[发明专利]液冷头结构及其制造方法

说明书

本案关于一种一体成型的液冷头结构及其制造方法。液冷头结构的液体入口管、液体出口管、隔板与散热鳍片与壳体，均由金属粉末与粘结剂(binder)混合的成型材料(feedstock)，通过射出成型方式包覆一消失蕊(lost core)后成型为生坯体(green body)，经去除消失蕊与生肧体内的部分粘结剂后，将所得脱脂体(debound body)的金属粉末烧结成一体所构成，其中消失蕊包含本体以及二支撑柱，本体具有至少一凹陷部与至少二支撑柱，二支撑柱的第一端连接至本体，其中液体入口管、液体出口管与具至少一内嵌部的液体流道分别对应二支撑柱与具至少一凹陷部的本体。二支撑柱的第二端于射出成型时支撑本体。

技术领域

本发明系关于一种液冷头结构，尤指一种一体成型的液冷头结构及其制造方法。

背景技术

近年来，科技发展为契合应用上的需要导致电子器件日益的微型化、集成化，同时功率不断提升，因此器件的发热密度愈来愈高而散热效率日趋严峻。由于这类器件于运作时会伴随产生大量热能，若其产生的热量不能有效地被移除，则可能致使整体系统受损或降低运作效率。传统被动式散热鳍片已无法满足这类器件的散热需求，而相较于被动式散热鳍片，液冷头结构的操作性能可更有效益地符合散热需求。

图1系揭示一传统组合式液冷头结构示意图。组合式液冷头结构10包括壳体11、上盖14、流体入口管15以及流体出口管16。其中壳体11具有内部空间11a，以架构形成液冷流道。上盖14与壳体11组合，上盖14具有两开口14a及14b，分别与流体入口管15以及流体出口管16连接，以使流体入口管15与流体出口管16通过液冷流道连通。于应用时，组合式液冷头结构10与待散热器件组合后，即可通过组合式液冷头结构10的液体流道中流动的液体进行热交换作用，俾将热能带离待散热器件以实现散热。由于传统组合式液冷头结构10系采组装方式构成，壳体11与上盖14必须紧密接合，以避免漏液产生而致使邻设的电子器件故障。然而在使用例如铜、铝等高导热金属作为液冷头结构的构成材料时，壳体11与上盖14之间的黏合或焊接界面常出现瑕疵，且易因使用时的温度变化而使该黏合或焊接界面间产生裂缝并出现漏液现象，进而造成周边电子器件损坏。更甚者，为增加组合式液冷头结构10的散热效率，可以在壳体11之内部空间11a中增设可以增加散热面积的结构，然而现有技术亦系利用黏合或焊接将前述结构组配设置于壳体11的内部空间11a中，如此不只使得制程复杂耗时，成本较高且接合介面更会增加热传阻抗。

因此，实有必要发展一种一体成型的液冷头结构及其制造方法，以解决现有技术所面临的问题。

发明内容

本发明目的在于提供一种一体成型的液冷头结构及其制造方法，其系预先形成一消失蕊，以相对于液冷头结构的具散热鳍片的液体流道，且提供足够的支撑强度以进行液冷头结构的金属射出成型(Metal injection molding,MIM)作业。脱脂及烧结后的液冷头结构为一体成型，金属材料均匀分布，无接合界面，可有效避免接合界面因组装制程或温度变化产生裂缝及出现漏液现象的问题。

本发明另一目的在于提供一种一体成型的液冷头结构及其制造方法，其系利用共射出成型(Co-injection molding)或嵌入成型(Insert molding)，以例如聚甲醛粘结剂、低熔点金属或可溶性聚合物等材料预先形成一相对于液冷头结构的液体流道的消失蕊，再结合金属射出成型(Metal injection molding,MIM)技术，以金属粉末及粘结剂混合的成型材料(feedstock)形成液冷头结构的生坯体(green body)。消失蕊于金属射出成型时提供足够的支撑强度，且可于金属射出成型烧结前去除。此外，消失蕊的支撑柱的设置更可相对液冷头结构的液体入口管及液体出口管的设计而调变，且不影响金属射出成型的作业，烧结后的液冷头结构即具一体成型的液冷流道，有效简化制程、提升生产速率及良率且降低成本。