專利名稱：平板式熱管的制造方法
技術領域：
本發(fā)明是涉及一種平板式熱管的制造方法，特別是涉及一種利用氣相沉積法制作接合層，以提高氣密度的平板式熱管的制造方法。
背景技術：
由于如中央處理器等電子元件的運算處理速度不斷提升，所述電子元件的發(fā)熱密度也不斷提升，因此，為解決電子元件所面臨的散熱問題，各式散熱元件應運而生。一般而言，此類散熱元件不外是散熱鰭片、散熱風扇、熱管等，或此類散熱元件的組合使用。例如一般的散熱裝置將中央處理器等高發(fā)熱元件所產生的熱，透過元件的封裝表層引導至散熱片或高熱導性的金屬塊上，然后再經由熱管的作用傳導至散熱鰭片或散熱風扇上加以排出。
然而在如筆記型計算機等可攜式電子裝置上，考量所述電子裝置的可攜便利性，因此所述電子裝置的輕薄短小化已成趨勢。在此趨勢下，所面臨的散熱問題日益嚴重，一般散熱裝置在處理此類電子裝置的散熱問題上逐漸面臨散熱效果難以再提升的瓶頸。
因此，平板式熱管的出現(xiàn)，適時地可作為如筆記型計算機等可攜式電子裝置的一種良好的散熱裝置。平板式熱管的運作原理同于一般熱管，均是靠著密封于所述平板式熱管中的工作流體受熱產生相變化，以潛熱方式來進行熱交換。細言之，當所述平板式熱管的局部位置與電子元件的熱源接觸時，鄰近所述局部位置的工作流體因處在飽和蒸氣壓之下，所以能迅速借由吸收熱量而蒸發(fā)為蒸氣。此時因所述蒸氣的壓力相較于所述平板式熱管中其它位置為高，所以所述蒸氣會迅速地流動至其它位置，將熱量傳遞予所述平板式熱管的殼體而冷卻凝結，并借著大面積的殼體或殼體表面所附加的散熱片將熱量逸散于大氣中。而所述蒸氣在釋放出潛熱后冷凝為液體，并經由毛細結構體的作用而回到原來的局部位置，如此即完成一工作循環(huán)。由于所述平板式熱管不同于一般熱管只能使用一維方向進行熱量傳遞，而是以二維方向來傳遞熱量，所以平板式熱管相較于一般熱管具有較佳的散熱能力。
然而，在平板式熱管的制作方法中，所述平板式殼體的氣密度卻是影響所述平板式熱管的性能的一個重要關鍵，若氣密度不佳，會影響密封于所述平板式熱管的工作液體的飽和蒸氣壓，而影響所述工作液體的氣液相變化，進而降低所述平板式熱管的散熱效果。
如圖1與圖2所示，一般的平板式熱管的制作方法包括下列步驟首先，提供一為銅、鋁等金屬材質的中空殼體單元2，所述殼體單元2具有一第一殼體21及一形狀與所述第一殼體21配合來形成一容置空間26的第二殼體22，所述第一殼體21周緣具有一第一接合部211，所述第二殼體22周緣具有一與所述第一接合部211對應的第二接合部221，所述第一殼體21與所述第二殼體22中的一者具有一連通所述容置空間26的貫孔24。
其次，在步驟11中，以電鍍法于所述第一接合部211與所述第二接合部221的一與另一者相對的表面上形成一為金屬材質的接合層25。
然后，在步驟12中，將一毛細結構體23置于所述第一、第二殼體21、22所配合形成的容置空間26中。
接下來，在步驟13中，使所述第一接合部211于所述第二接合部221上來定位所述第一殼體21于所述第二殼體22上。
接著，在步驟14中，對所述接合層25進行加熱，使所述接合層25熔融，用以使所述第一接合部211與所述第二接合部221接合。
然后，在步驟15中，經由所述殼體單元2的貫孔24將工作液體注入接合后的所述殼體單元2的所述容置空間26中，再經所述貫孔24對注入工作液體后的所述容置空間26進行抽氣，以抽出所述容置空間26中的殘存氣體。
最后，在步驟16中，封閉所述貫孔24。
此時，即完成所述平板式熱管的制作。
然而，在步驟11中，利用電鍍法于所述第二接合部的內側面上設置一接合層的方式，并不易形成一厚度均勻的接合層，尤其是在面對所述殼體單元2的表面積較大的平板熱管時，所述接合層的厚度不均勻的現(xiàn)象更為嚴重。
由于電鍍法是利用將金屬被鍍物浸入含有鍍層金屬陽離子的水溶液中，運用電化學的原理，對所述金屬被鍍物施加負電壓，使金屬陽離子與所述金屬被鍍物上的電子進行中和還原而沉積于所述金屬被鍍物表面。
