CN102290499B - 一种led热管散热片的生产工艺 - Google Patents

Abstract

本发明系提供涉及一种LED热管散热片的生产工艺，尤其涉及散热片生产工艺。一种LED热管散热片的生产工艺，所述生产工艺的步骤如下：第一步：制作散热鳍片；第二步：制作成半封闭的U形铜管；第三步：把铜管和散热鳍片铆合一起。第四步：把铝水倒入预先设计好的散热片底板模具内；第五步：把U形后的铜管的密封缩口端被铝液体埋没，然后迅速把模具冷却，铝水凝固形成底板；第六步：往铜管里面注入电解质蒸馏水、酒精、乙醇三种液体，然后把铜管内部抽成真空状态，最后用氩弧焊；第七步：CNC加工处理即得LED热管散热片。本发明不仅散热效率高，而且设计灵活、可加工性良好。

Description

一种LED热管散热片的生产工艺

技术领域

本发明涉及一种散热片生产工艺，尤其涉及一种LED热管散热片的生产工艺。

背景技术

目前，LED遇到最大问题是光衰，而光衰的直接原因是温度问题，一般温度和光衰成反比。而现有的散热技术都是传统的压铸工艺，挤型工艺，和焊接工艺。然而压铸本来材料的性质决定了小功率的LED能解决散热，大功率几乎不可能；挤型工艺一般可以做为大功率散热，但是受到挤型工艺本身工艺限制，很难做到设计要求的外观，和热设计需要的辐射对流空间，气流的流通方式，以及热咀交换系数的间高比。焊接工艺，虽然可以解决上面两个工艺的缺陷，但是，由于焊接需要锡膏，电镀，这样对散热和热传导有很大影响。所以，大功率的尤其是集成封装模式的LED首要选择的散热工艺应该是热管散热片。

发明内容

本发明目的在于克服上述现有技术的不足之处，针对现有技术存在的问题，本发明所要解决的技术问题是要提供一种LED热管散热片的生产工艺。

为达上述目的，本发明通过下述技术方案予以实现：

一种LED热管散热片的生产工艺，所述生产工艺的步骤如下：

第一步：根据Icepak热学软件模拟分析，根据LED功率的大小设计出所需散热片的尺寸和散热面积，以便制作出散热鳍片；

第二步：定制好铜管，然后在高温1083.4±0.2℃的炉箱内，把铜管的一端口使其熔化，形成密封缩口，此时铜管成半封闭式，待其冷却，然后清洗、插棒，填充铜粉，然后再烧结，温度控制在铜粉和铜管管壁完全半熔状态，使铜粉完全吸附在铜管壁上，然后把中心的插棒慢慢拉出，然后把半封闭的铜管用治具折合为一个U形管；

第三步：然后把设计好的散热鳍片模具准备好，开始冲散热鳍片，把铜管和散热鳍片铆合一起形成模组；

第四步：把纯铝锭AL1100加热到650-670度，然后用陶瓷管把铝水倒入预先设计好的散热片底板模具内，给模具加热，注意不要冷却，防止铝水凝固；

第五步：然后把前面冲压好的散热鳍片模组底部放入盛有铝水的模具腔体内，使折成U形后的铜管的密封缩口端被铝液体埋没，然后迅速把模具冷却，铝水凝固形成底板，整个散热鳍片模组和底板变紧密连在一起；

第六步：把铜管没有封口的另一端清洗好，然后往里面注入电解质蒸馏水、酒精、乙醇三种液体，然后把铜管内部抽成真空状态，最后用氩弧焊；

第七步：然后检查热管是否有漏气，接着根据需求把散热片底部，按照安装实际加工孔位，尺寸CNC飞面，清洗，烘烤，这样一个全新的热管散热片就形成了。

进一步地：第二步中所述的铜管的规格为：材质为CU1100、直径为6mm，壁厚为0.8mm。

进一步地：第二步中所述的铜粉为纯铜粉。

进一步地：第六步中所述的将铜管内部抽成真空状态，将管内抽成1．3×（10负1－－－10负4）Pa的负压。

本发明的优点在于：

（1）、本发明利用材料采用高导热的散热鳍片、CU1100的纯铜、AL1100的纯铝，导热性能、散热性能好；

（2）、本发明利用材料的物理特性把不同材质的金属根据物理变化“焊接”在一起有利于散热片的导热，和后续的散热；

（3）、不需要表面电镀，散热鳍片少了一层电镀膜，更加有利于散热效果；

（4）、不需要电镀，锡膏，少了焊接成本；

（5）、铜管和散热鳍片及铝水凝固形成的底板的完全无缝连接在一起，中间也不需要锡膏焊接，电镀等工序，使得铜管和散热鳍片及铝水凝固形成的底板间的间隙热阻为零，大大提高导热效果。 

附图说明

图1是本发明的生产工艺流程图。

图2是铜管1未加工时的结构示意图。

图3是铜管1密封一端后的结构示意图。

图4是铜管1内填充铜粉3后的结构示意图。

图5是铜管1与散热鳍片4的冲压示意图。

图6是模具5内加入铝水6的示意图。

图7是本发明步骤5所述的生产示意图。

图8是LED热管散热片的结构示意图。

具体实施方式

为能进一步了解本发明的特征、技术手段以及所达到的具体目的、功能，下面具体实施方式对本发明作进一步详细描述。

如图1至图8所示：一种LED热管散热片的生产工艺，所述生产工艺的步骤如下：

第一步：根据Icepak热学软件模拟分析，根据LED功率的大小设计出所需散热鳍片的尺寸和散热面积，制作出散热鳍片4。散热鳍片4具有高导热性，散热鳍片4不需要电镀，散热鳍片4少了一层电镀膜，更加有利于散热效果；

