專利名稱：整合式液冷散熱裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明系關(guān)于一種散熱裝置，經(jīng)由零件模塊化之設(shè)計(jì)，可依實(shí)際空間組合所需之整合式液冷散熱裝置。
背景技術(shù)：
隨著電子信息產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，高科技電子產(chǎn)品正朝向更輕薄小巧、多功、運(yùn)算快速的趨勢(shì)發(fā)展，不但使系統(tǒng)散熱負(fù)荷持續(xù)增加，亦在電子組件運(yùn)作頻率及功能不斷提升下，使其釋出的熱量亦愈來(lái)愈高，嚴(yán)重威脅電子組件的性能及穩(wěn)定性，甚至因高溫而燒毀該等昂貴的電子組件；基于散熱裝置的優(yōu)劣直接影響電子組件的壽命及運(yùn)作質(zhì)量，必需對(duì)發(fā)熱組件的本身及產(chǎn)品系統(tǒng)進(jìn)行有效且快速的散熱。
唯，習(xí)知技術(shù)是以中央處理器上迭設(shè)鋁擠型散熱器與風(fēng)扇之強(qiáng)制風(fēng)冷式散熱裝置，很難滿足末來(lái)高頻高速電子組件與產(chǎn)品發(fā)展之散熱需求；而習(xí)知液冷散熱裝置的散熱效能雖優(yōu)于強(qiáng)制風(fēng)冷式散熱裝置，但亦由于構(gòu)成該系統(tǒng)的四個(gè)基本組件(幫浦、吸熱槽、儲(chǔ)液槽及散熱器)各自獨(dú)立且必須以管件逐一連通，以致整個(gè)散熱裝置占用空間大，不易依產(chǎn)品既有狹小空間配置；且為配合狹小空間安裝時(shí)避免管件褶彎阻塞，常須以硬質(zhì)管件成形為復(fù)雜的3D形狀，以致增加制程上的困難度；亦由于管件及接頭數(shù)目多，不但組裝繁復(fù)耗時(shí)費(fèi)工，且由于配管消耗了幫浦一定比例的揚(yáng)程，致使散熱效能降低；更由于接頭數(shù)目多而增加冷卻液泄漏及可靠度降低的風(fēng)險(xiǎn)；再由于在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的安裝及拆卸均需要每一部份單獨(dú)處理，不但操作煩瑣且耗時(shí)費(fèi)工及增加成本；上述缺點(diǎn)不利于成本降低、散熱性能改善、可靠度提升、空間利用、拆裝及量產(chǎn)制程，因此，有必要對(duì)目前的液冷散熱系統(tǒng)作改進(jìn)。

發(fā)明內(nèi)容在此實(shí)有必要提供藉由吸熱槽及容置該吸熱槽之中空成形件所組成的底座，和位于底座上方由幫浦、散熱器及儲(chǔ)液槽合為一體所組成的散熱體直接結(jié)合，由于不具任何配管，成為一經(jīng)模塊化設(shè)計(jì)之整合式液冷散熱裝置。
在此實(shí)有必要提供藉由幫浦散熱器及儲(chǔ)液槽合為一散熱體的設(shè)計(jì)手段，達(dá)到進(jìn)一步強(qiáng)化散熱冷卻、精簡(jiǎn)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)之功效。
為進(jìn)一步了解本發(fā)明之構(gòu)造、運(yùn)用之技術(shù)手段即所預(yù)期達(dá)成之功效，茲舉數(shù)個(gè)較佳實(shí)施例并配合圖示詳細(xì)說(shuō)明如下，相信本發(fā)明之發(fā)明目的、特征及其它特點(diǎn)，當(dāng)可由此而得深入且具體之了解。

圖1系為本發(fā)明實(shí)施例之外觀立體示意圖。
圖2系為本發(fā)明實(shí)施例之立體分解圖。
圖3系為本發(fā)明實(shí)施例之另一度立體分解圖。
圖4系為本發(fā)明實(shí)施例之底座立體示意圖。
圖5系為本發(fā)明實(shí)施例散熱體之剖視圖。
圖6系為本發(fā)明底座與吸熱板之另一實(shí)施例示意圖。
