CN108511405A - 一种具有复合齿片散热器及其加工工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种具有复合齿片散热器，它包括基板（1），所述基板（1）的表面上且沿其长度方向设置有多个散热主齿片（2），每个散热主齿片（2）的侧面上且沿其高度方向设置有多片散热小齿片（3），散热小齿片（3）与散热主齿片（2）呈夹角设置；它还公开了该散热器的加工工艺。本发明的有益效果是：结构紧凑、散热效果明显、制造成本低、没有接触热阻、成型工艺简单。
Description
技术领域
本发明涉及散热器齿片加工成型的技术领域，特别是一种具有复合齿片散热器及其加工工艺。
背景技术
近年来，随着科学技术发展，便捷的移动技术、5G移动通信、智能LED路灯、工业4.0变革开始、物联网持续发展、新能源汽车技术等人人可用的技术，让人们的生活更加便利、安全和环保。高可靠度半导体功率器件产品正向着小型化，高集成，高速度，高效能，高功率方向发展，而体积却逐渐缩小，瞬间温升快。这些半导体器件不可避免会产生比已往更多的热，半导体器件的散热问题如果没有解决好，高温将直接导致半导体器件效能下降；为使半导体器件的效能稳定，半导体器件的散热设计技术变的极其重要，电子元器件散热的目的是对电子设备的运行温度进行控制(或称热控制)，以保证其工作的稳定性和可靠性。否则设备性能无法提高或无法正常工作。目前的散热器的结构如图1～2所示，它包括基板和均匀布置于基板上的散热齿，使用时将电子元器件安装于基板上，向散热齿之间通入风，电子元器件产生的热量经基板传递到散热齿上，最后通过风将散热器上的热量带走，从而实现了电子元器件的散热。但是实现大功率电子元器件的散热时，则需要将散热齿的尺寸做得很大，导致整个散热器尺寸做得很大，增加了制造成本。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种结构紧凑、散热效果明显、制造成本低、没有接触热阻、成型工艺简单的具有复合齿片散热器及其加工工艺。
本发明的目的通过以下技术方案来实现：一种具有复合齿片散热器，它包括基板，所述基板的表面上且沿其长度方向设置有多个散热主齿片，每个散热主齿片的侧面上且沿其高度方向设置有多片散热小齿片，散热小齿片与散热主齿片呈夹角设置。
相邻两个散热主齿片之间的间距相等。
相邻两个散热小齿片之间的间距相等或不相等。
所述散热小齿片与散热主齿片之间的夹角为5-60°。
所述散热主齿片垂直于基板设置。
所述基板为铜基板或铝基板。
所述具有复合齿片散热器的加工工艺，它包括以下步骤：
S1、散热小齿片的成型：将基板工装于工作台上，利用成型刀在基板的表面上切削出散热小齿片，每切削完一个散热小齿片后继续切削下一个散热小齿片，当切出的散热小齿片的数量等于所需数量时停止切削，从而一体成型出散热小齿片；
S2、散热主齿片的成型：将成型刀斜向切入基板中，以将成型出的散热小齿片全部铲起，铲起的材料部分为散热主齿片，从而一体成型出散热主齿片；
S3、连续重复步骤S1～S2，即可加工出所需要求的具有复合齿片的散热器。
本发明具有以下优点：(1)本发明的散热主齿片的侧面上且沿其高度方向设置有多片散热小齿片，散热主齿片与散热小齿片复合于一体，因此相比传统散热器的散热齿，散热面积增加60％，极大的提升了散热效率，同时在基板上安装相同电子元器件散热功率下，可以缩小散热器整体结构，极大节约了制造成本。(2)满足未来高功率电子元器件散热需求，以保证其工作的稳定性和可靠性，提高产品质量。(3)本发明的散热小齿片与散热主齿片、基板采用一体成型，相互之间热阻低，能够显著提高散热效率。
附图说明
图1为现有散热器的结构示意图；
图2为图1的主视图；
图3为本发明的结构示意图；
图4为本发明的主视图；
图5为图4的I部局部放大视图；
图6为成型散热小齿片的工作示意图；
