CN101018466A - 散热器及其制造方法 - Google Patents

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夏万林
李涛
校敏奇
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Fuzhun Precision Industry Shenzhen Co Ltd
Hon Hai Precision Industry Co Ltd
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Fuzhun Precision Industry Shenzhen Co Ltd
Hon Hai Precision Industry Co Ltd
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Abstract

一种散热器，包括一中空柱体，该柱体内形成一密闭腔室，该腔室内装有工作介质，其中该柱体的外周面向外一体成型有若干散热鳍片。上述散热器的制造方法，包括以下步骤：(1)以一中空柱体为母材，采用刨削工艺在母材外围加工切制出若干薄片结构；(2)往中空柱体内充填工作介质；(3)将工作介质封闭在中空柱体内。本发明散热器利用刨削工艺将柱体与散热鳍片一体制成，可有效降低柱体与散热鳍片之间的热阻。

Description

散热器及其制造方法
【技术领域】
本发明涉及一种散热器及其制造方法，特别是指一种辅助电子元件散热的相变化散热器及其制造方法。
【背景技术】
目前，中央处理器等电子元件在正常的运行过程中都将产生大量的热量，而若不及时排出其产生的热量，将会导致热量累积引起温度升高，并严重影响电子元件的正常运行。为此，业界通常在这些电子元件上安装一散热器进行辅助散热。
通常，散热器上形成有若干散热鳍片，以增大散热面积。但是，随着电子元件产生的热量提高，单纯地靠金属热传导的方式已逐渐不能满足散热的需要，增大散热鳍片数量以获得更大的散热面积也不再是有效的解决手段。于是，运用热管的散热器便逐渐被受到重视，热管是利用金属壳体内盛装的工作介质在低压状态下作汽液两相间转化而吸收或放出大量热的原理进行工作的，由于热管内的工作介质循环速度快，因此传热效率高。在使用中，热管穿设在若干散热鳍片上，电子元件产生的热量可通过热管迅速传递至散热鳍片上并散发出去。
散热鳍片与热管的结合一般是通过与热管外周面紧配合或者焊接等方式，不可避免地在热管与散热鳍片之间存在孔洞或间隙，而在两者间形成较大的界面热阻，使热管上的热量不能很好地传到散热鳍片。此外，焊接时的高温容易使热管壳体变形而在壳体上产生漏孔，导致热管内真空度下降而缩短热管的可靠性及使用寿命。再者，热管吸收的热量最终需通过其上的散热鳍片散发到周围环境中，故散热鳍片面积的大小直接影响散热器的散热性能。
【发明内容】
有鉴于此，有必要提供一种具有较佳散热性能的散热器及其制造方法。
一种散热器，包括一中空柱体，该柱体内形成一密闭腔室，该腔室内装有工作介质，其中该柱体的外周面向外一体成型有若干散热鳍片。
上述散热器的制造方法，包括以下步骤：(1)以一中空柱体为母材，采用刨削工艺在母材外围加工切制出若干薄片结构；(2)往中空柱体内充填工作介质；(3)将工作介质封闭在该中空柱体内。
相较于现有技术，所述散热器中柱体与散热鳍片一体制成，可有效降低柱体与散热鳍片之间的热阻；该散热器通过刨削方法在柱体表面直接加工出散热鳍片，具有加工速度快、可获得高细长比及高密度散热鳍片等优点，可增大柱体上散热鳍片的密度提高散热鳍片的面积，进而提升散热器整体的性能。
下面参照附图，结合具体实施例对本发明作进一步的描述。
【附图说明】
图1是本发明散热器一实施例的分解图。
图2是图1中散热器的组装图。
图3是沿图2中III-III线剖面图。
图4是图2中散热器的俯视图。
图5是本发明散热器另一实施例的立体图。
【具体实施方式】
本发明散热器用来辅助电子元件如中央处理器等(图未示)进行散热。
请同时参照图1至3，本发明散热器的一较佳实施例包括一中空柱体12，该柱体12的横截面为圆形，其上端开口下端密闭。柱体12的上端开口由一端盖13密闭而在柱体12内形成一腔室14，该腔室14内抽成低压并装有可作汽、液两相变化的工作介质15如水、乙醇、石蜡等，腔室14的内壁上还形成有毛细结构16，如铜网结构或烧结金属粉末层等，而该柱体12的外周面一体成型有与柱体12轴向垂直并向外延伸的若干散热鳍片18。这些散热鳍片18如花瓣状分布在柱体12的外周面，如图4，这些散热鳍片18可分为间隔设置的八组，即在柱体12周向上围绕设置八组散热鳍片18；而在柱体12轴线方向上，每一组散热鳍片18又包括间隔整齐排列的若干散热鳍片18，且在相邻的两组散热鳍片18之间形成沿柱体12轴向延伸的若干通道。此外，可根据需要设置散热鳍片18在柱体12外周面的分布状况，如改变横截面上散热鳍片18的数量，或使在柱体12不同截面上的散热鳍片18交错排列。另外，柱体的横截面也可以为多边形即柱体可以为棱柱如三棱柱、四棱柱等；相应地，横截面上散热鳍片组的组数与横截面的边数相同，如三组、四组、八组等，如图5所示。
当柱体12的一个端面如下端面与电子元件接触吸收热量时，柱体12内的工作介质15受热汽化变成汽体并充满整个腔室14，经由柱体12及散热鳍片18吸收热量后，所形成的汽体冷却成液体并通过重力或腔室14内壁的毛细结构16而回流至柱体12下端，如此循环则可快速将电子元件的热量散发出去。其中，柱体12吸收所述汽体的热量后，直接将其传导至与之一体成型的散热鳍片18上并散发出去，最大限度地降低了柱体12与散热鳍片18之间的热阻，从而保证散热器具有较好的散热性能。
所述散热器的制造方法包括以下步骤：(1)以一中空柱体12为母材，采用刨削(skiving)工艺即利用圆弧形刀具分段进行加工的方式在母材外围加工切制出若干薄片18结构，使切制形成的薄片18与柱体12轴线垂直且呈花瓣状分布于柱体12外周面；(2)往柱体12的内壁贴设铜网或烧结金属粉末等毛细结构层16；(3)往中空柱体12内充填工作介质15；(4)将工作介质15封闭在中空柱体12内。
上述散热器的制造方法利用刨削方法将柱体12与散热鳍片18一体制成，可有效降低柱体12与散热鳍片18之间的热阻；此外，刨削方法具有加工速度快、可获得高细长比及高密度散热鳍片18等优点，可增大柱体12上散热鳍片18的密度而提高散热鳍片18的总面积，进而提升散热器整体的性能；而且，加工过程中不会如焊接那样产生高温，柱体12不会因为高温而变形，可避免柱体12材料变形产生漏孔，确保散热器的可靠性及使用寿命。
此外，根据实际需求，可以省去上述步骤(2)而直接填充工作介质15，使用时，冷凝的工作介质15依靠自身的重力作用回流到柱体12的下端面重复吸收热量。

