阅读说明：本技术 具有隔热真空腔的微热导管结构 (Micro heat pipe structure with heat insulation vacuum cavity ) 是由 陈振贤 于 2018-09-11 设计创作，主要内容包括：一种具有隔热真空腔的微热导管结构,其包含有一上盖、一隔热层片以及一下盖。上盖具有一带状凹槽结构,带状凹槽结构具有一凹槽内面并形成一设置空间。隔热层片具有一真空腔体,隔热层片容置于上盖的设置空间,且隔热层片贴合于部分的凹槽内面。下盖具有一带状沟槽结构,带状沟槽结构上具有一毛细结构。下盖设置于上盖的设置空间中而形成内侧具有毛细结构的一空腔结构。带状沟槽结构部分地贴合于隔热层片上。其中,空腔结构内容置有一工作流体,且空腔结构内部为负压状态,以使上盖与下盖形成微热导管结构。在有限空间中,本发明同时具有轻薄、隔绝热能从发热点直接传导、与快速引导热能到指定区域散热的效果。(A micro heat pipe structure with a heat insulation vacuum cavity comprises an upper cover, a heat insulation layer sheet and a lower cover. The upper cover is provided with a strip-shaped groove structure, and the strip-shaped groove structure is provided with a groove inner face and forms an arrangement space. The heat insulation layer sheet is provided with a vacuum cavity, the heat insulation layer sheet is contained in the setting space of the upper cover, and the heat insulation layer sheet is attached to the inner surface of part of the groove. The lower cover has a strip-shaped groove structure, and the strip-shaped groove structure is provided with a capillary structure. The lower cover is arranged in the arrangement space of the upper cover to form a cavity structure with a capillary structure on the inner side. The banded groove structure is partially attached to the thermally insulating sheet. Wherein, the cavity structure is provided with a working fluid, and the interior of the cavity structure is in a negative pressure state, so that the upper cover and the lower cover form a micro heat pipe structure. In a limited space, the invention has the effects of being light and thin, isolating the direct conduction of heat energy from a heating point and quickly guiding the heat energy to a specified area for heat dissipation.)

具有隔热真空腔的微热导管结构

技术领域

本发明提供一种微热导管结构，尤其是一种具隔热真空腔以免除额外加装隔热片的微热导管结构。

背景技术

电子及手持通讯装置产品的发展趋势不断地朝向薄型化与高功能化，人们对装置内微处理器(Microprocessor)运算速度及功能的要求也越来越高。微处理器是电子及通讯产品的核心元件，在高速运算下容易产生热而成为电子装置的主要发热元件,如果没能即时将热散去,将产生局部性的处理热点(Hot Spot)。倘若没有良好热管理方案及散热系统,往往造成微处理器过热而无法发挥出应有的功能,甚至影响到整个电子装置系统的寿命及可靠度。因此，电子产品需要优良的散热设计,尤其像智能手机(Smartphone)及平板电脑(Tablet PC)这种超薄的电子装置更需要有优良的散热能力。目前电子及通讯产品处理热点(Hot Spot)的解热及散热的有效方案是将石墨片(Graphitte sheet)或扁平微热导管(Flatten Micro Heat Pipe)或均温板(Vapor Chamber)的一面接触发热源而另一面接触该电子装置的机殻,希望能以较有效的方式将微处理器所产生的高密度热量快速传导并分布至机壳并藉此将热辐射至空气中。

然而由于某些电子或通讯产品，例如智慧型手机，产品设计的非常的轻薄，微处理器和机殻之间容许安置散热元件的厚度空间往往小于1mm。因此在热源区散热元件的另外一面将直接地接触机殻，热点产生的高温亦很容易就直接传导到机殻而造成机殻上的热点温度过高。因此，为了避免机殻温度过高而有需要在热点区的机殻及散热元件部分区域之间安置一层隔热片以阻絶热流的传导。同时，在电路板上发热元件与其它对热较为敏感的电子或光电元件间亦有需要用一层隔热片来做适当的隔离。然而由于习知技术是利用压扁的微热导管装置在机壳上，再试图额外加入隔热片，如此一来增加了微热导管与隔热片的占用空间，进而使电子产品厚度增加。

