CN102064145A - 一种高效复合型散热器及制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种高效复合型散热器及制备方法，包括周围带有凹槽的纯铝制作的圆柱体；凹槽上插入一组铝合金板材；散热器上的铜钨复合镀层；散热器镀层上的黑色散热涂层，所述铝合金板材采用挤压后轧制成形，将散热器放入镀铜槽中，在散热器上沉积一层含铜97％以上的铜钨复合镀层，铜钨复合镀层是调制镀层，即铜镀层沉积时，最初5分钟电流密度为0.5-1.0A/dm2，第二个5分钟电流密度为4.0-5.0A/dm2，第三个5分钟电流密度为0.5-1.0A/dm2，第四个5分钟电流密度为4.0-5.0A/dm2，如此循环，直到达到要求为止，在散热器表面沉积一层黑色散热涂层，本发明传热效率高，可使芯片表面的热量迅速热量，而且铜镀层覆盖了铝合金表面，散热效果好，本散热器的铝合金含量超过90％，可以大大减轻散热器的重量。

Description

一种高效复合型散热器及制备方法

技术领域

本发明涉及一种高效复合型散热器及制备方法。

背景技术

电脑CPU及LED的散热是提高芯片寿命的主要因素。铜制散热器的冷却作用比铝制的提高不到30％，但却重了3倍，成本比铝制散热器高5倍以上。

电脑CPU及LED光源以前大多采用主动散热方式散热(风扇散热)，由于电脑的机箱较小，几个内置的额外风扇会在无意间打乱机箱内的气流状况。加装风扇强制散热方式系统复杂、可靠性低，热管和回路热管散热方式成本高。对于LED芯片的散热，主动散热方式更是不适合，因为风扇耗电量大而失去了使用LED灯的意义。放眼国际，虽然各家厂商都声明是应用“散热”来散热，但仍免不了在路灯灯罩中加装热管、风扇、断电器等，企图使LED的增温现象缓和，但仍无法克服长久点燃后，持续升温之问题，最终将导致LED过热严重、光衰甚至烧毁！但散热器很重，从来没有得到可以应用于市面的“散热”出现。被动散热(无风扇散热)是未来的发展方向，由于现代科技的发展，芯片越来越大，温度越来越高。

专利号为200810115474.5的“被动散热器及路灯散热装置”发明了一种被动散热器及路灯散热装置。采用固定连接在散热底板上的封闭壳体，内部的空腔为真空并灌注具有遇热汽化特性的液体工质；吸热端面设置在散热底板背离壳体的一侧；吸液芯设置在壳体中且临近吸热端面；散热鳍片固定连接在所述壳体的表面上。该技术采用平板热管实现散热，提高了散热面积，改善了散热效果。但该装置较为复杂。

专利号为200710042989.2的“一种风道式散热器”发明了一种风道式散热器，包括散热板，所述的散热板上按一定间隔布置有数个风道式散热片。与现有技术相比，该技术成本低，结构简单，其散热叶片上设计有上、下风道，使得其在工作中能够形成对流。这有助于改善对流，但传热导热性能未得到有效改善。

当代微电子的发展趋势是减小芯片的尺寸，增强其能力，相应的也会增加其发热量时，为了冷却这样的芯片，意味着必须使用各种可行的办法，使用新型的散热器来增进冷却的效果。

发明内容

本发明提供了一种不需安装风扇、导热管、使用较小面积，即可达较佳的散热效果。

为解决以上技术问题和经济问题，本发明采取的技术方案：一种高效复合型散热器及制备方法，包括周围带有凹槽的纯铝制作的圆柱体；凹槽上插入一组铝合金板材；散热器上的铜钨复合镀层，是调制镀层；散热器镀层上的黑色散热涂层，所述铝合金板材采用挤压后轧制成形的Al-0.4B-4.0Cu-0.05Y。

将这种铝合金板(厚度0.2mm、长度50mm、宽度50mm)中间交叉连接互锁的散热器放入镀槽中，在散热器上沉积一层铜钨复合镀层(含铜97％以上)，厚度根据需要而定。

铜钨复合镀层是调制镀层，即铜镀层沉积时，最初的5分钟电流密度为0.5-1.0A/dm2，第二个5分钟电流密度为4.0-5.0A/dm2，第三个5分钟电流密度为0.5-1.0A/dm2，第四个5分钟电流密度为4.0-5.0A/dm2，如此循环，直到达到要求为止。厚度可根据需要而定。在沉积有铜钨复合镀层的散热器表面沉积一层黑色散热涂层。

本发明具有如下优良性能：

(1)体积小，可满足电脑及LED控制系统小型化，集成化的需要；

(2)成本低，设备投资远低于同等功率水平的型材散热装置成本，节省人力、物力、财力，运行成本低；

(3)散热效率高，散热装置热阻小，在有限的空间内能迅速地散发出更多的热量；

(4)本发明散热器采用铝、铜复合结构，有效地改善了散热器的传热和散热性能。

具体实施方式

实施例1

(1)采用挤压后加工的方法制作半径20mm，高度50mm的纯铝圆柱体，圆柱体的周围开有均匀排布的40个凹槽(0.2mm×5mm×50mm)。

(2)将40个铝合金板(厚度0.2mm、长度50mm、宽度50mm)插入凹槽。铝合金板材是挤压后轧制成型的(成分为Al-0.4B-4.0Cu-0.05Yb)形成散热器。

(3)将散热器放入镀铜槽中，在散热器上沉积一层铜钨复合镀层(含铜97.8％)，镀层是调制镀层，即铜镀层沉积时，最初的5分钟电流密度为0.5A/dm2，第二个5分钟电流密度为5.0A/dm2，第三个5分钟电流密度为0.5A/dm2，第四个5分钟电流密度为5.0A/dm2，如此循环，当厚度达到0.5mm时取出。

(4)将沉积有铜镀层的散热器从镀槽中取出，水洗，放入染黑槽(槽液为水溶液，含2.5％硫化钾、0.3％硼酸、3％水合肼)，在散热器表面沉积一层黑色散热涂层，最后得到一种高效复合型散热器。

本发明传热效率高，可使芯片表面的热量迅速热量，而且铜镀层覆盖了铝合金表面，散热效果好，本散热器的铝合金含量超过90％，可以大大减轻散热器的重量。

Claims (2)

1.一种高效复合型散热器及制备方法，其特征在于：包括如下顺序的步骤：

(1)采用挤压后加工的方法制作半径20mm，高度50mm的纯铝圆柱体，圆柱体的周围开有均匀排布的40个凹槽(0.2mm×5mm×50mm)。

(2)将40个铝合金板(厚度0.2mm、长度50mm、宽度50mm)分别对应插入40个凹槽内，形成初步散热器。

(3)将散热器放入镀铜槽中，在散热器上沉积一层含铜量97.8％的铜钨复合镀层，镀层是调制镀层，也就是铜镀层沉积时，最初的5分钟电流密度为0.5A/dm2，第二个5分钟电流密度为5.0A/dm2，第三个5分钟电流密度为0.5A/dm2，第四个5分钟电流密度为5.0A/dm2，如此循环，当厚度达到0.5mm时取出。

(4)将沉积有铜镀层的散热器从镀槽中取出，水洗，放入含2.5％硫化钾、0.3％硼酸、3％水合肼的水溶液染黑，在散热器表面沉积一层黑色散热涂层。

2.根据权力求1所述一种高效复合型散热器及制备方法，其特征在于：所述铝合金板材采用挤压后轧制成形的。