CN103717031B - 散热装置及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种散热装置及其制造方法，散热装置包括有多个散热鳍片以及多个导热管，散热鳍片的一侧分别设有一容置槽，且各容置槽沿着一第一方向具有一第一长度，导热管沿着第一方向并列而具有一第二长度，且第二长度相对大于第一长度，导热管沿着第一方向装设于容置槽内，且任一导热管与相邻的导热管相互挤压，从而导热管能够以紧配合的方式固定于容置槽内，使本发明的散热装置能够进一步提升各组件间的固定效果。

Description

散热装置及其制造方法

【技术领域】

本发明是关于一种散热装置及其制造方法，特别是一种内嵌导热管于散热鳍片的散热装置及其制造方法。

【背景技术】

随着网络传输的流量需求日益增加，同时需搭配三维(3D)立体动画或高画质影像的各类软件广为盛行，为处理上述的需求，诸如网络主机、云端服务器等许多计算机配备的运算量进而不断提升，在不停要求指令周期及运算量的同时，相对地，计算机主机所需求的散热效果也越发被使用者所重视及要求，各式协助散热的装置也因应而生。

目前应用于计算机主机或电子装置的散热装置种类繁多，且针对不同的电子零组件采用不同的散热装置，举例来说，针对中央处理器(CPU)或图形处理器(GPU)等发热组件，因其硬件零组件的表面积相对较小，但中央处理器或图形处理器的运算量皆非常高，使得中央处理器/图形处理器的温度亦会随着大量废热的产生而不断攀升。因此，目前多半采用散热风扇作为主要散热装置，直接装设于中央处理器/图形处理器上，且搭配散热鳍片将中央处理器/图形处理器所产生的废热分散，并经由散热风扇的吹送，将废热通过气流吹送带走，以便达到散热效能。

此外，针对部份温度特定容易攀高的高阶中央处理器/图形处理器，除了运用前述的散热鳍片及散热风扇外，更使用导热管贴近或直接连接中央处理器/图形处理器的表面，并通过导热管的热超导作用，将中央处理器/图形处理器所产生的废热逸散到空气中或分散到散热鳍片，从而提升散热的功效。

然而，目前习用技术中，导热管多半采用焊接的方式与散热鳍片结合，因此散热鳍片与导热管进行焊接的前，散热鳍片的表面必须经过镀镍的程序，导致制造过程较为繁琐。再者，在习用技术中，虽然经过焊接的程序，但导热管与散热鳍片间仍然难免会存在有间隙，此间隙的存在不单会影响导热管及散热鳍片间废热的传导，更可能会阻碍空气的流通，从而导致散热效率降低。此外，目前焊接的流程多数以锡或锡合金为介质，相较于以铜或铝为主要材料的散热鳍片或导热管，其热传导率较低，因此亦降低散热鳍片与导热管间的热传导效率，间接影响整体的散热效能。

【发明内容】

鉴于以上的问题，本发明提供一种以紧配合的方式固定导热管于散热鳍片内的散热装置及其制造方法，从而解决习用采用单纯焊接方式结合散热鳍片和导热管，导致制造流程过于繁琐以及整体散热效能较差的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种散热装置，包括有多个散热鳍片以及多个导热管，散热鳍片的一侧分别设有一容置槽，且各容置槽沿着一第一方向具有一第一长度，导热管则沿着第一方向并列具有一第二长度，且第二长度相对大于第一长度，导热管是沿着第一方向装设于容置槽内，且任一导热管与相邻的导热管相互挤压。

进一步地，前述的散热装置还包括有多个夹片，间隔设置于相邻二散热鳍片间，各夹片的一侧具有一夹固槽，且各夹固槽沿着第一方向具有一第三长度，是与第一长度相匹配，导热管是设置于各容置槽与各夹固槽内。

