一种三维立体蒸气腔元件制造技术

一种三维立体蒸气腔元件，包含有一上盖、一下盖、一支撑柱以及一多孔隙毛细结构，上盖包含一基板与一管体，基板具有一基板空腔、一开口以及一上内表面，管体具有一管体空腔以及一管体内表面，管体一体成型于该上外表面并位于该开口之上且自上外表面向外突出，其中管体的高度大于该上盖的厚度10倍，下盖匹配该上盖并且具有一下内表面，支撑柱设置于上盖的上内表面与下盖的下内表面之间，支撑柱具有一支撑柱表面，多孔隙毛细结构连续设置于上内表面、支撑柱表面、管体内表面以及下内表面上，相较于习知技术，本实用新型专利技术所提供三维立体均温板元件具有较佳的两相流循环效率及导热能力。元件具有较佳的两相流循环效率及导热能力。元件具有较佳的两相流循环效率及导热能力。

【技术实现步骤摘要】
一种三维立体蒸气腔元件


[0001]本技术关于一种具两相流循环功能的蒸气腔元件，尤其是指一种三维立体蒸气腔均温板元件。

技术介绍

[0002]当前电子产品的性能日渐提升，满足了消费者日益增长的需求。而电子产品的性能受晶片的运算能力影响较大，通常情况下，晶片的计算速度越快其性能越是强大，但晶片的发热量也大增。如果不能有效地将晶片的热量散出，可能造成晶片超温，进而导致晶片降频工作甚至烧毁。
[0003]蒸气腔均温板(Vapor Chamber,VC)是目前解决晶片散热问题的一种常用元件，一般VC都是平面板形，可以用于解决二维热扩散问题，其等效导热系数为纯铜的10倍以上，可以将集中在晶片上的热量传递到整个VC的面上，再通过焊接在VC面上的鳍片将热量传递至空气中，使得晶片的工作温度保持在给定的需求环境下。
[0004]由于晶片的功率越来越大，平板式的蒸气腔均温板元件无法满足超高功率密度晶片的散热需求，因此三维立体的蒸气腔均温板元件结构进而产生，让两相流循环的吸热区及冷凝区分别位于不同平面上，以增加立体散热的功能。
[0005]然而，习知的三维立体的蒸气腔均温板元件仍存在一些问题，例如冷凝区与吸热区之间的毛细结构连续性不完全的问题所造成的工作流体返回不良问题，以及元件的焊接封合工艺较复杂的问题等，皆会影响其元件内部两相流循环的效率。
[0006]请参阅图1A及图1B。图1A显示了习知三维均温板的示意图，图1B显示了习知三维均温板的剖面图。习知三维均温板10是一种可以解决三维散热问题的导热装置，其包含一气腔基板12、一半开口热导管14、一毛细结构16、18以及一工作流体(未显示于图1A及1B)和支撑柱(未显示于图1A及1B)。气腔基板12包含一上盖20与一下盖22，上盖20具有一上开口24，下盖22具有一基板空腔26并焊接于上盖20。半开口热导管14具有一密封端28、一管体空腔30以及一具下开口的接合端32。半开口热导管14的接合端32由焊接于气腔基板12的上盖20，以使上盖20的上开口24与接合端32的下开口贯通，进而使以基板空腔26及管体空腔30形成一密闭腔体。
[0007]毛细结构16、18分别形成于气腔基板12的内表面以及半开口热导管14的内表面，而工作流体系设置于密闭腔体中。此外，习知三维均温板10的半开口热导管14上，常设置有散热鳍片(未显示于图1A及1B)以增加散热效率。
[0008]然而，习知三维均温板常存有以下问题，致使习知三维均温板10在超高功率密度及超高功率的晶片散热的应用上具有局限性：
[0009]第一、由于习知气腔基板12的内表面的毛细结构16与半开口热导管14的内表面的毛细结构18连接品质较差(请见图1B)，因此影响工作流体从半开口热导管14内的冷凝区回流至气腔基板12内的加热区，进而导致习知三维均温板10的两相流循环效率较差；
[0010]第二、由于习知半开口热导管14上的管体空腔30无法延伸至密封端28，若半开口
热导管14的外表面需要设置散热鳍片以增加散热效率时，因半开口热导管14的密封端28上无法多设置散热鳍片，限制了整个散热模组的散热功效；
[0011]第三、由于习知三维均温板10系由将半开口热导管14焊接于气腔基板12所形成，而此焊接程序除了增加制作程序得复杂度外，制作成本也相对较高以及量产稳定性与良率亦较低。