因此，轻薄短小的电子及通讯装置除了要有有效的散热设计外，如何在装置局部的位置的有限的厚度及空间中实现高效率地隔热，亦成为亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种具有隔热真空腔的微热导管(Micro HeatPipe)结构，以同时达到隔热与导热的效果，此微热导管结构亦可指为一均热板(VaporChamber)结构。此结构与习知微热导管的制作及组合截然不同，可在电子装置系统设计上所提供有限的狭窄厚度空间上大幅的提升电子装置系统内微处理器热点的隔热、解热及散热效率。于实务上，本发明更优化了电子装置系统的散热管理设计及弹性。

为实现上述目的，本发明公开了一种具有隔热真空腔的微热导管结构，其特征在于包含有：

一上盖，具有一带状凹槽结构，该带状凹槽结构具有一凹槽内面并形成一设置空间；

一隔热层片，具有一真空腔体，该隔热层片容置于该上盖的该设置空间，且该隔热层片贴合于部分的该凹槽内面；以及

一下盖，具有一***槽结构，该***槽结构上具有一毛细结构，该下盖设置于该上盖的设置空间中而形成内侧具有该毛细结构的一空腔结构，且该***槽结构部分地贴合于该隔热层片；

其中，该空腔结构内容置有一工作流体，且该空腔结构内部为负压状态以使该上盖与该下盖形成微热导管结构。

其中，该下盖进一步具有一外表面以及一内表面，该外表面具有一热源接触区，该内表面具有该***槽结构以及该毛细结构。

其中，该内表面具有一层片接触区以接触该隔热层片，该热源接触区位于该外表面上相对于该层片接触区的区域。

其中，该上盖为一扁平上盖，该隔热层片为一扁平隔热层片，该下盖为一扁平下盖，且该下盖部分容置于该设置空间中。

其中，进一步包含有N个下盖，且该上盖具有对应于N个下盖的N个带状凹槽结构，N为大于等于一的自然数。

其中，该下盖具有M个***槽结构，M个***槽结构之间具有一墙体用以支撑该微热导管结构，M为大于等于一的自然数。

其中，该墙体具有一第一墙结构与一第二墙结构，该第一墙结构的端部贴合于该隔热层片，该第二墙结构的端部贴合于该凹槽内面。

其中，该隔热层片具有一上表面以及一下表面，该上表面贴合于该上盖的该凹槽内面，该下盖的该第一墙结构贴合于该下表面。

其中，该下盖的形状尺寸对应该凹槽内面的形状尺寸，而该隔热层片的尺寸小于该凹槽内面的尺寸。

其中，该上盖为一电子装置的背盖，进一步地，该背盖为一智慧手机背盖、一笔记型电脑背盖、一手提式电脑背盖、一平板电脑背盖、一音乐播放器背盖、一媒体播放器背盖、一导航器背盖、一游戏机背盖或一显示器的背盖。

综上所述，本发明直接于上盖形成微热导管结构并内置有内腔真空的隔热层片，高度缩小、重量减轻，并且能拥有较***导热效果。因此，在狭小空间的限制中，微热导管结构同时具有轻薄、覆盖保护内部元件、隔绝热能从发热点直接垂直散热到上盖的上表面、与快速引导热能到指定区域散热的效果。

