專利名稱：一種具有親水性化合物薄膜的散熱單元及親水性化合物薄膜沉積方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種具有親水性化合物薄膜的散熱單元及親水性化合物薄膜沉積方法，尤指一種可提升散熱單元的熱傳效率的具有親水性化合物薄膜的散熱單元及親水性化合物薄膜沉積方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)中電子設(shè)備隨著運(yùn)算速度的提升相對(duì)的電子元件亦將同時(shí)產(chǎn)生高溫，故針對(duì)電子元件及晶片的散熱相對(duì)重視，如未能充分解決散熱的問題則將造成電子設(shè)備的損毀。散熱的相關(guān)產(chǎn)業(yè)的設(shè)計(jì)人員是透過在電子元件及晶片上設(shè)置散熱器或各式散熱模組及風(fēng)扇的方式進(jìn)行冷卻散熱，其中對(duì)于傳導(dǎo)熱能最為有效及最為普及使用的是熱管， 熱管是使用銅質(zhì)或鋁質(zhì)材料所制成，其中熱管是具有腔室，并在腔室表面成形一個(gè)毛細(xì)結(jié)構(gòu)，經(jīng)通入工作流體并抽真空，再將未封閉的一端封閉形成一個(gè)真空密閉腔室，所述熱管的型態(tài)具有管狀及平板式的型態(tài)最為常見，影響所述熱管傳導(dǎo)熱能最為顯著的是熱管內(nèi)部的毛細(xì)結(jié)構(gòu)，尤其平板式熱管對(duì)于毛細(xì)力甚為要求，其一是毛細(xì)力要強(qiáng)，另一個(gè)要求是水流阻力要小，而這兩者的要求對(duì)結(jié)構(gòu)而言剛好相反，所以要解決這樣的窘境只能從材料的特性做表面改質(zhì)處理，一般的表面改質(zhì)是要將毛細(xì)結(jié)構(gòu)變成具有浸潤(rùn)性(Wettability)或稱潤(rùn)濕性，使得熱管的毛細(xì)力增加，要將材料表面改質(zhì)變成浸潤(rùn)性的最有效方法是在表面制造奈米級(jí)的微結(jié)構(gòu)，制造奈米級(jí)的微結(jié)構(gòu)方式有蝕刻法，其利用化學(xué)溶液腐蝕材料表面制作凹坑微結(jié)構(gòu)，但是因?yàn)槲g刻法難以控制蝕刻速率，且有污染的問題；臺(tái)灣發(fā)明專利證書號(hào)1四20觀熱管及其制造方法，揭示一個(gè)熱管，包括一個(gè)兩端密封的中空管殼；形成于中空管殼內(nèi)壁周面的吸液芯，其表面形成有親水性涂層；以及充滿吸液芯并密封于管殼內(nèi)的工作流體，其中，所述親水性涂層包括奈米TiO2、奈米&10、奈米 Al2O3或其混合物，其厚度范圍為10奈米 200奈米，優(yōu)選為20奈米 50奈米。該項(xiàng)技術(shù)揭示在前述管殼外壁周面形成導(dǎo)熱性涂層，包括奈米碳管、奈米銅、奈米鋁或奈米銅鋁合金薄膜，厚度范圍為10奈米 500奈米，優(yōu)選為20奈米 200奈米。所述吸液芯包括奈米碳球及碳纖維，其厚度范圍為0. 1毫米 0. 5毫米，優(yōu)選為 0. 2毫米 0. 3毫米。所述熱管制造方法是包括下列步驟提供一個(gè)中空管殼；在中空管內(nèi)壁周面形成吸液芯，并在吸液芯表面形成親水性涂層；及將適量工作流體真空封閉在中空管內(nèi)。并在所述中空管殼內(nèi)壁周面及外壁周面分別預(yù)先經(jīng)過雷射毛化處理。所述親水性涂層是透過真空鍍膜法方法形成。上述現(xiàn)有技術(shù)中的制造方法所使用的設(shè)備儀器相當(dāng)昂貴故需耗費(fèi)大量成本；因此現(xiàn)有技術(shù)具有下列缺點(diǎn)1.不易生產(chǎn)；
