导热模块、热管及制作热管的方法

摘要

本发明公开一种导热模块、热管及制作热管的方法。该热管可包含一扁平管体、一第一毛细结构、一第二毛细结构以及一毛细结构块。扁平管体具有多个平直部、一第一弧形部以及一第二弧形部。第一弧形部与第二弧形部分别连接平直部的相对两侧。第一毛细结构容设于扁平管体中并抵接第一弧形部。第二毛细结构容设于扁平管体中并抵接第二弧形部。第一毛细结构与第二毛细结构互相分离，而共同定义一气体流动腔于其间。毛细结构块设置于气体流动腔的局部区域。毛细结构块抵接平直部、第一毛细结构及第二毛细结构。

说明书

技术领域

本发明涉及一种热管，特别是涉及一种导热模块、及其热管与热管的制 作方法。

背景技术

现代的电子装置，举凡笔记型电脑、平板电脑等等，在使用时往往会产 生热量，若无法将热量有效率地排除，则会造成温度不断地升高，而可能使 得电子装置容易当机，甚至可能会烧毁电子装置中的电子元件。因此，目前 的电子装置中，普遍均设置散热风扇等散热装置。

为了将电子元件等热源的热量有效率地传递至散热风扇，制造者通常会 在热源与散热风扇之间设置一导热装置。热管便为目前被广为使用的一种导 热装置。热管的内壁设有毛细结构，其内含有工作流体。当热管的一端置于 相对高温处(如热源)，另一端置于相对低温处(如散热风扇)时，位于相对高 温处的毛细结构所吸附的工作流体会蒸发而呈气态。气态的流体可在管内空 腔中往相对低温处流动。当气态的流体抵达相对低温处时，便可冷凝成液态 的流体，并由相对低温处的毛细结构吸附，而循环使用以达到导热的功能。

为了因应电子装置的薄型化趋势，部分制造者将热管设计成扁平形状。 然而，当扁平热管的厚度过薄时，结构强度差，以致于在热源贴附热管时， 热管很容易因为热源的压迫而塌陷，从而影响其导热能力。对此，有部分制 造商先将热管与一导热金属块组合后，再由导热金属块贴附热源。尽管这样 的做法可避免热管的坍塌，却会拉长导热路径，而降低导热的效能。

发明内容

有鉴于此，本发明的一目的在于提供一种结构强度佳的扁平热管，其可 有效避免热管受外力而坍塌，且不影响导热的效能。

为达上述目的，本发明提供一种热管。依据本发明的一实施方式，热管 可包含一扁平管体、一第一毛细结构、一第二毛细结构以及一毛细结构块。 扁平管体具有多个平直部、一第一弧形部以及一第二弧形部。第一弧形部与 第二弧形部分别连接平直部的相对两侧。第一毛细结构容设于扁平管体中并 抵接第一弧形部。第二毛细结构容设于扁平管体中并抵接第二弧形部。第一 毛细结构与第二毛细结构互相分离，而共同定义一气体流动腔于其间。毛细 结构块设置于气体流动腔的局部区域。毛细结构块抵接平直部、第一毛细结 构及第二毛细结构。

本发明还提供一种导热模块。依据本发明的一实施方式，导热模块包含 一热源以及一热管。热管设置于热源上，且热管包含一扁平管体、一第一毛 细结构、一第二毛细结构以及一毛细结构块。扁平管体具有多个平直部、一 第一弧形部以及一第二弧形部，第一弧形部与第二弧形部分别连接平直部的 相对两侧。第一毛细结构容设于扁平管体中并抵接第一弧形部。第二毛细结 构容设于扁平管体中并抵接第二弧形部。第一毛细结构与第二毛细结构互相 分离，而共同定义一气体流动腔于其间。毛细结构块设置于气体流动腔的局 部区域。毛细结构块抵接平直部、第一毛细结构及第二毛细结构。

本发明还提供一种制作热管的方法。依据本发明的一实施方式，此方法 可包含以下步骤。在一非扁平管体内的相对两侧分别置入一第一毛细结构以 及一第二毛细结构。压扁非扁平管体而形成一扁平管体。此扁平管体具有多 个平直部、一第一弧形部以及一第二弧形部。第一弧形部与第二弧形部分别 连接平直部的相对两侧。第一毛细结构抵接第一弧形部。第二毛细结构抵接 第二弧形部。第一毛细结构与第二毛细结构互相分离，而定义一气体流动腔 于其间。将一毛细结构块置入气体流动腔的局部区域。毛细结构块抵接平直 部、第一毛细结构及第二毛细结构。

