CN100345288C - 散热鳍片及鳍片组件 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种散热鳍片及鳍片组件，其中该鳍片由一片状的导热材料所构成，片状导热材料形成有缺口，且包含缺口的片状导热材料部分经弯折形成为一焊接部，用以焊接至一基板。该鳍片组件由一基片和多个散热鳍片组成。该散热鳍片及鳍片组件的结构能保持散热鳍片与基板间焊接介质的稳定性，而能提高焊接品质并有效降低散热鳍片与基板间的接触热阻。

Description

散热鳍片及鳍片组件

技术领域

本发明提供一种散热鳍片及鳍片组件，特别是一种在焊接组装时能有效维持焊接介质稳定性的鳍片及鳍片组件。

背景技术

现今的散热鳍片大多以铝挤方式制造，然而，采用铝挤工艺制造出的散热鳍片，其高度与厚度的比例会受到目前加工技术的限制，而无法进一步提高其散热效能，故难以满足现今电子组件大幅提高的散热要求。因此，可考虑以焊接的组装方式加以替代。

图1A为一立体图，显示一用于焊接工艺的已有散热鳍片102的构造。如图1A所示，散热鳍片102将一片状导热材料弯折出具有L形截面的构造所形成，而包含一大面积的散热部102a及一细长的焊接部102b。如图旧所示，由焊接接合方式，各个鳍片102的焊接部102b可整齐排列贴覆至一基板104上固定，如此即构成一以焊接方式组合散热鳍片而形成的鳍片组件100。

因焊接工艺等同于在基板104与散热鳍片102间的热传导过程中多加一层介质，而该介质的稳定性是影响焊接品质及鳍片与基板间的接触热阻的关键因素。在组件焊接过程中，为清洁金属的表面氧化物并提高表面润湿性，会加入助焊剂(Flux)以利焊接的进行。然而，若助焊剂在焊接后仍大量停留在焊接面内，会使焊接后的品质不易控制并增大鳍片与基板间的接触热阻。

图1C为图1B的局部俯视放大图。详如图1C所示，已有的以焊接方式结合散热鳍片102的做法，因各个散热鳍片102的焊接部102b彼此紧密相邻，因此，焊接部102b下焊料内的助焊剂106会受到相邻鳍片(如图示的A-A面)的阻挡而无法逸出，而仅能由焊接部102b的较短侧边小量流出，造成焊接后大量的助焊剂106仍滞留在鳍片焊接部102b与基板104间的焊接面，使焊接介质的稳定性难以控制，不但影响焊接品质且使散热鳍片与基板间的接触热阻明显增加。

发明内容

因此，本发明的目的在提供一种散热鳍片及鳍片组件，其能保持散热鳍片与基板间焊接介质的稳定性，而能提高焊接品质并有效降低散热鳍片与基板间的接触热阻。

根据本发明的散热鳍片，其特征在于，包括一由片状的导热材料构成的部分，该部分经弯折形成为一焊接部，该焊接部形成有至少一缺口，用以焊接至一基板。缺口的数量及形状并不限定，可为凹口、穿孔或沟槽等等的构造。

根据本发明的一种鳍片组件，其特征在于：一基板，由导热材料所构成；及多个散热鳍片，该各散热鳍片的一焊接部贴覆并焊接至所述基板表面；其中所述各散热鳍片的所述焊接部形成有至少一缺口，使两相邻散热鳍片间的所述基板表面具有未被该散热鳍片覆盖的区域。

根据本发明在焊接部上形成缺口的设计，当各个散热鳍片的焊接部紧密相邻焊接至基板上时，两相邻鳍片间的基板表面会存在未被焊接部覆盖的区域，而该区域即成为预留给焊料内的助焊剂及多余焊料由焊接部与基板间的焊接面大量逸出的空间。因此，助焊剂及多余焊料可由焊接面大量逸出至外界，而能有效维持散热鳍片与基板间焊接介质的稳定性，获得提高焊接品质并降低接触热阻的效果。

附图说明

图1A为显示一用于焊接工艺的已有的散热鳍片的立体图。

图1B为已有的焊接结合的鳍片组件的立体图。

图1C为图1B的局部俯视放大图。

图2A为显示根据本发明的一实施例的散热鳍片的立体图。

图2B为根据本发明的鳍片组件的立体图。

图2C为图2B的局部俯视放大图。

图3为一散热鳍片立体图，显示本发明散热鳍片的一变化的实施例。

图4为一散热鳍片立体图，显示本发明散热鳍片的另一变化的实实施。

具体实施方式

图2A为一立体图，显示根据本发明的一实施例的散热鳍片12的构造。

如图2A所示，散热鳍片12由一片状导热材料弯折出具有L形截面的构造所形成，而包含一大面积的散热部12a及一细长的焊接部12b。片状导热材料可采如钣金加工的方式弯折形成焊接部12b，且导热材料可为铝、铜、铝合金或铜合金及其混合物等构成的高热传导物质。

根据本发明的设计，焊接部12b具有由片状导热材料边缘向内朝弯折处形成的多个凹口14，该凹口14的形状可为任意形式，且其数量并不限定，使焊接部12b具有一呈锯齿状的边缘。因此，当各个散热鳍片12的焊接部12b，由焊接方式固定至如图2B所示的基板16而构成一鳍片组件10时，两相邻鳍片间的基板16表面可存在大量未被焊接部12b覆盖的区域16a。又，基板16的材料可为铝、铜、铝合金或铜合金及其混合物等等构成的高热传导物质。

