CN105451507A - 散热结构以及该散热结构的制作方法 - Google Patents

散热结构以及该散热结构的制作方法 Download PDF

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Abstract

一种散热结构的制作方法,包括:提供第一壳体与第二壳体,该第一壳体包括第一表面,该第二壳体包括第二表面,在该第一表面形成阵列排布的第一容纳槽,在该第二表面形成阵列排布的第二容纳槽,该第一容纳槽与该第二容纳槽的位置及尺寸相互对应;在该第一表面、每相邻两个第一容纳槽之间形成第一凹槽,在该第二表面、每相邻两个第二容纳槽之间形成第二凹槽,该第一凹槽与该第二凹槽的位置及尺寸大小一致,该第一凹槽的尺寸大于该第一容纳槽的尺寸;填充焊料入该第一容纳槽及/或该第二容纳槽;在该第二凹槽中注入热传介质;贴合该第一壳体至该第二壳体,该第一壳体与该第二壳体通过焊料固定形成散热结构。本发明还提供一种散热结构。

Description

散热结构以及该散热结构的制作方法
技术领域
本发明涉及电子产品的散热技术领域,尤其涉及一种散热结构的制作方法与采用上述制作方法制作而成的散热结构。
背景技术
目前,电子产品逐步向高速化、轻薄化的方向发展,在高速度、高频率及小型化的要求下,使得电子组件的体积更小并具备更强大的功能,然而这就导致电子组件的发热密度越来越高,因此,散热效率已经成为决定电子产品寿命、可靠度和稳定性的重要因素。由于散热结构具有高效率的热传导特性,因此散热结构已是电子产品中广泛应用的导热组件之一,然而,设计一种能适用于电子产品微小的内部空间的散热结构是本领域的技术人员函待解决的课题。
发明内容
有鉴于此,有必要提供一种散热结构以及该散热结构的制作方法。
一种散热结构的制作方法,包括步骤:
提供第一壳体与第二壳体,该第一壳体包括第一表面,该第二壳体包括第二表面,在该第一表面形成阵列排布的第一容纳槽及第一凹槽,在该第二表面形成阵列排布的第二容纳槽及第二凹槽,该第一容纳槽与该第二容纳槽的位置及尺寸相互对应;每个该第一凹槽位于每相邻两个该第一容纳槽之间,每个该第二凹槽位于每相邻两个该第二容纳槽之间,该第一凹槽与该第二凹槽的位置及尺寸大小一致,该第一凹槽的尺寸大于该第一容纳槽的尺寸;填充焊料入该第一容纳槽及/或该第二容纳槽;
在该第二凹槽中注入热传介质;
贴合并且压合该第一壳体至该第二壳体,该第一壳体与该第二壳体通过焊料固定在一起。
一种散热结构,其包括第一壳体与第二壳体,该第一壳体包括第一表面,该第二壳体包括第二表面,该第一表面形成有阵列排布的第一容纳槽,该第二表面形成有阵列排布的第二容纳槽,该第一容纳槽与该第二容纳槽的位置及尺寸相互对应;该第一表面、每相邻两个第一容纳槽之间形成有第一凹槽,该第二表面、每相邻两个第二容纳槽之间形成有第二凹槽,该第一凹槽与该第二凹槽的位置及尺寸大小一致,该第一凹槽的尺寸大于该第一容纳槽的尺寸;第二凹槽中容纳有热传介质;该第一容纳槽及/或该第二容纳槽容纳有焊料;该第一壳体与该第二壳体通过焊料固定在一起,该第一凹槽与该第二凹槽共同形成一个密封腔。
与现有技术相比较,根据本发明提供的散热结构制作方法制作而成的散热结构,在第一壳体与第二壳体相对的表面上分别形成阵列排布的容纳焊料的容纳槽,使第一壳体与该第二壳体通过容纳在容纳槽中的焊料相结合固定,不会增加散热结构的厚度;在第一壳体与第二壳体相对的表面上分别形成凹槽,在其中一个凹槽中注入热传介质,相对表面上形成的凹槽在第一壳体与该第二壳体结合固定后形成密封腔,密封腔中容纳有传热介质,可以加速散热结构的散热;并且在第一壳体背离开设容纳槽的表面设置微鳍片,增加了散热结构的散热面积,也不会增加散热结构的厚度。
附图说明
图1-6是本发明第一实施例提供的散热结构制作方法的剖面示意图。
图7是图6所示的微鳍片的局部放大示意图。
