專利名稱：散熱片、散熱模塊及其組裝方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種散熱片、包括該散熱片的散熱模塊及該散熱模塊的組裝 方法。
背景技術(shù)：
在過去的電子裝置中，通常僅有中央處理器需要加裝散熱模塊，以維持 其工作溫度以及穩(wěn)定度。隨著其它電子元件，例如，繪圖芯片、北橋芯片、 南橋芯片、發(fā)光二極管等的工作效能的不斷提高，散熱模塊對(duì)維護(hù)所述電子 元件以及包括所述電子元件的電子裝置的穩(wěn)定性也越來越重要。
此外，電子裝置的體積日漸輕薄，功能日益增加，致使在有限的電路板 面積內(nèi)要容納大量的電子元件，也使得散熱模塊的重要性與日俱增，如何提 高散熱模塊的散熱效率也成為本領(lǐng)域技術(shù)人員所致力發(fā)展的重要課題。
已知的散熱模塊大多包括多個(gè)散熱片，以及一個(gè)或多個(gè)貫穿所述散熱片 的導(dǎo)熱管。請(qǐng)參見圖1，其所示為現(xiàn)有技術(shù)中的散熱模塊立體示意圖。如圖
所示，該散熱模塊7包括多個(gè)散熱片70以及一導(dǎo)熱管72。在制造該散熱模 塊7時(shí)，所述散熱片70上預(yù)先形成與該導(dǎo)熱管72的截面尺寸相當(dāng)?shù)拇┛?700，接著將錫膏74涂布于所述穿孔700邊緣，再將導(dǎo)熱管72逐一穿過所 述穿孔700。
然而，導(dǎo)熱管72會(huì)擠壓錫膏74，致使錫膏74溢出至穿孔700周圍的散 熱片70上的其它部位，因此需要以人力擦拭清潔。除了需要額外的人力， 以及導(dǎo)致錫膏74的浪費(fèi)之外，錫膏74的分布也不均勻，導(dǎo)致散熱效果不顯著。
因此，中國(guó)臺(tái)灣專利公告號(hào)第568261號(hào)提出了一種新型的散熱模塊。 請(qǐng)一并參見圖2A以及圖2B，圖2A所示為該散熱模塊的立體示意圖；而圖 2B則所示為圖2A中的散熱模塊沿著O-O線的剖面圖。如圖所示，該散熱模 塊9的各個(gè)散熱片90上包括有如前所述的穿孔900，供導(dǎo)熱管92穿過以串
5接所述散熱片卯。與圖1不同的是，散熱片90的穿孔900上方還形成有一 口徑較小的錫膏加入孔902。
在制造該散熱模塊9時(shí)，該導(dǎo)熱管92先逐一穿過所述散熱片90上的穿 孔900，再將錫膏94灌入錫膏加入孔902中，接著加熱使錫膏94熔化，致 使錫膏94利用毛細(xì)作用流動(dòng)并填滿導(dǎo)熱管92與穿孔900間的間隙，之后冷 卻固化以完成該散熱模塊9。
然而，以此方式制作的散熱模塊9，導(dǎo)熱管92與穿孔900之間的間隙常 因?yàn)槊?xì)力不足而無法被完全填滿。請(qǐng)進(jìn)一步參見圖2C以及圖2D，所述圖 示同樣為圖2A中的散熱模塊沿著0-0線的剖面圖。如圖所示，在實(shí)際應(yīng)用 中，導(dǎo)熱管92與穿孔900之間的空隙時(shí)常無法被完全填滿。特別是在與錫 膏加入孔902相對(duì)的穿孔900邊界上，甚至沒有錫膏94的分布，除了可能 使散熱片90與導(dǎo)熱管92的結(jié)合不夠緊密外，錫膏94也會(huì)因?yàn)闊o法往下流 動(dòng)而淤積于錫膏加入孔902處。此外，錫膏94的分布不均也會(huì)造成散熱效 率不顯著。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的在于提供一種散熱片、包括該散熱片的散熱模塊及 該散熱模塊的組裝方法。特別地，接合材料可均勻分布于本發(fā)明的散熱模塊 的導(dǎo)熱管與散熱片的間隙，提高散熱模塊的合格率以及散熱效率，以解決現(xiàn) 有技術(shù)中的問題。
根據(jù)第一具體實(shí)施例，本發(fā)明的散熱片可與一導(dǎo)熱管與一接合材料結(jié)
合，且該散熱片包括一本體。該本體具有一通孔與一注入孔，該通孔供該導(dǎo)
