專(zhuān)利名稱(chēng)：超導(dǎo)元件結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明有關(guān)一種散熱元件，特別是關(guān)于一種適用于電子元件散熱的超導(dǎo)元件結(jié) 構(gòu)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)今電子產(chǎn)品均以輕量化、薄型化為設(shè)計(jì)重點(diǎn)，當(dāng)電子元件尺寸走向微型化、功能取向之際，其單位面積的發(fā)熱量也愈來(lái)愈高，傳統(tǒng)以散熱鰭片配合風(fēng)扇散逸于空氣的散 熱方式，已不能滿足現(xiàn)今電子元件的需求，因此散熱效率已經(jīng)成為決定電子產(chǎn)品的壽命、可 靠度及穩(wěn)定性的重要因素。熱管(Heat Pipe)，是由工作流體液氣相間的相變化(phase change)吸收熱量，并以氣體分子傳輸熱量，因而可得到極高的熱傳導(dǎo)系數(shù)，具有相當(dāng)好的 傳熱效果，現(xiàn)今已被廣泛應(yīng)用于電子熱傳導(dǎo)領(lǐng)域，如電腦內(nèi)部中央處理器或發(fā)光二極管的 散熱等。但由于熱管的毛細(xì)結(jié)構(gòu)(wick structure)必須貼附于整根熱管內(nèi)部管壁，雖然 其提供了工作介質(zhì)液體回流的毛細(xì)力，但在其毛細(xì)結(jié)構(gòu)內(nèi)部的流動(dòng)阻力也成為流動(dòng)壓降的 主要來(lái)源，因此造成其性能在某些操作情形下會(huì)有大幅度遞減的情形。而均溫板(vapor chamber)則是將熱管由點(diǎn)的熱傳導(dǎo)更進(jìn)一步地變成面的熱傳導(dǎo)，具有更高效率的熱傳導(dǎo)特 性，未來(lái)可能被大量應(yīng)用的導(dǎo)熱元件之一。中國(guó)臺(tái)灣專(zhuān)利證號(hào)第M345222號(hào)，其為一種均溫板及其支撐結(jié)構(gòu)，其主要將一殼 體內(nèi)部鋪設(shè)毛細(xì)組織，于內(nèi)填充工作流體，并于殼體內(nèi)鋪設(shè)波浪片，該波浪片波峰波谷間分 別開(kāi)設(shè)有穿孔，工作流體流經(jīng)間隔通道及穿孔，以提升均溫板的熱傳導(dǎo)效率；然而，綜觀這 項(xiàng)創(chuàng)作其熱傳導(dǎo)效率仍不很理想，且鋪設(shè)多層結(jié)構(gòu)，如上層毛細(xì)組織、下層毛細(xì)組織、波浪 片等，相對(duì)增加生產(chǎn)成本及組裝時(shí)間，如果能針對(duì)上述的缺失提出一種高熱傳導(dǎo)效率的超 導(dǎo)元件結(jié)構(gòu)，相信更具經(jīng)濟(jì)效益，也適合大量生產(chǎn)。有鑒于此，本發(fā)明針對(duì)上述的問(wèn)題，提出一種超導(dǎo)元件結(jié)構(gòu)，以克服公知的缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種超導(dǎo)元件結(jié)構(gòu)，使工作流體產(chǎn)生二相流 循環(huán)，達(dá)到大量散熱的目的。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明為一種超導(dǎo)元件結(jié)構(gòu)，用于電子元件的散熱，包括 一殼體，其包括一上板片及一下座，該上板片及該下座的內(nèi)表面利用靜電涂布，使其被覆一 層金屬薄膜，該上板片及該下座彼此結(jié)合形成一容置空間；多個(gè)燒結(jié)柱體，置于該容置空間 內(nèi)，該燒結(jié)柱體利用金屬粉末沖壓，進(jìn)而燒結(jié)成柱體狀，該柱體表面具有毛細(xì)結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的超導(dǎo)元件結(jié)構(gòu)構(gòu)造簡(jiǎn)單、適合大量生產(chǎn)，且使工作流體產(chǎn)生二相流循環(huán)， 能提升散熱效率。


圖1為本發(fā)明的分解結(jié)構(gòu)示意圖2為本發(fā)明的另一視角分解結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明的組合結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本發(fā)明的剖視圖；圖5為本發(fā)明的超導(dǎo)元件散熱示意圖。附圖標(biāo)記說(shuō)明10-超導(dǎo)元件；IOa-蒸發(fā)端；IOb-冷凝端；12-殼體；14-上板片；142-上板片薄膜面；16-下座；162-下座薄膜面；164-填充孔；17-容置空間；18-燒結(jié)柱體；20-電子元件； 30-散熱板。
