專利名稱：熱導管無間隙組合結構的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種散熱裝置的熱導管組合結構，尤指一種熱導管無間隙組合結 構，使熱導管更緊密排列，大幅減少熱導管的間的間距，提高熱導管與熱源直接接觸的面 積。
背景技術：
近年來，隨著半導體器件集成工藝的快速發展，半導體器件的集成化程度越來越 高。惟，器件體積卻變得越來越小，其熱量的產生也越趨增加，對散熱的需求越來越高，已成 為一越來越重要的問題。為滿足該需要，風扇散熱、水冷輔助散熱及熱導管散熱等各種散熱 方式被廣泛運用，并取得一定的散熱效果。散熱器中最重要的兩個熱傳機制為熱傳導及熱對流。熱傳導指分子間的能量交 換，能量較少的分子與能量較多的分子接觸后獲得能量(通過物理性的直接接觸)，如果 兩者間不存在溫差(如一片獨立散熱片)，則無法實現熱傳導。傳統的散熱器通常會于散 熱片與熱源(半導體集成器件)的間增加一導熱系數較高的熱界面材料，即TIM (Thermal Interface Material)，使半導體集成器件所產生的熱能更有效地被傳導到散熱片上。熱對 流指通過物質運動來實現熱傳遞，熱能來自于被氣體或液體所包圍的熱源，并且通過分子 移動來實現熱能傳遞于散熱器中，半導體集成器件所產生的熱量最終會通過散熱鰭片傳遞 到空氣中，依靠對流現象將熱能帶走。熱導管散熱裝置除了多個熱導管以外，其構成尚包括多個散熱鰭片以及一固定 座，散熱鰭片通常采用鋁質或銅質材料，熱導管則是一兩端封閉的金屬管，其內部填裝有工 作液，固定座采鋁質或銅質材料，因此又俗稱“鋁底”或“銅底”。熱導管散熱裝置設計主要是以固定座與半導體器件的散熱部位貼觸，將半導體器 件的熱溫先傳導至固定座，再由固定座傳導至熱導管與散熱鰭片，而達到散熱目的，因此， 其熱溫傳導采間接方式，先通過固定座再傳遞至熱導管與散熱鰭片，故效率較為緩慢。因此，改良后現行高效率散熱的熱導管散熱裝置設計由熱導管直接與半導體器件 的散熱部位貼觸，熱導管于管身的受熱段上形成一較平的受熱面，可與半導體器件的散熱 部位作直接的面與面接觸，放熱段則形成于固定座上方，且散熱鰭片與放熱段緊密接觸，通 過散熱鰭片將熱傳遞到空氣中，而達到散熱目的。其中，固定座與熱導管的結合方式在固定 座的底面開設多個與熱導管呈相互匹配的開放狀嵌槽，使熱導管匹配嵌入嵌槽，實施上使 用壓具將熱導管壓平的方式嵌入嵌槽，將熱導管半裸包覆于固定座，使熱導管的受熱面裸 露于固定座底面，由受熱面與半導體器件的散熱部位的直接貼觸，故不需間接傳遞散熱，其 散熱效率非常快速。然而，前述熱導管匹配嵌槽的組合散熱結構，在實際使用上仍存在下述問題點。由 于熱導管與固定座組合時需要依靠固定座做支撐，且使用壓具將熱導管壓平的方式嵌入嵌 槽，于各嵌槽的間設有隔條，使熱導管匹配嵌入嵌槽后，可利用隔條間的夾持而獲得穩固的 夾持定位。因此不管廠商通過何種制造工序，達到熱導管的受熱面與固定座的底面齊平，固定座底部都設有隔條將熱導管隔開，導致熱導管間的受熱面不能集中，隨著半導體器件體 積變得越來越小，熱源的面積也越來越小的趨勢下，在有限的熱源面積上熱導管的數量將 會受到很大的限制，也大大影響了受熱面直接與半導體器件的散熱部位直接貼觸的面積， 進而導致其熱傳導效能不彰。