图8是本发明第二实施例提供的散热结构的剖面示意图。
图9是本发明第三实施例提供的散热结构的剖面示意图。
主要元件符号说明
第一壳体 10
第二壳体 20
第一表面 11
第三表面 13
第二表面 21
第四表面 23
第一容纳槽 110
微鳍片 130,132
第二容纳槽 210
第一凹槽 120
第二凹槽 220
支撑部 140
焊料 230
热传介质 221
密封腔 240
散热结构 100、200、300
定位柱 150
定位孔 250
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
下面将结合附图及实施例对本技术方案提供的散热结构及其制作方法作进一步的详细说明。
本技术方案实施例提供的散热结构100的制作方法包括以下步骤:
第一步:请参阅图1,提供第一壳体10与第二壳体20,该第一壳体10包括第一表面11以及与第一表面11相背的第三表面13,该第二壳体20包括第二表面21。具体地,该第一壳体10与第二壳体20的材料为铜、镍材料或者为铜镍材料制成的合金。在本实施方式中,该第一壳体10与第二壳体20为电路板专用铜箔,从而可以用于对设置在电路板上的电子发热元件进行散热。该第一壳体10与该第二壳体20均为方形片状,该第一壳体10与该第二壳体20的厚度为4盎司(oz,约为140um)。
请参阅图2,在该第一表面11形成阵列排布的第一容纳槽110,在该第三表面13形成微鳍片130。在该第二表面21形成阵列排布的第二容纳槽210,该第一容纳槽110与该第二容纳槽210的位置及尺寸相互对应。该第一容纳槽110与该第二容纳槽210的截面为弧形面或者半圆。具体地,可以通过机械钻孔的方式在该第一表面11形成该第一容纳槽110、在该第二表面21形成该第二容纳槽210,及利用激光蚀刻在该第三表面13上形成微鳍片130。请参阅图7,该微鳍片130的深度为3~8um,宽度为30~40um。在本实施方式中,该微鳍片130的截面为梯形,请参阅图7,梯形形状可以增加微鳍片130与第一壳体10的结合强度,防止微鳍片130断裂。在第三表面13制作微鳍片130增加了散热结构100的散热面积,能使热量快速地域空气形成对流,强化了散热效果。
请参阅图3,在该第一表面11、且每相邻两个第一容纳槽110之间蚀刻形成第一凹槽120。在该第二表面21、且每相邻两个第二容纳槽210之间蚀刻形成第二凹槽220,该第一凹槽120与该第二凹槽220的位置及尺寸大小一致,在本实施方式中,该第一凹槽120与该第二凹槽220的截面均为弧形,但该第一凹槽120与该第二凹槽220的截面不限于弧形,在其它实施方式中,也可以为方形或者半圆柱形。该第一凹槽120的尺寸大于该第一容纳槽110的尺寸。此处的尺寸所指凹槽或者容纳槽的口径与深度。具体地,可以通过机械钻孔或激光蚀孔的方式在该第一表面11形成该第一凹槽120及在该第二表面21形成该第二凹槽220。当然,可以理解,形成第一容纳槽110与形成该第一凹槽120之间可以没有先后顺序,即也可以在形成第一凹槽120之后,再在每相邻两个第一凹槽120之间形成第一容纳槽110。
在本实施方式中,该第一壳体10包括多个支撑部140,每个该支撑部140位于该第一容纳槽110与该第三表面13之间。请参阅图8,在其他实施方式中,该微鳍片130也可仅形成在该第三表面13与该支撑部140对应的位置。只在和支撑部140对应的位置蚀刻该微鳍片130,可以防止第一壳体10在与该第一凹槽120相对应的第三表面13因支撑力不足,而损坏第一凹槽120。
第二步:请参阅图4,填充焊料230入该第一容纳槽110及/或该第二容纳槽210。在本实施方式中,在该第二容纳槽210中填充焊料,当然,可以理解,也可以只在第一容纳槽110或者同时在第二容纳槽210及第二容纳槽210中填充焊料230。在本实施方式中,是通过网版印刷的方式在第一容纳槽110及第一容纳槽110内印刷填充焊料230。