附图说明

图1A：绘示电子装置系统的示意图。

图1B：绘示对应图1A的本发明具隔热真空腔的微热导管结构的示意图。

图1C：绘示根据图1B的A-A切面的具隔热真空腔的微热导管结构剖面图。

图2A：绘示本发明一具体实施例中上盖的示意图。

图2B：绘示本发明一具体实施例中隔热层片的示意图。

图2C：绘示本发明一具体实施例中下盖的示意图。

图3A：绘示本发明一具体实施例中下盖的外表面的示意图。

图3B：绘示对应图3A的下盖的内表面的示意图。

图4A：绘示根据图1B的A-A切面的另一具体实施例的示意图。

图4B：绘示根据图1B的B-B切面的一具体实施例的示意图。

图5A至图5F：分别绘示本发明不同具体实施例中隔热层片外观的示意图。

图6A至图6D：分别绘示本发明不同具体实施例中微热导管结构外观的示意图。

图7A：绘示本发明具隔热真空腔的微热导管结构的示意图。

图7B：绘示本发明一具体实施例中具隔热真空腔的微热导管结构的示意图。

具体实施方式

为了让本发明的优点，精神与特征可以更容易且明确地了解，后续将以实施例并参照所附图式进行详述与讨论。值得注意的是，这些实施例仅为本发明代表性的实施例，其中所举例的特定方法，装置，条件，材质等并非用以限定本发明或对应的实施例。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向、横向、上、下、前、后、左、右、顶、底、内、外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示所述的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，本发明装置或元件前的不定冠词“一”、“一种”和“一个”对装置或元件的数量要求(即出现次数)无限制性。因此“一”应被解读为包括一或至少一，并且单数形式的装置或元件也包括复数形式，除非所述数量明显指单数形式。

于本说明书中，点填满的区域系为示意隔热层片4的结构；网格填满的区域系为示意下盖3的结构。热能垂直传导系指热能如图1C的角度上下传导，热能水平传导或热能横向传导系指热能如图1B角度的上下左右传导。

请先参阅图7A。图7A绘示本发明具隔热真空腔的微热导管结构的示意图。本发明系一种具有隔热真空腔的微热导管结构1，其包含有一上盖2、一隔热层片4以及一下盖3。上盖2具有一带状凹槽结构，带状凹槽结构具有一凹槽内面23并形成一设置空间。隔热层片4具有一真空腔体45，隔热层片4容置于上盖2的设置空间，且隔热层片4贴合于部分的凹槽内面23。下盖3具有一***槽结构，***槽结构上具有一毛细结构。下盖3设置于上盖2的设置空间中而形成内侧具有毛细结构的一空腔结构35。***槽结构部分地贴合于隔热层片4。其中，空腔结构35内容置有一工作流体，且空腔结构35内部为负压状态，以使上盖2与下盖3形成微热导管结构1。本发明的微热导管结构1可以设置于电子装置中，藉由空腔结构35的毛细结构可以快速地水平导热，且藉由隔热层片4的真空腔体45可以降低垂直导热。并且，习知技术的概念会将微热导管与隔热片分别组装至电子装置中，本发明的微热导管结构1系预先成形，省略组装两者至电子装置时的工序。再者，隔热层片4是设在微热导管结构1内，又避免了隔热层片和微热导管会分别移位的可能性。

另一方面，由于习知技术的微热导管压扁后内腔空间对表层厚度的比例较低，对流空间小，导热效率较差。本发明利用具毛细结构的***槽结构形成的微热导管结构，可以设计成内腔空间对表层厚度的比例较高，因此对流空间大，具有更佳的导热效率。

请参阅图1A至图1C。图1A绘示电子装置系统的示意图。图1B绘示对应图1A的本发明具隔热真空腔的微热导管结构的示意图。图1C绘示根据图1B的A-A切面的隔热真空腔的微热导管结构的剖面图。在图1A所指称的电子装置系统5未绘示外壳，仅绘示部分内部电路元件。于实际应用中，本发明具隔热真空腔的微热导管结构1的上盖2亦可以扩增长宽以作为其余应用。例如一般而言，可携式的电子装置系统5至少包含有电池58、电路板59以及热点50。热点50通常是微处理器，设置在电路板59上，且电池58的厚度通常大于电路板59的厚度，所以电路板59旁通常还保有一点空隙。因此，图1C的微热导管结构1的突起部分系对应于电路板的位置且下盖3的一端贴附于热点50。并且微热导管结构1的上盖2的尺寸符合电子装置系统5，而上盖2以内表面22朝向电子装置系统5的方式覆盖于电子装置系统5，因此上盖2可直接做为电子装置系统5的部分外壳，例如背盖。在后续的描述中所提及的上盖2，在合理的组合变换下皆可包含有图7A和图1C的上盖2外型与应用。

由于***槽结构上形成有毛细结构，并且在密闭负压的空腔结构35内容置工作流体，上盖2与下盖3形成的结构具有很强的导热能力，可取代传统的薄型微热导管功能，将热能快速的横向传导。

