專利名稱：以導線架制作的微型循環流道裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種微型循環流道裝置，特別是涉及一種以導線架制作的微型循環流道裝置。
背景技術：
現今電子技術日新月異，諸如移動電話(cell phone)、個人數位助理(PDA)，以及筆記型電腦(Notebook)等的電子設備，均朝向輕、薄、短、小、美，以及多功能的趨勢發展，并使得上述電子設備所包含如微處理晶片等的電子元件也隨著小型化，同時更在運算速度與處理能量上大幅躍升，因此相對地在運作的過程中，便相當容易產生熱量累積，導致元件溫度升高。再加上隨著小型化的趨勢所造成的總體電子元件密度提高，以及因高速電路所造成的高頻電流，使得各個元件與系統受限于工作溫度而無法展現實際效能的事時有所聞。因此，為能有效提供各電子元件，特別是如微處理晶片等關鍵性元件的散熱，業界便有運用微系統技術發展微型冷卻裝置的建議。
微系統技術是指制造體積微小、具有功能且自成系統的結構的技術，一般如微機電系統(Micro-Electro-Mechanical System，MEMS)、微機光系統(Micro-Optic-Mechanical System，MOMS)，以及微光機電系統(Micro-Electro-Mecha-Optical System，MEMOS)等，均屬于微系統技術的領域。由于微系統可廣泛地應用于資訊電子、光電通訊、精密機械、環保監控、醫療生化等領域，并可大幅提升各個領域的技術水準，所以為現今科技發展的關鍵技術領域，而其中又以厘米(mm)級至微米(μm)級的微型結構的制造技術扮演極為重要的角色，因此，現行應用于制作微型冷卻裝置的微系統技術便是以厘米(mm)級至微米(μm)級的微型結構為主。
現有微型結構的制造方法可分為可批造(batch process)與非批造(non-batch process)，其中可批造的技術包含有基體細微加工(bulk micromachining)、表面細微加工(surface micro machining)，以及微光刻電鑄模造(LIGA，a German acronym for lithographie，galvanoformung，abformung)等，其主要是沿用現有半導體的微電子技術發展而來，因此相當成熟。然而其中前兩項技術的缺點在于無法進行高深寬比(high aspect ratio)，以及復雜的三度空間立體結構加工，因此應用于制作立體微型結構時便受到相當的限制。而微光刻電鑄模造則雖是以批造為目的所研發的技術，但由于其所需設備及生產成本較高，且在壓鑄或射出成形等技術上仍存在瓶頸，因此實際上仍無法以低成本大量批造進行微型結構的制作。
非批造的技術則包含有微精密加工(precision micro machining)、微放電加工(electro-discharge micro machining)，以及微激光加工(lasermicro machining)等，其雖可進行較高深寬比，以及較復雜的三度空間立體結構加工，但由于無法批造，因此無法借由大量生產以降低成本發揮微系統的優勢。
發明內容本發明的主要目的是在提供一種以導線架制作的微型循環流道裝置。
本發明的另一目的是在提供一種可批量制作的微型循環流道裝置。
本發明的又一目的是在提供一種用于熱量移轉的微型循環流道裝置。
本發明的再一目的是在提供一種可批量制作且呈現立體狀態的微型循環流道裝置。
為了達到上述目的，本發明提供一種以導線架制作的微型循環流道裝置，其是鄰近高溫區及低溫區設置，其包括至少一導線架，一蓋體，以及流體，其特征在于該導線架形成有一循環流道路徑，該循環流道路徑包含至少一鄰近高溫區的集熱流道、至少一鄰近低溫區的散熱流道、一由該散熱流道連通至該集熱流道的低溫輸送流道，以及一由該集熱流道連通至該散熱流道的高溫輸送流道；該蓋體固設于該導線架上并涵蓋該循環流道路徑；該流體容裝于該循環流道路徑內，以將該高溫區的熱量移轉至該低溫區。