进一步地，前述的散热装置还包括有一导热介质，设置于各容置槽内，且导热介质接触各导热管。

进一步地，前述的散热装置还包括有一底板，贴抵于散热鳍片、导热管及夹片，且底板通过导热介质与导热管、散热鳍片及夹片相接触。

进一步地，前述的散热装置中，其中各容置槽还具有至少一限位部，且限位部的相对位置是与装设于容置槽内的外侧导热管的相对位置部分重迭。

进一步地，前述的散热装置中，其中各容置槽与各夹固槽还分别具有至少一限位部，且各容置槽与各夹固槽限位部的相对位置是与装设于容置槽内外侧导热管的相对位置部分重迭。

针对前述的散热装置，本发明另外提供一种散热装置的制造方法，包含以下步骤：首先，提供多个散热鳍片，且于各散热鳍片的一侧形成一容置槽，而后，沿着一第一方向装设多个导热管于各散热鳍片的容置槽中，并以其中一导热管挤压其他导热管于容置槽内形成变形。

进一步地，前述散热装置的制造方法还包括以下步骤：提供多个夹片，且于各夹片的一侧形成一夹固槽；间隔装设各夹片于相邻二散热鳍片间；以及沿着第一方向装设导热管于各散热鳍片的容置槽与各夹片的夹固槽中，并以其中一导热管挤压其他导热管于容置槽与夹固槽内形成变形。

进一步地，前述散热装置的制造方法还包括以下步骤：涂覆一导热介质于各导热管间；以及执行一加热制程，令任一导热管通过导热介质与相邻的导热管相结合。

进一步地，前述散热装置的制造方法还包括以下步骤：涂覆导热介质于露出容置槽与夹固槽的导热管；贴抵一底板于散热鳍片、导热管及夹片上，且令底板接触于导热介质；以及执行加热制程，令底板通过导热介质与散热鳍片、导热管及夹片相结合。

进一步地，前述散热装置的制造方法，其中于装设导热管于各容置槽的步骤中，导热管是通过形成于容置槽的至少一限位部的限制而保持于容置槽内。

进一步地，前述散热装置的制造方法，其中于装设导热管于各容置槽与各夹固槽的步骤中，导热管是通过形成于容置槽与夹固槽至少一限位部的限制而保持于容置槽与夹固槽内。

本发明的功效在于，由于导热管沿第一方向并列的长度大于各散热鳍片的容置槽沿第一方向的长度，因此当导热管设置于容置槽内时，任一导热管将会因为挤压其他导热管于容置槽内而形成变形，从而导热管能够在不经过焊接的流程固定于容置槽内，并与各散热鳍片直接接触，因此散热鳍片的表面毋需经过镀镍的程序，能够有效地简化制造过程。此外，通过导热管与各散热鳍片的紧密接触，导热管与散热鳍片间不会形成任何空隙，因此导热管能够直接将中央处理器/图形处理器所产生的废热传导至散热鳍片，并配合散热风扇的吹拂将废热带走，进而提升散热装置整体的散热效能。