2.成本過高；3.設(shè)備昂貴。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的在于提供一種可增加散熱單元熱傳效率的具有親水性化合物薄膜的散熱單元。本發(fā)明另一個(gè)目的在于提供一種散熱單元的親水性化合物薄膜沉積方法。為達(dá)上述目的，本發(fā)明提出一種具有親水性化合物薄膜的散熱單元，包含一個(gè)金屬本體具有一個(gè)腔室，所述腔室具有一個(gè)蒸發(fā)部、一個(gè)冷凝部、一個(gè)連接部、一個(gè)親水性化合物薄膜，并腔室內(nèi)具有工作液體；所述蒸發(fā)部設(shè)于所述腔室內(nèi)，所述蒸發(fā)部具有復(fù)數(shù)第一導(dǎo)流部，所述第一導(dǎo)流部是由復(fù)數(shù)第一導(dǎo)流體間隔排列所組成，所述第一導(dǎo)流體間形成至少一個(gè)第一流道，所述第一流道至少一端為自由端并連接一個(gè)自由區(qū)域；所述冷凝部設(shè)于前述腔室內(nèi)相反前述蒸發(fā)部的另一側(cè)，所述冷凝部?jī)?nèi)具有復(fù)數(shù)第二導(dǎo)流部，所述第二導(dǎo)流部是由復(fù)數(shù)第二導(dǎo)流體間隔排列所組成，所述第二導(dǎo)流體間形成至少一個(gè)第二流道；所述連接部設(shè)于前述蒸發(fā)部及所述冷凝部之間，所述連接部具有至少一個(gè)第一連通孔組及至少一個(gè)第二連通孔組，所述第一、二連通孔組連通所述蒸發(fā)部及所述冷凝部；所述親水性化合物薄膜披附于前述蒸發(fā)部及所述冷凝部及所述連接部及所述腔室表面。為達(dá)上述目的，本發(fā)明提出一種散熱單元的親水性化合物薄膜沉積方法，包含下列步驟提供一個(gè)具有腔室及導(dǎo)流結(jié)構(gòu)的散熱單元；在前述散熱單元的腔室及導(dǎo)流結(jié)構(gòu)表面涂布至少一個(gè)化合物涂層；在高溫環(huán)境下通入一個(gè)還原氣體對(duì)所述散熱單元的腔室內(nèi)化合物涂層進(jìn)行熱處理及還原作業(yè)；在熱處理及還原作業(yè)后，在前述散熱單元的腔室及導(dǎo)流結(jié)構(gòu)表面形成一個(gè)親水性化合物薄膜。透過在散熱單元的腔室及導(dǎo)流結(jié)構(gòu)表面沉積至少一層親水性化合物薄膜，可令所述散熱單元內(nèi)的工作流體在腔室內(nèi)流動(dòng)更順暢，藉以提升熱傳效率。


圖1是本發(fā)明具有親水性化合物薄膜的散熱單元較佳實(shí)施例立體分解圖。圖2是本發(fā)明具有親水性化合物薄膜的散熱單元較佳實(shí)施例立體組合圖。圖3是本發(fā)明具有親水性化合物薄膜的散熱單元較佳實(shí)施例剖視圖。圖4是本發(fā)明具有親水性化合物薄膜的散熱單元第二實(shí)施例蒸發(fā)部俯視圖。圖5是本發(fā)明具有親水性化合物薄膜的散熱單元第二實(shí)施例冷凝部仰視圖。圖6是本發(fā)明具有親水性化合物薄膜的散熱單元第三實(shí)施例蒸發(fā)部俯視圖。圖7是本發(fā)明具有親水性化合物薄膜的散熱單元第三實(shí)施例冷凝部仰視圖。圖8是本發(fā)明散熱單元的親水性化合物薄膜沉積方法流程圖。圖9是本發(fā)明散熱單元的親水性化合物薄膜沉積制造示意圖。圖10是本發(fā)明散熱單元的親水性化合物薄膜沉積制造示意圖。圖中元件符號(hào)說明散熱單元1金屬本體Ia
腔室11
導(dǎo)流結(jié)構(gòu)Ila
蒸發(fā)部111
第一導(dǎo)流部1111
第一導(dǎo)流體Illla
第一流道Illlb
自由區(qū)域Illlc
冷凝部112
第二導(dǎo)流部1121
第二導(dǎo)流體1121a
第二流道1121b
連接部113
第一連通孔組1131
第二連通孔組1132
凹坑115
工作液體2
還原氣體3
親水性化合物薄膜4
水溶液5