焊料230由熔融树脂材料掺杂金属颗粒物形成,该金属颗粒物的成分为铜、银、锡、铋中的一种或者由其中的两种或者两种以上金属所形成的合金。金属颗粒物的粒径介于25~45um,金属颗粒物的重量含量为89.1wt%~89.7wt%,树脂材料的重量含量为10.3wt%~10.9wt%。优先地,该金属颗粒物为Sn64AgBi35,通过上述比例获得的焊料既可以获得较好的粘着性,还能最大程度地防止焊料吸水。
第三步:请参阅图5,在第二凹槽220中注入热传介质221;在本实施方式中该热传介质221为水。
第四步:请参阅图6,贴合并且压合该第一壳体10至该第二壳体20,该第一壳体10与该第二壳体20通过焊料230固定在一起,此时,该第一凹槽120与该第二凹槽220共同形成一个密封腔240,并对密封腔240进行抽真空达到负压,形成该散热结构100。在本实施方式中,可以使第一壳体10与第二壳体20在一个密封空间中压合,并且对密封空间抽真空,从而使密封腔240为负压状态;或者在第一凹槽120上开设通孔(图未示),利用真空发生法装置与通孔连接,通过通孔对密封腔240抽真空,当密封腔240达到负压状态后,将通孔密封。
本发明还涉及一种利用上述制作方法制作而成的散热结构100,其包括第一壳体10与第二壳体20。
该第一壳体10包括第一表面11以及与第一表面11相背的第三表面13,该第二壳体20包括第二表面21以及与第二表面相背的第四表面23。该第一表面11形成有阵列排布的第一容纳槽110,该第三表面13形成有微鳍片130。该第一壳体10还包括支撑部140,该支撑部140位于该第一容纳槽110与该第三表面13之间。
该第二表面21形成有阵列排布的第二容纳槽210,该第一容纳槽110与该第二容纳槽210的位置及尺寸相互对应。该第一表面11、每相邻两个第一容纳槽110之间形成有第一凹槽120,该第二表面21、每相邻两个第二容纳槽210之间形成有第二凹槽220,该第一凹槽120与该第二凹槽220的位置及尺寸大小一致,该第一凹槽120的尺寸大于该第一容纳槽110的尺寸;第二凹槽220中容纳有热传介质221;该第一容纳槽110及/或该第二容纳槽210中容纳有焊料230;该第一壳体10与该第二壳体20通过焊料230固定压合在一起,从而该第一凹槽120与该第二凹槽220共同形成一个密封腔240,在本实施方式中,密封腔240内为负压(低压),热传介质221的沸点会随着降低,热传介质221会加速汽化,从而可以加速散热结构100对发热源的冷却。
该散热结构100的工作原理为:该第二壳体20的该第四表面23与电子产品中的发热源(图未示)相接触,当发热源产生高温时,该散热结构100的第四表面23受热,使密封腔240中的热传介质221受热并且汽化,蒸气向第一凹槽120的方向运动,将热量传导至第三表面13,经由微鳍片130散热后凝结成小水珠附着在第一凹槽120的内表面,然后凝结成大水珠掉落或者沿密封腔240的内表面流回至第二凹槽220,这样的过程不断地循环,从而实现了电子产品的散热。
请参阅图8,图8是本发明第二实施例提供的散热结构200的示意图,该散热结构200与第一实施例提供的散热结构100的结构基本相同,其不同之处在于:该微鳍片130形成在该第一盖体的、该第三表面13与每个该支撑部140对应的位置处。
请参阅图9,图9是本发明第三实施例提供的散热结构300的示意图,该散热结构300与第一实施例提供的散热结构100的结构基本相同,其不同之处在于:在该第一壳体10的第一表面11边缘、该第一容纳槽110的外侧设置有定位柱150,在该第二壳体20的第二表面21边缘、该第二容纳槽210的外侧设置有定位孔250,该定位柱150与该定位孔250相配合,防止在压合该第一壳体10与该第二壳体20时发生偏移而导致该第一凹槽110与该第二凹槽210不能对准。
