[发明专利]具有一固化复合材料结构的片状金属元件及其制作方法

说明书

本发明涉及一种具有一固化复合材料结构的片状金属元件及其制作方法，所述片状金属元件包含有片状金属基板及固化复合材料结构，片状金属基板具有第一表面，第一表面具有沟槽结构。固化复合材料结构附着于沟槽结构内，包含有金属粉末及聚合物。金属粉末包含多个金属颗粒；固化的聚合物包覆且散布在金属颗粒之间。其中，固化复合材料的金属颗粒和聚合物彼此附着而形成连续性结构。由此，本发明的片状金属元件可以形成性质稳定的制作均温板元件及其毛细结构的半成品，有利于运输及库存管理，简化了制作均温板元件的流程，及提升了大量生产的效率。

技术领域

本发明关于一种可用于进一步加工形成均温板元件及其毛细结构的片状金属元件，尤其是一种经过加热裂解及粉末烧结后会形成多孔隙毛细结构的片状金属元件，用以和另一片状金属元件封合并加工形成一均温板元件，特别涉及一种具有一固化复合材料结构的片状金属元件及其制作方法。

背景技术

习知薄型均温板(vapor chamber)的制作方法，系将片状铜基板蚀刻沟槽后，在铜基板上铺置铜粉网，经石墨治具压合并在高温下烧结而形成毛细结构于铜片基板的沟槽表面，接着将具有毛细结构的铜片基板以沟槽在内的的方式与另一片状铜基板焊接起来以形成气道空腔。进一步经过注水、抽真空、封合等加工，以制成具有毛细结构的薄型均温板。

习知均温板的毛细结构，依元件厚度及解热功率不同，有沟槽(Groove)、纤维(Fiber)、铜网(Mesh)以及烧结铜粉末(Sintered Powder)四种类型，其中以烧结铜粉末(Sintered Powder)毛细力最佳，亦不受重力影响。但在超均温板(Vapor Chamber)制作上，由于元件厚度及沟槽深度太小，铺置铜粉烧结的毛细结构很难制作，而铺设铜网(Mesh)成为主流。然而，要在元件厚度只有不到0.3mm超薄均温板中铺设铜网(Mesh)，工序相当繁琐及困难，不易自动化量产，而且铜网毛细力亦不佳，很难制作出高效率的均温板元件。

因此，如何简化繁琐的过程，使超薄均温板毛细结构的制作的过程能够符合大量生产及自动化作业，是本领域技术人员极力尝试解决的问题。

发明内容

本案发明人构思一种以印刷浆料的毛细结构制作方式。浆料中的金属颗粒外围包覆着聚合物。当聚合物被加热裂解，及金属颗粒经高温烧结之后，金属颗粒之间彼此粘结而形成一多孔隙毛细结构。此方式可以有效率的量产厚度极薄的均温板毛细结构，且在条件得宜下有较习知铜网毛细结构更佳的毛细吸水力，进而提升超薄均温板元件的导热及均热效率。然而，浆料本身含有易挥发的化学溶剂且具流变性，在长时间置放时，由于溶剂的挥发而造成浆料粘度的改变，进而改变浆料的流变性。并且，浆料内含金属粉末，因此也会产生变质及沈淀。因此在使用浆料来制作均温板元件的毛细结构时，对于浆料的粘度及流变性的变异控制将成为制作均温板元件高品质毛细结构的一个变数。

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种具有固化复合材料结构的片状金属元件及其制作方法。让均温板金属片材的供应商或金属片材蚀刻沟槽加工或冲压沟槽加工的供应商，能够将毛细结构的半成品直接预铸在金属片材的沟槽内，供应给均温板元件的生产厂，让制作均温板元件的厂家能够很容易的再加工，经加热裂解及烧结制程而形成毛细结构，省去使用具流变性浆料印刷的各种麻烦与变数。本发明在金属片材的沟槽结构中形成一固化的复合材料结构，使聚合物散布于金属颗粒之间，而形成的固化复合材料结构。固化复合材料结构中的聚合物具一定粘滞性，分散的金属颗粒被聚合物包覆。并且，整体结构附着于片状金属元件，使其固定不流动，方便运输与保存，而成为制作均温板元件及其毛细结构的一个预铸材料片材。

为实现上述目的，本发明公开了一种具有一固化复合材料结构的片状金属元件，应用于制作一均温板元件及其毛细结构，其特征在于包含有：

一片状金属基板，具有一第一表面，该第一表面具有一沟槽结构；以及

一固化复合材料结构，附着于该沟槽结构内，进一步包含有：

一金属粉末，包含多个金属颗粒；