第二步：定制好铜管1，铜管1的规格为：材质为CU1100、直径为6mm，壁厚为0.8mm。然后在高温1083.4±0.2℃的炉箱内，把铜管1的一端口使其熔化，形成密封缩口2，此时铜管1成半封闭式，待其冷却，然后清洗、插棒，填充铜粉3，铜粉3为纯铜粉，然后再烧结，温度控制在铜粉3与铜管1管壁完全半熔状态，使铜粉3完全吸附在铜管壁上，然后把中心的插棒慢慢拉出，根据上述散热片需求，把半封闭的铜管1用治具折合为一个U形管；

第三步：然后把设计好的散热鳍片模具准备好，开始冲散热鳍片，把铜管1和散热鳍片4铆合一起形成模组。此步骤为紧配合工艺，利用材料的物理变化达到两者的紧密结合，减少了焊接，少了焊接成本；      第四步：把纯铝锭AL1100加热到650-670度，然后用陶瓷管把铝水倒入预先设计好的散热片底板模具5内，给模具5加热，注意不要冷却，防止铝水6凝固；

第五步：然后把前面冲压好的散热鳍片模组底部放入盛有铝水6的模具5腔体内，使折成U形后的铜管1的密封缩口2端被铝液体埋没，然后迅速把模具5冷却，铝水6凝固形成底板，整个散热鳍片模组和底板变紧密连在一起，铜管1和底板之间没有缝隙热阻，对后续热传递，散热有益；

第六步：把铜管1没有封口的另一端清洗好，然后往里面注入电解质蒸馏水、酒精、乙醇三种液体，然后把铜管内部抽成真空状态，将管内抽成1．3×（10负1－－－10负4）Pa的负压，最后用氩弧焊；

第七步：然后检查热管是否有漏气，接着根据需求把散热片底部，按照安装实际加工孔位，尺寸CNC飞面，清洗，烘烤，这样一个全新的热管散热片就形成了。

本发明利用材料的物理特性把不同材质的金属根据物理变化紧密接合在一起有利于散热片的导热和后续的散热。

铜管1和散热鳍片4及铝水6凝固形成的底板完全无缝连接在一起，中间也不需要锡膏焊接，电镀等工序，使得铜管1和散热鳍片4及铝水6凝固形成的底板间的间隙热阻为零，大大提高导热效果。 

以上所举实施例仅用作方便举例说明本发明，并非对本发明作任何形式的限制，任何所属技术领域中具有通常知识者，若在不脱离本发明所提供技术的范围内，利用本发明所揭示技术内容所作出局部更动或修饰的等效施例，并且脱离本发明的技术特征内容，均仍属于本发明技术特征的范围内。

Claims (4)

1. 一种LED 热管散热片的生产工艺，其特征在于：所述生产工艺的步骤如下：

第一步：根据Icepak 热学软件模拟分析，根据LED 功率的大小设计出所需散热鳍片的尺寸和散热面积，制作出散热鳍片（4）；

第二步：定制好铜管（1），然后在高温1083.4±0.2℃的炉箱内，把铜管（1）的一端口使其熔化，形成密封缩口（2），此时铜管（1）成半封闭式，待其冷却，然后清洗、插棒，填充铜粉（3），然后再烧结，温度控制在铜粉（3）和铜管（1）管壁完全半熔状态，使铜粉（3）完全吸附在铜管壁上，然后把中心的插棒慢慢拉出，把半封闭的铜管（1）用治具折合为一个U 形管；

第三步：然后把设计好的散热鳍片模具准备好，开始将散热鳍片冲压在一起，把铜管（1）和散热鳍片（4）铆合一起形成模组；

第四步：把纯铝锭AL1100 加热到650-670 度，然后用陶瓷管把铝水倒入预先设计好的散热片底板模具（5）内，给模具（5）加热，注意不要冷却，防止铝水（6）凝固；

第五步：然后把前面冲压好的散热鳍片模组底部放入盛有铝水（6）的模具（5）腔体内，使折成U 形后的铜管（1）的密封缩口（2）端被铝液体埋没，然后迅速把模具（5）冷却，铝水（6）凝固形成底板，整个散热鳍片模组和底板变紧密连在一起；

第六步：把铜管（1）没有封口的另一端清洗好，然后往里面注入电解质蒸馏水、酒精、乙醇三种液体，然后把铜管内部抽成真空状态，最后用氩弧焊；

第七步：然后检查热管是否有漏气，按照安装实际加工散热片底部的孔位，尺寸CNC 飞面，清洗，烘烤。

2.根据权利要求1 所述的一种LED 热管散热片的生产工艺，其特征在于：步骤2 中所述的铜管（1）的规格为：材质为CU1100、直径为6mm，壁厚为0.8mm。

3.根据权利要求1 所述的一种LED 热管散热片的生产工艺，其特征在于：步骤2 中所述的铜粉（3）为纯铜粉。

4.根据权利要求1 所述的一种LED 热管散热片的生产工艺，其特征在于：步骤6 中所述的将铜管内部抽成真空状态，将管内抽成1．3×（10^-1－－－ 10^-4）Pa 的负压。

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