综上所述,根据本发明提供的散热结构制作方法制作而成的散热结构,在第一壳体10与第二壳体20相对的表面上分别形成阵列排布的容纳焊料230的容纳槽,使第一壳体10与该第二壳体20通过容纳在容纳槽中的焊料230相结合固定,使第一壳体10与第二壳体20结合时稳定性更强,且不会增加散热结构100的厚度;在第一壳体10与第二壳体20相对的表面上分别形成凹槽120、220,在其中一个凹槽中注入热传介质221,相对表面的凹槽120、220在第一壳体10与该第二壳体20结合固定后形成密封腔240,密封腔240中容纳有传热介质,可以加速散热结构100的散热;并且在第一壳体10背离开设第一容纳槽110的表面设置微鳍片130,增加了散热结构100的散热面积,也不会增加散热结构100的厚度。
可以理解的是,对于本领域的普通技术人员来说,可以根据本发明的技术构思做出其它各种相应的改变与变形,而所有这些改变与变形都应属于本发明权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种散热结构的制作方法,包括步骤:
提供第一壳体与第二壳体,该第一壳体包括第一表面,该第二壳体包括第二表面,在该第一表面形成阵列排布的第一容纳槽及第一凹槽,在该第二表面形成阵列排布的第二容纳槽及第二凹槽,该第一容纳槽与该第二容纳槽的位置及尺寸相互对应;每个该第一凹槽位于每相邻两个该第一容纳槽之间,每个该第二凹槽位于每相邻两个该第二容纳槽之间,该第一凹槽与该第二凹槽的位置及尺寸大小一致,该第一凹槽的尺寸大于该第一容纳槽的尺寸;
填充焊料入该第一容纳槽及/或该第二容纳槽;
在该第二凹槽中注入热传介质;
贴合并且压合该第一壳体至该第二壳体,该第一壳体与该第二壳体通过焊料固定在一起。
2.如权利要求1所述的散热结构的制作方法,其特征在于,该第一壳体还包括与第一表面相背的第三表面,在填充焊料入该第一容纳槽及/或该第二容纳槽之前还包括在该第三表面蚀刻形成微鳍片。
3.如权利要求2所述的散热结构的制作方法,其特征在于,每相邻两个第一凹槽之间包括一个支撑部,该支撑部位于该第一容纳槽与该第三表面之间,该微鳍片形成在该第三表面与该支撑部对应的位置。
4.如权利要求3所述的散热结构的制作方法,其特征在于,该微鳍片的深度为3~8um,宽度为30~40um。
5.如权利要求1所述的散热结构的制作方法,其特征在于,该焊料由熔融树脂材料掺杂金属颗粒物形成,金属颗粒物的粒径为25~45um,金属颗粒物的含量为89.1wt%~89.7wt%,树脂材料的含量为10.3wt%~10.9wt%。
6.如权利要求5所述的散热结构的制作方法,其特征在于,该金属颗粒物的成分为铜、银、锡、铋中的一种或者由其中的两种或者两种以上金属所形成的合金。
7.如权利要求1所述的散热结构的制作方法,其特征在于,所述第一壳体与第二壳体的材料为铜、镍材料或者为铜镍材料制成的合金。
8.一种散热结构,其包括第一壳体与第二壳体,该第一壳体包括第一表面,该第二壳体包括第二表面,该第一表面形成有阵列排布的第一容纳槽,该第二表面形成有阵列排布的第二容纳槽,该第一容纳槽与该第二容纳槽的位置及尺寸相互对应;该第一表面、每相邻两个第一容纳槽之间形成有第一凹槽,该第二表面、每相邻两个第二容纳槽之间形成有第二凹槽,该第一凹槽与该第二凹槽的位置及尺寸大小一致,该第一凹槽的尺寸大于该第一容纳槽的尺寸;第二凹槽中容纳有热传介质;该第一容纳槽及/或该第二容纳槽容纳有焊料;该第一壳体与该第二壳体通过焊料固定在一起,该第一凹槽与该第二凹槽共同形成一个密封腔。
9.如权利要求8所述的散热结构,其特征在于,该第一壳体还包括与第一表面相背的第三表面,在该第三表面形成有微鳍片。
10.如权利要求9所述的散热结构,其特征在于,该第一壳体还包括支撑部,该支撑部位于该第一容纳槽与该第三表面之间,该微鳍片形成在该第三表面与该支撑部对应的位置。
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