具體實(shí)施方式請(qǐng)參考圖1至圖6，本發(fā)明液冷散熱裝置包括一幫浦15，藉由轉(zhuǎn)動(dòng)的輪葉在幫浦的腔體中加壓，促使該散熱裝置中的冷卻液流動(dòng)循環(huán)、一吸熱槽11，為一可供冷卻液通過(guò)的腔體，其底部的吸熱面緊貼于發(fā)熱組件之發(fā)熱面用以吸收發(fā)熱組件的熱量、一散熱器21，用以來(lái)自吸熱槽11傳入液冷散熱裝置中的冷卻液熱量藉由風(fēng)扇(圖未示)的吹拂而散出、以及第一、二儲(chǔ)液槽22、23，用以儲(chǔ)存該散熱裝置中的冷卻液使其達(dá)到一定存量，并作為該散熱器21中供冷卻液流動(dòng)之冷卻液流通管210在入、出口端的聯(lián)通管，使分配至各冷卻液流通管的散熱負(fù)荷均勻。
該底座10中設(shè)置一吸熱槽11，在底座10二側(cè)分別設(shè)有第一匯流槽121與第二匯流槽122，該二個(gè)匯流槽為開(kāi)口朝外，且在吸熱槽11與二匯流槽間各設(shè)置有連接道101，做為冷卻液體相互交流之通道，在該底座10之第一匯流槽121中容置該幫浦15，該幫浦l5之二側(cè)分別設(shè)有入、出口151、152，且該幫浦15之入口151以一填補(bǔ)塊153固定于第一匯流槽121中使該第一匯流槽121成為冷卻液進(jìn)入幫浦15之入口151的匯聚槽。
吸熱槽11為一具有入、出口以供冷卻液通過(guò)的吸熱腔體，亦可設(shè)置分布均勻的冷卻液之流道111，該流道111可由規(guī)范冷卻液流徑的隔板112形成，該冷卻液之流道111下方設(shè)有一高熱傳導(dǎo)金屬制作的吸熱板l3和發(fā)熱組件之發(fā)熱面緊密接觸，并于接觸面加入熱接口材質(zhì)(TIM)，以充分吸收發(fā)熱組件產(chǎn)生的熱量，并藉由通過(guò)分布均勻的流道111，可使冷卻液留置于吸熱槽11的時(shí)間加長(zhǎng)，以及其所提供較大的散熱面積，達(dá)到增強(qiáng)熱傳效率的功效該吸熱槽11之流道111結(jié)構(gòu)形式包括回旋式或回轉(zhuǎn)式流道的平滑壁面(如圖4所示)，亦或使該等流道的壁面具有凹凸不平的熱傳增強(qiáng)結(jié)構(gòu)，前者具有較低流阻的特性，后者具有增加流場(chǎng)局部擾動(dòng)使熱傳效率增強(qiáng)的特性該吸熱板13的形狀除圖示中的圓形外，亦可以配合發(fā)熱組件的狀況采用其它形狀該流道111可與中空成形件采用一體成形之制程，該流道31亦可設(shè)于吸熱板30上(如圖6所示)，該底座40之吸熱槽41僅為一個(gè)蓄水池，無(wú)需設(shè)置流道，使該吸熱板30直接容置于吸熱槽41中，同樣可以達(dá)到流阻的特性。該吸熱槽11之下方所容置的該吸熱板13可貼于發(fā)熱組件上，為達(dá)簡(jiǎn)化加工及降低成本的需求，容置該吸熱板13之底座10亦可以采用一種易于成形的材料制作，例如塑料、PE、ABS等藉由射出、沖壓、鑄造或機(jī)械加工等成形方式制作，并與高熱傳導(dǎo)材料制成的吸熱板13鎖固或膠合達(dá)到密封防漏的目的。
另，在該底座10之側(cè)緣設(shè)置凸緣16，與該散熱體20底部周緣結(jié)合，形成底座10和散熱體20的契合結(jié)構(gòu)，強(qiáng)化底座10和散熱體20的一體結(jié)構(gòu)。該底座10之側(cè)邊分別設(shè)置具有復(fù)數(shù)個(gè)固定孔171之固定凸耳17，及設(shè)置可穿設(shè)于該固定孔171之鎖固裝置18，該鎖固裝置18系由彈簧181、螺絲182及C形環(huán)183或扣具等所組成的裝置，達(dá)到方便本發(fā)明固定于主機(jī)板及機(jī)殼，并同時(shí)將吸熱板13與發(fā)熱組件予以定位，且使其緊密熱接觸。
