[发明专利]均温板及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及散热，特别涉及一种有效地节省设置热传界面材料以及均温板的底座的成本的均温板及其制造方法。

背景技术

近年来，随着电子装置的尺寸逐渐往轻薄短小的方向发展，电子装置的散热议题亦逐渐受到重视。尤其是目前的消费性电子产品，例如数码相机、手机及笔记本电脑等，由于其具有的功能愈来愈多且复杂，并且其所包含的功率晶体管元件的数目也不断增加，随着机体内部的空间愈来愈小，再加上为了降低电子装置所产生的噪音而限制风扇的使用，因而导致其热管理的问题变得更加严重，亟待解决。

一般而言，为了使得电子装置内的功率晶体管元件能够于正常的操作温度下运作，以维持其正常的使用寿命，目前的电子装置大多采用铝镁合金作为其机壳的材料，并经由热传界面材料(thermal interface material)及热传元件，例如导热膏、导热片、热管(heat pipe)、均温板(vapor chamber)及回路式热管(loop heat pipe)等，将电子装置的功率晶体管元件所散发出来的热量传递到其金属机壳上。由于金属机壳的散热面积较大，故可有效地降低功率晶体管元件的温度，用以达到散热的效果。

在众多的散热装置中，又称为平板式热管(flat plate heat pipe)的均温板由于具有优异的横向及纵向热传导特性，故已广泛地应用于中央处理器、绘图显示处理器、高功率晶体管、高功率发光二极管等电子装置的散热器，用以确保上述这些电子装置能在正常状态下运行而不会由于过热而故障。

请参照图1A及图1B，图1A及图1B分别所示为传统上将电子装置的功率晶体管元件通过均温板贴合于其金属机壳上的上视图及剖面视图。如图1A及图1B所示，电子装置1的功率晶体管元件10所散发出来的热量通过导热膏(或导热片)t1传导至均温板12的上盖板121(加热侧)。

接着，均温板12再利用其内部的工作流体于液相与气相之间的相变化，将上述热量大范围地传递至均温板12的底板122(冷却侧)。然后，均温板12的底板122再通过导热膏(或导热片)t2将热量传导至电子装置1的金属机壳14上，利用金属机壳14所具有的较大的散热面积进行散热，以减少电子装置中常出现的局部高温现象。

然而，上述传统的电子装置1中的散热方式仍存在着许多缺点。举例而言，电子装置1的功率晶体管元件10所散发出来的热量需通过导热膏(或导热片)t1传导至均温板12上，并且均温板12亦需通过导热膏(或导热片)t2将热量传导至金属机壳14上。由于导热膏(或导热片)t1及t2的热传导系数(thermal conductivity)甚低而存在较大的热阻，此外，无论是在功率晶体管元件10与导热膏(或导热片)t1之间、导热膏(或导热片)t1与均温板12之间、均温板12与导热膏(或导热片)t2之间以及导热膏(或导热片)t2与金属机壳14之间，均会由于两者间的接触面不平整光滑，而产生相当大的接触热阻，导致电子装置1的整体热传性能变差，故电子装置1的功率晶体管元件10所产生的热量并无法有效地加以排除，其操作温度仍会偏高，因而使得电子装置1的可靠度及使用寿命大幅降低。

发明内容

因此，本发明提出一种均温板及其制造方法，以解决上述问题。

根据本发明的一具体实施例为一种均温板。于此实施例中，均温板应用于电子装置。电子装置包含金属机壳。均温板包含上盖板、工作流体、防水层及毛细结构层。上盖板设置于电子装置的金属机壳的内壁上，以定义容置空间。工作流体填充于容置空间内。防水层形成于容置空间的内壁上。毛细结构层形成于防水层上。

于实际应用中，工作流体为水；毛细结构层为粉末式多孔性毛细结构层；防水层及毛细结构层为与水不发生反应的材料。均温板还包含电绝缘导热陶瓷层。电绝缘导热陶瓷层形成于防水层与容置空间的内壁之间。电绝缘导热陶瓷层、防水层及毛细结构层经由熔射喷覆成型法依序形成于金属机壳的内壁上。

根据本发明的另一具体实施例为一种均温板制造方法。于上述制造方法中，首先，形成上盖板于电子装置的金属机壳的内壁上，以定义容置空间；然后，形成防水层于容置空间的内壁上；接着，形成毛细结构层于防水层上；之后，于容置空间内填充工作流体；最后，密封容置空间。

相较于先前技术，本发明所提出的均温板及其制造方法将均温板与电子装置的金属机壳整合为一体，并将电子装置的金属机壳当作均温板的底座，故可省去先前技术中均温板与金属机壳之间所采用的热传导系数甚低的热传界面材料，除了能够节省热传界面材料及均温板的底座的成本外，还可以达到降低热阻以提升整体热传性能的功效。