CN101837539A

CN101837539A - 高热传效率散热器的制法

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Publication number: CN101837539A
Application number: CN200910129462A
Authority: CN
Inventors: 陈世明
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2009-03-20
Filing date: 2009-03-20
Publication date: 2010-09-22

Abstract

本发明提供一种高热传效率散热器的制法，包括：提供一板体形或筒形的底座；可结合于上述底座的多数鳍片；底座和鳍片以铝材成型，通过阳极处理技术，在底座或/及鳍片的表面，形成一提高其热辐射放射率的氧化膜层；又，前述的应用，进一步包含一热导管，藉热导管快速将底座的热能传导至鳍片散热；或者，利用热导管和鳍片组合的散热器型式，在该鳍片阳极处理形成氧化膜层；藉由上述特征，以提高散热器热传递效率，同时兼具较佳美观、易辨识、防污损的功用。

Description

高热传效率散热器的制法

技术领域

本发明有关于一种高热传效率散热器的制法，尤指一种应用于计算机或电子组件的散热器，以及藉由阳极处理的技术，达到提高其热传效率，且兼美观、易辨识和防污损功用。

背景技术

一般计算机或电子组件的散热器，是由和热源贴附的底座、和与底座结合的鳍片组成，或进一步利用一分别与底座和鳍片结合的热导管，将热源传导至底座的热量，直接藉鳍片或间接由热导管导引至鳍片，以达到散热效能，而各散热器厂家为提高良好的散热效能，都在该散热器的组件和其结构投入相当的心力，当然也要兼顾产能和工时成本，其改进的方向，乃在提导其间的热传递，在一维热传递如温度变化，传导为经一物料，其基本方程式为Q＝-KA*ΔT/ΔX，其中Q为热传递率，K为导热度(Thermal Conductivity)，A为面积，T为温差，X为传递方向距离；是以，在底座上定植为数更多的鳍片，以增加散热面积，或将底座或鳍片的材料，由铝改用铜，都是为提升其热传递率的努力；再者，进一步在前述的散热器的一侧增设一风扇，利用风扇吹鳍片的空气对流，使鳍片端温度降低，使其与热源温度差或温降梯度增加，都是要提升其热传递率的方法。

然而，就上述提升热传递率的方法，不论是能定植鳍片的数量，或风扇吹送的强制对流，其均有一极限，也就是说一规格的散热器单位时间内所能提供发散的热量是有其额定限制的。然而，目前计算机或电子组件其处理速度愈快，产生的热量大幅增加，往往超越散热器所能负荷，因此乃造成计算机或电子组件的温升效应，影响其正常工作和使用寿命。又，为能解决上述问题，乃有业者将散热器的制造方式采用水冷式或采用致冷芯片(TEC，Thermo-Electric Cooler)的技术来建构，但水冷式散热器，其不仅体积大、成本高，又有冷却水凝滴或管路渗漏的缺失，另采用致冷芯片者，是以一种半导体制程为主建置的散热组件，其冷却理论基础为皮特尔效应(Peltier Effect)，此为一种热电效应，在该致冷芯片通电后，热量由一侧吸热端传递到另一侧放热端，上列的技术，根据热力学第一定律能量守恒(First Law of Thermodynamics-Conservation ofEnergy)，该致冷芯片仅是通过芯片的热电效应，将热量转移到另一侧，再由设在另一侧的散热组件加以散热，其不仅费用高，散热效能也不如预期，再者，当该致冷芯片在无法提供计算机或电子组件有效散热致产生温升效应，进一步使其吸热端和放热端温差降低，更使其热转移效率降低，因此其实用性不高。

发明内容

本发明的主要目的，是提供一种高热传效率散热器的制法，在于不变其散热器规格，也不是借助水冷或致冷芯片的辅助，能再将散热器以热传效率再予提升，以满足高效率、高发热的计算机或电子组件的散热需求。

本发明的次要目的，是提供一种在散热器表面进行阳极处理，形成氧化膜层，达到经久耐用、抗氧化防污损和兼具色彩辨识的散热器的制法。

为达上述目的，本发明采用的技术手段为一种高热传效率散热器的制法，包括：提供一板体形或筒形的底座；可结合于上述底座的多数鳍片；底座和鳍片以铝材成型，通过阳极处理技术，在鳍片表面形成一提高其热辐射放射率的氧化膜层。又，前述的应用，进一步包含一热导管，藉热导管快速将底座的热能传导至鳍片散热；或者，利用热导管和鳍片组合的散热器型式，在该鳍片阳极处理形成氧化膜层。