有关本发明的特征、实作与功效，兹配合图式作最佳实施例详细说明如下。

【附图说明】

图1为本发明第一实施例的散热装置的立体图。

图2为本发明第一实施例的散热装置的侧视图。

图3为本发明第一实施例的散热装置的制造方法的步骤流程图。

图4为本发明第二实施例的散热装置的立体图。

图5为本发明第二实施例的散热装置的侧视图。

图6为本发明第二实施例的散热装置的制造方法的步骤流程图。

图7为本发明第三实施例的散热装置的立体图。

图8为本发明第三实施例的散热装置的侧视图。

图9为本发明第三实施例的散热装置的制造方法的步骤流程图。

图10为本发明第四实施例的散热装置的立体图。

图11为本发明第四实施例的散热装置的侧视图。

图12为本发明第四实施例的散热装置的制造方法的步骤流程图。

主要组件符号说明：

10 散热装置 101 散热鳍片

1011 容置槽 1012 限位部

102 导热管 103 夹片

1031 夹固槽 1032 限位部

104 底板 200 导热介质

W1 第一方向 L1 第一长度

L2 第二长度 L3 第三长度

【具体实施方式】

本发明所提供的散热装置及其制造方法包含有四种不同的实施例，各实施例的散热装置分别有不同的组成组件及制造流程，发明人以下分别进行说明。

请参照图1及图2，在第一实施例中，本发明的散热装置10包括有多个散热鳍片101以及多个导热管102，各散热鳍片101间隔排列设置，且各散热鳍片101的一侧分别设有一容置槽1011，且各容置槽1011沿着一第一方向W1具有一第一长度L1，此外，散热装置10的导热管102则沿着第一方向W1并列具有一第二长度L2，且第二长度L2相对大于第一长度L1，亦即导热管102沿着第一方向W1并列的长度相对略大于各散热鳍片101的容置槽1011沿第一方向W1的长度，因此装设于容置槽1011内的任一导热管102与相邻的导热管102会受限于容置槽1011内的长度而相互挤压，从而将导热管102固定于容置槽1011内。值得注意的是，容置槽1011的形状及样式不以本发明图式所绘制的为限，发明人可依据实际的需求及散热鳍片的形式，在不脱离本发明的精神下，对应采用不同型态的容置槽1011。

同时，容置槽1011也可具有至少一限位部1012，限位部1012的态样包括但不限于凹槽、卡沟等不同的样式，同时限位部1012的形状亦不限于方形或弧形，其重点在于，限位部1012的相对位置是与装设于容置槽1011内的外侧导热管102的相对位置部分重迭，因此通过限位部1012的限制及推抵，导热管102于容置槽1011内不会因为松脱而掉落，进一步提升导热管102与散热鳍片101间的稳固性。

承前所述，欲组合本发明中第一实施例的散热模块100时，请参考图3，并同时参照图1及图2，首先，提供如前所述于一侧形成有容置槽1011的多个散热鳍片101(S101)，其次，沿着一第一方向W1装设导热管102于各散热鳍片101的容置槽1011中(S105)，其导热管102的装设次序，以装设容置槽1011中的外侧导热管102为优先，再装设容置槽1011中的内侧导热管102，由于如前所述，导热管102沿着第一方向W1并列的长度相对大于各散热鳍片101的容置槽1011沿第一方向W1的长度，因此当导热管102装设于容置槽1011内时，其中任一导热管102因受限于容置槽1011内的长度而挤压其他导热管102并形成变形(S110)，并令导热管102通过形成于容置槽1011的限位部1012的限制而保持于容置槽1011内，如此即能够以紧配合的方式将导热管102固定于散热鳍片101的容置槽1011内。

除前述步骤外，在本实施例中，如欲进一步增加散热装置10中导热管102与散热鳍片101间的固定效果，亦可涂覆一导热介质200于各导热管102间(S120)，在完成导热介质200的涂覆后，执行一加热制程，令任一导热管102通过导热介质200与相邻的导热管102相结合(S125)，从而增加任一导热管102与相邻导热管102间的固定效果。

值得注意的是，此处所述的导热介质200为焊接锡膏或是高导热系数的焊接材料，故将导热管102设置于容置槽1011时，可利用导热介质200使导热管102间紧密的接合，如此则可不需额外使用固定组件将所有的导热管102组合为一体。另外导热介质200的导热系数可大于或等于导热管102，如此可让热能在导热管102间能更有效的传递，以提升散热装置10的散热效率。承前所述，通过前述导热管102与容置槽1011的紧配合，以及导热管102间的焊接，更进一步将导热管102固定于散热鳍片101的容置槽1011。

值得注意的是，在本实施例中，涂抹散热介质200的步骤(S120)以及执行加热制程的步骤(S125)仅为加强固定效果，如欲简化散热装置10的制造流程，亦可省略上述步骤，仅以紧配合的方式将导热管102固定于散热鳍片101的容置槽1011内，进而提升生产的效率。

在第二实施例中，请参照图4及图5，本发明的散热装置10与第一实施例大致相类似，惟其不同的处在于，本实施例的散热装置10除了散热鳍片101与导热管102的外，还进一步包括有复数个夹片103，夹片103间隔设置于相邻二散热鳍片101间，也就是说，在本实施例中，散热鳍片101与夹片103是交错排列的方式组成。

同时，各夹片103的一侧具有一夹固槽1031，且各夹固槽1031沿着第一方向W1具有一第三长度L3，此第三长度L3与第一长度L1相匹配，也就是说，各夹固槽1031沿第一方向W1的长度与容置槽1011的长度相同，皆相对小于导热管102并列的长度，因此导热管102设置于各容置槽1011内时，必一并固定于各夹固槽1031内，同时，导热管102于夹固槽1031内亦会因为彼此挤压而变形，从而固定于夹固槽1031内，与容置槽1011相同。