然而利用電化學的原理于被鍍物上形成金屬鍍層，所述鍍層的厚度會受到被鍍物的形狀的影響而有所不同。由于對被鍍物施加負電壓時，電子會聚集于被鍍物的棱角處，造成所述棱角處還原的金屬陽離子較多而使鍍層較厚，而相反地，被鍍物的非棱角處所聚集的電子較少，造成所述非棱角處還原的金屬離子較少而使鍍層較薄。
因此，若將電鍍法使用于制作所述接合層25，則會產生所述接合層25在所述第二接合部221的棱角處與非棱角處的厚度不一致的現(xiàn)象，而所述接合層25的厚度不一致則會造成所述第一接合部211與第二接合部221難以完全緊密接合，導致整體平板式熱管的氣密度降低而影響其工作效能。
此外，使用電鍍法來制作所述接合層25時，所述接合層25可采用的金屬材料也有所限制。由于電鍍法是基于電化學方法，在水溶液中將金屬離子還原于被鍍物表面，所述金屬離子的還原能力與其還原電位相關，而各種金屬的還原電位并不相同。因此，若要采用多元合金材料作為所述接合層25，需在電鍍水溶液中，加入適當的復合劑(complexing agents)，以調整不同金屬的還原電位，在控制上不易達到適當比例的合金成分。一般而言，若為二元合金，尚可利用電鍍法在復雜的控制下來形成，但其合金成分比例不易控制，而若為三元以上的合金時，則難以利用電鍍法形成。
而同時為了符合環(huán)保潮流，一般以如錫鉛等二元合金作為所述接合層25的方式，因其合金成分中含鉛，將逐漸面臨淘汰，取而代之的是以如錫銀銅等的三元合金來制作所述接合層25，而明顯地，一般電鍍法難以制作所述三元合金的所述接合層25。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在提供一種不但可以提高達成氣密的良率，并且可以制作多元合金的接合層的平板式熱管的制造方法。
于是，本發(fā)明平板式熱管的制造方法包括(A)提供一為金屬材質的中空殼體單元，所述殼體單元具有一第一殼體及一形狀與所述第一殼體配合來形成一容置空間的第二殼體，所述第一殼體周緣具有一第一接合部，所述第二殼體周緣具有一與所述第一接合部對應的第二接合部，所述第一殼體與所述第二殼體中的一者具有一連通所述容置空間的貫孔；(B)以氣相沉積法于所述第一接合部與所述第二接合部中的至少一者的一與另一者相對的表面上形成一接合層；及(C)使所述第一接合部于所述第二接合部上來定位所述第一殼體于所述第二殼體上，并加熱使所述第一殼體與所述第二殼體間的接合層熔融。
借由氣相沉積法于所述第一接合部與所述第二接合部中的至少一者上設置所述接合層，可使所述接合層的厚度一致，進而使所述第一接合部與第二接合部的接合緊密，以達成平板式熱管的氣密。


下面結合附圖及實施例對本發(fā)明進行詳細說明圖1是一般的平板式熱管的制作方法的一流程圖；圖2是一般的平板式熱管的一示意圖；圖3是本發(fā)明平板式熱管的制作方法的較佳實施例的一流程圖；圖4是本最佳實施例的平板式熱管的一側視剖面圖；及圖5是本最佳實施例的平板式熱管的一側視剖面圖，說明以一夾治具固定一第一殼體與一第二殼體。
具體實施例方式
如圖3與圖4所示，本發(fā)明平板式熱管的制造方法的最佳實施例包括下列步驟首先，提供一為銅、鋁等金屬材質的中空殼體單元4，所述殼體單元4具有一第一殼體41及一形狀與所述第一殼體41配合來形成一容置空間46的第二殼體42。所述第一殼體41周緣具有一第一接合部411。所述第二殼體42周緣具有一與所述第一接合部411對應的第二接合部421。所述第一殼體41還有一連通所述容置空間46而為一貫孔的注入部44。在本實施例中，所述殼體單元4的形狀為矩形，而實際使用時，所述殼體單元4的形狀可為任意形狀。又，所述注入部44是用來注入工作流體與抽氣，所以其設置位置與型態(tài)可依照設計需求來作改變，只要其可提供容置空間46與外界連通的管道即可。