發明內容因此，本實用新型的主要目的在于提供熱導管直接接觸半導體器件的散熱部位， 且熱導管的受熱段更緊密的結合，使每支熱導管都能充分發揮效益，甚至能在遇到更高的 熱源時，能埋入更多熱導管，達到熱導管百分的百接觸到熱源面積的目的，充分發揮熱傳導 的效能，加快散熱效率。為達上述的目的，本實用新型提供一種熱導管無間隙組合結構，其包括 固定座， 該固定座底面成形開放狀的開口槽；粘著層設置于前述開口槽內，其中該粘著層進一步可 為導熱系數高的熱界面粘著材料；以及至少二熱導管，該些熱導管具有受熱段及放熱段，該 放熱段由前述開口槽延伸出該固定座的外部，而受熱段則緊密并列容設于開口槽內，由該 粘著層與開口槽內壁面相互貼附接觸，且受熱段裸露于該固定座的底面為平面的受熱面， 構成固定座與熱導管的組合結構。其中，該固定座底面的開口槽內壁面設有與前述熱導管的受熱段相互貼附接觸匹 配的凹弧，且相鄰的受熱面與固定座的底面平齊或凸出該固定座的底面。本實用新型的優點在于通過治具將熱導管平整化后，使熱導管緊密排列，使熱導 管間無間隙與固定座的組合，相鄰受熱面間不再有固定座的間隔條，大幅減少公知熱導管 與熱導管的間所留的間距，使熱導管的受熱面百分的百接觸到熱源面積，充分發揮每支熱 導管的熱傳導效能，進而提升整體的熱傳導效能。相同的，在面對相同的半導體器件的散熱 部份面積，本實用新型的熱導管無間隙組合能在一樣的接觸面積上埋入更多熱導管，讓更 多的熱導管與熱源接觸，進而提升整體的熱傳導效能。
圖1為本實用新型實施例的固定座立體外觀圖；圖2為本實用新型實施例的固定座剖視圖；圖3-1及3-2為本實用新型的熱導管外觀及剖視圖的實施例一；圖4-1及4-2為本實用新型的熱導管外觀及剖視圖的實施例二 ；圖5-1及5-2為本實用新型的熱導管外觀及剖視圖的實施例三；圖6為本實用新型實施例的立體分解圖；圖7為本實用新型實施例的組合示意圖；圖8為本實用新型實施例的組合剖視圖；圖9為本實用新型應用實施例的示意圖；及圖10為本實用新型另一應用實施例的示意圖。附圖標記說明固定座10 ；延伸部11 ；開口槽12 ；凹弧121 ；熱導管20 ；放熱段21 ；受熱段22 ；受 熱面221 ；粘著層30 ；散熱鰭片40、50。
具體實施方式
茲有關本實用新型的詳細說明及技術內容，現配合圖式說明如下請參照圖1、2，分別為本實用新型實施例的固定座立體外觀圖及剖視圖。本實用新 型提供一種熱導管無間隙組合結構，該固定座10可為金屬或非金屬材質制成，一般為矩形 狀，且該固定座10兩端進一步可分別部分向外凸伸形成一延伸部11，該延伸部11可用增加 該固定座10的穩固接觸面，也可用于形成卡固結構，應用銜接固定于不同額外裝置。其特 征在于該固定座10底面成形開放狀的開口槽12，開口槽12的開放端部為相異于延伸部11 的另兩端部。請參照圖3、4及5，為本實用新型的熱導管外觀圖及剖視圖的實施例。本實用新型 的熱導管20具有受熱段22及放熱段21，該放熱段21實施上將由前述開口槽12延伸出該 固定座10的外部，而受熱段22則緊密并列容設于開口槽12。熱導管20的受熱段22剖面 呈三角形(如圖3)、四角形(如圖4)、五角形(如圖5)或其它多邊形形狀，其特征在于受 熱段22將裸露于該固定座10的底面為平面的受熱面221，相鄰于受熱面221的側面最佳實 施為平面狀，如圖4與圖5的四角形與五角形，可使兩個以上的熱導管20的受熱段22并列 時，使相鄰的受熱段22可緊密相鄰，共同形成一大的受熱單位。請在參照圖6、7及8，為本實用新型實施例的立體分解圖、組合示意圖及組合剖視 圖。本實用新型實施上至少二支以上的熱導管20，圖6、7及8實例為四支，實施上熱導管 20的形狀可為L形、U形或其他各種型態，并于熱導管20內部設有毛細組織及工作流體，以 利用氣、液相的熱傳機制來達成快速熱傳效果。固定座10用以與熱導管20的受熱段22相 互組合連接由一粘著層30，粘著層30先設置于前述開口槽12內，且該固定座10底面的開 口槽12內壁面設有與前述熱導管20的受熱段22相互貼附接觸匹配的凹弧121，通過該粘 著層30使與熱導管20的受熱段22在開口槽12內壁面相互貼附接觸，且受熱段22的受熱 面221裸露于該固定座10的底面。其中該粘著層30可為一般粘著劑，也可以使用導熱系數高的熱界面粘著材料，例 如錫膏，可增加熱導管20的受熱段22與固定座10的熱傳導效果。