[发明专利]热管及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种热管及其制造方法，特别是涉及一种成本低却具有高效能的平板式热管及其制造方法。

背景技术

随着科技发达，电子元件单位面积上的晶体管数量越来越多，造成其使用时发热量的增加。而由于热管(heat pipe)是一种简单却极有效的散热装置，因此已被广泛地应用于各种电子散热产品的需要上。其工作原理是通过工作介质气、液两相间相变化的潜热来传递能量。在蒸发段(vaporizationsection)，工作流体藉蒸发潜热自热源带走大量热能，其蒸汽充满原已抽真空的管内空间并在冷凝段(condensation section)凝结成液体并释放热能，而工作介质靠内部毛细结构(wick)提供的毛细力流回至蒸发段进行相变化的循环，持续而有效地将热能从热源传输至远处散出。

平板式热管(Plate heat pipe)属于热管的一种，其工作原理与传统式热管相同，因具有比传统式热管更大面积的传导面，且符合“轻、薄、短、小”的高实用价值，故大量被应用在大型散热面的电子产品上。平板式热管已有多种形式被提出，但多是利用上下个别的两平板结合后以形成一密闭空间，且在两平板的内壁上形成有毛细结构。

图1绘示现有的平板式热管的示意图，其中该平板式热管10是由一上板12与一下板14相对组合而形成，且在其相接处涂布焊料13并以焊接方式将上板12与下板14焊接在一起。而在上板12与下板14的内壁上形成有毛细结构15，唯此种现有上下板焊接方式缺点在于其为避免在焊接时焊料溢入上下板的内壁，故于该上下板12、14的内壁上会有一毛细结构的不连续区121、141形成，不仅对于热管中热传导路径的中断，也会影响平板式热管内的热传导效率。

由于传统上利用上下两平板焊接在一起，不仅焊接路径长且焊接可靠度低，更导致毛细结构无法连续性的形成于平板内壁。再者，当平板式热管10的尺寸较大时，该上下板12、14的中央部分会相对地缺乏足够的支撑力，使得局部区域造成产生折曲或凹陷，甚至因破坏平板式热管10的整体构造而造成平板式热管10失效。

此外，传统上利用焊接让上下平板相结合的方法，也因零件多及模治具技术程度高，使得成本相对较为高昂。

发明内容

因此，为了解决上述问题，本发明提出一种平板式热管及其制造方法，以一体成型的环状体并于两端部直接挤压封口的方式形成密闭空间，可取代现有以焊接让上下两分离的平板相结合的方式，可减少零件数目，简化制作工艺步骤。

根据本发明的目的，提出一种平板式热管，包括一扁平式中空环体，其具有二开放端且中空环体的内壁表面形成有一毛细结构，其中靠近二开放端处更具有一弯折部，使中空环体形成一密闭空间，并于密闭空间内充填有一工作流体。

根据本发明的另一目的，提出一种平板式热管的制造方法，其步骤包括：提供一扁平式中空环体，其具有二开放端且中空环体的内壁表面形成有一毛细结构；以及于靠近二开放端处各形成一弯折部，使中空环体形成一密闭空间，并于密闭空间内充填有一工作流体。

如上述的平板式热管及其制造方法，其中中空环体是以挤型制作工艺或抽拉制作工艺而一体成型，而弯折部是以治具加工方式(如冲压制作工艺等)而各自形成于中空环体的二端。中空环体的截面形状为椭圆形、半圆弧、矩形、三角形、四边形、梯形、五角形、六角形、八角形、等边多边形或不等边多边形。中空环体的材质为一高热传导材料，例如是铝、铜、钛、钼、银、不锈钢、碳钢或其它合金等。

如上述的平板式热管及其制造方法，其中中空环体内更包括至少一支撑物，而于中空环体内形成多个腔室。毛细结构都设置于中空环体的内壁表面与支撑物的表面，以形成连续的毛细结构。支撑物用以增加中空环体的结构强度且可增加毛细结构的面积。支撑物包括一扁平状的片状物、一有弧度的片状物或是具有其它等效的形状。

毛细结构采用选自烧结、黏着、填充及沉积所组成的族群其中之一或其结合的方法所形成。毛细结构的材质包括选自塑料、金属、合金、多孔性非金属材料所组成的族群其中之一。毛细结构为金属弹簧状、沟槽状、柱状、网状或以金属粉粒成型的多孔质结构。工作流体为无机化合物、纯水、醇类、酮类、液态金属、冷媒、有机化合物或其混合物之一。

如上述的平板式热管及其制造方法，其中平板式热管可通过一基座或是直接与一热源接触，用以将热源发散的热快速传导至平板式热管。基座为一实心金属块体。热源为一发热的电子元件，例如是中央处理器、晶体管、服务器、高阶绘图卡、硬盘、电源供应器、行车控制系统、多媒体电子机构、无线通信基地台或高阶游戏机等。