其次，在步驟31中，以氣相沉積法于第二接合部421中的一與第一接合部411相對的表面上形成一接合層45，所述接合層45是由金屬材質所制成。又，接合層45也可形成于第一接合部411中一與第二接合部421相對的表面，或者于第一接合部411與第二接合部421的兩表面皆形成。
所述氣相沉積法是在真空或半真空環(huán)境下，運用物理或化學方法將鍍層的金屬原料分解為氣態(tài)的金屬原子或金屬原子團，借由使所述氣態(tài)的金屬原子在真空或半真空的環(huán)境中擴散，并附著于被鍍物表面，而使所述被鍍物表面形成一鍍層。
在本實施例中，所述氣相沉積法以物理氣相沉積法作為代表。物理氣相沉積法是指在將金屬原料分解為金屬原子的過程中，運用物理性的方法作為分解所述金屬原料的手段，如蒸鍍法是利用高溫或高能量將金屬原料汽化為金屬原子或原子團，而如濺鍍法是利用電場對一工作氣體進行離子化后，并利用離子化后的工作氣體撞擊一固體金屬原料表面，進而濺射出氣態(tài)金屬原子或原子團。
相較于一般以電鍍法所制作的接合層會有厚度不均的現(xiàn)象，本實施例的接合層45以物理氣相沉積法所制作，由于所述第二接合部421及所述接合層45的金屬原料原子均不帶電，因此所述接合層45的厚度不受所述第二接合部421的形狀所影響而有所變化，使得所述接合層45具有厚度均勻的優(yōu)點。
此外，以物理氣相沉積法來制作所述接合層45，是運用物理性的方法將所述金屬原料分解為氣態(tài)的金屬原子，并使所述氣態(tài)的金屬原子在真空或半真空的環(huán)境中擴散，而附著于被鍍物表面，因此，相較于一般以電鍍法所制作的接合層的金屬成份會受限制，以物理氣相沉積法來制作的所述接合層45的金屬原料成分不會受到限制，可為任意的合金成分。
因此，所述接合層45的金屬材質是可選自于錫、銀、銅，及上述組合的其中的一者?；蛘?，所述金屬材質還可選自于錫、鉛，及上述組合的其中的一者。甚者，所述金屬材質也可選自于錫、鉍，及上述組合的其中的一者。
接下來，在步驟32中，將一毛細結構體43置于所述第一、第二殼體41、42所配合形成的容置空間46中。
然后，如圖3與圖5所示，在步驟33中，使所述第一接合部411于所述第二接合部421上來定位所述第一殼體41于所述第二殼體42上，并利用一夾治具5固定所述第一、第二殼體41、42的相對位置。
接著，在步驟34中，對所述第一、第二接合部411、421，及所述接合層45進行加熱，使所述第一、第二接合部411、421，及所述接合層45進行共晶接合(eutecticbonding)，用以使所述第一接合部411與所述第二接合部421的間緊密接合并達到氣密。
然后，如圖3與圖4所示，在步驟35中，經由所述殼體單元4的注入部44將工作液體注入接合后的所述殼體單元4的所述容置空間46中，再經所述注入部44對注入工作液體后的所述容置空間46進行抽氣，以抽出所述容置空間46中的殘存氣體。
最后，在步驟36中，封閉所述注入部44。
借由利用物理氣相沉積法于所述第二接合部421上設置所述接合層45，使所述接合層45的厚度一致，不受所述第二接合部421的形狀而有所影響，使所述第一接合部411與第二接合部411的接合緊密，可提升整體平板式熱管的氣密度，并且所述接合層45的金屬成分也不受限制，可為任意的合金成分，確實達成本發(fā)明的功效。
權利要求
1.一種中空殼體單元的接合方法，其特征在于(A)提供一第一殼體及一形狀與所述第一殼體相配合的第二殼體，所述第一殼體周緣形成一第一接合部，所述第二殼體周緣形成一與所述第一接合部相對應的第二接合部；(B)以氣相沉積法于所述第一接合部與所述第二接合部中的至少一者的一與另一者相對的表面上形成一接合層；及(C)使所述第一接合部于所述第二接合部上來定位所述第一殼體于所述第二殼體上，并對所述第一接合部、第二接合部，及所述接合層進行加熱。
2.如權利要求1所述的殼體單元的接合方法，其特征在于所述步驟(B)中的氣相沉積法是指物理氣相沉積法。