槽體具體實(shí)施例方式本發(fā)明的上述目的及其結(jié)構(gòu)與功能上的特性，將依據(jù)所附圖式的較佳實(shí)施例予以說明。請(qǐng)參閱圖1、2、3，是本發(fā)明的具有親水性化合物薄膜的散熱單元較佳實(shí)施例立體分解及組合及剖視圖，所述具有親水性化合物薄膜的散熱單元1，包含一個(gè)金屬本體Ia具有一個(gè)腔室11，所述腔室11具有一個(gè)蒸發(fā)部111、一個(gè)冷凝部112、一個(gè)連接部113、一個(gè)親水性化合物薄膜4，并腔室11內(nèi)具有工作液體2 ；所述蒸發(fā)部111及冷凝部112及連接部113共同界定一個(gè)導(dǎo)流結(jié)構(gòu)11a。所述蒸發(fā)部111設(shè)于所述腔室11內(nèi)，所述蒸發(fā)部111具有復(fù)數(shù)第一導(dǎo)流部1111， 所述第一導(dǎo)流部1111是由復(fù)數(shù)第一導(dǎo)流體Illla間隔排列所組成，所述第一導(dǎo)流體Illla 間形成至少一個(gè)第一流道1111b，所述第一流道Illlb至少一端為自由端并連接一自由區(qū)域Illlc ；所述第一導(dǎo)流體Illla是一個(gè)長(zhǎng)條狀肋條，所述長(zhǎng)條狀肋條橫向間隔排列，所述第一流道Illlb形成于所述長(zhǎng)條狀肋條之間。所述冷凝部112設(shè)于前述腔室11內(nèi)相反前述蒸發(fā)部111的另側(cè)，所述冷凝部112 內(nèi)具有復(fù)數(shù)第二導(dǎo)流部1121，所述第二導(dǎo)流部1121是由復(fù)數(shù)第二導(dǎo)流體1121a間隔排列所組成，所述第二導(dǎo)流體1121a間形成至少一個(gè)第二流道1121b ；所述第二導(dǎo)流體1121a是一個(gè)長(zhǎng)條狀肋條，所述長(zhǎng)條狀肋條橫向間隔排列，所述第二流道1121b形成于所述長(zhǎng)條狀肋條之間。
所述連接部113設(shè)于所述蒸發(fā)部111及所述冷凝部112之間，所述連接部113具有至少一個(gè)第一連通孔組1131及至少一個(gè)第二連通孔組1132，所述第一、二連通孔組1131、 1132連通所述蒸發(fā)部111及所述冷凝部112。所述親水性化合物薄膜4披附于前述蒸發(fā)部111及所述冷凝部112及所述連接部 113及所述腔室11表面。所述親水性化合物薄膜4可以是氧化物或硫化物其中任一，并所述氧化物是選自于氧化硅(SiO2)及氧化鈦(TiO2)及氧化鋁(Al2O3)及氧化鋯(&02)及氧化鈣(CaO)及氧化鉀(K2O)及氧化鋅(SiO)所組成的群組。所述散熱單元1是均溫板及平板式熱管其中任一，本實(shí)施例是以均溫板作為實(shí)施例但并不引以為限。所述金屬本體Ia是選自于銅及鋁及鎳及不銹鋼所組成的群組。請(qǐng)參閱圖4、5，是本發(fā)明具有親水性化合物薄膜的散熱單元第二實(shí)施例的蒸發(fā)部俯視圖及冷凝部仰視圖，本實(shí)施例是與前述較佳實(shí)施例部分結(jié)構(gòu)及連結(jié)關(guān)系相同，故在此不再贅述，唯本實(shí)施例與前述較佳實(shí)施例不同處是所述第一導(dǎo)流體Illla縱向間隔排列； 所述第二導(dǎo)流體1121a縱向間隔排列。請(qǐng)參閱圖6、7，是本發(fā)明具有親水性化合物薄膜的散熱單元第三實(shí)施例的蒸發(fā)部俯視圖及冷凝部仰視圖，本實(shí)施例是與前述較佳實(shí)施例部分結(jié)構(gòu)及連結(jié)關(guān)系相同，故在此不再贅述，唯本實(shí)施例與前述較佳實(shí)施例不同處是所述第一、二導(dǎo)流體lllla、1121a間具有復(fù)數(shù)凹坑115 ；所述凹坑115是呈圓形及方形及三角形及魚鱗狀其中任一，本實(shí)施例是以魚鱗狀作為說明，但并不引以為限。請(qǐng)參閱圖8、9、10，是本發(fā)明散熱單元的親水性化合物薄膜沉積方法流程圖及制造示意圖，并一并參閱圖1至7，如圖所示，所述散熱單元的親水性化合物薄膜沉積方法，包含下列步驟Sl 提供一個(gè)具有腔室及導(dǎo)流結(jié)構(gòu)的散熱單元；是提供一個(gè)具有腔室11并所述腔室11內(nèi)具有導(dǎo)流結(jié)構(gòu)Ila的散熱單元1，如熱
