CN111312673A - 埋入式陶瓷板与金属合金压铸成型的散热装置及制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种埋入式陶瓷板与金属合金压铸成型的散热装置及制造方法，其特征在于，包括：鳍片式散热装置(3)、陶瓷板(2)；所述陶瓷板(2)设置在鳍片式散热装置(3)远离鳍片一侧的凹槽中。本发明的装置具有结构简单、制程简化及优化导热均匀性的特点，以提供更大的导热能力及提高电子元器件长期的稳定性及可靠性。

Description

埋入式陶瓷板与金属合金压铸成型的散热装置及制造方法
技术领域
本发明涉及电子元器件散热领域，具体地，涉及埋入式陶瓷板与金属合金压铸成型的散热装置及制造方法。尤其地，涉及一种带有陶瓷板与金属合金压铸一体成型之电子元器件散热装置及其制造方法。
背景技术
典型的散热装置是使发热电子组件与配有风扇的鳍片式散热器接触通过热传导达到散热目的，为达到较高热通量的移除，在发热电子组件与散热器之间通常加装具有良好热传导性的均热板，该均热板的作用是将发热电子组件产生的热量在传到散热器之前先均匀分布，以充分发挥散热器的效能。该均热板可使用铜、铝等较高热导系数的金属材料，但金属板受限于材料本身有限的热传导性，若对高热通量的发热电子组件或者使用较大的均热板面积来实现热量均匀分布时，仍会产生明显的热阻而无法达到预期良好的热量分布，以致整体散热效率不甚理想。
陶瓷散热板具有热容量小、本身不蓄热直接散热的特点，其最大的特色就是陶瓷本身微孔洞的结构，极大地增加了与空气接触的散热面积，增强了散热效果，在相同条件自然对流状态下，散热效果超过铜、铝金属材料。但在组件控制器内部密闭环境下，由于本身微孔洞的影响，其散热效果达不到最佳，对于控制器内部的大功率器件的散热极为不利。解决的方法是将导热硅脂(散热膏)涂抹到陶瓷散热片上，以此结合这两种导热性良好的材质，使得导热硅脂填满陶瓷片本身的微孔洞，可以增大接触面积，达到最大的散热效果。但大量导热填料的加入不仅增加了制程复杂度、成本和重量，而且会使材料的弹性下降、硬度增加，但导热性能却不一定能得到明显的提升。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种埋入式陶瓷板与金属合金压铸成型的散热装置及制造方法。
根据本发明提供的一种埋入式陶瓷板与金属合金压铸成型的散热装置，包括：
鳍片式散热装置、陶瓷板；
所述陶瓷板设置在鳍片式散热装置远离鳍片一侧的凹槽中。
优选地，所述鳍片式散热装置为由金属合金压铸成型的鳍片式散热基台底座。
优选地，陶瓷板预先埋入耐高温钢制模具中与金属合金一起压铸成型，陶瓷板与金属合金压铸后嵌入鳍片式散热装置上方的凹槽中。
优选地，所述金属合金的原料包括：铝、镁、锌以及铜。
优选地，所述陶瓷板未与凹槽接触的一侧表面压铸有一层保护层，并裸露于鳍片式散热装置的表面。
优选地，所述陶瓷板设置于鳍片式散热装置远离鳍片一侧的中间位置。
优选地，还包括：功率器件；
所述功率器件设置于陶瓷板的上方。
根据本发明提供的一种埋入式陶瓷板与金属合金压铸成型的散热装置的制造方法，包括：
鳍片式散热装置模具形成步骤：设计埋入式陶瓷板结合鳍片式散热基台模具并进行开模；
陶瓷板埋入模具形成步骤：将陶瓷板埋入鳍片式散热装置模具中；
金属合金原料熔解步骤；将金属合金原料在熔化炉中以高温加热熔解液化；
金属合金与陶瓷板压铸形成步骤；将液化金属合金原料压入模具中射出成形。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
1、本发明提供的散热结构不需涂抹导热界面材料，利用熔解后之液态金属合金透过高压注入填满陶瓷本身的微孔洞，增大接触面积，达到最大的散热效果，并经由压铸工艺使陶瓷板与鳍片式金属合金之散热装置一体成形，可以极大的简化制程、节省成本，改善热量分布不均匀的缺点及优化导热能力，提高器件长期的稳定性及可靠性。
2、本发明的装置具有结构简单、制程简化及优化导热均匀性的特点，以提供更大的导热能力及提高电子元器件长期的稳定性及可靠性。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为本发明提供的埋入式陶瓷板与金属合金压铸成型之散热装置结构示意图。
图2为本发明提供的埋入式陶瓷板与金属合金压铸成型之散热装置制造流程示意图。
图中示出：
1-功率器件、2-陶瓷板、3-鳍片式散热装置
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。
根据本发明提供的一种埋入式陶瓷板与金属合金压铸成型的散热装置，包括：
鳍片式散热装置3、陶瓷板2；
所述陶瓷板2设置在鳍片式散热装置3远离鳍片一侧的凹槽中。
具体地，所述鳍片式散热装置3为由金属合金压铸成型的鳍片式散热基台底座。
具体地，陶瓷板2预先埋入耐高温钢制模具中与金属合金一起压铸成型，陶瓷板2与金属合金压铸后嵌入鳍片式散热装置3上方的凹槽中。
具体地，所述金属合金的原料包括：铝、镁、锌以及铜。
具体地，所述陶瓷板2未与凹槽接触的一侧表面压铸有一层保护层，并裸露于鳍片式散热装置3的表面。
具体地，所述陶瓷板2设置于鳍片式散热装置3远离鳍片一侧的中间位置。
具体地，还包括：功率器件1；
所述功率器件1设置于陶瓷板2的上方。
根据本发明提供的一种埋入式陶瓷板与金属合金压铸成型的散热装置的制造方法，包括：
鳍片式散热装置模具形成步骤：设计埋入式陶瓷板结合鳍片式散热基台模具并进行开模；
陶瓷板埋入模具形成步骤：将陶瓷板埋入鳍片式散热装置模具中；
金属合金原料熔解步骤；将金属合金原料在熔化炉中以高温加热熔解液化；
金属合金与陶瓷板压铸形成步骤；将液化金属合金原料压入模具中射出成形。
下面通过优选例，对本发明进行更为具体地说明。
优选例1：
一种埋入式陶瓷板与金属合金压铸成型之散热装置，其特征在于，包括：
金属合金压铸成型之鳍片式散热基台底座；
陶瓷板，陶瓷板设置在散热基台底座中央；陶瓷板预先埋入耐高温钢制模具中与金属合金一起压铸成型；陶瓷板上面一侧表面同时压铸一层保护层后裸露于散热基台底座表面；
金属合金为铝，镁，锌，铜等压铸合金。
陶瓷板位于鳍片式散热结构的上面一侧；同时两侧皆能导熱与散热。
陶瓷板预先埋入耐高温钢制模具中与金属合金压铸一体成型；
陶瓷板一侧裸露于散热基台底座表面并位于散热基台底座中央位置。
优选例2：
针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种具有结构简单、制程简化及优化导热均匀性之散热装置及其制造方法。
为解决上述技术问题，本发明埋入式陶瓷板与金属合金压铸一体成型之散热装置，包括：
金属合金压铸成型之鳍片式散热基台底座；
陶瓷板，陶瓷板设置在鳍片式散热基台底座的另一侧；
优选地,金属合金为铝，镁，锌，铜等压铸合金
优选地,陶瓷板设置在散热结构中央
优选地,陶瓷板一侧裸露于散热基台底座表面
一种埋入式陶瓷板与金属合金压铸成型之散热装置的制造方法，包括如下步骤：
鳍片式散热装置模具形成步骤；
陶瓷板埋入模具形成步骤
金属合金原料熔解步骤；
金属合金与陶瓷板压铸形成步骤；
优选地，金属合金为铝，镁，锌，铜等压铸合金
如图1、图2所示，本发明提供了一种埋入式陶瓷板与金属合金压铸成型之散热装置的制造方法，包括鳍片式散热装置模具形成步骤、陶瓷板埋入散热装置模具形成步骤、金属合金原料熔解形成步骤、金属合金与陶瓷板压铸形成步骤，其中，所述陶瓷板2处于功率器件1下方及鳍片式散热装置3上方。
步骤1，埋入式陶瓷板结合鳍片式散热基台模具之设计与开模；
步骤2，陶瓷板埋入鳍片式散热装置模具中；
步骤3，金属合金原料在熔化炉中以极高温加热熔解液化；
步骤4,将液化金属合金原料压入模具中射出成形。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。
本领域技术人员知道，除了以纯计算机可读程序代码方式实现本发明提供的系统、装置及其各个模块以外，完全可以通过将方法步骤进行逻辑编程来使得本发明提供的系统、装置及其各个模块以逻辑门、开关、专用集成电路、可编程逻辑控制器以及嵌入式微控制器等的形式来实现相同程序。所以，本发明提供的系统、装置及其各个模块可以被认为是一种硬件部件，而对其内包括的用于实现各种程序的模块也可以视为硬件部件内的结构；也可以将用于实现各种功能的模块视为既可以是实现方法的软件程序又可以是硬件部件内的结构。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。