熱管穿過，該注入孔與該通孔連通，該接合材料自該注入孔注入，以填充該
導(dǎo)熱管與該通孔內(nèi)壁之間的一間隙。
根據(jù)第二具體實(shí)施例，本發(fā)明的散熱模塊包括該導(dǎo)熱管、接合材料以及
多個(gè)散熱片。如上所述，各散熱片包括一本體，其具有一通孔與一注入孔， 該通孔供該導(dǎo)熱管穿過，該注入孔與該通孔連通，該接合材料自該注入孔注 入，以填充該導(dǎo)熱管與該通孔內(nèi)壁間的一間隙。
特別地，當(dāng)組裝該散熱模塊時(shí)，該注入孔位于該通孔的上方，該接合材 料在該間隙中向下流動(dòng)，且該間隙沿該接合材料的流動(dòng)方向漸縮。根據(jù)第三具體實(shí)施例，本發(fā)明的散熱模塊的組裝方法使一散熱片結(jié)合一 導(dǎo)熱管與一接合材料，該方法包括下列步驟首先，制備多個(gè)散熱片。如前 所述，各散熱片分別具有連通的一通孔與一注入孔。接著，使該導(dǎo)熱管穿過所述散熱片的該通孔，并使該注入孔位于該通孔 的上方，其中該導(dǎo)熱管與該通孔內(nèi)壁的間隙由上至下呈漸縮的形狀。最后， 自該注入孔注入該接合材料，以填充該導(dǎo)熱管與該通孔內(nèi)壁之間的間隙，致 使該接合材料在該間隙中向下流動(dòng)。本發(fā)明可以增加散熱片與導(dǎo)熱管的接合緊密度，并提高散熱功效。此外， 本發(fā)明的方法也可避免現(xiàn)有技術(shù)中的接合材料淤積或溢出的情況。關(guān)于本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)與構(gòu)思可以通過以下的發(fā)明詳述及附圖得到進(jìn)一步 的了解。


圖1所示為現(xiàn)有技術(shù)的散熱模塊的立體示意圖；圖2A所示為現(xiàn)有技術(shù)的散熱模塊的立體示意圖；圖2B至圖2D所示為圖2A中的散熱模塊沿著O-O線的剖面圖；圖3A至圖3C所示為根據(jù)本發(fā)明的散熱片的示意圖；圖4所示為根據(jù)本發(fā)明的一具體實(shí)施例的散熱模塊組裝方法流程圖；圖5A至圖5E分別所示為對(duì)應(yīng)圖4各步驟的產(chǎn)品示意圖；圖6A所示為圖5E中的散熱片以及導(dǎo)熱管沿著方向F所見的示意圖；圖6B所示為流體位于兩個(gè)逐漸靠近的壁面之間的示意圖；圖7A所示為根據(jù)本發(fā)明的一具體實(shí)施例的散熱模塊的立體示意圖；圖7B所示為圖7A中的散熱模塊沿著P-P線的剖面圖。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明提供一種散熱片、包括該散熱片的散熱模塊及該散熱模塊的組裝 方法。根據(jù)本發(fā)明的散熱片可與導(dǎo)熱管以及接合材料結(jié)合，以組裝成本發(fā)明的 散熱模塊。請(qǐng)一并參見圖3A至圖3C，所述圖分別示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的 散熱片的示意圖。如圖所示，本發(fā)明實(shí)施例的散熱片10的本體100呈平板狀，并且該本 體100上具有一通孔102與一注入孔104，該通孔102可供該導(dǎo)熱管(未示 于圖中)穿過，而該注入孔104與該通孔102連通。當(dāng)該散熱片10與導(dǎo)熱 管結(jié)合時(shí)，注入孔104位于通孔102的上方，且該接合材料(未示于圖中) 自該注入孔104注入，以填充該導(dǎo)熱管與該通孔102內(nèi)壁之間的間隙。此外， 該通孔102具有相對(duì)的一第一端部102a以及一第二端部102b，且該注入孔 104由該第一端部102a延伸設(shè)置，用以容納接合材料(未示于圖中)。在實(shí) 際應(yīng)用中，接合材料可以是錫膏或其它適合的材料。