使用上粘著層30也可 充滿于開口槽12內所有熱導管20的受熱段22間的空間，使熱導管20間及導熱導管20與 固定座10間相互緊密貼附接觸，完整構成該固定座10與熱導管20的組合結構。該放熱段21實施上將由前述開口槽12延伸出該固定座10的外部，而受熱段22 則緊密并列容設于開口槽12內，受熱段22裸露于該固定座10的底面為平面的受熱面221， 緊密相鄰的受熱面22與固定座10的底面平齊，或凸出于該固定座10的底面。也因為本實 用新型是由粘著層30來充滿于開口槽12內熱導管20受熱段22的空間，所以在調整受熱 面22與固定座10的底面平齊的工序上將較公知利用壓具壓平的方式嵌入更容易。本實用新型通過治具預先將熱導管20平整化后，使多個熱導管20的受熱段22間緊密排列，且熱導管20的受熱段22間無間隙與固定座20固定組合，相鄰受熱段22的受熱 面221間將不再如公知有間隔條，大幅減少相鄰受熱面221的間距，使熱導管20的受熱面 221可百分的百直接接觸到半導體器件散熱部分的面積，充分發揮每支熱導管20的熱傳導 效能，進而提升整體的熱傳導效能。相同的，在面對相同的半導體器件的散熱部份面積，本實施例的熱導管20受熱面221無間隙組合，能在一樣的接觸面積上埋入更多熱導管20的受熱段22，讓更多的熱導管 20與熱源接觸，進而提升整體的熱傳導效能。請再參照圖9，為本實用新型應用實施例的示意圖。本實施例的熱導管20的放熱 段21可供多散熱鰭片40依序套接結合，且熱導管20的受熱段22間無間隙與固定座20組 合，形成完整的熱導管散熱裝置。另可在該些散熱鰭片40的外部裝設罩框(圖中未示)，并 在罩框外側連接風扇(圖中未示)，以組合成一具主動對流將熱能帶走的熱導管散熱裝置。請再參照圖10，為本實用新型另一應用實施例的示意圖。本實施例的熱導管20兩 端的放熱段21為分別可供多散熱鰭片50依序套接結合，且熱導管20的受熱段22間無間 隙與固定座20組合，形成臥式導管散熱裝置。當然在該些散熱 鰭片50的外部也可外接風 扇(圖中未示)，以組合成一具主動對流將熱能帶走的熱導管散熱裝置。以上對本實用新型的描述是說明性的，而非限制性的，本專業技術人員理解，在權 利要求限定的精神與范圍之內可對其進行許多修改、變化或等效，但是它們都將落入本實 用新型的保護范圍內。
權利要求一種熱導管無間隙組合結構，其特征在于，包括有固定座，其底面成形開放狀的開口槽；粘著層，其設置于所述開口槽內；以及至少二熱導管，該些熱導管具有受熱段及放熱段，該放熱段由所述開口槽延伸出該固定座的外部，而受熱段則緊密并列容設于開口槽內，由該粘著層與開口槽內壁面相互貼附接觸，且受熱段裸露于該固定座的底面為平面的受熱面。
2.如權利要求1所述的熱導管無間隙組合結構，其特征在于，該固定座底面的開口槽 內壁面設有與前述熱導管的受熱段相互貼附接觸匹配的凹弧。
3.如權利要求1所述的熱導管無間隙組合結構，其特征在于，該粘著層進一步為導熱 系數高的熱界面粘著材料。
4.如權利要求1所述的熱導管無間隙組合結構，其特征在于，該受熱段的受熱面與固 定座的底面平齊。
5.如權利要求1所述的熱導管無間隙組合結構，其特征在于，該受熱段的受熱面凸出 該固定座的底面。
專利摘要一種熱導管無間隙組合結構，其固定座底面成形開放狀的開口槽，粘著層設置于前述開口槽內，以及至少二熱導管，該些熱導管受熱段緊密并列容設于開口槽內，由該粘著層與開口槽內壁面相互貼附接觸，且受熱面相鄰裸露于該固定座的底面。由此，使熱源可與熱導管的受熱面百分的百接觸，充分發揮每支熱導管的熱傳導效能，進而提升整體的熱傳導效能。
文檔編號H01L23/427GK201576673SQ200920274730
公開日2010年9月8日 申請日期2009年12月15日 優先權日2009年12月15日
發明者沈志燁 申請人:沈志燁