通过上述技术方案，本发明利用在散热器的底座或/及鳍片表面经阳极处理技术，形成一氧化膜层，该氧化膜层具较高热辐射放射率，以提供另一途径予散热器热量散发，以及该散热器的温度被降低后，进一步使散热器和热源的温度差增加，使得热源传递至散热器的热传导率也同步提升，藉此形成的温降梯度和其交互作用产生散热器的接触温度降低和有效散热。

附图说明

图1为本发明利用底座和鳍片结合成一散热器的立体图。

图2为本发明的制造流程的一实施例，表达鳍片经阳极处理后与底座紧结加工的制法。

图2A为本发明的制造流程的另一实施例，表达底座经阳极处理后与鳍片紧结加工的制法。

图2B为本发明的制造流程的再一实施例，表达底座和鳍片经阳极处理后紧结加工的制法。

图3为本发明的制造流程的又一实施例，表达底座和鳍片紧结加工后经阳极处理的制法。

图4为本发明应用热导管提升热传效能的立体图。

图5为本发明利用热导管和多数鳍片结合成另一型式散热器立体图。

图6为本发明氧化膜层结合于散热器表面鳍片和底座的示意图。

图7为本发明散热器另一实施例立体分解图。

图8为本发明散热器另一实施例组合立体图。

图9为本发明散热器又一实施例立体分解图。

图10为本发明散热器又一实施例组合立体图。

主要组件符号说明

10、10a、10c	散热器
10、10a、10c	散热器	20、20a、20c	底座
30、30a、30c	鳍片	20、20a、20c	底座
30、30a、30c	鳍片	40、40a、40c	氧化膜层
50	热导管	40、40a、40c	氧化膜层

10、10a、10c	散热器
10、10a、10c	散热器	60	热源
70a、70c	载板	60	热源

具体实施方式

本发明一种高热传效率散热器的制法，请参阅图1所示，散热器10的组成，包括一底座20，底座20可以为矩形、圆形、几何形或不规则形状的一侧面和热源(图未示)贴合，热源包括但不限制为集成电路，芯片或发光二极管模块，底座20另一侧面结合有多数鳍片30，结合的方式可采用焊接、铆合冲压或以导热管胶合等制程，使鳍片30与底座20紧密结合一体，热源产生的热量通过底座20传导至鳍片30散热；本发明主要是在于提高散热器10的单位面积热辐射放射率。

依据斯蒂芬一波兹曼定律(Stefan-Boltzman Law)，说明在绝对温度T时，从一黑体(Black body)放射全部辐射速率为Qb＝AσT⁴，此处A为轴射面积，而σ为斯蒂芬一波兹曼常数，Qb为由一黑体轴射的全部能量率；又，一物体的反射率(Emissivity)定义为ε＝Q/A/(Q/A)b，其中Q/A为从该物体单位面积的热轴射率，而(Q/A)b为在同温时从一黑体每单位面积的热轴射率；对一黑体ε＝1，对所有物体ε＜1，因此对一非黑体(Non-black body)的热辐射率Q＝σAεT⁴，由此可以了解，能提高辐射率的方法，可以藉由增加其面积A，或者改变其放率值σ。

本发明的制法和结构，是将该铝材成型的底座20或鳍片30之任一，或以铝材成型的底座20与鳍片30，施予阳极处理(Anodizing)技术，在底座20或/及鳍片30的表面，形成一氧化铝的氧化膜层40(请参考图2、3及图6)，又在一般材料的放射率值(σ)，其中光磨的铝为0.04，而氧化的铝为0.8，因此由上的热辐率Q＝σAεT⁴公式中，显然的，经由氧化的铝其辐射放射率，优于未经任何处理光磨的铝，因此通过本发明的制法，且在散热器的底座20或/及鳍片30的表面，以阳极处理形成一提高其热辐射放射率的氧化铝的氧化膜层40，可提供散热器10更好的热发散效能。