本發明的以導線架制作的微型循環流道裝置還可以具有下述附加的技術特征該微型循環流道裝置可包括數個形成有該循環流道路徑的導線架。
該蓋體可為一導線架。
該微型循環流道裝置更可包括一與該低溫輸送流道相連通并驅動該流體于該循環流道路徑內流動的驅動裝置。
該循環流道路徑可包含數個集熱流道。
該高溫輸送流道可具有數個變截面段，該集熱流道分別與該高溫輸送流道的變截面段相連通。
該循環流道路徑可包含數個散熱流道。
該導線架更可于該集熱流道內形成有數個擾流凸片。
該低溫輸送流道可具有一鄰近該散熱流道的儲存室段，以及一連通該儲存室段與該集熱流道的輸送段，該儲存室段的截面積大于該輸送段的截面積。
該高溫輸送流道可具有至少一與該集熱流道相連通且截面積大于該集熱流道的截面積的變截面段。
該高溫輸送流道更可具有一混合室段；該循環流道路徑更包含一連通該低溫輸送流道與該混合室段，使部分該流體直接地由該低溫輸送流道不經該高溫區而輸送至該混合室段的低溫次流道。
該高溫輸送流道更可具有一混合室段及一連通該變截面段與該混合室段且截面積小于該變截面段的截面積的喉部段；該循環流道路徑更包含一連通該低溫輸送流道與該喉部段以使部分該流體直接地由該低溫輸送流道不經該高溫區而輸送至該混合室段的低溫次流道。
該高溫輸送流道可具有一相對遠離該散熱流道的大截面段，以及至少一相對鄰近該散熱流道且截面積小于該大截面段的截面積的小截面段。
該高溫輸送流道可具有數個小截面段。
該高溫輸送流道可具有數個相對遠離該散熱流道的大截面段，以及數個相對鄰近該散熱流道且截面積小于該大截面段的截面積的小截面段。
該流體可以是空氣或甲醇或丙酮或水。
該微型循環流道裝置更可包括數個設置于該導線架上的散熱鰭片。
該微型循環流道裝置更可包括數個設置于該蓋體上的散熱鰭片。
該微型循環流道裝置更可包括一固設于該導線架上并涵蓋該循環流道路徑的底板。
該微型循環流道裝置更可包括數個設置于該底板上的散熱鰭片。
該底板可為一導線架。
下面結合附圖及實施例對本發明進行詳細說明圖1是本發明以導線架制作的微型循環流道裝置的第一較佳實施例的一側面圖；圖2是沿圖1中的線II-II的一剖面圖；圖3是該第一較佳實施例的一平面圖，說明一導線架具有數個區塊；圖4是該第一較佳實施例的一部份側面圖，說明一循環流道路徑形成有數個擾流凸片；圖5是沿圖4中的線V-V的一剖面圖；圖6是該第一較佳實施例的一流程圖；圖7是該第一較佳實施例的一剖面圖，說明具有一預定圖形的一光罩與涂布有一光阻層的一導線架；圖8是該第一較佳實施例的一剖面圖，說明定義該預定圖形于該導線架上；圖9是該第一較佳實施例的一剖面圖，說明移除該導線架的部份以形成該循環流道路徑；圖10是該第一較佳實施例的一剖面圖，說明鍍設一焊材于該導線架上；圖11是該第一較佳實施例的一剖面圖，說明蓋設一蓋體于該焊材上；圖12是該第一較佳實施例再一實施例的一剖面圖，說明該蓋體上形成有一渠道；圖13是該第一較佳實施例另一實施例的一剖面圖，說明設置于該蓋體上的數個散熱鰭片；圖14是該第一較佳實施例又一實施例的一示意圖，說明設置于該循環流道路徑上的一驅動裝置；圖15是本發明以導線架制作的微型循環流道裝置的第二較佳實施例的一側面圖；圖16是沿圖15中的線XVI-XVI的一剖面示意圖；圖17是該第二較佳實施例的一流程圖；圖18是該第二較佳實施例的一側面圖，說明形成有一主循環流道路徑的一導線架；圖19是該第二較佳實施例的一側面圖，說明固設一底板于該導線架上；圖20是該第二較佳實施例的一側面圖，說明固設形成有一次循環流道路徑的另一導線架于該導線架上；圖21是該第二較佳實施例的一側面圖，說明蓋設一蓋體于該另一導線架上；及圖22是該第二較佳實施例另一實施例的一側面圖，說明設置于該底板上的數個散熱鰭片。
