CN101932221A - 散热装置及其散热方法 - Google Patents

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Abstract

一种散热装置及其散热方法，该散热装置包括一基板、至少一热管及一散热鳍片组，该热管包括一蒸发段及一冷凝段，该基板的下表面上设有收容该热管的蒸发段的沟槽，该散热鳍片组与热管的冷凝段相结合，该热管的蒸发段具有一用于与一发热电子元件接触的平面，该平面上设有一固态的锡膏层，该锡膏层的外表面与该基板的下表面在同一平面上，该热管蒸发段与热源传导接触，能更加快速有效的吸收热量，能充分发挥热管快速导热的性能。

Description

散热装置及其散热方法
技术领域
本发明涉及一种散热装置，特别是指一种对电子元件散热的散热装置及其散热方法。
背景技术
随着电子信息业不断发展，电子元件(尤为中央处理器)运行频率和速度在不断提升。由于高频高速将使电子元件产生的热量随之增多，使得其温度不断升高，严重威胁着电子元件运行时的性能，为确保电子元件能正常运作，必须及时排出电子元件所产生的大量热量，各种结构的散热装置也因此不断地被设计出来。
现有散热装置一般包括一吸热板、一热管及一散热器。该吸热板贴设于电子元件的上表面，该热管一端接合于吸热板上，另一端结合于散热器，从而组装成散热装置，该电子元件产生的热量通过该吸热板吸收后传导至热管，再进一步通过散热器散发出去。
然而，上述散热装置中热管与电子元件之间是通过吸热板连接，热阻较大，不能充分发挥热管快速导热的性能，在热负荷较大时往往达不到所需散热效果。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种热阻小、散热性能好的散热装置及其散热方法。
一种散热装置，包括一基板、至少一热管及一散热鳍片组，该热管包括一蒸发段及一冷凝段，该基板的下表面上设有收容该热管的蒸发段的沟槽，该散热鳍片组与热管的冷凝段相结合，该热管的蒸发段具有一用于与一发热电子元件接触的平面，该平面上设有一固态的锡膏层，该锡膏层的外表面与该基板的下表面在同一平面上。
一种散热方法，包括如下步骤：提供一基板，于该基板的下表面上设置沟槽；提供一散热鳍片组，将该散热鳍片组设置在该基板的上表面上；提供至少一热管，该热管包括一蒸发段及一冷凝段，该热管的蒸发段具有一平面，将热管的冷凝段结合至散热鳍片组上，将热管的蒸发段设置于该基板的沟槽中，并使该热管的蒸发段的平面外露；在该外露的平面上设有一固态的锡膏层，使该锡膏层的外表面与该基板的下表面在同一平面上；及在该锡膏层与热源之间涂布一层导热膏，并令该基板与热源接触。
与现有技术相比，上述散热装置的热管的蒸发段与热源传导接触，能更加快速有效的吸收热量，能充分发挥热管快速导热的性能，同时该热管的蒸发段具有与热源接触的平面，该平面上设有一锡膏层，能较精确的保证蒸发段的平面与基板的下表面之间的平面度。
附图说明
图1是本发明一较佳实施例散热装置的立体分解图。
图2是图1倒置的立体分解图。
图3是图2的立体组装图。
图4是图3所示散热装置的散热方法的流程图。
具体实施方式
以下参照附图，对本发明散热装置予以进一步说明。
如图1及图2所示，该散热装置包括一基板10、一散热鳍片组20及四根热管30。
该基板10呈方形板状，其具有一平整的上表面12及一与该上表面12相对的下表面14。该下表面14上并排设有四个相互平行的横直沟槽16。所述四个横直沟槽16的横截面均呈半圆弧形，其包括位于基板10中间的两个第一沟槽160及分别位于该两第一沟槽160两侧的两第二沟槽162。所述第一及第二沟槽160、162分别延伸贯穿该基板10的左右两侧，该基板10的右侧对应该两第一沟槽160的末端开设一矩形的第一缺口17，该第一缺口17的宽度与该两个第一沟槽160的整体宽度相同。该基板10的左侧分别对应该两第二沟槽162的末端开设两矩形的第二缺口18，每一第二缺口18的宽度与每一第二沟槽162的宽度相同。
该散热鳍片组20贴设在该基板10的上表面12上。该散热鳍片组20包括由若干较长散热鳍片210排列而成的一方形的本体21、及分别位于该本体21左右两侧由若干较短散热鳍片220排列而成的第一及第二凸台22、23。所述若干较长散热鳍片210与所述若干较短散热鳍片220相互平行间隔设置。
该散热鳍片组20的顶端于左右两侧的位置处设有贯穿该散热鳍片组20的两圆形的第一通孔24。该第二凸台23上对应该两第一通孔24的位置分别开设有两“U”形的第一凹槽25。该两第一凹槽25的顶端分别与该两第一通孔24相连通，对应由两第一通孔24的位置处向下且呈相互靠近的趋势延伸至贯穿该第二凸台23的底面，并于该第二凸台23的底面上形成两第一开口26。所述两第一开口26相互平行且相互间隔，其于散热鳍片组20的底面所形成的整体形状及大小与该基板10上的第一缺口17的形状及大小对应，以在该散热鳍片组20组装在该基板10上时该第一缺口17与该第一凹槽25对应连通。
该散热鳍片组20于该两第一通孔24的下方分别设有两圆形的第二通孔27。该第一凸台22上对应该两第二通孔27的位置分别开设有两“U”形的第二凹槽28。该两第二凹槽28的顶端分别与该两第二通孔27相连通，对应由该两第二通孔27的位置向下且呈相互靠近的方向延伸至贯穿该第一凸台22的底面，并于该第一凸台22的底面上形成两第二开口29。所述两第二开口29的形状及大小分别与该基板10上的两第二缺口18的形状及大小对应，以在该散热鳍片组20组装在该基板10上时该两第二缺口18分别与该两第二凹槽28对应连通。
所述四根热管30均呈U形，其管体采用导热性能较好的金属如铜制成。请同时参阅图3，所述四根热管30包括位于中间的两第一热管32及分别设于该两第一热管32两侧的两第二热管34。每一第一热管32包括收容于该基板10的第一沟槽160内一第一蒸发段320、穿设于该散热鳍片组20的第一通孔24内的一第一冷凝段322、及连接于该第一蒸发段320与第一冷凝段322之间且收容于该第二凸台23的第一凹槽25内的一第一连接段324。每一第二热管34包括收容于该基板10的第二沟槽162内一第二蒸发段340、穿设于该散热鳍片组20的第二通孔27内的一第二冷凝段342、及连接于该第二蒸发段340与第二冷凝段342之间且收容于该第一凸台22的第二凹槽28内的一第二连接段344。所述第一蒸发段320与第二蒸发段340的形状相同，均包括一与该基板10的第一及第二沟槽160、162的内表面相匹配的弧状面326及与该弧状面326相对的一平面328。各蒸发段320、340的横截面呈半圆形，其高度略小于该沟槽160、162的深度。
所述热管30的蒸发段320、340收容在该沟槽160、162内，其弧状面326分别与沟槽160、162的内表面相贴设，平面328与该基板10的下表面14之间形成一高度大致为0.1mm-0.3mm的间隔。然后，分别于所述热管30的弧状面326与对应沟槽160、162的内表面之间的间隙内及其平面328与基板10的下表面14之间的间隔填设一锡膏层40，以将所述热管30与基板10之间焊接连接，连接之后该锡膏层40呈固态。该平面328上的锡膏层40通过铣削使其外表面与该基板10的下表面14在同一平面上，所述锡膏层40于该基板10的下表面14的中央形成一与热源接触的热传导系数较高的吸热区。使用时，发热电子元件贴设于该吸热区，并在发热电子元件的表面与该锡膏层40之间再涂布一层导热膏，该发热电子元件产生的热量一方面通过导热膏传导至锡膏层40，再通过锡膏层40传导至热管30的蒸发段320、340吸收，再将热量传导至热管30的冷凝段322、342，热管30的冷凝段322、342进一步通过散热鳍片组20将热量散发到周围环境中，该发热电子元件产生的热量另一方面通过导热膏传导传导至基板10，并由基板10传导至散热鳍片组20，通过散热鳍片组20散发至周围环境中。该锡膏层40的设置可以填补热管30与基板10之间由于加工公差的问题所形成的平整度的误差。设计时，将热管30的蒸发段320、340的横截面的高度设置成略小于该沟槽160、162的深度，通过锡膏层40来填补二者间的高度差，再通过铣削使锡膏层40与基板10的下表面14在同一平面上，能较精确的保证蒸发段320、340的平面328与基板10的下表面14之间的平面度。
该散热装置中的热管30至少为一根，其数目可随热负荷而增加或减少，相应的基板10的沟槽160、162及散热鳍片组20上通孔24、26的数量与热管30的数量一致即可。