技术实现思路

[0012]有鉴于此，本技术的目的在于提供一种三维立体蒸气腔元件，其结构简单，操作维护便捷，能解决以上所述的习知问题，制作过程更为简单，成本较低，稳定性和优良率更高，具有较佳的两相流循环效率及导热能力。
[0013]为实现上述目的，本技术公开了一种三维立体蒸气腔元件，其特征在于包含有：
[0014]一上盖，包含有一基板与一管体，该基板具有一基板空腔、一开口、一上外表面以及一上内表面，该管体具有一管体空腔以及一管体内表面，该管体一体成型于该上外表面并位于该开口之上且自该上外表面向外突出，其中该管体的高度大于该基板的厚度10倍；
[0015]一下盖，匹配该上盖并且具有一下外表面以及一下内表面，且该下盖接合于该上盖时该基板空腔以及该管体空腔形成一密闭气腔；
[0016]一支撑柱，设置于该上盖的上内表面与该下盖的下内表面之间，该支撑柱具有一支撑柱表面；
[0017]一多孔隙毛细结构，连续设置于该上内表面、该支撑柱表面、该管体内表面以及该下内表面上；以及
[0018]一工作流体，设置于该密闭气腔中且该密闭气腔的压力小于一大气压；
[0019]其中，该下盖的该下外表面接触一热源。
[0020]其中，于该上内表面、该支撑柱表面、该管体内表面以及该下内表面上所分别设置的该多孔隙毛细结构的孔隙率相同。
[0021]其中，该工作流体为水、丙酮、氨、甲醇、四氯乙烷以及氢氟烃类化学制冷剂的其中之一。
[0022]其中，相对于该管体的该下内表面上所设置多孔隙毛细结构的厚度大于其余下内表面上所设置该多孔隙毛细结构的厚度。
[0023]其中，该上盖以及该下盖为一圆形盖体、一类圆形盖体及多边形盖体的其中之一。
[0024]其中，该管体由冲压拉伸该基板而形成，以及该管体的一外表面上设置有至少一散热鳍片。
[0025]其中，该支撑柱具有一顶端与一底端，该支撑柱由将该顶端与该底端分别焊接于该上盖的上内表面与该下盖的下内表面以设置于该上盖的该上内表面与该下盖的该下内表面之间。
[0026]其中，位于该支撑柱的顶端与底端所各自对应的支撑柱表面不设置多孔隙毛细结构。
[0027]其中，该支撑柱由一3D列印制程设置于该上盖的上内表面与该下盖的下内表面之间。
[0028]综上所述，本技术所提供三维立体蒸气腔元件，相较于习知技术具有以下优点：
[0029]1.结构简单，操作维护便捷，通过毛细结构具有较佳的两相流循环效率及导热能力。
[0030]2.相较于习知三维均温板的毛细结构连接品质较差而导致两相流循环效率不佳的问题，本技术由管体一体成型于上外表面并且自上外表面向外突出，致使多孔隙毛细结构得连续设置于上内表面、支撑柱表面、管体内表面以及下内表面上，进而提供较佳的散热效率。
[0031]3.相较于习知三维均温板的散热鳍片设置位置因密封端而受限制的问题，由于本技术三维立体均温板的管体系不具习知密封端，由冲压拉伸基板而形成，因此管体的外表面上得充分设置有多个散热鳍片，进而提供较佳的散热效率。
[0032]4.相较于习知三维均温板的制作程序繁琐、需要多一道热导管焊接工艺、制作成本较高以及量产稳定性与良率较低的问题，本技术三维立体蒸气腔元件由将管体一体成型于上盖上，进而提供简单的制作程序、较低的制作成本以及较佳的稳定性与量产良率。
附图说明
[0033]图1A显示了习知三维均温板的示意图。
[0034]图1B显示了习知三维均温板的剖面图。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种三维立体蒸气腔元件，其特征在于包含有：一上盖，包含有一基板与一管体，该基板具有一基板空腔、一开口、一上外表面以及一上内表面，该管体具有一管体空腔以及一管体内表面，该管体一体成型于该上外表面并位于该开口之上且自该上外表面向外突出，其中该管体的高度大于该基板的厚度10倍；一下盖，匹配该上盖并且具有一下外表面以及一下内表面，且该下盖接合于该上盖时该基板空腔以及该管体空腔形成一密闭气腔；一支撑柱，设置于该上盖的上内表面与该下盖的下内表面之间，该支撑柱具有一支撑柱表面；一多孔隙毛细结构，连续设置于该上内表面、该支撑柱表面、该管体内表面以及该下内表面上；以及一工作流体，设置于该密闭气腔中且该密闭气腔的压力小于一大气压；其中，该下盖的该下外表面接触一热源。2.如权利要求1所述的一种三维立体蒸气腔元件，其特征在于，于该上内表面、该支撑柱表面、该管体内表面以及该下内表面上所分别设置的该多孔隙毛细结构的孔隙率相同。3.如权利要求1所述的一种三维立体蒸气腔元件，其特征在于，该工作流体为水、丙酮、氨、甲醇、四氯乙烷以及氢...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈振贤，
申请(专利权)人：广州力及热管理科技有限公司，
类型：新型
国别省市：