具體實施方式有關本發明的前述及其他技術內容、特點與功效，在以下配合參考圖式的二較佳實施例的詳細說明中，將可清楚的明白。在提出詳細說明前，要注意的是，在以下的敘述中，類似的元件是以相同的編號來表示。
如圖1及圖2所示，本發明以導線架制作的微型循環流道裝置1的第一較佳實施例，是供設置于一如晶片的發熱元件9上，以將其產生的熱量由一高溫區91移轉至一低溫區92，該微型循環流道裝置1包括一形成有一循環流道路徑20的導線架2、一固設于該導線架2上并涵蓋該循環流道路徑20的蓋體3，以及一容裝于該循環流道路徑20內用于移轉熱量的流體。
在本實施例中，該導線架2在制作前為一包含97％的銅金屬且厚度為1.25mm的金屬薄片。如圖3所示，一般用于制作電性連接用的導線架2，多是先取如22cm×26cm的大型薄銅片，先劃分成數個區塊23后，再同時于各該區塊23上以相同的圖案形成鏤空區域，隨后加以切割分離，而以各該區塊23為單位完成最終的產品。所以在以下的說明中，雖是以單一導線架2制作單一微型流道裝置1，但熟習該項技藝者當能輕易推想，本發明當然也能以單一導線架2同時制作多個微型流道裝置1。
如圖1所示，該導線架2具有一第一基面21以及一相反于該第一基面21的第二基面22，在本實施例中，該循環流道路徑20是采用蝕刻的方式，于該導線架2上形成由該第一基面21往該第二基面22方向延伸的凹槽所構成，并移除該導線架2的一部份，但并不以此為限，其也可以改采如激光等方式于該導線架2上形成該循環流道路徑20。
如圖2所示，該循環流道路徑20包含數個鄰近該高溫區91的集熱流道201、數個鄰近該低溫區92的散熱流道202、一由該等散熱流道202連通至該等集熱流道201的低溫輸送流道203、一由該等集熱流道201連通至該等散熱流道202的高溫輸送流道204，以及一連通該低溫輸送流道203與該高溫輸送流道204的低溫次流道205。
該低溫輸送流道203具有一鄰近該等散熱流道202的儲存室段2031，借以儲存系統運作所需的流體，以及一連通該儲存室段2031與該等集熱流道201的輸送段2032。
該高溫輸送流道204具有數個分別與該等集熱流道201其中部分集熱流道201相連通的變截面段2041、數個分別與各該變截面段2041相連通的喉部段2042、2042’，以及一與所有喉部段2042、2042’相連通的混合室段2043。該變截面段2041的截面積大于各該集熱流道201與各該輸送段2032的截面積，并往各該喉部段2042、2042’方向漸縮。各該喉部段2042、2042’的截面積則均小于各該變截面段2041的截面積，而該低溫次流道205連通于其中之一喉部段2042’上，并借以使部分低溫流體直接地由該低溫輸送流道203在不經過該高溫區91的情況下，直接由該喉部段2042’輸送至該混合室段2043。
該高溫輸送流道204更具有數個與該混合室段2043相連通的大截面段2044，以及數個分別與各該大截面段2044相連通的小截面段2045，各該小截面段2045的截面積小于各該大截面段2044的截面積，且鄰近該等散熱流道202；相對于該等小截面段2045，該等大截面段2044則遠離該等散熱流道202。
如圖1及圖2所示，該蓋體3設置于該第一基面21上，并封閉該循環流道路徑20；在本實施例中，該蓋體3為另一導線架，但并非以此為限，該蓋體3的形狀及材質等，只要具有一能與該導線架2接合的接合面31的材料，均能適用于本發明中。換言的，上述蓋體3也可以為導線架以外的其他任何適用的形狀、材質的物體。