此外，本实施例的夹固槽1031亦可具有至少一限位部1032，此限位部1032与容置槽1011限位部1012的形状或态样相类同，发明人不在此赘述，且限位部1032的相对位置是与装设于夹固槽1031内的外侧导热管102的相对位置部分重迭，与容置槽1011相同，因此通过限位部1012及1032的限制及推抵，导热管102于容置槽1011内及夹固槽1031不会因为松脱而掉落，进一步提升导热管102与散热鳍片101及夹片103间的稳固性。

承前所述，本发明中第二实施例散热模块10的制造方法，请参考图6，并同时参照图4及图5，其流程与第一实施例相类似，发明人不在此赘述，惟其不同的处在于，在本实施例中，制造方法还包括有提供具有夹固槽1031的多个夹片103的步骤(S205)，并间隔装设各夹片103于相邻二散热鳍片101间的步骤(S210)，因此当导热管102沿第一方向W1装设于各散热鳍片101的容置槽1011内时，导热管102是一并装设于各夹片103的夹固槽1031中，并通过导热管102挤压至变形的方式，将导热管102固定于各散热鳍片101的容置槽1011以及各夹片103的夹固槽1031内，配合容置槽1011以及夹固槽1031中限位部1012及1032的推抵，进一步提升导热管102的固定效果。

此外，值得注意的是，在本实施例中，亦可选择是否采用涂抹散热介质200的步骤(S230)以及执行加热制程的步骤(S235)加强固定效果，与第一实施例相类同，发明人不在此赘述。

在第三实施例中，请参照图7及图8，本发明的散热装置10与第一实施例大致相类同，惟其不同的处在于，本实施例的散热装置10除了散热鳍片101与导热管102的外，还进一步包括有一底板104，贴抵于散热鳍片101以及导热管102，且底板104通过涂抹于导热管102间的导热介质200与导热管102、及散热鳍片101相接触，从而进一步提升导热管102及散热鳍片101间的固定效果。此外，在本实施例中，由于底板104是以热传导系数较高的金属或合金作为材质，因此导热管102所传导的废热亦可通过底板104逸散至周围空气中，或传导至散热鳍片101中，再经由散热风扇的气流吹拂，将废热带走，进一步提升散热装置10的散热效能。

承前所述，本发明中第三实施例散热模块10的制造方法，请参考图9，并同时参照图7及图8，其流程与第一实施例相类似，发明人不在此赘述，惟其不同的处在于，在完成如第一实施例固定导热管102于各散热鳍片101的容置槽1011(S301～S315)，以及选择性采用涂抹散热介质200的步骤(S320)以及执行加热制程的步骤(S325)后，在本实施例的制造方法中，还进一步涂覆导热介质200于露出容置槽1011的导热管102(S330)，贴抵底板104于散热鳍片101以及导热管102且令底板104接触于导热介质200(S335)，并通过执行加热制程，令底板104通过导热介质200与散热鳍片101以及导热管102相结合，达到进一步固定散热鳍片101以及导热管102的效果，并同时提升散热装置10的散热效能。

在第四实施例中，请参照图10及图11，本发明的散热装置10与第一实施例大致相类同，惟其不同的处在于，本实施例的散热装置10进一步结合第二实施例的夹片103以及第四实施例的底板104。因此，本实施例的底板104除了贴抵于散热鳍片101以及导热管102外，同时亦贴抵夹片103，且底板104通过涂抹于导热管102间的导热介质200与导热管102、散热鳍片101及夹片103相接触，从而进一步提升导热管102、散热鳍片101及夹片103间的固定效果。

同理，在本实施例中，导热管102所传导的废热亦可通过底板104逸散至周围空气中，或传导至散热鳍片101或夹片103中，再经由散热风扇的气流吹拂，将废热带走，进一步提升散热装置10的散热效能，综上所述，无论是由固定效果或散热效果考虑，皆以本实施例所揭露的散热装置10其效能尤其显着。

承前所述，本发明中第四实施例散热模块10的制造方法，请参考图12，并同时参照图10及图11，其步骤(S401～S450)亦结合第一实施例、第二实施例以及第三实施例的制作流程，请参考上述三实施例的发明内容以及图1至图9，发明人不在此赘述。