如圖3A所示，在一具體實(shí)施例中，該注入孔104可視為該通孔102的 加寬部分。因此，該注入孔104位于該第一端部102a及該第二端部102b的 垂直連線L上。并且，該注入孔104最寬處的寬度與該通孔102最寬處的寬 度相等。如圖3B所示，在一具體實(shí)施例中，該注入孔104同樣位于該第一端部 102a及該第二端部102b的垂直連線L上。但在本具體實(shí)施例中，該注入孔 104最寬處的寬度小于該通孔102最寬處的寬度。如圖3C所示，在一具體實(shí)施例中，該注入孔104的中線C與該第一端 部102a及該第二端部102b的垂直連線L的夾角約為45度。在實(shí)際應(yīng)用中， 該注入孔104可自該第一端部102a的適當(dāng)位置延伸而成，致使其中線與該 第一端部102a及該第二端部102b的垂直連線L的夾角介于0至45度之間 (例如，但不受限于，10、 20、 30度)。此外，在實(shí)際應(yīng)用中，注入孔104的形狀可視需求進(jìn)行調(diào)整，并不受限 于這里所舉的例子。舉例而言，注入孔104的形狀可根據(jù)所使用的接合材料、 所欲達(dá)到的接合材料移動(dòng)速度、所要產(chǎn)生的毛細(xì)力大小等情況進(jìn)行調(diào)整。在實(shí)際應(yīng)用中，該本體100上還可包括用以協(xié)助散熱或固定的構(gòu)造，例 如，彎折、凸出、凹陷、固定孔等。此外，該本體100的外觀可根據(jù)情況進(jìn) 行變化及調(diào)整，并不受限于第3A至第3C圖所示。請(qǐng)一并參見圖4以及圖5A至圖5E，圖4所示為根據(jù)本發(fā)明的一具體實(shí) 施例的散熱模塊組裝方法流程圖；圖5A至圖5E所示則為分別對(duì)應(yīng)圖4各步 驟的產(chǎn)品示意圖。請(qǐng)注意，為了更清楚地闡述本發(fā)明，圖5A至圖5E所示僅 為一個(gè)散熱片，在實(shí)際應(yīng)用中，散熱片的數(shù)量可根據(jù)需求進(jìn)行增減。如圖所該導(dǎo)熱管12的截面呈扁平狀。當(dāng)然，在實(shí)際應(yīng)用中，導(dǎo)熱管12也可具 有其它形狀的截面。此外，如上所述，該散熱片10的本體100具有通孔102 與注入孔104，且該通孔102具有相對(duì)的第一端部102a以及第二端部102b， 且注入孔104由第一端部102a延伸設(shè)置。在本具體實(shí)施例中，所制備的散熱片10的注入孔104與圖3B所示的相 同，然而，在實(shí)際應(yīng)用中，也可制備具有如圖3A及3C所示的注入孔104，或是具有其它合適的注入孔的散熱片。在步驟S52中，將散熱片10通過該通孔102套接該導(dǎo)熱管12，成為如 圖5B所示的樣子。在步驟S54中，將接合材料14置入該注入孔104中(如圖5C所示)。 在實(shí)際應(yīng)用中，接合材料14可以是錫膏或其它適合的材料。此外，如圖5C 所示，接合材料14為條狀固體，但在實(shí)際應(yīng)用中，接合材料14也可能是膏 狀固體或其它狀態(tài)。在步驟S56中，維持散熱片10處于注入孔104位于通孔102上方的形 態(tài)(如圖5D所示)。特別地，該導(dǎo)熱管12與該通孔102內(nèi)壁的間隙由上至 下呈漸縮的形狀。在實(shí)際應(yīng)用中，可利用適當(dāng)?shù)膴A持裝置(未示于圖中)維 持散熱片10處于此形態(tài)。此外，若接合材料14為膏狀或其它流動(dòng)性較高的 物質(zhì)，也可在步驟S52或S54就開始維持散熱片10處于如圖5D所示的形態(tài)。最后，在步驟S58中，使該接合材料14在該間隙中向下流動(dòng)，以緊密 接合該散熱片10以及該導(dǎo)熱管12。在實(shí)際應(yīng)用中，當(dāng)該接合材料為錫膏時(shí)，步驟S58還可包括下列步驟 加熱錫膏，使錫膏熔化。