上述流體則是容裝于該循環流道路徑20內，借以將該高溫區91的熱量移轉至該低溫區92。在本實施例中，該流體為蒸餾水或去離子水，但并不以此為限，如甲醇及丙酮等的有機溶劑，或其他冷卻劑(或冷媒)，甚至空氣也都可以作為該微型循環流道裝置1中用于移轉熱量的流體。由于此非本發明的主要特征，且為熟悉該項技術者所易于思及，所以在這里不再詳細敘述。
承上所述，當例如為蒸餾水或去離子水等的流體充滿于該循環流道路徑20內時，由于該儲存室段2031的截面積大于該輸送段2032的截面積，該流體大部分將儲存于該儲存室段2031，在本實施例中在該處的流體溫度較低且呈液態，其溫度與環境溫度接近，并可經由該輸送段2032流動至該等集熱流道201。由于該集熱流道201呈區域分布，因此使得該流體容易吸收該等位于該高溫區91的發熱元件9所產生的熱量。所以當該發熱元件9產生的熱量累積導致溫度升高超過工作流體的沸點時(以水為例約100℃)，經由熱交換作用，使熱量由該流體吸收后，將使該流體溫度升高，并進而使其呈蒸氣狀態。而且由于流道經過設計，使得該等變截面段2041的截面積相對于該等集熱流道201及該輸送段2032的截面積為大，所以相對壓力較低，因此位于該等集熱流道201內的呈蒸氣狀態的流體便自然地往該等變截面段2041流動，并同時對該輸送段2032內的低溫流體產生汲取的力量，進而使得位于該低溫輸送流道203內的流體往該集熱流道201方向流動。
而該吸收熱量并呈蒸氣狀態的流體由該等變截面段2041流向該等喉部段2042、2042’時，由于截面積漸縮的原因，將使該流體逐漸加速流動，并在流經各該喉部段2042、2042’時產生高速，此時因高速流體將產生相對低壓，因此將使得產生于該喉部段2042’的低壓對該低溫次流道205內的流體產生一吸取力量，而將位于該低溫次流道205內的液態流體吸入該喉部段2042’，并與由各該喉部段2042、2042’流出的蒸氣狀態流體一同流入該混合室段2043。
因此，位于該混合室段2043的流體溫度雖已下降，但其只為低溫流體與高溫流體熱平衡所造成的效果，并未真正將熱量由流體內移出，因此仍須將該混合室段2043內的流體借由該高溫輸送流道204導引至該等散熱流道202內進行散熱。由于各該小截面段2045的截面積小于各該大截面段2044的截面積，因此流體于各該小截面段2045內的毛細力大于各該大截面段2044的毛細力，因此位于該混合室段2043內的流體能自然地借由毛細力的吸引經由各該大截面段2044流向各該小截面段2045，最后流入該等散熱流道202，將流體所吸收的熱量借由熱交換作用傳送至該低溫區92，而完成熱量的移轉。
上述集熱流道201截面積較小，其目的在于借由毛細現象汲取該輸送段2032內的低溫流體，同時設置多數該集熱流道201增加其分布區域所涵括的總面積，以達到更好的集熱功效。此外，上述集熱流道201的總截面積也相對地大于該輸送段2032的截面積，以容置由該輸送段2032流來的低溫流體，并同時達到降低其位于各該集熱流道201內時的流速，使其能充分地進行熱交換。
當然，本發明并不以上述實施例為限，如圖4及圖5所示，該導線架2也能于單一集熱流道201內形成有數個擾流凸片24，借以使該流體與該導線架2的接觸面積增加，使吸附現象更為顯著。當然，該等擾流凸片24也能同時形成于該蓋體3相對應于該集熱流道201的處，以加強該流體于該集熱流道201內的吸附現象。
此外，圖1所示的該低溫次流道205、各該喉部段2042、2042’，以及該混合室段2043是配套設置的，其目的在導引位于該儲存室段2031內的低溫流體與由該等集熱流道201流出的高溫流體混合，而達到快速降溫的目的，使得該高溫流體能在流出該高溫區91后迅速降溫。惟該低溫次流道205、各該喉部段2042、2042’，以及該混合室段2043并非必要元件，若未設置上述元件仍能實施本發明。