习知技术中，在电子装置系统中额外装设有薄型微热导管以快速导热，且隔热层片通常为一定厚度、低导热系数的实心材料。但由于电子装置系统内部空间极小，难以再设置隔热层片进行隔热。本发明的微热导管结构1可直接作为外壳，意即外壳就具有热导管功能，因此无须额外装设薄型微热导管于电子装置系统内，节省了使用空间。更进一步，在上盖2与下盖3间也包含有极薄且内部真空的隔热层片4，使热能不易藉由隔热层片4内的负压空间对流或传导到上盖2相对的外表面21。并引导热能到无隔热层片4处再垂直导热到上盖2的指定区域，最后外表面21散热至大气中，避免过热难以手持或不耐高温的零件损坏。

请参阅图2A至图2C。图2A绘示本发明一具体实施例中上盖的示意图。图2B绘示本发明一具体实施例中隔热层片的示意图。图2C绘示本发明一具体实施例中下盖的示意图。其中上盖2为一扁平上盖。隔热层片4为一扁平隔热层片。下盖3为一扁平下盖。下盖3系部分容置于设置空间中，而隔热层片4则完全容置于设置空间中，并夹在上盖2与下盖3之间。上盖2、隔热层片4与下盖3以相对应的位置迭合起来后，其厚度小于1.5mm。因此，在狭窄的有限空间中，微热导管结构1同时具有轻薄、隔绝热能从发热点直接垂直散热到上盖的上表面、与快速引导热能到指定区域散热的效果，若上盖2为外壳，又有可覆盖保护内部元件的效果。

进一步地，下盖3的形状尺寸系对应该凹槽内面的形状尺寸，于一最佳实施例中，下盖3的外径恰好符合凹槽内面的内径，如此一来，下盖3可以吻合并简单卡设于上盖2。之后，也可以再使用焊接或胶合等方式形成焊点10或粘合点，固定下盖3与上盖2，如图1C及图7A所示。隔热层片4需设置于上盖2的容置空间内，因此隔热层片4的尺寸小于等于凹槽内面23的尺寸。并且，隔热层片4的长度通常小于上盖2的凹槽内面23以及下盖3，以让热能从不含有隔热层片4处，从下盖3直接传导热能至上盖2的指定区域，再由该区域的上盖2散热。

请参阅图1C、图2B、图3A与图3B。图3A绘示本发明一具体实施例中下盖的外表面的示意图。图3B绘示对应图3A的下盖的内表面的示意图。下盖3进一步具有一外表面31以及一内表面32。外表面31具有一热源接触区310，系对应接触于电子装置系统的热点。内表面32具有***槽结构以及毛细结构，系为预先形成再与上盖2结合。此外，于一具体实施例中，下盖3有一穿孔封口36形成于外表面31与内表面32之间。此穿孔封口36亦可以是密闭的管路。在制作过程中，下盖3具有一穿孔穿透外表面31与内表面32。当上盖2、下盖3与隔热层片4组装完成后，可藉由穿孔将工作流体灌入上盖2和下盖3间的容置空间35，再抽出上盖2和下盖3间的容置空间35的空气，并封闭穿孔形成穿孔封口36，藉此形成负压的容置空间35。

其中，下盖3的内表面32具有一层片接触区320接触隔热层片4；前述的热源接触区310系位于外表面31上相对于层片接触区320的区域。因此，下盖3的外表面31的热源接触区310接触热点并接收热能，垂直传导到内表面32的层片接触区320，接着传导到隔热层片4。由于隔热层片4具有真空特性，热能无法有效地直接垂直传导到上盖2，仅能水平传导到下盖3或隔热层片4的其他区域。藉此，避免热点的热能直接传导到上盖2的垂直对应区域，造成热能集中或烫手。

请参阅图3B、图4A、图4B及图7B。图4A绘示根据图1B的A-A切面的另一具体实施例的示意图。图4B绘示根据图1B的B-B切面的一具体实施例的示意图。下盖3具有M个***槽结构，M个***槽结构之间具有至少一墙体34用以支撑微热导管结构1，M为大于等于一的自然数。于一具体实施例中，下盖3具有两个***槽结构，中间以一个墙体34隔开。然而墙体34并未完全阻绝两个***槽结构的空间流通，如图3B所示。藉由墙体34的形成，可以支撑上盖2与下盖3形成的微热导管结构1，避免外力碰撞时容易结构凹陷变形。