散熱體20系設(shè)置于底座10之上方，該散熱體20系由散熱器21以及位于散熱器21之二側(cè)的第一儲(chǔ)液槽22與第二儲(chǔ)液槽23所組成，該二儲(chǔ)液槽22，23的開(kāi)口和二匯流槽121，122之開(kāi)口相對(duì)應(yīng)且互相連通，且在儲(chǔ)液槽開(kāi)口處各設(shè)有凸緣24，藉由凸緣24使，該二儲(chǔ)液槽22，23的開(kāi)口和二匯流槽121，122之開(kāi)口密合。另，在該第一儲(chǔ)液槽22中設(shè)有一容置室25，可幫浦15容置于容置室25中，并在容置室25相對(duì)應(yīng)于開(kāi)口處設(shè)有一入口26，供幫浦15之出口152穿設(shè)。
幫浦15與第一儲(chǔ)液槽22的合為一體，則是藉由第一儲(chǔ)液槽22內(nèi)接近開(kāi)口處設(shè)置一容置室25，使幫浦15設(shè)于其內(nèi)并以第一儲(chǔ)液槽22中的冷卻液分別通過(guò)幫浦15之入口151與出口152達(dá)到流體循環(huán)的功效；其中，幫浦15之入口151穿設(shè)于支撐座153并藉以固定密封于接近第一匯流槽121之開(kāi)口，幫浦15之出口152穿設(shè)于容置室25的入口26并與第一儲(chǔ)液槽22聯(lián)通，使第一儲(chǔ)液槽22開(kāi)口的流體通道與幫浦15的出口152合而為一。
本創(chuàng)作操作時(shí)，先吸熱板13與發(fā)熱組件之間涂上熱接口材質(zhì)(圖未繪出)，且藉由鎖固裝置18本發(fā)明固定于主機(jī)板及機(jī)殼，并同時(shí)吸熱板13與發(fā)熱組件予以定位，且使其緊密熱接觸，使發(fā)熱組件產(chǎn)生的熱量傳遞至吸熱板13，并藉由通過(guò)分布均勻的流道111，可使冷卻液留置于吸熱槽12的時(shí)間加長(zhǎng)，以及其所提供較大的散熱面積，達(dá)到增強(qiáng)熱傳效率的功效，再經(jīng)由第一匯流槽121傳至幫浦15中的冷卻液，此高熱焓值(enthalpy)的冷卻液藉由幫浦15加壓，促使本發(fā)明的冷卻液流動(dòng)循環(huán)，傳入冷卻液的熱量經(jīng)由第一儲(chǔ)液槽22后直接導(dǎo)入散熱器21，藉由散熱器21上的鰭片而熱量散出，此時(shí)離開(kāi)散熱器21之低熱焓值的冷卻液經(jīng)由第二儲(chǔ)液槽23及第二匯流槽122后再度導(dǎo)入吸熱槽12下方之吸熱板13吸熱，如此周而復(fù)始構(gòu)成一驅(qū)動(dòng)冷卻液循環(huán)的散熱系統(tǒng)。
上述容置于第一儲(chǔ)液槽內(nèi)的幫浦及相關(guān)之結(jié)構(gòu)亦可改設(shè)于第二儲(chǔ)液槽的幫浦容置室內(nèi)，達(dá)到沿同一循環(huán)方向(即逆時(shí)針?lè)较?之目的，亦即幫浦之出口(即第二匯流槽的開(kāi)口)及入口分別連接吸熱槽之第二匯流槽及穿設(shè)于該幫浦容置室的壁面使通過(guò)幫浦具有低熱焓值的冷卻液先由第二儲(chǔ)液槽導(dǎo)出，并使其進(jìn)入吸熱槽發(fā)熱組件的熱量吸收而成為具有高熱焓值的冷卻液，再經(jīng)由第一儲(chǔ)液槽并分流導(dǎo)入散熱器各管道而熱量散出，上述具有低熱焓值的冷卻液再度進(jìn)入吸熱槽發(fā)熱組件的熱量有效傳入該液冷散熱裝置，達(dá)到有效散熱的目的；同理，上述安裝于第一儲(chǔ)液槽或第二儲(chǔ)液槽內(nèi)的該幫浦，其入口及出口的方向亦可設(shè)置成與前述相反的方向(即順時(shí)針?lè)较?而達(dá)到相同的冷卻循環(huán)散熱效果；亦即在幫浦之出口穿設(shè)一支撐座，并藉以固定密封于接近其中一匯流槽之開(kāi)口，幫浦之入口則穿設(shè)于容置室的入口并與相對(duì)應(yīng)之儲(chǔ)液槽聯(lián)通，使該儲(chǔ)液槽開(kāi)口的流體通道與幫浦的入口合而為一。
權(quán)利要求
1.一種整合式液冷散熱裝置，其包括一底座，其內(nèi)容置一吸熱體；一散熱體；該散熱體具有散熱器與在散熱器二側(cè)之儲(chǔ)液槽及在儲(chǔ)液槽內(nèi)之幫浦，并于底座結(jié)合；其特征在于該儲(chǔ)液槽內(nèi)設(shè)置一容置室，以供該幫浦容置于儲(chǔ)液槽中。