至于上述以導線架制作的微型循環流道裝置1的制造方法，則如圖6所示，包含下列步驟步驟100，如圖7所示，制備一具有一預定圖形60的光罩6；該預定圖形60所具有的圖像即為上述循環流道路徑20(見圖2)的投影圖像。
步驟102，涂布一光阻層62于該導線架2的第一基面21上；步驟104，如圖8所示，以曝光顯影的方式將該光罩61的該預定圖形60轉移至該光阻層62上。經由上述步驟100至步驟104便完成將該預定圖形60定義于該導線架2上的步驟。
步驟106，如圖9所示，以該光阻層62為遮罩，并以蝕刻的方式移除該導線架2對應于該預定圖形60的一部份，形成該100μm寬，由該第一基面21向該第二基面22方向延伸100μm深的半蝕循環流道路徑20，隨后再移除該光阻層62。當然，上述流道的寬深尺寸并非以此為限，其可依系統需求進行變更。
步驟108，對該導線架2進行表面處理。在本實施例中是以5％的稀硝酸溶液清洗該導線架2后，再以清水沖洗晾干，以去除該導線架2表面沾附的雜質。
步驟110，如圖10所示，鍍設一焊材7于該導線架2上。在本實施例中，是以電鍍方式沉積6μm厚的錫銅合金于該導線架2上。當然，鍍設該焊材7的方式并不以電鍍為限，也可以采用蒸鍍及濺鍍等其他方式；同時，該焊材7的材質也能以如錫金屬及錫銦合金等及錫銅合金等其他低熔點金屬替代。
而該焊材7的厚度也非限定為6μm，由于該焊材7是為了在后續步驟中，于該導線架2及該蓋體3(見圖1)彼此鄰接處形成介金屬，因此其厚度在2μm至10μm的范圍較能達到所需強度。需加以說明的是，采用電鍍的方法沉積該焊材7時，雖然難以避免使得部分該焊材7進入該循環流道路徑20內，但由于其厚度相對于該循環流道路徑20的尺寸極小，因此將不至于影響該循環流道路徑20設計所預期的功效。
步驟112，如圖11所示，將該涵蓋該循環流道路徑20的蓋體3貼靠于該焊材7上。
步驟114，加熱使該焊材7呈熔融狀態，同時施加一使該蓋體3與該導線架2相互迫近的力量，以使該蓋體3固接于該導線架2上。因在本實施例中該焊材7為錫銅合金，所以本步驟是以熱壓機在60分鐘的時間內，施加并維持40kg/cm2的壓力，并加熱到200℃至250℃的溫度范圍，使該焊材7與該導線架2及該蓋體3的接觸部形成介金屬，從而使該導線架2及該蓋體3彼此接合。
經過上述步驟110至步驟114，便能將該涵蓋該循環流道路徑20的蓋體3如圖1所示地固設于該導線架2上，形成該微型流道裝置1。
通常在上述制作過程中會預留一與外界連通的穿孔(圖未示)，以便在完成上述步驟后，將流體注入該循環流道路徑20內。雖然若是設計以空氣為該流動于該微型流道內的流體，只要在上述制作過程并非使用高真空爐，則在制作過程中空氣自然占據該循環流道路徑20內的空間，而在該循環流道路徑20形成后，便同時存在于該循環流道路徑20中。但若固設該蓋體3于該導線架2上時為接近真空的低壓狀態時，則仍然必須預留一穿孔以供空氣進入該循環流道路徑20內。
由上述可知，該蓋體3可以直接地采用另一導線架，因此，如圖12所示，本實施例的另一實施例便是在步驟112前，于該蓋體3鄰近該導線架2側先形成有一對應于該循環流道路徑20的渠道33，以使得在步驟112中將該蓋體3貼靠于該焊材7(見圖11)上時，使該循環流道路徑20與該渠道33彼此相連通，以增加該循環流道路徑20的截面積。而該蓋體3形成上述渠道33的方式，則同樣地可以采用上述步驟100至步驟106的方式形成。
需說明的是，上述固接該蓋體3與該導線架2的方式，雖屬于低溫焊接的技術領域，但其固接方式并不以此為限，其他包含擴散軟焊等的低溫焊接法，也同樣能適用于本發明中。事實上，只要其他能使該蓋體3固設于該導線架2上的方式，如膠粘、一般焊接，或以夾具固定等方法，均能適用于本發明中。