管、均溫板、平板式熱管、回路型熱管......等，本實(shí)施例是以均溫板作為實(shí)施例，但并不
引以為限。S2:在前述散熱單元的腔室及導(dǎo)流結(jié)構(gòu)表面涂布至少一個(gè)親水性化合物薄膜。將前述具有腔室11及導(dǎo)流結(jié)構(gòu)Ila的散熱單元1的腔室11及導(dǎo)流結(jié)構(gòu)Ila表面涂布至少一個(gè)親水性化合物薄膜4 ；所述親水性化合物薄膜4是可為氧化物或硫化物其中任一，并所述氧化物是選自于氧化硅(SiO2)及氧化鈦(TiO2)及氧化鋁(Al2O3)及氧化鋯 (ZrO2)及氧化鈣(CaO)及氧化鉀(K2O)及氧化鋅(SiO)所組成的群組。在散熱單元1涂布親水性化合物薄膜4是采用物理氣相沉積(PVD)及化學(xué)氣相沉積(CVD)及溶膠凝膠法(sol gel)，本實(shí)施例是以溶膠凝膠法(sol gel)作為說明但并不引以為限，所述溶膠凝膠法(sol gel)是為浸漬拉提式及沉降式及旋轉(zhuǎn)涂布式及旋轉(zhuǎn)涂布式及涂刷式及沾濕式及浸漬拉提法其中任一，本實(shí)施例是使用溶膠凝膠法的浸漬拉提法進(jìn)行涂布親水性化合物薄膜4作業(yè)，但并不引以為限，所述溶膠凝膠法是選自由氧化鋁(Al2O3) 顆粒浸泡于水溶液5中，并令所述水溶液5及前述氧化鋁(Al2O3)顆粒一同注入一個(gè)槽體6 內(nèi)均勻混合分散，其后將所述散熱單元1具有的導(dǎo)流結(jié)構(gòu)Ila的部位浸泡于所述槽體6的水溶液5中，并將所述散熱單元1靜置于槽體6的水溶液5中，最后再將所述散熱單元1從水溶液5中取出或?qū)⑺芤?全數(shù)由槽體6中漏除，令所述氧化鋁(Al2O3)顆粒附著于所述導(dǎo)流結(jié)構(gòu)Ila表面(如圖10所示)。 前述各實(shí)施例中的散熱單元1是均溫板及平板式熱管其中任一。
權(quán)利要求
1. 一種具有親水性化合物薄膜的散熱單元，其特征在于，包含 一個(gè)金屬本體，具有一個(gè)腔室，所述腔室具有一個(gè)蒸發(fā)部，設(shè)于所述腔室內(nèi)，所述蒸發(fā)部具有復(fù)數(shù)第一導(dǎo)流部，所述第一導(dǎo)流部是由復(fù)數(shù)第一導(dǎo)流體間隔排列所組成，所述第一導(dǎo)流體間形成至少一個(gè)第一流道，所述第一流道至少一端為自由端并連接一個(gè)自由區(qū)域；一個(gè)冷凝部，設(shè)于前述腔室內(nèi)相反前述蒸發(fā)部的另側(cè)，所述冷凝部?jī)?nèi)具有復(fù)數(shù)第二導(dǎo)流部，所述第二導(dǎo)流部是由復(fù)數(shù)第二導(dǎo)流體間隔排列所組成，所述第二導(dǎo)流體間形成至少一個(gè)第二流道；一個(gè)連接部，設(shè)于前述蒸發(fā)部及所述冷凝部之間，所述連接部具有至少一個(gè)第一連通孔組及至少一個(gè)第二連通孔組，所述第一、二連通孔組連通所述蒸發(fā)部及所述冷凝部，所述蒸發(fā)部及所述冷凝部及所述連接部共同界定一個(gè)導(dǎo)流結(jié)構(gòu)；一個(gè)親水性化合物薄膜，披附于所述蒸發(fā)部及所述冷凝部及所述連接部及所述腔室表