Claims (14)

1.一种散热器，包括一中空柱体，该柱体内形成一密闭腔室，该腔室内装有作工作介质，其特征在于：所述柱体的外周面向外一体成型有若干散热鳍片。
2.如权利要求1所述的散热器，其特征在于：所述的散热鳍片在柱体的周向上排列形成至少二散热鳍片组。
3.如权利要求2所述的散热器，其特征在于：每组散热鳍片沿柱体轴向相互间隔排列且与柱体轴向垂直。
4.如权利要求1所述的散热器，其特征在于：该腔室的内壁上形成有铜网结构或烧结金属粉末层。
5.如权利要求4所述的散热器，其特征在于：该工作介质为水或乙醇。
6.如权利要求1所述的散热器，其特征在于：该柱体的横截面为圆形。
7.如权利要求1所述的散热器，其特征在于：该柱体的横截面为多边形。
8.如权利要求7所述的散热器，其特征在于：所述的散热鳍片在柱体周向上排列形成若干组，且散热鳍片组的组数与该柱体横截面多边形的边数相同。
9.如权利要求8所述的散热器，其特征在于：每组散热鳍片沿该柱体的轴向整齐排列。
10.如权利要求1所述的散热器，其特征在于：该工作介质为石蜡。
11.一种如权利要求1所述的散热器的制造方法，其特征在于：该制造方法包括以下步骤：(1)以一中空柱体为母材，采用刨削工艺在母材外围加工切制出若干薄片结构；(2)往中空柱体内充填工作介质；(3)将工作介质封闭在该中空柱体内。
12.如权利要求11所述的散热器的制造方法，其特征在于：所述刨削工艺是利用圆弧形刀具分段进行加工。
13.如权利要求11所述的散热器的制造方法，其特征在于：所述的步骤(1)与步骤(2)之间，还包括往柱体内壁贴设铜网或烧结金属粉末层的步骤。
14.如权利要求11所述的散热器的制造方法，其特征在于：用作母材的中空柱体的横截面为圆形或多边形。
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