图2C为图2B的局部俯视放大图。详如图2C所示，根据本发明在焊接部12b上形成凹口14的设计，当各个散热鳍片的焊接部12b紧密相邻焊接至基板16时，基板16表面可存在大量未被焊接部12b覆盖的区域16a，而该区域16a即成为两相邻鳍片间预留给焊料内的助焊剂18大量逸出的空间。换言之，当焊接压合时，焊料内的助焊剂(Flux)18即可大量逸出并进入该预留区域16a中，使助焊剂18不会滞留在焊接部12b与基板16间的焊接面。

组件焊接过程中，所使用的助焊剂用以清除金属表面的氧化物，并降低焊接材料于融化状态时的表面张力以提高润湿性，以利焊接的进行，在焊接后再将助焊剂加以清除。然而，滞留于焊接面的助焊剂会导致焊接介质的稳定性难以控制，不但影响焊接品质且使散热鳍片与基板间的接触热阻明显增加。举例而言，若助焊剂以发泡式(FoamFluxing)方式呈泡沫状涂布，在助焊剂不易由焊接面中跑出的情况下，气泡滞留于焊接面中不但使焊接介质不稳定，且由极低的热传导系数的空气构成的气泡更明显提高接触热阻。因此，根据本发明的设计，助焊剂可由焊接面大量逸出至外界，故能有效维持散热鳍片与基板间焊接介质的稳定性，获得提高焊接品质并降低接触热阻的效果。

再者，本发明的设计不仅可有效去除焊接面滞留的阻焊剂，同时可让多余的焊料被挤压出而进入基板上预留的空间16a，使散热鳍片12与基板16间的焊接介质厚度变薄，进一步降低散热鳍片12与基板16间的热阻。

图3显示本发明散热鳍片的一变化的实施例。如图3所示，散热鳍片12的焊接部12b亦可形成多个穿孔22，同样可使基板存在预留给助焊剂及多余焊料的空间，当然，穿孔22形状并不限定为图示的圆形，亦可为多边形等任意规则或不规则的形状，且穿孔的数量亦不限定。图4显示出本发明散热鳍片的另一变化的实施例，如图4所示，亦可在焊接部12b上开设出一沟槽24，同样可获得使助焊剂及多余焊料大量逸出的效果。

因此，根据上述各个不同的变化的实施例可知，本发明的设计仅需符合维持散热鳍片与基板间的足够焊接强度，以及使两鳍片间的基板表面上能存在未被焊接部覆盖的区域的要求即可，其散热鳍片的焊接部缺口的面积、形状及数量等均可作任意变化。

再者，片状导热材料所弯折出的L形截面仅为例示之用，本发明仅需将片状导热材料弯折出包含缺口的一角部，而使该包含缺口的角部形成为焊接部即可，并未限定弯折出的外形。例如散热鳍片亦可弯折出截面为三角形的散热鳍片，而以一包含缺口的底部作为焊接部亦可。

以上所述仅为举例性，而非为限制性者。任何未脱离本发明的精神与范畴，而对其进行的等效修改或变更，均属于所附权利要求保护范围内。

Claims (11)

1.一种散热鳍片，其特征在于：

包括一由片状的导热材料构成的部分，该部分经弯折形成为一焊接部，该焊接部形成有至少一缺口，用以焊接至一基板，其中，该基板上具有一焊料及其助焊剂，且该助焊剂自该缺口逸出。

2.根据权利要求1所述的散热鳍片，其特征在于，所述缺口为由所述片状导热材料部分的边缘向内形成的凹口，且所述焊接部的边缘呈锯齿状。

3.根据权利要求1所述的散热鳍片，其特征在于，所述缺口为穿孔或沟槽。

4.根据权利要求1所述的散热鳍片，其特征在于，所述导热材料及所述基板为铝、铜、铝合金、铜合金或其混合物。

5.根据权利要求1所述的散热鳍片，其特征在于，所述片状导热材料部分的所述焊接部以钣金加工方式经弯折形成，且所述焊接部以紧密贴覆方式焊接至所述基板。

6.根据权利要求1所述的散熟鳍片，其特征在于，所述片状导热材料部分弯折成具有一L形的截面。

7.一种鳍片组件，其特征在于：

一基板，由导热材料所构成；及

多个散热鳍片，该各散热鳍片的一焊接部贴覆并焊接至所述基板表面；

其中所述各散热鳍片的所述焊接部形成有至少一缺口，使两相邻散热鳍片间的所述基板表面具有未被该散热鳍片覆盖的区域。

8.根据权利要求7所述的鳍片组件，其特征在于，所述散热鳍片经钣金加工方式弯折形成贴覆并焊接至所述基板表面的所述焊接部。

9.根据权利要求8所述的鳍片组件，其特征在于，所述散热鳍片弯折成具有一L形的截面。

10.根据权利要求7所述的鳍片组件，其特征在于，所述缺口为所述焊接部的边缘向内延伸形成的凹口，或于所述焊接部形成的穿孔或沟槽。

11.根据权利要求7所述的鳍片组件，其特征在于，所述导热材料及所述散热鳍片为铝、铜、铝合金、铜合金或其混合物。

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