具體實(shí)施例方式圖1為本發(fā)明的分解結(jié)構(gòu)示意圖，如圖所示，超導(dǎo)元件10包括一殼體12，殼體12 進(jìn)一步包括一上板片14及一下座16，上板片14及下座16的內(nèi)表面利用靜電涂布，使其被 覆一層金屬薄膜，形成一下座薄膜面162，金屬薄膜為銅粉，以靜電涂布被覆于上板片14及 下座16的內(nèi)表面上，金屬薄膜進(jìn)一步為一種毛細(xì)結(jié)構(gòu)，請(qǐng)同時(shí)參閱圖2，圖2為本發(fā)明的另 一視角分解結(jié)構(gòu)示意圖，如圖所示，由此圖可更清晰觀察于上板片14內(nèi)表面，具有一上板 片薄膜面142，上板片薄膜面142與下座薄膜面162相同，均是利用靜電涂布，將金屬粉末涂 布被覆于上板片14及下座16的內(nèi)表面，上板片薄膜面14及下座薄膜面162均為一種細(xì)致 的毛細(xì)結(jié)構(gòu)；請(qǐng)回到圖1，上板片14及下座16彼此可結(jié)合形成一容置空間17，超導(dǎo)元件10 包括多個(gè)燒結(jié)柱體18，置于容置空間17內(nèi)，燒結(jié)柱體18利用金屬粉末沖壓，該金屬粉末可 以為銅粉，沖壓燒結(jié)后形成多孔質(zhì)結(jié)構(gòu)，進(jìn)而形塑成柱體狀，柱體表面具毛細(xì)結(jié)構(gòu)，殼體12 并具有一填充孔164，使容置空間17可進(jìn)行抽真空，或填充流體。圖3為本發(fā)明的組合結(jié)構(gòu)示意圖，如圖所示，上板片14及下座16已相結(jié)合，形成 容置空間17，燒結(jié)柱體18已裝設(shè)，并規(guī)則排列固定于容置空間17中；一工作流體40，填注 于容置空間17中，并可于容置空間17內(nèi)流動(dòng)，并經(jīng)由相變化傳輸熱能，工作流體40為純水 或超純水，為一種熱傳導(dǎo)媒介，遇熱產(chǎn)生相變化，并將電子元件20產(chǎn)生的熱能均勻傳送至 殼體12，殼體12為銅金屬材質(zhì)，殼體12旁的填充孔，使容置空間17可進(jìn)行抽真空，填充孔 164并可由外部填充工作流體40至容置空間17內(nèi)，上板片14及下座16接合后，其接觸邊 緣可由焊接接合固定。為更清楚觀察本發(fā)明的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，將其沿A-A’作剖視圖，在以下做 說(shuō)明。圖4為本發(fā)明的剖視圖，由A-A’圖可更清楚觀察本發(fā)明的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，請(qǐng)同時(shí)參照 圖5，圖5為本發(fā)明的超導(dǎo)元件散熱示意圖，如圖所示，超導(dǎo)元件10置于一電子元件20與一 散熱板30之間，并與電子元件20接觸，由于本發(fā)明的超導(dǎo)元件10的具有相當(dāng)高的熱傳導(dǎo) 率，電子元件20所產(chǎn)生的熱能能快速由超導(dǎo)元件10傳導(dǎo)并散布，并同時(shí)與散熱板30接觸， 可更有效增進(jìn)整體散熱性，散熱板30更進(jìn)一步為鋁材質(zhì)的散熱鰭片，位于該殼體的外表面 上，并與該殼體接觸。請(qǐng)回到圖4，如圖所示，超導(dǎo)元件10接觸熱源端為蒸發(fā)端10a，另一相 對(duì)端為冷凝端10b，假如熱源為電子元件20，位于超導(dǎo)元件10的下方，蒸發(fā)端IOa的工作流 體因吸熱蒸發(fā)成汽態(tài)，飽和蒸汽a上升，并迅速擴(kuò)散至整個(gè)冷凝端10b，冷凝端IOb并與圖1 中的散熱板30接觸，散熱板30位于殼體12的外表面上，并與殼體12接觸，同時(shí)可吸收冷 凝端IOb的熱能，接著請(qǐng)回到圖5，冷凝端IOb的熱能被吸收之后，會(huì)使飽和蒸汽a再度液化成工作流體b，工作流體b并會(huì)沿殼體上的上板片薄膜面142、下座薄膜面162與柱狀結(jié)構(gòu) 18上的毛細(xì)結(jié)構(gòu)，形成二相流循環(huán)，達(dá)到不斷吸收熱能及散熱的效果。