛细段165内储存的 工作液体迅速的流向第一、第二毛细段261、263,使平板式热管20不发生烧损。
请同时参阅图7至图8,为本发明第三实施例的平板式热管30。本实施例中的平 板式热管30与第一实施例中的平板式热管10的制造过程及方法均相同,其区别在于第一 毛细结构36、16的形状不同。在本实施例中,提供与模具15结构相似的另一模具35与热 管30配合。该模具35具有一下模盖351。该下模盖351的结构与第一实施例中下模盖151 的结构相似,并与热管30的下盖板31共同形成一下模腔352。该下模腔具有第一收容段 3522、第二收容段3524及第三收容段3526用以与热管30的下盖板31对应。该第三收容段 3526具有与第二收容段3524 —段连接的第一第一连接段3526a及自第一连接段3526a — 段延伸的一第二连接段3526b。该第一收容段3522、第二收容段3524及第三收容段3526的 第二连接段3526b的结构与第一实施例中下模腔152的第一收容段1522、第二收容段1524 及第三收容段1526的第二连接段1526b的结构相同。本实施例下模腔352与第一实施例 中下模腔152的区别在于第三收容段3526的第一连接段3526a与其第二连接段3526b相 连的一端的横截面呈矩形,且深度较第一连接段3526a小。如此,平板式热管30内部的蒸 汽通道较平板式热管20的大。在保证平板式热管30良好传热效率的同时,增大了平板式 热管30内部工作液体的蒸汽流通的空间,加大了工作液体与平板式热管30的接触,从而加 速了工作液体的冷却。
权利要求
一种平板式热管,包括一下盖板、与下盖板配合的一上盖板及贴设于下盖板内表面的一毛细结构,所述下盖板包括与热源接触的一吸热部、自吸热部相对两端向上倾斜延伸的二延伸部,所述毛细结构包括与下盖板的吸热部贴设的一第一毛细段及与下盖板的延伸部贴设的二第二毛细段,其特征在于所述第一毛细段的厚度较第二毛细段的厚度小,且第二毛细段的厚度由其中部向相对两侧递减。
2. 如权利要求1所述的平板式热管,其特征在于所述第一毛细段的横截面呈矩形。
3. 如权利要求l所述的平板式热管,其特征在于所述第二毛细段的横截面呈三角形。
4. 如权利要求1所述的平板式热管,其特征在于所述下盖板进一步包括自每一延伸部向外延伸的二结合部,所述毛细结构进一步包括与所述结合部贴设的二第三毛细段,所述第三毛细段的厚度较第一毛细段厚。
5. 如权利要求4所述的平板式热管,其特征在于所述第三毛细段包括自第二毛细段延伸的一第一延伸段及自第一延伸段一端向外延伸的一第二延伸段,所述第一延伸段的厚度与第二延伸段不等。
6. 如权利要求5所述的平板式热管,其特征在于所述第一延伸段的横截面呈三角形,所述第二延伸段的横截面呈矩形,第一延伸段的最大厚度与第二延伸段的厚度相等。
7. 如权利要求5所述的平板式热管,其特征在于所述第一延伸段的横截面呈三角形,所述第二延伸段的横截面呈矩形,第一延伸段的最大厚度较第二延伸段的厚度小。
8. 如权利要求5所述的平板式热管,其特征在于所述第一延伸段与第二毛细段相连的一端横截面呈三角形、与第二延伸段相连的一端横截面呈矩形,第二延伸段的横截面呈矩形且较第一延伸段的最大厚度大。
9. 如权利要求1所述的平板式热管,其特征在于所述毛细结构进一步包括贴设于上盖板下表面的另一毛细段,所述另一毛细段与下盖板上表面的毛细结构相互连接。
10. —种平板式热管的制造方法,包括以下步骤(1) 提供一下盖板及与下盖板配合的一上盖板,该下盖板具有一水平的吸热部、自吸热部相对两端倾斜向上、向外延伸的二延伸部及自延伸部水平向外延伸的二结合部;(2) 提供若干金属粉体;(3) 提供一模具,该模具包括一将上盖板围设其内且一端开口的上模盖及一将下盖板为设其内且一端开口的下模盖,将金属粉体填充至模具内;(4) 高温烧结下盖板、上盖板及模具,使模具内的金属粉体烧结形成一连续的、贴设于下盖板上表面的一第一毛细结构及贴设于上盖板下表面的一第二毛细结构,所述第一毛细结构包括贴设于下盖板吸热部的一第一毛细段、贴设于延伸部的二第二毛细段,所述第一毛细段较第二毛细段薄;(5) 取出模具,并将上盖板及下盖板组合以得到本实施例的平板式热管。
11. 如权利要求10所述的平板式热管的制造方法,其特征在于所述第一毛细段为厚度均匀的一平直段。
12. 如权利要求11所述的平板式热管的制造方法,其特征在于所述第二毛细段为厚度自中部向相对两端递减。
13. 如权利要求12所述的平板式热管的制造方法,其特征在于所述下盖板进一步包括自每一延伸部向外延伸的二结合部,所述毛细结构进一步包括与所述结合部贴设的二第三毛细段,所述第三毛细段的厚度较第一毛细段厚。
全文摘要
一种平板式热管,包括一下盖板、与下盖板配合的一上盖板及贴设于下盖板内表面的一毛细结构,所述下盖板包括与热源接触的一吸热部、自吸热部相对两端向上倾斜延伸的二延伸部,所述毛细结构包括与下盖板的吸热部贴设的一第一毛细段及与下盖板的延伸部贴设的二第二毛细段,所述第一毛细段的厚度较第二毛细段小,且第二毛细段的厚度中部向相对两侧递减。本发明的平板式热管的第一毛细结构的第一毛细段较第二毛细段薄,平板式热管使用时,第一毛细段吸收下盖板的吸热部吸收的热量后,其内的工作液体能迅速蒸发带这些热量,而第二毛细段内储存的工作液体能迅速的流向第一毛细段,使平板式热管不发生烧损,从而保证了平板式热管的传热性能。
文档编号F28D15/02GK101738114SQ20081030572
公开日2010年6月16日 申请日期2008年11月25日 优先权日2008年11月25日
发明者侯春树 申请人:富准精密工业(深圳)有限公司;鸿准精密工业股份有限公司
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1