3.如權利要求2所述的殼體單元的接合方法，其特征在于所述步驟(B)中的物理氣相沉積法是指蒸鍍法。
4.如權利要求2所述的殼體單元的接合方法，其特征在于所述步驟(B)中的物理氣相沉積法是指濺鍍法。
5.如權利要求1所述的殼體單元的接合方法，其特征在于所述第一殼體及所述第二殼體的材質為銅或鋁。
6.如權利要求1所述的殼體單元的接合方法，其特征在于所述步驟(B)中所述接合層是形成于所述第二接合部中面對所述第一接合部的表面上。
7.如權利要求1所述的殼體單元的接合方法，其特征在于所述步驟(C)中，還以一夾治具固定所述第一殼體與所述第二殼體。
8.如權利要求1所述的殼體單元的接合方法，其特征在于所述接合層為金屬材質。
9.如權利要求8所述的殼體單元的接合方法，其特征在于所述接合層的金屬材質是選自于錫、銀、銅，及上述組合的其中的一者。
10.一種平板式熱管的制作方法，其特征在于(A)提供一為金屬材質的中空殼體單元，所述殼體單元具有一第一殼體及一形狀與所述第一殼體配合形成一容置空間的第二殼體，所述第一殼體周緣具有一第一接合部，所述第二殼體周緣具有一與所述第一接合部對應的第二接合部，所述第一殼體與所述第二殼體中的一者具有一使所述容置空間與外界連通的注入部；(B)以氣相沉積法于所述第一接合部與所述第二接合部中的至少一者的一與另一者相對的表面上形成一接合層；及(C)使所述第一接合部于所述第二接合部上來定位所述第一殼體于所述第二殼體上，并對所述第一接合部、第二接合部，及所述接合層進行加熱。
11.如權利要求10所述的平板式熱管的制作方法，其特征在于所述步驟(B)中，還將一毛細結構體形成于所述殼體單元的容置空間內。
12.如權利要求10所述的平板式熱管的制作方法，其特征在于在所述步驟(C)中定位所述第一殼體于所述第二殼體上后，還以一夾治具來固定所述第一殼體與所述第二殼體。
13.如權利要求10所述的平板式熱管的制作方法，其特征在于還包括一步驟(D)經所述注入部充填所述工作液體于所述殼體單元內的容置空間。
14.如權利要求13所述的平板式熱管的制作方法，其特征在于還包括一步驟(E)經所述注入部抽除所述殼體單元的容置空間內的殘存氣體。
15.如權利要求14所述的平板式熱管的制作方法，其特征在于還包括一步驟(F)，封閉所述注入部。
16.如權利要求10所述的平板式熱管的制作方法，其特征在于所述步驟(B)中的氣相沉積法是指物理氣相沉積法。
17.如權利要求16所述的平板式熱管的制作方法，其特征在于所述步驟(B)中的物理氣相沉積法是指蒸鍍法。
18.如權利要求16所述的平板式熱管的制作方法，其特征在于所述步驟(B)中的物理氣相沉積法是指濺鍍法。
19.如權利要求10所述的平板式熱管的制作方法，其特征在于所述殼體單元的材質為銅或鋁。
20.如權利要求10所述的平板式熱管的制作方法，其特征在于所述接合層為金屬材質。
21.如權利要求20所述的平板式熱管的制作方法，其特征在于所述接合層的金屬材質是選自于錫、銀、銅，及上述組合的其中的一者。
22.如權利要求10所述的平板式熱管的制作方法，其特征在于所述注入部是一形成于所述第一殼體的貫孔。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種平板式熱管的制造方法，包括(A)提供一殼體單元，具有一第一殼體及一形狀與第一殼體配合形成一容置空間的第二殼體，第一殼體具有一第一接合部，第二殼體具有一與第一接合部對應的第二接合部；(B)以氣相沉積法于第二接合部上與第一接合部相對的表面上形成一接合層；及(C)使第一接合部定位于第二接合部上，并使接合層熔融，使第一接合部與第二接合部緊密接合以達成氣密。
文檔編號F28D15/02GK101029802SQ20061005862
公開日2007年9月5日 申請日期2006年3月2日 優(yōu)先權日2006年3月2日
發(fā)明者楊修維, 陳佩佩, 林招慶, 余文華 申請人:奇鋐科技股份有限公司