2.如權(quán)利要求1所述的具有親水性化合物薄膜的散熱單元，其特征在于，所述散熱單元是均溫板及平板式熱管其中任一。
3.如權(quán)利要求1所述的具有親水性化合物薄膜的散熱單元，其特征在于，所述親水性化合物薄膜可以是氧化物。
4.如權(quán)利要求1所述的具有親水性化合物薄膜的散熱單元，其特征在于，所述親水性化合物薄膜可以是硫化物。
5.如權(quán)利要求3所述的具有親水性化合物薄膜的散熱單元，其特征在于，所述氧化物是選自于氧化硅(SiO2)及氧化鈦(TiO2)及氧化鋁(Al2O3)及氧化鋯(ZrC^)及氧化鈣(CaO) 及氧化鉀(K2O)及氧化鋅(SiO)所組成的群組。
6.如權(quán)利要求1所述的具有親水性化合物薄膜的散熱單元，其特征在于，所述金屬本體是選自于銅及鋁及鎳及不銹鋼所組成的群組。
7.如權(quán)利要求1所述的具有親水性化合物薄膜的散熱單元，其特征在于，所述第一導(dǎo)流體是一個(gè)長(zhǎng)條狀肋條，所述等長(zhǎng)條狀肋條橫向間隔排列，所述第一流道形成于所述長(zhǎng)條狀肋條之間。
8.如權(quán)利要求1所述的具有親水性化合物薄膜的散熱單元，其特征在于，所述第一導(dǎo)流體縱向間隔排列。
9.如權(quán)利要求1所述的具有親水性化合物薄膜的散熱單元，其特征在于，所述第二導(dǎo)流體是一個(gè)長(zhǎng)條狀肋條，所述長(zhǎng)條狀肋條橫向間隔排列，所述第二流道形成于所述長(zhǎng)條狀肋條之間。
10.如權(quán)利要求1所述的具有親水性化合物薄膜的散熱單元，其特征在于，所述第二導(dǎo)流體縱向間隔排列。
11.如權(quán)利要求1所述的具有親水性化合物薄膜的散熱單元，其特征在于，所述等第一、二導(dǎo)流體間具有復(fù)數(shù)凹坑。
12.如權(quán)利要求12所述的具有親水性化合物薄膜的散熱單元，其特征在于，所述凹坑是呈圓形及方形及三角形及魚鱗狀及幾何形狀其中任一。
13.一種散熱單元的親水性化合物薄膜沉積方法，其特征在于，是包含下列步驟提供一個(gè)具有腔室及導(dǎo)流結(jié)構(gòu)的散熱單元；在前述散熱單元的腔室及導(dǎo)流結(jié)構(gòu)表面涂布至少一個(gè)親水性化合物。
14.如權(quán)利要求13所述的散熱單元的親水性化合物薄膜沉積方法，其特征在于，所述散熱單元是均溫板及平板式熱管其中任一。
15.如權(quán)利要求13所述的散熱單元的親水性化合物薄膜沉積方法，其特征在于，在散熱單元涂布親水性化合物是采用物理氣相沉積(PVD)及化學(xué)氣相沉積(CVD)及溶膠凝膠法 (sol gel)ο
16.如權(quán)利要求15所述的散熱單元的親水性化合物薄膜沉積方法，其特征在于，所述溶膠凝膠法是浸漬拉提式及沉降式及旋轉(zhuǎn)涂布式及旋轉(zhuǎn)涂布式及涂刷式及沾濕式及浸漬拉提法其中任一。
全文摘要
一種具有親水性化合物薄膜的散熱單元及親水性化合物薄膜沉積方法，所述散熱單元，包含一個(gè)金屬本體具有一個(gè)腔室及工作流體，所述腔室具有由一個(gè)蒸發(fā)部及一個(gè)冷凝部及一個(gè)連接部所構(gòu)成的一個(gè)導(dǎo)流結(jié)構(gòu)，并于所述腔室及所述導(dǎo)流結(jié)構(gòu)表面涂布至少一個(gè)親水性化合物薄膜，藉以增加所述散熱單元內(nèi)的工作流體流動(dòng)性進(jìn)而提升所述散熱單元的熱傳效率。
文檔編號(hào)H01L23/42GK102593083SQ20111002268
公開日2012年7月18日 申請(qǐng)日期2011年1月18日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月18日
發(fā)明者楊修維 申請(qǐng)人:奇鋐科技股份有限公司