于一具体实施例中，墙体34具有第一墙结构341与第二墙结构342，或称，墙体34系为第一墙结构341与第二墙结构342组合而成。第一墙结构341与第二墙结构342可以系相连不中断的完整结构，例如图3B所示；亦可以是中断不相连的虚线形设置。如前所述，隔热层片4的长度短于上盖2的凹槽内面23的长度以及下盖3的长度。因此，上盖2与下盖3之间，部分区域夹有隔热层片4，而部分区域未夹有隔热层片4。夹有隔热层片4的区域，下盖3的墙体34为高度较低的第一墙结构341，第一墙结构341的端部贴合于隔热层片4。未夹有隔热层片4的区域，下盖3的墙体34为高度较高的第二墙结构342，第二墙结构342的端部贴合于凹槽内面23。藉由不同高度的墙体34，可以稳固的支撑微热导管结构1，并且让下盖3的外观与稳定度一致。

隔热层片4具有一上表面41以及一下表面42，上表面41贴合于上盖2的凹槽内面23，下盖3的第一墙结构341贴合于下表面42。藉此形成本发明的稳固的微热导管结构1。并且，隔热层片4的真空腔体45内亦可以有类似墙体34的支撑墙或支撑柱44，如图7B所示，一端顶于上表面41，另一端顶于下表面42，以支撑隔热层片4的结构避免变形。并且，于一较佳实施例中，支撑柱44的位置与下盖3的第一墙结构341相对应，下盖3两侧突起并贴附隔热层片4下表面42处系对应隔热层片4四周的支撑墙，使得支撑力得以垂直连贯，以避免下盖3和隔热层片4互相挤压变形。

于多个具体实施例中，上盖2为一电子装置的背盖，进一步地，背盖系一智慧手机背盖、一笔记型电脑背盖、一手提式电脑背盖、一平板电脑背盖、一音乐播放器背盖、一媒体播放器背盖、一导航器背盖、一游戏机背盖或一显示器等任何电子装置的背盖。

请参阅图5A到图5F。图5A至图5F分别绘示本发明不同具体实施例中隔热层片外观的示意图。由于隔热需求的不同，隔热层片4可能被设置于上盖2与下盖3之间。为满足各种目的，隔热层片4可能被设计成多种外观，其相同之处为中心皆为真空腔体45。隔热层片4的外观不以图式为限。

请参阅图6A至图6D。图6A至图6D分别绘示本发明不同具体实施例中微热导管结构外观的示意图。于一具体实施例中，具有隔热真空腔的微热导管结构1进一步包含有N个下盖3，但仅有一个上盖2。且上盖2具有对应于N个下盖3的N个带状凹槽结构，N为大于等于一的自然数。例如于图6A与图6C中，当上盖2为外壳时，上盖2具有一个带状凹槽结构，以让一个下盖3可以固设于上盖2。又例如于图6B与图6D中，一个上盖2具有两个带状凹槽结构，以让两个下盖3可以固设于一个上盖2。接着，由于带状凹槽结构仅需要铣床加工即可形成各种造型，因此设计上极具弹性。藉此，电子装置系统可能有多个发热点，下盖3也可以有相对的多个热源接触区310。例如图6B中有两个热源接触区310，图6C中有三个热源接触区310，图6D中有五个热源接触区310。藉此设计可以散发多个热源的热能。

相较***导热效果。因此，在狭小空间的限制中，微热导管结构1同时具有轻薄、隔绝热能从发热点直接垂直散热、与快速引导热能到指定区域散热的效果。

藉由以上较佳具体实施例的详述，希望能更加清楚描述本发明的特征与精神，而并非以上述所揭露的较佳具体实施例来对本发明的范畴加以限制。相反地，其目的是希望能涵盖各种改变及具相等性的安排于本发明所欲申请的专利范围的范畴内。因此，本发明所申请的专利范围的范畴应该根据上述的说明作最宽广的解释，以致使其涵盖所有可能的改变以及具相等性的安排。