但須注意的是，若該循環流道路徑20設計的工作溫度低于選用的接合材質的熔點溫度，則當然可以采用上述膠粘及一般焊接等方法；其中，若是采用一般電子產業所使用的錫膏作為該焊材7(見圖11)的材質，則在上述步驟110則能以網印或旋鍍等方式將該焊材7涂布于該導線架2上。若該循環流道路徑20設計的工作溫度較高，則除了上述以低溫焊接的方法外，另外也可以采用硬焊方法進行該蓋體3與該導線架2的接合。
如圖13所示，本實施例的另一實施例，該微型循環流道裝置1更包括數個設置于該蓋體3上鄰近該等散熱流道202的散熱鰭片4，借以提升散熱效率。在本實施例中，該微型循環流道裝置1是以該導線架2直接地貼靠于該發熱元件9上，因此該等散熱鰭片4便設置于該導線架2遠離該發熱元件9側的該蓋體3上。當然，設置該等散熱鰭片4的位置不以此為限，而可以因應配合設置在任何適當的位置；例如當該微型循環流道裝置1是以該蓋體3直接貼靠于該發熱元件9上時，則該等散熱鰭片4當然也可以改設在該導線架2遠離該蓋體3的該第二基面22上，同樣也能達到提升該微型循環流道裝置1散熱效率的功效。
如圖14所示，本實施例的又一實施例，該微型循環流道裝置1更包括一與該低溫輸送流道203相連通并借以驅動該流體于該循環流道路徑20內流動的驅動裝置5。同樣地，該驅動裝置5也非必要元件，由上述可知該微型循環流道裝置1并不需要外加的驅動力，便能將熱量由該高溫區91移轉至該低溫區92。不過，由于該高溫區91必須達到一定的高溫以上方能使該微型循環流道裝置1自然地達到上述熱量移轉的功效(在此所謂的高溫通常是指接近該流體的沸點)，因此，若希望在該高溫區91溫度未達上述高溫時即能借由該微型循環流道裝置1進行冷卻，或者欲對該微型循環流道裝置1進行其他的控制，則可借由設置該驅動裝置5加以達成。
如圖15及圖16所示，本發明以導線架制作的微型循環流道裝置1的第二較佳實施例的主要元件與上述第一較佳實施例大致相同，且同樣是用于將熱量由一高溫區91移轉至一低溫區92。其差異在于，在本實施例中，該微型循環流道裝置1包含數個彼此相鄰且形成有該循環流道路徑20的導線架2、2’、一固設于該等導線架2、2’其中之一導線架2上的底板8，以及一蓋設于該等導線架2、2’其中另一導線架2’上的蓋體3；該底板8與該蓋體3均涵蓋該循環流道路徑20。該循環流道路徑20可分為一主循環流道路徑2001及一與該主循環流道路徑2001相連通的次循環流道路徑2002，其中，該主循環流道路徑2001形成于該等導線架2、2’其中鄰近該底板8的一導線架2上，而該次循環流道路徑2002則是形成于該等導線架2、2’其中鄰近該蓋體3的另一導線架2’上。所以該等導線架2、2’所界定的該循環流道路徑20并非限于同一平面上，而是呈立體狀態；且在本實施例中，該底板8與該蓋體3同樣為與上述導線架2相同的另一導線架，但并非以此為限；而該高溫區91與該低溫區92則分別位于該微型循環流道裝置1的相反兩側。
該主循環流道路徑2001包含數個鄰近低溫區92的散熱流道202、一與該等散熱流道202連通的低溫輸送流道203，以及一與該低溫輸送流道203相連通的低溫次流道205；而該次循環流道路徑2002則包含一鄰近該高溫區91并與該低溫輸送流道203相連通的集熱流道201、一由該等集熱流道201連通至該等散熱流道202并與該低溫輸送流道203相連通的高溫輸送流道204。因此，在本實施例中由該主循環流道路徑2001與該次循環流道路徑2002所構成的循環流道路徑20便具有與上述第一較佳實施例的循環流道路徑20所具有的功效。