Claims (8)

1.一种埋入式陶瓷板与金属合金压铸成型的散热装置，其特征在于，包括：
鳍片式散热装置(3)、陶瓷板(2)；
所述陶瓷板(2)设置在鳍片式散热装置(3)远离鳍片一侧的凹槽中。
2.根据权利要求1所述的埋入式陶瓷板与金属合金压铸成型的散热装置，其特征在于，所述鳍片式散热装置(3)为由金属合金压铸成型的鳍片式散热基台底座。
3.根据权利要求2所述的埋入式陶瓷板与金属合金压铸成型的散热装置，其特征在于，陶瓷板(2)预先埋入耐高温钢制模具中与金属合金一起压铸成型，陶瓷板(2)与金属合金压铸后嵌入鳍片式散热装置(3)上方的凹槽中。
4.根据权利要求3所述的埋入式陶瓷板与金属合金压铸成型的散热装置，其特征在于，所述金属合金的原料包括：铝、镁、锌以及铜。
5.根据权利要求4所述的埋入式陶瓷板与金属合金压铸成型的散热装置，其特征在于，所述陶瓷板(2)未与凹槽接触的一侧表面压铸有一层保护层，并裸露于鳍片式散热装置(3)的表面。
6.根据权利要求5所述的埋入式陶瓷板与金属合金压铸成型的散热装置，其特征在于，所述陶瓷板(2)设置于鳍片式散热装置(3)远离鳍片一侧的中间位置。
7.根据权利要求1所述的埋入式陶瓷板与金属合金压铸成型的散热装置，其特征在于，还包括：功率器件(1)；
所述功率器件(1)设置于陶瓷板(2)的上方。
8.一种埋入式陶瓷板与金属合金压铸成型的散热装置的制造方法，其特征在于，包括：
鳍片式散热装置模具形成步骤：设计埋入式陶瓷板结合鳍片式散热基台模具并进行开模；
陶瓷板埋入模具形成步骤：将陶瓷板埋入鳍片式散热装置模具中；
金属合金原料熔解步骤；将金属合金原料在熔化炉中以高温加热熔解液化；
金属合金与陶瓷板压铸形成步骤；将液化金属合金原料压入模具中射出成形。
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