Claims (10)

1.一种散热装置，包括一基板、至少一热管及一散热鳍片组，该热管包括一蒸发段及一冷凝段，该基板的下表面上设有收容该热管的蒸发段的沟槽，该散热鳍片组与热管的冷凝段相结合，其特征在于：该热管的蒸发段具有一用于与一发热电子元件接触的平面，该平面上设有一固态的锡膏层，该锡膏层的外表面与该基板的下表面在同一平面上。
2.如权利要求1所述的散热装置，其特征在于：该热管的蒸发段的高度略小于该沟槽的深度，使该热管的蒸发段的平面与该基板的下表面之间形成一间隔，该锡膏层填补在该间隔内。
3.如权利要求2所述的散热装置，其特征在于：所述间隔的高度为0.1mm-0.3mm。
4.如权利要求1所述的散热装置，其特征在于：该热管的蒸发段以及该沟槽的截面均呈半圆形。
5.如权利要求1所述的散热装置，其特征在于：该锡膏层的外表面通过铣削加工与该基板的下表面在同一平面上。
6.如权利要求1所述的散热装置，其特征在于：该散热鳍片组设于该基板上，该散热鳍片组上设有收容所述热管的冷凝段的通孔。
7.如权利要求6所述的散热装置，其特征在于：所述热管呈U形，该蒸发段及冷凝段分别位于该热管的两端，该热管还包括连接该蒸发段及冷凝段的连接段，该散热鳍片组上还设有收容该热管的连接段的凹槽。
8.一种散热方法，包括如下步骤：
提供一基板，于该基板的下表面上设置沟槽；
提供一散热鳍片组，将该散热鳍片组设置在该基板的上表面上；
提供至少一热管，该热管包括一蒸发段及一冷凝段，该热管的蒸发段具有一平面，将热管的冷凝段结合至散热鳍片组上，将热管的蒸发段设置于该基板的沟槽中，并使该热管的蒸发段的平面外露；
在该外露的平面上设有一固态的锡膏层，使该锡膏层的外表面与该基板的下表面在同一平面上；及
在该锡膏层与热源之间涂布一层导热膏，并令该基板与热源接触。
9.如权利要求8所述的散热方法，其特征在于：该热管的蒸发段以及该沟槽的截面均呈半圆形。
10.如权利要求8所述的散热方法，其特征在于：该热管的蒸发段的高度略小于该沟槽的深度，使该热管的蒸发段的平面与该基板的下表面之间形成一间隔，该锡膏层填补在该间隔内。
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