該具有呈立體狀態的循環流道路徑20的微型循環流道裝置1可以上述第一較佳實施例中所介紹的制作方法制造，如圖17所示，以下則介紹另一也能應用于本發明各式微型循環流道裝置1的制作方法，其包含下列步驟步驟300，如圖18所示，以機械沖壓方式移除該導線架2的一部份，形成該貫穿該導線架2的該主循環流道路徑2001。
步驟302，對該導線架2進行表面處理。
步驟304，如圖19所示，將該涵蓋該主循環流道路徑2001的底板8貼靠于該導線架2上。
步驟306，加熱該導線架2及該底板8接近熔融狀態，同時施加一使該底板8與該導線架2相互迫近的力量，使該底板8固設于該導線架2上。在本實施例中本步驟是以高真空爐在5×10-5Torr的環境下，施加4000Pa的力量，并加熱到至950℃，維持10小時進行接合。當然，該底板8固設于該導線架2上的方法并非以此為限，其也可采用第一實施例所述的任一接合方法；但需注意的是，其接合后所適用的溫度及強度需符合后續步驟中所發生的溫度及壓力。
步驟308，如圖20所示，固設該形成有該次循環流道路徑2002的另一導線架2’于該形成有該主循環流道路徑2001的導線架2上，并使該次循環流道路徑2002與該主循環流道路徑2001相連通；而該等導線架2、2’的固接方式可采用前述的任一接合方法完成。
步驟310，如圖21所示，固設該蓋體3于該形成有該次循環流道路徑2002的導線架2’上，其固接方式可采用前述的任一接合方法完成。
步驟312，注入該流體進入該循環流道路徑20內，以完成該冷卻裝置1。此步驟是借由原先預留于該等導線架2、2’、該底板8，或該蓋體3上的穿孔(圖未示)，將該流體注入該循環流道路徑20內。
由于上述包含該等散熱流道202的主循環流道路徑2001鄰近該底板8，所以如圖22所示，在本實施例包含數個散熱鰭片4的另一實施例中，該等散熱鰭片是設置于該底板8上。當然，上述主循環流道路徑2001也可以采用如第一較佳實施例所介紹的半蝕的方式直接于該導線架2上形成，而非限定以該底板8封閉該主循環流道路徑2001的方式形成；而此時該等散熱鰭片4則能直接地設置于該導線架2上。
由上述可知，本發明以導線架制作的微型循環流道裝置1不只能以一導線架2與另一作為該蓋體3的導線架接合形成該循環流道路徑20，也能以一導線架2及另兩分別作為該底板8和該蓋體3的導線架接合形成該循環流道路徑20；更可以借由重復上述步驟308，將多個導線架彼此接合而形成呈現立體交錯型式的循環流道路徑20，使得該微型循環流道裝置1的設計與運用更具彈性，而得以廣泛地運用于各種電子設備。
此外，本發明以導線架制作的微型循環流道裝置1除能迅速有效地整合運用現有技術成熟導線架的制程外，更能充分利用導線架可大量批造生產的優勢，使得生產成本大幅降低，成功地達成以較低的生產成本制造微米級的循環流道路徑20，甚至能借由疊合多層導線架2，使以低成本大量批量制作具有立體循環流道路徑20的微型循環流道裝置1的目的得以實現。
權利要求
1.一種以導線架制作的微型循環流道裝置，其是鄰近高溫區及低溫區設置，其包括至少一導線架，一蓋體，以及流體，其特征在于該導線架形成有一循環流道路徑，該循環流道路徑包含至少一鄰近高溫區的集熱流道、至少一鄰近低溫區的散熱流道、一由該散熱流道連通至該集熱流道的低溫輸送流道，以及一由該集熱流道連通至該散熱流道的高溫輸送流道；該蓋體固設于該導線架上并涵蓋該循環流道路徑；該流體容裝于該循環流道路徑內。
2.如權利要求1所述的以導線架制作的微型循環流道裝置，其特征在于該微型循環流道裝置包括數個形成有該循環流道路徑的導線架。
3.如權利要求1所述的以導線架制作的微型循環流道裝置，其特征在于該蓋體為一導線架。
4.如權利要求1所述的以導線架制作的微型循環流道裝置，其特征在于該微型循環流道裝置更包括一與該低溫輸送流道相連通并驅動該流體于該循環流道路徑內流動的驅動裝置。