又，本发明在进行阳极处理中，变化阳极处理二极电压及处理时间，可以控制底座20或鳍片30上形成不同厚度或色彩的氧化膜层40，兼具美观、易辨识和防污损功效。

再者，于本发明的底座20、鳍片30进行阳极处理和组成，可以选择下列任一的方式来完成，其一将底座20或鳍片30，或底座20及鳍片30，分别通过阳极处理技术(参考图2、2A及2B)，在底座20或/及鳍片30的表面，形成一提高其热辐射放射率的氧化膜层40，以及将该表面具有氧化膜层40的底座20或/及鳍片30，利用紧结加工作业，将底座20和鳍片30紧结一体，以形成一散热器10成品；其二，将底座20和鳍片30利用紧结加工作业，使底座20和鳍片30紧结一体，以形成散热器10，以及将该散热器10通过阳极处理，在底座20或/及鳍片30表面形成一氧化膜层40，藉以提升散热器10的热辐射效能。

次请参阅图4，在本发明的应用上，可以再配合热导管50来提升其热传效能，热导管50一端和底座20紧结，另一端和鳍片30套装组合一体，通过阳极处理技术，在底座20或/及鳍片30的表面，形成一提高其热辐射效能的氧化膜层40，且选择式的，可以在热导管50表面施予阳极处理，通过阳极处理技术，在热导管50表面形成一提高其辐射放射率的氧化膜层40。

续请参阅图5，为本发明散热器的另一型式，包括至少一热导管50；结合于上述热导管50一端的多数铝质鳍片30；热导管50另一端可和一底座20结合，或者直接和热源60贴合，通过阳极处理时技术，在鳍片30或热导管50表面形成一氧化铝的氧化膜层40，以提高辐射率，同时其中在阳极处理中变化阳极处理二极电压及处理时间，以控制鳍片上形成的膜厚，具不同厚度或色彩。

综合上述制法，本发明可以应用底座20、鳍片30、热导管50依需求构组成散热器，在其表面通过阳极处理技术，形成一氧化膜层40(如图6)，或藉变化阳极处理二极电压及处理时间，使形成的氧化膜层具不同厚度或色彩，以提升其热辐射放射率，同时兼具美观、易辨识和防污损的效能；以及该散热器10的温度被降低后，进一步使散热器10和热源的温度差增加，使得热源传递至散热器10的热传导率也同步提升，藉此形成的温降梯度和其交互作用产生散热器10的接触温度降低和有效散热。

又，请参阅图7、8所示，本发明散热器另一实施例的立体分解和组合立体图，散热器10a具有一筒形的底座20a；可结合于底座外周围的多数鳍片30a，底座20a或/及鳍片30a为铝材成型，通过阳极处理技术，在底座20a或/及鳍片30a的表面，形成一提高其热辐射放射率的氧化膜层40a，在阳极处理中变化阳极处理的二极电压及处理时间，以控制该氧化膜层40a的厚度或色彩。

而在筒形的底座20a和鳍片30a的结合，可采用下列任一方式来完成，其一将底座20a或/及鳍片30a分别通过阳极处理技术(参考图2)，在底座20a或/及鳍片30a的表面，形成一提高其热辐射放射率的氧化膜层40a，以及将该表面具有氧化膜层40a的底座20a或/及鳍片30a，利用紧结加工作业，将底座20a和鳍片30a紧结一体，以形成一散热器10a成品；其二，将底座20a和鳍片30a利用紧结加工作业，使底座20a和鳍片30a紧结一体，以形成散热器10a，以及将该散热器10a通过阳极处理，在底座20a/及鳍片30a表面形成一氧化膜层40a，藉以提升散热器10a的热辐射效能。

另，在筒形的底座20a一端面或内部设有一供热源安装的载板70a，载板70a经阳极处理技术，在其表面形成一提高其热辐射放射率的氧化膜层40a。

再请参阅图9、10所示，为本发明散热器的又一实施例的立体分解和组合立体图，散热器10c具有一筒形的底座20c；结合于底座20c外周围的多数鳍片30c，其中底座20c和鳍片30c采用铝材且成型为一体，经阳极处理技术，在底座20c或/及鳍片30c表面形成一提高其热辐射放射率的氧化膜层40c；另，在筒形的底座20c的一端面或内部设有一供热源安装的一载板70c，载板70c经阳极处理技术，在其表面形成一提高其热辐射放射率的氧化膜层40a。