本發(fā)明主要利用有別于傳統(tǒng)的靜電涂布方式，將殼體的內(nèi)表面被覆一層金屬薄 膜，該金屬薄膜進(jìn)一步為一種具有毛細(xì)結(jié)構(gòu)的薄膜層，配合于容置空間內(nèi)具有的粉末沖壓 的燒結(jié)柱體，燒結(jié)柱體表面具有毛細(xì)結(jié)構(gòu)，由工作流體于容置空間內(nèi)，配合該毛細(xì)結(jié)構(gòu)，形 成二相流循環(huán)，能有效提升整體超導(dǎo)元件的熱傳導(dǎo)性及散熱性，相較于公知技術(shù)有較優(yōu)良 的熱傳效率，同時(shí)也較為符合經(jīng)濟(jì)效益，適合大量生產(chǎn)。以上對(duì)本發(fā)明的描述是說(shuō)明性的，而非限制性的，本專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員理解，在權(quán)利要求限定的精神與范圍之內(nèi)可對(duì)其進(jìn)行許多修改、變化或等效，但是它們都將落入本發(fā)明的 保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
一種超導(dǎo)元件結(jié)構(gòu)，用于電子元件的散熱，其特征在于，該超導(dǎo)元件結(jié)構(gòu)包括一殼體，其包括一上板片及一下座，該上板片及該下座的內(nèi)表面利用靜電涂布被覆一層金屬薄膜，該上板片及該下座彼此結(jié)合形成一容置空間；多個(gè)燒結(jié)柱體，置于該容置空間內(nèi)，該燒結(jié)柱體利用金屬粉末沖壓，進(jìn)而燒結(jié)成柱體狀，該柱體表面具有毛細(xì)結(jié)構(gòu)；以及一工作流體，填注于該容置空間中，并可于該容置空間內(nèi)流動(dòng)，遇熱產(chǎn)生相變。
2 如權(quán)利要求1所述的超導(dǎo)元件結(jié)構(gòu)，其特征在于，該工作流體為純水或超純水。
3.如權(quán)利要求1所述的超導(dǎo)元件結(jié)構(gòu)，其中該工作流體為一種熱傳導(dǎo)媒介。
4.如權(quán)利要求1所述的超導(dǎo)元件結(jié)構(gòu)，其特征在于，該殼體為銅金屬材質(zhì)。
5 如權(quán)利要求1所述的超導(dǎo)元件結(jié)構(gòu)，其特征在于，該殼體具有一填充孔。
6.如權(quán)利要求1所述的超導(dǎo)元件結(jié)構(gòu)，其特征在于，該金屬薄膜為銅粉。
7.如權(quán)利要求1所述的超導(dǎo)元件結(jié)構(gòu)，其特征在于，該金屬薄膜為一種毛細(xì)結(jié)構(gòu)。
8.如權(quán)利要求1所述的超導(dǎo)元件結(jié)構(gòu)，其特征在于，該金屬粉末為銅粉，沖壓燒結(jié)后形 成多孔質(zhì)結(jié)構(gòu)。
9.如權(quán)利要求1所述的超導(dǎo)元件結(jié)構(gòu)，其特征在于，該超導(dǎo)元件結(jié)構(gòu)更包含一散熱板， 其位于該殼體的外表面上，并與該殼體接觸。
10.如權(quán)利要求1所述的超導(dǎo)元件結(jié)構(gòu)，其特征在于，該上板片及該下座接合后，其接 觸邊緣由焊接接合固定。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種超導(dǎo)元件結(jié)構(gòu)，用于電子元件的散熱，該超導(dǎo)元件包括一殼體，其包括一上板片及一下座，該上板片及該下座的內(nèi)表面利用靜電涂布，使其被覆一層金屬薄膜，該上板片及該下座彼此結(jié)合形成一容置空間；復(fù)數(shù)多個(gè)燒結(jié)柱體，置于該容置空間內(nèi)，該燒結(jié)柱體利用金屬粉末沖壓，進(jìn)而燒結(jié)成柱體狀，該柱體表面具有毛細(xì)結(jié)構(gòu)。本發(fā)明由工作流體于容置空間內(nèi)流動(dòng)，配合毛細(xì)結(jié)構(gòu)形成二相流循環(huán)，相比先前技術(shù)，能大幅效提升整體超導(dǎo)元件的熱傳導(dǎo)性及散熱性，同時(shí)也減少生產(chǎn)成本及提升經(jīng)濟(jì)效益。
文檔編號(hào)F28D15/04GK101819001SQ200910118659
公開(kāi)日2010年9月1日 申請(qǐng)日期2009年2月27日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月27日
發(fā)明者陳坤川, 陳志朗, 陳文進(jìn) 申請(qǐng)人:陳文進(jìn);陳志朗;陳坤川