進(jìn)一步，當(dāng)錫膏在該間隙中向下流動(dòng)至該通孔底部 后，冷卻錫膏，使錫膏緊密接合該散熱片以及該導(dǎo)熱管。本發(fā)明的方法同時(shí)利用毛細(xì)力以及重力作用使接合材料向下流動(dòng)，并且 均勻分布在導(dǎo)熱管與通孔的間隙中。此外，本發(fā)明將散熱片維持在注入孔位 于通孔上方的形態(tài)，接合材料自通孔的第一端部沿著導(dǎo)熱管與通孔的間隙流 至通孔的第二端部時(shí)，導(dǎo)熱管與第二端部壁面的間隙呈現(xiàn)漸縮的情況，因此 毛細(xì)力可以一直存在，有助于接合材料完全填充在導(dǎo)熱管以及通孔之間的空隙中。為了進(jìn)一步說明間隙漸縮與毛細(xì)力之間的關(guān)系，請(qǐng)參見圖6A以及圖6B， 圖6A所示為圖5E中的散熱片10以及導(dǎo)熱管12沿著方向F所視的示意圖； 而圖6B則所示為流體20位于兩個(gè)逐漸靠近的壁面30、 32之間的示意圖。如圖6A所示，在通孔102的第二端部102b，導(dǎo)熱管12與通孔102的 間隙隨著箭頭方向逐漸縮小。此外，如圖6B所示，假設(shè)兩個(gè)壁面30、 32的 夾角為a;流體20的液面延伸線與壁面30、 32的夾角為e;流體20與下方 空氣界面的曲率半徑為R;而流體20與壁面30、 32接觸點(diǎn)之間的距離為H。根據(jù)以下公式可知，如圖6B所示的情況中，毛細(xì)力AP和曲率半徑R 成反比，其中，a為表面張力。A P = 2cj cos 0 / R進(jìn)一步，在兩壁面30、 32間的間隙逐漸縮小的情況下，根據(jù)a、 0以及 H可得下列關(guān)系式cos(P — a)換言之，曲率半徑R與距離H成正比。由于壁面30、 32之間的距離越 來越近，因此H也越來越小，而R也將越來越小，因此，AP會(huì)越來越大。 所以，在導(dǎo)熱管與通孔的間隙逐漸縮小的情況下，毛細(xì)力會(huì)一直存在，使得 接合材料可順利地填滿導(dǎo)熱管與通孔的間隙。請(qǐng)一并參見圖7A以及圖7B，圖7A所示為根據(jù)本發(fā)明的一具體實(shí)施例 的散熱模塊的立體示意圖；而圖7B則所示為圖7A中的散熱模塊沿著P-P 線的剖面圖。如圖所示，本發(fā)明的散熱模塊1包括多個(gè)如前所述的散熱片10、導(dǎo)熱管 12以及接合材料14。此外，在本具體實(shí)施例中，散熱模塊1還包括固定座 16，其具有凹槽160，用以容納導(dǎo)熱管12。在實(shí)際應(yīng)用中，導(dǎo)熱管12可以 黏著或利用固定元件固定于凹槽160中。在實(shí)際應(yīng)用中，固定座16由散熱良好的材料制成(例如，銅、鋁等金 屬；合金；或其它適當(dāng)?shù)牟牧?，其可固定于發(fā)熱元件(未示于圖中)周圍， 致使導(dǎo)熱管12貼近該發(fā)熱元件，以快速帶走該發(fā)熱元件所產(chǎn)生的熱量。如圖所示，經(jīng)由本發(fā)明的方法搭配本發(fā)明的散熱片10所組裝的散熱模塊1，其中的接合材料14可均勻地分布在通孔102與導(dǎo)熱管12之間的間隙 中，并且不會(huì)有淤積或溢出的情況產(chǎn)生。請(qǐng)注意，為了清楚示意，通孔102 與導(dǎo)熱管12之間的間隙被刻意放大，在實(shí)際應(yīng)用中，該間隙可根據(jù)情況進(jìn) 行調(diào)整，并符合制造上的要求或規(guī)范。在實(shí)際應(yīng)用中，本發(fā)明的散熱模塊可應(yīng)用于電子裝置，如電腦、顯示器、 燈具等，以協(xié)助電子裝置中的發(fā)熱元件，例如處理器、顯示芯片、繪圖芯片、 發(fā)光二極管等進(jìn)行散熱。此外，本發(fā)明的散熱模塊可包括多個(gè)導(dǎo)熱管，也可 結(jié)合風(fēng)扇、散熱膏、散熱片或其它合適的元〗牛，以增強(qiáng)散熱效果。