Claims

1.一种高热传效率散热器的制法，包括：

提供一底座；可结合于上述底座的多数鳍片；

通过阳极处理技术，在底座或/及鳍片的表面，形成一提高其热辐射放射率的氧化膜层。

2.如权利要求1所述的高热传效率散热器的制法，其特征在于：该底座或/及鳍片为铝材，通过阳极处理技术，在底座或/及鳍片的表面，形成一氧化铝的氧化膜层，以提高其辐射放射率。

3.如权利要求1或2所述的高热传效率散热器的制法，其特征在于：其中在阳极处理中变化阳极处理二极电压及处理时间，以控制底座或鳍片上形成不同厚度或色彩的氧化膜层。

4.如权利要求1或2所述的高热传效率散热器的制法，其特征在于：其中底座或/及鳍片分别通过阳极处理技术，在底座或/及鳍片的表面，形成一提高其热辐射放射率的氧化膜层，以及将该表面具有氧化膜层的底座或/及鳍片，利用紧结加工作业，将底座和鳍片紧结一体。

5.如权利要求1或2所述的高热传效率散热器的制法，其特征在于：其中将底座和鳍片利用紧结加工作业，使底座和鳍片紧结一体以形成散热器，以及将该散热器通过阳极处理，在底座或/及鳍片表面形成一氧化膜层。

6.如权利要求1或2所述的高热传效率散热器的制法，其特征在于：还包括：至少一热导管，热导管一端和底座紧结，另一端和鳍片套装组合一体，通过阳极处理技术，在底座和/及鳍片的表面，形成一提高其热辐射效能的氧化膜层。

7.如权利要求6所述的高热传效率散热器的制法，其特征在于：该热导管利用阳极处理技术，在其表面形成一氧化膜层。

8.如权利要求1或2所述的高热传效率散热器的制法，其特征在于：其中底座为矩形、圆形、几何形或不规则形的任一种的板形体。

9.一种高效率散热器的制法，包括：提供至少一热导管；结合于上述热导管的多数鳍片；通过阳极处理技术，在鳍片或/及热导管表面形成一提高其辐射放射率的氧化膜层。

10.如权利要求9所述的高效率散热器的制法，其特征在于：其中鳍片为铝材，通过阳极处理技术，在鳍片表面形成一氧化铝的氧化膜层，以提高其辐射放射率。

11.如权利要求9或10所述的高效率散热器的制法，其特征在于：其中在阳极处理中变化阳极处理二极电压及处理时间，以控制鳍片上形成的膜厚，具不同厚度或色彩。

12.一种高效率散热器的制法，包括：提供一筒形的底座；可结合于上述底座外周围的多数鳍片；通过阳极处理技术，在底座或/及鳍片表面形成一提高其热辐射放射率的氧化膜层。

13.如权利要求12所述的高效率散热器的制法，其特征在于：该底座或/及鳍片为铝材，通过阳极处理技术，在筒形的底座或/及鳍片的表面，形成一氧化铝的氧化膜层，以提高其辐射放射率。

14.如权利要求12或13所述的高效率散热器的制法，其特征在于：其中在阳极处理中变化阳极处理二极电压及处理时间，以控制底座或/及鳍片上形成不同厚度或色彩的氧化膜层。

15.如权利要求12或13所述的高效率散热器的制法，其特征在于：其中筒形的底座或/及鳍片通过阳极处理技术，在底座或/及鳍片的表面，形成一提高其热辐射放射率的氧化膜层，以及将该表面具有氧化膜层的底座或/及鳍片，利用紧结加工作业，将筒形的底座和鳍片紧结一体。

16.如权利要求12或13所述的高效率散热器的制法，其特征在于：其中将底座和鳍片利用紧结加工作业，使底座和鳍片紧结一体，以形成散热器，以及将该散热器通过阳极处理，在底座或/及鳍片表面形成一氧化膜层。

17.如权利要求12或13所述的高效率散热器的制法，其特征在于：其中在底座的一端或内部设有一提供热源安装的载板。

18.如权利要求17所述的高效率散热器的制法，其特征在于：该载板经阳极处理技术，在载板的表面形成一提高其热辐射效能的氧化膜层。

19.如权利要求12或13所述的高效率散热器的制法，其特征在于：该底座和鳍片成型为一体，通过阳极处理技术，在底座或/及鳍片表面形成一提高其热辐射放射率的氧化膜层。

20.如权利要求19所述的高效率散热器的制法，其特征在于：其中筒形的底座一端面或内部设有一提供热源安装的载板。