图7为成型散热主齿片的工作示意图；
图中，1-基板，2-散热主齿片，3-散热小齿片，4-成型刀。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的描述，本发明的保护范围不局限于以下所述：
如图3～5所示，一种具有复合齿片散热器，它包括基板1，基板1为铜基板或铝基板，所述基板1的表面上且沿其长度方向设置有多个散热主齿片2，散热主齿片2垂直于基板1设置，每个散热主齿片2的侧面上且沿其高度方向设置有多片散热小齿片3，散热小齿片3与散热主齿片2呈夹角设置。
相邻两个散热主齿片2之间的间距相等，相邻两个散热小齿片3之间的间距相等或不相等。
所述散热小齿片3与散热主齿片2之间的夹角为5-60°。
所述具有复合齿片散热器的加工工艺，它包括以下步骤：
S1、散热小齿片的成型：如图6所示，将基板1工装于工作台上，利用成型刀4在基板1的表面上切削出散热小齿片3，每切削完一个散热小齿片3后继续切削下一个散热小齿片3，当切出的散热小齿片3的数量等于所需数量时停止切削，从而一体成型出散热小齿片；
S2、散热主齿片的成型：如图7所示，将成型刀4斜向切入基板1中，以将成型出的散热小齿片3全部铲起，铲起的材料部分为散热主齿片2，从而一体成型出散热主齿片；
S3、连续重复步骤S1～S2，即可加工出所需要求的具有复合齿片的散热器。
将传统散热器和复合齿片散热器的基板上安装相同功率的电子元器件、并在进风量相同条件下进行模拟试验，试验结果如表1和表2所示：
表1传统散热器的散热性能
| 序号 | 风量(m3/h) | 芯片壳温(℃) | 环境温度(℃) | 热阻 |
| 1 | 17.0 | 69.5 | 35 | 0.345 |
| 2 | 25.5 | 63.8 | 35 | 0.288 |
| 3 | 34.0 | 60.2 | 35 | 0.252 |
| 4 | 42.5 | 58.5 | 35 | 0.235 |
表2复合齿片散热器的散热性能
| 序号 | 风量(m3/h) | 芯片壳温(℃) | 环境温度(℃) | 热阻 |
| 1 | 17.0 | 64.5 | 35 | 0.295 |
| 2 | 25.5 | 58.8 | 35 | 0.238 |
| 3 | 34.0 | 55.2 | 35 | 0.202 |
| 4 | 42.5 | 53.6 | 35 | 0.186 |
结论：从表1和表2可以看出，复合齿片散热器相比传统散热器在进风量相同条件下，齿片表面温度明显降低，热阻也明显降低，具有显著的散热效果，因此复合齿片散热器的整体尺寸能够做得很小，极大的降低了制造成本。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。
Claims (6)
1.一种具有复合齿片散热器，其特征在于：它包括基板（1），所述基板（1）的表面上且沿其长度方向设置有多个散热主齿片（2），每个散热主齿片（2）的侧面上且沿其高度方向设置有多片散热小齿片（3），散热小齿片（3）与散热主齿片（2）呈夹角设置。
2.根据权利要求1所述的一种具有复合齿片散热器，其特征在于：相邻两个散热主齿片（2）之间的间距相等。
3.根据权利要求1所述的一种具有复合齿片散热器，其特征在于：相邻两个散热小齿片（3）之间的间距相等或不相等。
4.根据权利要求1所述的一种具有复合齿片散热器，其特征在于：所述散热小齿片（3）与散热主齿片（2）之间的夹角为5-60°。
5.根据权利要求1所述的一种具有复合齿片散热器，其特征在于：所述散热主齿片（2）垂直于基板（1）设置。
6.根据权利要求1所述的一种具有复合齿片散热器，其特征在于：所述基板（1）为铜基板或铝基板。
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