2.如權(quán)利要求1所述之整合式液冷散熱裝置，其中容置該吸熱體之底座為以一種易于成形的材料制作。
3.如權(quán)利要求1所述之整合式液冷散熱裝置，其中在吸熱體二側(cè)分別設(shè)有二匯流槽，該二個(gè)匯流槽為開(kāi)口朝外，該二儲(chǔ)液槽開(kāi)口與二匯流槽之開(kāi)口相對(duì)應(yīng)連通。
4.如權(quán)利要求3所述之整合式液冷散熱裝置，其中該儲(chǔ)液槽開(kāi)口處各設(shè)有凸緣，藉由凸緣使儲(chǔ)液槽開(kāi)口和對(duì)應(yīng)于匯流槽之開(kāi)口密合。
5.如權(quán)利要求3所述之整合式液冷散熱裝置，其中該底座內(nèi)之吸熱體與二匯流槽之間設(shè)置連接道，做為冷卻液體相互交流之通道。
6.如權(quán)利要求3所述之整合式液冷散熱裝置，其中該幫浦二側(cè)具有入、出口，在幫浦之入口穿設(shè)一支撐座，并藉以固定密封于接近其中一匯流槽之開(kāi)口，幫浦之出口則穿設(shè)于容置室的入口并與相對(duì)應(yīng)之儲(chǔ)液槽聯(lián)通，使該儲(chǔ)液槽開(kāi)口的流體通道與幫浦的出口合而為一。
7.如權(quán)利要求3所述之整合式液冷散熱裝置，其中該幫浦二側(cè)具有入、出口，在幫浦之出口穿設(shè)一支撐座，并藉以固定密封于接近其中一匯流槽之開(kāi)口，幫浦之入口則穿設(shè)于容置室的入口并與相對(duì)應(yīng)之儲(chǔ)液槽聯(lián)通，使該儲(chǔ)液槽開(kāi)口的流體通道與幫浦的入口合而為一。
8.如權(quán)利要求1所述之整合式液冷散熱裝置，其中該吸熱體為一具有入、出口以供冷卻液通過(guò)的吸熱腔體，其內(nèi)設(shè)置分布均勻的冷卻液流道，該流道可由規(guī)范冷卻液流徑的隔板形成，該冷卻液之流道下方設(shè)有一高熱傳導(dǎo)金屬制作的吸熱板和發(fā)熱組件之發(fā)熱面緊密接觸，并于接觸面加入熱接口材質(zhì)，以充分吸收發(fā)熱組件產(chǎn)生的熱量。
9.如權(quán)利要求8所述之整合式液冷散熱裝置，其中該流道可設(shè)于吸熱板上，亦可與底座采用一體成形之制程。
10.如權(quán)利要求9所述之整合式液冷散熱裝置，該吸熱體之流道結(jié)構(gòu)形式包括回旋式或回轉(zhuǎn)式流道的平滑壁面，亦或使該等流道的壁面具有凹凸不平的熱傳增強(qiáng)結(jié)構(gòu)。
11.如權(quán)利要求1所述之整合式液冷散熱裝置，其中該底座之側(cè)緣設(shè)置凸緣，與該散熱體底部周緣結(jié)合，形成底座和散熱體的契合結(jié)構(gòu)，強(qiáng)化底座和散熱體的一體結(jié)構(gòu)。
12.如權(quán)利要求1所述之整合式液冷散熱裝置，其中該底座之側(cè)邊分別設(shè)一具有復(fù)數(shù)固定孔之固定凸耳，藉由穿設(shè)于該固定孔之鎖固裝置予已固定。
13.如權(quán)利要求12所述之整合式液冷散熱裝置，其中該鎖固裝置包括為彈簧、螺絲、C形環(huán)與扣具等之一。
全文摘要
本發(fā)明提供一種整合式液冷散熱裝置，包括一幫浦、一吸熱槽、一散熱器、及儲(chǔ)液槽，主要藉由吸熱槽及容置該吸熱槽之中空成形件所組成的底座，以及由幫浦、散熱器及儲(chǔ)液槽合為一體的散熱體所組成的整合式液冷散熱裝置，且該裝置不需任何配管，以簡(jiǎn)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、精簡(jiǎn)構(gòu)件數(shù)量、易于安裝。
文檔編號(hào)H01L23/34GK1921743SQ20051003684
公開(kāi)日2007年2月28日 申請(qǐng)日期2005年8月25日 優(yōu)先權(quán)日2005年8月25日
發(fā)明者劉泰健, 楊志豪, 童兆年, 侯春樹(shù) 申請(qǐng)人:富準(zhǔn)精密工業(yè)(深圳)有限公司, 鴻準(zhǔn)精密工業(yè)股份有限公司