5.如權利要求1所述的以導線架制作的微型循環流道裝置，其特征在于該循環流道路徑包含數個集熱流道。
6.如權利要求5所述的以導線架制作的微型循環流道裝置，其特征在于該高溫輸送流道具有數個變截面段，該集熱流道分別與該高溫輸送流道的變截面段相連通。
7.如權利要求1所述的以導線架制作的微型循環流道裝置，其特征在于該循環流道路徑包含數個散熱流道。
8.如權利要求1所述的以導線架制作的微型循環流道裝置，其特征在于該導線架更于該集熱流道內形成有數個擾流凸片。
9.如權利要求1所述的以導線架制作的微型循環流道裝置，其特征在于該低溫輸送流道具有一鄰近該散熱流道的儲存室段，以及一連通該儲存室段與該集熱流道的輸送段，該儲存室段的截面積大于該輸送段的截面積。
10.如權利要求1所述的以導線架制作的微型循環流道裝置，其特征在于該高溫輸送流道具有至少一與該集熱流道相連通且截面積大于該集熱流道的截面積的變截面段。
11.如權利要求1所述的以導線架制作的微型循環流道裝置，其特征在于該高溫輸送流道更具有一混合室段；該循環流道路徑更包含一連通該低溫輸送流道與該混合室段，使部分該流體直接地由該低溫輸送流道不經該高溫區而輸送至該混合室段的低溫次流道。
12.如權利要求10所述的以導線架制作的微型循環流道裝置，其特征在于該高溫輸送流道更具有一混合室段及一連通該變截面段與該混合室段且截面積小于該變截面段的截面積的喉部段；該循環流道路徑更包含一連通該低溫輸送流道與該喉部段以使部分該流體直接地由該低溫輸送流道不經該高溫區而輸送至該混合室段的低溫次流道。
13.如權利要求1所述的以導線架制作的微型循環流道裝置，其特征在于該高溫輸送流道具有一相對遠離該散熱流道的大截面段，以及至少一相對鄰近該散熱流道且截面積小于該大截面段的截面積的小截面段。
14.如權利要求13所述的以導線架制作的微型循環流道裝置，其特征在于該高溫輸送流道具有數個小截面段。
15.如權利要求1所述的以導線架制作的微型循環流道裝置，其特征在于該高溫輸送流道具有數個相對遠離該散熱流道的大截面段，以及數個相對鄰近該散熱流道且截面積小于該大截面段的截面積的小截面段。
16.如權利要求1所述的以導線架制作的微型循環流道裝置，其特征在于該流體是空氣、甲醇、丙酮及水其中之一。
17.如權利要求1所述的以導線架制作的微型循環流道裝置，其特征在于該微型循環流道裝置更包括數個設置于該導線架上的散熱鰭片。
18.如權利要求1所述的以導線架制作的微型循環流道裝置，其特征在于該微型循環流道裝置更包括數個設置于該蓋體上的散熱鰭片。
19.如權利要求1所述的以導線架制作的微型循環流道裝置，其特征在于該微型循環流道裝置更包括一固設于該導線架上并涵蓋該循環流道路徑的底板。
20.如權利要求19所述的以導線架制作的微型循環流道裝置，其特征在于該微型循環流道裝置更包括數個設置于該底板上的散熱鰭片。
21.如權利要求19所述的以導線架制作的微型循環流道裝置，其特征在于該底板為一導線架。
全文摘要
一種以導線架制作的微型循環流道裝置，用于將一高溫區的熱量移轉至一低溫區，其包括至少一導線架，一蓋體，以及流體，該導線架形成有一循環流道路徑，該循環流道路徑包含至少一鄰近高溫區的集熱流道、至少一鄰近低溫區的散熱流道、一由該散熱流道連通至該集熱流道的低溫輸送流道，以及一由該集熱流道連通至該散熱流道的高溫輸送流道；該蓋體固設于該導線架上并涵蓋該循環流道路徑；該流體容裝于該循環流道路徑內，以將該高溫區的熱量移轉至該低溫區。
文檔編號H01L23/34GK1669905SQ20041003002
公開日2005年9月21日 申請日期2004年3月17日 優先權日2004年3月17日
發明者陳佩佩, 林招慶 申請人:升達科技股份有限公司