綜上所述，利用注入孔的設(shè)置，并搭配制造過程中維持散熱片處于注入 孔位于通孔上方的形態(tài)，致使接合材料可均勻分布于通孔邊緣與導(dǎo)熱管的間 隙，增加散熱片與導(dǎo)熱管的接合緊密度，并提高散熱功效。此外，本發(fā)明的 方法也可避免現(xiàn)有技術(shù)中的接合材料淤積或^i出的情況。利用以上優(yōu)選具體實(shí)施例的詳細(xì)敘述，希望能更加清楚描述本發(fā)明的特 征與構(gòu)思，以上述所公開的優(yōu)選具體實(shí)施例并非用來對(duì)本發(fā)明的范疇加以限 制。相反地，其目的是希望能將各種改變及具等同性的安排涵蓋于本發(fā)明的 權(quán)利要求書的范圍內(nèi)。因此，本發(fā)明所申請(qǐng)的權(quán)利要求書的范疇?wèi)?yīng)該根據(jù)上 述的說明作最寬廣的解釋，以致使其涵蓋所有可能的改變以及具等同性的安 排。
權(quán)利要求
1.一種散熱片，其與導(dǎo)熱管與接合材料結(jié)合，其特征是，上述散熱片包括本體，具有通孔與注入孔，上述通孔供上述導(dǎo)熱管穿過，上述注入孔與上述通孔連通，上述接合材料自上述注入孔注入，以填充上述導(dǎo)熱管與上述通孔內(nèi)壁之間的間隙；其中當(dāng)上述散熱片與上述導(dǎo)熱管結(jié)合時(shí)，上述注入孔位于上述通孔的上方，上述接合材料在上述間隙中向下流動(dòng)，且上述間隙沿上述接合材料的流動(dòng)方向漸縮。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的散熱片，其特征是，上述導(dǎo)熱管的截面呈扁平狀。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的散熱片，其特征是，上述通孔具有第一端部以 及第二端部，并且上述注入孔位于上述第一端部及上述第二端部的垂直連線 上。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的散熱片，其特征是，上述通孔具有第一端部以 及第二端部，并且上述注入孔的中線與上述第一端部及上述第二端部的垂直 連線的夾角介于0至45度之間。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的散熱片，其特征是，上述注入孔的寬度與上述 通孔的寬度相等。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的散熱片，其特征是，上述接合材料為錫膏。
7. —種散熱模塊，其特征是，包括 導(dǎo)熱管；接合材料；以及多個(gè)散熱片，各散熱片包括本體，其具有通孔與注入孔，上述通孔供上 述導(dǎo)熱管穿過，上述注入孔與上述通孔連通，上述接合材料自上述注入孔注 入，以填充上述導(dǎo)熱管與上述通孔內(nèi)壁之間的間隙，其中當(dāng)組裝上述散熱模塊時(shí)，上述注入孔位于上述通孔的上方，上述接 合材料在上述間隙中向下流動(dòng)，且上述間隙沿上述接合材料的流動(dòng)方向漸 縮。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的散熱模塊，其特征是，其中上述導(dǎo)熱管的截面 呈扁平狀。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的散熱模塊，其特征是，上述通孔具有第一端部 以及第二端部，并且上述注入孔位于上述第一端部及上述第二端部的垂直連 線上。
10. 根據(jù)權(quán)利要求所述的散熱模塊，其特征是，上述通孔具有第一端部以 及第二端部，并且上述注入孔的中線與上述第一端部及上述第二端部的垂直 連線的夾角介于0至45度之間。
11. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的散熱模塊，其特征是，上述注入孔的寬度與上 述通孔的寬度相等。
12. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的散熱模塊，其特征是，上述接合材料為錫膏。
13. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的散熱模塊，其特征是，上述散熱模塊進(jìn)一步包括固定座，包括凹槽，用以容納上述導(dǎo)熱管，并且固定上述導(dǎo)熱管貼近發(fā) 熱元件。
14. 一種散熱模塊的組裝方法，使散熱片結(jié)合導(dǎo)熱管與接合材料，其特征 是，上述組裝方法包括下列步驟制備多個(gè)散熱片，分別具有連通的通孔與注入孔；使上述導(dǎo)熱管穿過上述散熱片的上述通孔，并使上述注入孔位于上述通 孔的上方；自上述注入孔注入上述接合材料，以填充上述導(dǎo)熱管與上述通孔內(nèi)壁之 間的間隙；以及使上述導(dǎo)熱材料在上述間隙中向下流動(dòng)，且上述間隙沿上述流動(dòng)方向漸縮。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的組裝方法，其特征是，上述散熱片通過夾持 裝置維持上述注入孔位于上述通孔的上方。
16. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的組裝方法，其特征是，使上述導(dǎo)熱材料在上 述間隙中向下流動(dòng)的步驟，進(jìn)一步包括加熱上述接合材料，使上述接合材料熔化；以及當(dāng)上述接合材料在上述間隙中向下流動(dòng)至上述通孔底部后，冷卻上述接合材料，使上述接合材料固化，以緊密接合上述散熱片以及上述導(dǎo)熱管。
17. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的組裝方法，其特征是，上述接合材料為錫膏。
18. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的組裝方法，其特征是，上述通孔具有第一端 部以及第二端部，并且上述注入孔位于上述第一端部及上述第二端部的垂直 連線上。
19. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的組裝方法，其特征是，上述通孔具有第一端 部以及第二端部，并且上述注入孔的中線與上述第一端部及上述第二端部的 垂直連線的夾角介于0至45度之間。
20. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的組裝方法，其特征是，上述注入孔的寬度與 上述通孔的寬度相等。
全文摘要
本發(fā)明提供一種散熱片、包括該散熱片的散熱模塊及該散熱模塊的組裝方法。根據(jù)本發(fā)明的散熱片可與一導(dǎo)熱管以及一接合材料結(jié)合成散熱模塊。該散熱片包括一本體，具有一通孔與一注入孔，該通孔供該導(dǎo)熱管穿過，該注入孔與該通孔連通，該接合材料自該注入孔注入，以填充該導(dǎo)熱管與該通孔內(nèi)壁之間的一間隙。此外，當(dāng)該散熱片與該導(dǎo)熱管結(jié)合時(shí)，該注入孔位于該通孔的上方，該接合材料在該間隙中向下流動(dòng)，且該間隙沿該接合材料的流動(dòng)方向漸縮。本發(fā)明可以增加散熱片與導(dǎo)熱管的接合緊密度，并提高散熱功效，還可以避免現(xiàn)有技術(shù)中的接合材料淤積或溢出的情況。
文檔編號(hào)F28F3/08GK101666591SQ200810215849
公開日2010年3月10日 申請(qǐng)日期2008年9月5日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月5日
發(fā)明者張育瑋, 鐘兆才 申請(qǐng)人:和碩聯(lián)合科技股份有限公司