上述本发明的散热装置，通过各散热鳍片的容置槽的长度或与各散热鳍片的容置槽，以及各夹片的夹固槽的长度相对小于导热管并列的长度，使装设于管容置槽或容置槽以及夹固槽的导热管互相挤压以至于变形，达到与各散热鳍片及夹片达到紧配合的固定效果，并选择性搭配各导热管间通过导热介质的焊接。并且，底板经由推抵结合各散热鳍片及夹片，结合紧配合及焊接的工序，使本发明的散热装置能够在不经过镀镍的程序下，进一步提升各组件间的固定效果。

同时，经由导热管与各散热鳍片间的直接接触，以及散热介质于各导热管间以及底板与其他组件的间的直接或间接地结合，得以提升散热装置的散热效能，搭配散热风扇的气流吹拂，能够确实达到协助中央处理器/图形处理器等发热组件散热的目的。

虽然本发明的实施例揭露如上所述，然并非用以限定本发明，任何熟习相关技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，举凡依本发明申请范围所述的形状、构造、特征及数量当可做些许的变更，因此本发明的专利保护范围须视本说明书所附的申请专利范围所界定者为准。

Claims (6)

1.一种散热装置，其特征在于，所述散热装置包括有：

多个散热鳍片，所述散热鳍片的一侧分别设有一容置槽，且所述各容置槽沿着一第一方向具有一第一长度；

多个导热管，所述导热管沿着所述第一方向并列具有一第二长度，且所述第二长度相对大于所述第一长度，所述导热管是沿着所述第一方向装设于所述容置槽内，且任一所述导热管与相邻的所述导热管相互挤压；以及

多个夹片，间隔设置于相邻二所述散热鳍片间，各所述夹片的一侧具有一夹固槽，且各所述夹固槽沿着所述第一方向具有一第三长度，是与所述第一长度相匹配，所述导热管是设置于各所述容置槽与各所述夹固槽内；

其中各所述容置槽与各所述夹固槽的开口处还分别设有至少一限位部，且各所述限位部的相对位置与装设于所述容置槽内的外侧所述导热管的相对位置部分重叠。

2.如权利要求1所述的散热装置，其特征在于，其中所述散热装置还包括有一导热介质，设置于各所述容置槽内，且所述导热介质接触各所述导热管。

3.如权利要求2所述的散热装置，其特征在于，其中所述的散热装置还包括有一底板，贴抵于所述散热鳍片、所述导热管及所述夹片，且所述底板通过所述导热介质与所述导热管、所述散热鳍片及所述夹片相接触。

4.一种散热装置的制造方法，其特征在于，所述制造方法包含以下步骤：

提供多个散热鳍片，且于所述各散热鳍片的一侧形成一容置槽；

沿着一第一方向装设多个导热管于所述各散热鳍片的所述容置槽中，并以其中一所述导热管挤压其他所述导热管于所述容置槽内形成变形；

提供多个夹片，且于各所述夹片的一侧形成一夹固槽；

间隔装设各所述夹片于相邻二所述散热鳍片间；以及

沿着所述第一方向装设所述导热管于各所述散热鳍片的所述容置槽与各所述夹片的所述夹固槽中，并以其中一所述导热管挤压其他所述导热管于所述容置槽与所述夹固槽内形成变形，且所述导热管是通过形成于所述容置槽与所述夹固槽的开口处的至少一限位部的限制而保持于所述容置槽与所述夹固槽内。

5.如权利要求4所述的散热装置的制造方法，其特征在于，其中所述制造方法还包括以下步骤：

涂覆一导热介质于各所述导热管间；以及

执行一加热制程，令任一所述导热管通过所述导热介质与相邻的所述导热管相结合。

6.如权利要求5所述的散热装置的制造方法，其特征在于，其中所述制造方法还包括以下步骤：

涂覆所述导热介质于露出所述容置槽与所述夹固槽的所述导热管；

贴抵一底板于所述散热鳍片、所述导热管及所述夹片上，且令所述底板接触于所述导热介质；以及

执行所述加热制程，令所述底板通过所述导热介质与所述散热鳍片、所述导热管及所述夹片相结合。