在上述实施方式中，毛细结构块可在气体流动腔的居部区域上，抵接着 其上、下两侧的平直部以及左、右两侧的第一毛细结构与第二毛细结构。因 此，当热源压迫扁平管体的平直部时，毛细结构块可提供反向的支撑力，而 避免扁平管体坍塌。

以上所述仅用以阐述本发明所欲解决的问题、解决问题的技术手段、及 其产生的功效等等，本发明的具体细节将在下文的实施方式及相关附图中详 细介绍。

附图说明

为让本发明的上述和其他目的、特征、优点与实施例能更明显易懂，所 附附图的说明如下：

图1为本发明一实施方式的导热模块的立体图；

图2为沿着图1的A-A’线所剖的剖视图；

图3为图1的导热模块的前视图；

图4为图2的热管的导热作用示意图；

图5A至图5C为本发明一实施方式的制作热管的方法的步骤分解图。

符号说明

10：热管

100：扁平管体

110：第一弧形部

120：第二弧形部

130：平直部

20：热源

200：第一毛细结构

300：第二毛细结构

400：毛细结构块

410、420：侧壁

500：气体流动腔

510：第一气体流动子腔

520：第二气体流动子腔

600：非扁平管体

T1、T2：厚度

具体实施方式

以下将以附图公开本发明的多个实施方式，为明确说明起见，许多实务 上的细节将在以下叙述中一并说明。然而，熟悉本领域的技术人员应当了解 到，在本发明部分实施方式中，这些实务上的细节并非必要的，因此不应用 以限制本发明。此外，为简化附图起见，一些现有惯用的结构与元件在附图 中将以简单示意的方式绘示之。

图1绘示依据本发明一实施方式的导热模块的立体图。如图1所示，导 热模块包含一热管10以及一热源20。热管10设置于热源20。热管10包含 一扁平管体100、一第一毛细结构200以及一第二毛细结构300。扁平管体 100具有多个平直部130、一第一弧形部110以及一第二弧形部120。平直部 130彼此平行且相分离。第一弧形部110与第二弧形部120分别连接平直部 130的相对两侧，而共同构成扁平的环状轮廓。第一毛细结构200容设于扁 平管体100中并抵接第一弧形部110。第二毛细结构300容设于扁平管体100 中并抵接第二弧形部120。第一毛细结构200与第二毛细结构300互相分离， 而共同定义一气体流动腔500于其间。

图2绘示沿着图1的A-A’线所剖的剖视图。图3绘示图1的导热模块的 前视图。如图2所示，热管10包含一毛细结构块400。毛细结构块400设置 于气体流动腔500的局部区域。具体来说，气体流动腔500的部分区域设有 毛细结构块400，剩余区域则不具任何毛细结构，而为空腔。如图3所示， 毛细结构块400抵接平直部130、第一毛细结构200及第二毛细结构300。

如图3所示，由于毛细结构块400可抵接着其上、下两侧的平直部130 以及左、右两侧的第一毛细结构200与第二毛细结构300。因此，当热源20 压迫扁平管体100时，毛细结构块400可提供反向的支撑力，而避免扁平管 体100坍塌。如此一来，即便扁平管体100的厚度薄，也可避免受到热源20 的压迫而坍塌。

在部分实施方式中，如图3所示，扁平管体100的厚度T1可满足：0.6 毫米(mm)≦T1≦0.8毫米。毛细结构块400及气体流动腔500(可参阅图1) 的厚度T2可满足：0.3毫米(mm)≦T2≦0.5毫米。因此，当扁平管体100的 厚度T1低于1毫米以下时，气体流动腔500仍可提供足够的空间给呈气态 的工作流体流动。

在部分实施方式中，如图3所示，由于毛细结构块400可支撑扁平管体 100，故扁平管体100可抵接热源20，而无须额外地通过导热金属块来贴附 热源20。换句话说，在部分实施方式中，扁平管体100的平直部130可直接 接触热源20，以利提升导热的效能。

图4绘示图2的热管10的导热作用示意图。如图4所示，热管10内填 充有工作流体，例如：水或其他具有低粘滞系数的液体。第一毛细结构200、 第二毛细结构300及毛细结构块400可供工作流体利用毛细现象在其中流 动。毛细结构块400具有相对两侧壁410以及420。侧壁410以及侧壁420 均暴露于气体流动腔500中。毛细结构块400可将气体流动腔500分隔成第 一气体流动子腔510以及第二气体流动子腔520。第一气体流动子腔510与 第二气体流动子腔520是不连通的。侧壁410暴露于第一气体流动子腔510， 侧壁420暴露于第二气体流动子腔520。当毛细结构块400位于相对高温处， 例如：位于热管10中最接近热源20(可参阅图3)处，毛细结构块400中的工 作流体会吸收热源20的热量而蒸发呈气态，呈气态的工作流体会从毛细结 构块400的侧壁410及侧壁420脱离毛细结构块400，而分别进入第一气体 流动子腔510及第二气体流动子腔520。当第一气体流动子腔510中的工作 流体流动至相对低温处时，例如：第一气体流动子腔510中最远离毛细结构 块400的位置时，则此工作流体会冷凝呈液态，并被第一毛细结构200及第 二毛细结构300所吸附，而通过毛细现象朝毛细结构块400流动。上述相对 低温处可设置散热风扇以将热量排出。通过工作流体的循环流动，热源20(可 参阅图3)的热量可被引导至热管10上远离热源20的位置，如此便能实现导 热的效果。

在部分实施方式中，如图4所示，毛细结构块400正交投影至热源20 所在的平面与至少部分的热源20重叠。换句话说，毛细结构块400位于热 源20的正上方或正下方，如此便能缩短热源20与毛细结构块400之间的导 热路径长度。实务上来说，制造人员可根据热源20的位置来安排毛细结构 块400在气体流动腔500中的位置。举例来说，若热源20位于热管10的左 半部，则制造人员可将毛细结构块400移动至气体流动腔500的左半部，而 位于热源20的正上方或正下方，以利有效率地传递来自热源20的热量。

在部分实施方式中，如图4所示，毛细结构块400的长度小于扁平管体 100的长度。另外，第一毛细结构200的长度及第二毛细结构300的长度实 质上等于扁平管体100的长度。也就是说，毛细结构块400的长度小于第一 毛细结构200的长度以及第二毛细结构300的长度，以便毛细结构块400能 够将气体流动腔500分隔成第一气体流动子腔510以及第二气体流动子腔 520。

在部分实施方式中，毛细结构块400上暴露于第一气体流动子腔510的 侧壁410的法线方向实质上平行于扁平管体100的长度方向。相似地，毛细 结构块400上暴露于第二气体流动子腔520的侧壁420的法线方向也实质上 平行于扁平管体100的长度方向。

应了解到，本说明书全文所述的「一物体的长度」代表该物体最长边缘 的尺寸。应了解到，本说明书全文所述的「一物体的长度方向」代表与该物 体最长边缘相平行的方向。

应了解到，本说明书全文所述的「实质上」代表该叙述可涵盖任何不产 生实质上影响的变化。举例来说，「第一毛细结构200的长度实质上等于扁 平管体100的长度」除了代表第一毛细结构200恰好与扁平管体100等长外， 只要第一毛细结构200的长度不会小于毛细结构块400的长度，则第一毛细 结构200的长度也可略小于扁平管体100的长度。

在部分实施方式中，第一毛细结构200、第二毛细结构300及毛细结构 块400代表可供流体在内部以毛细现象流动的结构。举例来说，第一毛细结 构200、第二毛细结构300及毛细结构块400可为沟槽结构、网状结构、或 是烧结结构等等。较佳来说，第一毛细结构200与第二毛细结构300可为未 烧结的纤维，故其形状与位置较为弹性，以利热管10的薄型化制作，例如： 将热管10压扁。在部分实施方式中，毛细结构块400可为烧结结构，例如 烧结后的金属。如图3所示，由于毛细结构块400可将第一毛细结构200抵 压在第一弧形部110，故可固定第一毛细结构200的位置；相似地，由于毛 细结构块400可将第二毛细结构300抵压在第二弧形部120，故可固定第二 毛细结构300的位置。

图5A至图5C绘示依据本发明一实施方式的制作热管的方法的步骤分 解图。如图5A所示，可在一非扁平管体600内的相对两侧分别置入第一毛 细结构200以及第二毛细结构300。较佳来说，第一毛细结构200以及第二 毛细结构300均可为未烧结的纤维。

如图5B所示，在放入第一毛细结构200及第二毛细结构300后，可压 扁非扁平管体600，而形成扁平管体100(如图1所示)。扁平管体100的具体 结构如同图1及前文中相关叙述所示，故在此不重复叙述。

如图5C所示，当扁平管体100成形后，可将毛细结构块400置入气体 流动腔500的局部区域，并使毛细结构块400抵接平直部130、第一毛细结 构200及第二毛细结构300。

在部分实施方式中，在毛细结构块400置入气体流动腔500之前，可预 先对毛细结构块400进行烧结。

虽然已结合以上实施方式公开了本发明，然而其并非用以限定本发明， 任何熟悉此技术者，在不脱离本发明的精神和范围内，可作各种的更动与润 饰，因此本发明的保护范围应以附上的权利要求所界定的为准。