CN112203470B - 一种三维散热板及其加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及散热板制造技术领域，特别是涉及一种三维散热板及其加工方法，其散热板包括：流道板，所述流道板的一端面上设有凹陷域，所述凹陷域内部设有至少一个第一凸起，所述凹陷域和第一凸起上均布有多个挡块，相邻所述挡块之间形成多条贯通的流道；覆盖板，所述覆盖板上的一端面上设有与所述第一凸起对应的第二凸起，所述流道板上每一所述挡块的顶面与所述覆盖板的一端面抵接，通过预制的两套模具形成所述流道板和覆盖板，该散热板具有通过凸起的流道对电路板中不同元件进行针对性散热，以提高以往平面式的散热板的散热效果。

Description

一种三维散热板及其加工方法

技术领域

本发明涉及散热板制造技术领域，特别是涉及一种三维散热板及其加工方法。

背景技术

散热板，利用气液相变原理完成热量传递，具体过程是传热器件的一端受热使液体工质蒸发汽化，蒸汽在微小的压差下流向另一端放出热量凝结成液体，液体再沿管壁流回至蒸发段，该过程不断循环，从而将热量由相变式传热器件的一端传至另一端。

消费电子随着国内外用户需求量的增加及国家战略的推广，散热性能的要求也不断提高，而各式电子产品的不断迭代变更使得散热式均温板的研究得到深入，吹胀成型散热板的应用也得到了极大的推广。

但传统的热轧吹胀工艺局限于平面式散热板的吹胀成型，当散热板有特殊用途而需增加多维折弯或凸起时，使用热轧吹胀工艺会使吹胀成型的散热板流道出现堵死等现象，散热性能也无法满足相关要求，例如，在同一电子电路板上，不同元器件位置高度不同，采用普通的平面散热板散热效果不佳，无法在整体散热情况下兼顾局部元器件散热，在现有加工工艺的制约下，致使电子元器件的使用寿命无法得到进一步的提升。

发明内容

鉴于上述问题，提出了本发明实施例以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种三维散热板及其加工方法。

为了解决上述问题，本发明实施例公开了一种三维散热板，包括：

流道板，所述流道板的一端面上设有凹陷域，所述凹陷域内部设有至少一个第一凸起，所述凹陷域和第一凸起上均布有多个挡块，相邻所述挡块之间形成多条贯通的流道；

覆盖板，所述覆盖板上的一端面上设有与所述第一凸起对应的第二凸起，所述流道板上每一所述挡块的顶面与所述覆盖板的一端面抵接。

进一步地，所述流道板上设有一通槽与其中一条所述流道连通，所述通槽的一端贯通流道板的另一端面设有进料口。

进一步地，所述第一凸起的端面上的流道通过四周侧壁上的流道与凹陷域中其他的流道连通。

还提供了一种三维散热板的加工方法，包括：

将第一平面铝板放置在预设的第一模具中，在所述第一模具的合模过程中使所述第一平面铝板的表面形成至少一个第一凸起；

向所述第一模具合模完成所形成密闭的腔室中注入流体介质，在所述流体介质的流体压力下使所述第一平面铝板沿所述腔室中的流道成型结构产生形变，制得流道板；

将第二平面铝板放置在预设的第二模具中，在所述第二模具的合模过程中使所述第二平面铝板的表面形成与所述第一凸起相对应的第二凸起，制得覆盖板；

将所述流道板设有流道的一侧面与所述覆盖板通过钎焊连接制得散热板，所述第一凸起和第二凸起对应配合。

进一步地，所述第一模具、第二模具的上模分别具有凹模，所述第一模具、第二模具的下模分别具有与所述凹模相对应的凸模，使得第一模、第二模具合模过程中分别挤压所述第一平面铝板、第二平面铝板形成所述第一凸起、第二凸起。

进一步地，所述第一模具的上模的底部设有供所述流体介质进入的流体出口、外部设有与所述流体入口相连通的流体进口。

进一步地，所述第一模具的上模沿边沿周向设有安装密封圈的密封槽，安装所述密封圈后，所述第一模具的内部形成密闭的所述腔室。

进一步地，所述流道成型结构包括设于所述第一模具的下模端面的凹陷域成型结构，该凹陷域成型结构内部均匀设有多个挡块成型结构，所述第一平面铝板在流体压力下沿多个所述挡块成型结构的径向产生形变，形成流道。

本发明实施例包括以下优点：

在对内部具有三维立体结构的散热板加工时，采用两种模具分别对两块铝板进行单面吹胀加工，其中呈三维立体结构采用局部压型的方式进行预成型，然后利用流体介质的流体压力压迫其中一平面铝板使其沿腔室的流道成型结构产生形变，以制成内部平面流道与立体流道平滑过渡的散热板，该散热板具有通过凸起的流道对电路板中不同元件进行针对性散热，以提高以往平面式的散热板的散热效果。

附图说明

图1是本发明的一种三维散热板加工方法实施例的步骤流程图；

图2是本发明中第一模具的结构示意图；

图3是本发明中第二模具的结构示意图；

图4是本发明中散热板的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

本发明实施例的核心构思之一在于，在对内部具有三维立体结构的散热板加工时，采用两种模具分别对两块铝板进行单面吹胀加工，其中呈三维立体结构采用局部压型的方式进行预成型，然后利用流体介质的流体压力压迫其中一平面铝板使其沿腔室的流道成型结构产生形变，以制成内部平面流道与立体流道平滑过渡的散热板，该散热板具有通过凸起的流道对电路板中不同元件进行针对性散热，以提高以往平面式的散热板的散热效果。

参照图4，示出了通过独特加工形成的三维流道板的结构示意图，包括：

流道板12，所述流道板12的一端面上设有凹陷域，所述凹陷域内部设有至少一个第一凸起11，所述凹陷域和第一凸起11上均布有多个挡块，相邻所述挡块之间形成多条贯通的流道17；

覆盖板22，所述覆盖板22上的一端面上设有与所述第一凸起11对应的第二凸起21，所述流道板12上每一所述挡块的顶面与所述覆盖板22的一端面抵接。

上述实施例中，流道板12具有流道17的端面与所述覆盖板22的一端面通过钎焊连接后，内部形成封闭的流道管路，再通过冲裁等加工工艺，向其内部注入冷却介质，如相变液，通过相变液的相变原理对电路板进行散热处理，相变液在流经第一凸起11和第二凸起21所形成的三维的流道时，靠近电路板上的发热元件，能发挥更大的散热效果。

基于上述实施例，在本实施例中，所述流道板12上设有一通槽与其中一条所述流道连通，所述通槽的一端贯通流道板的另一端面设有进料口，通过所述进料口注入所述相变液。

基于上述实施例，在本实施例中，所述第一凸起11的端面上的流道17通过四周侧壁上的流道17与凹陷域中其他的流道17连通。

制备上述实施例中的所述的流道板12和覆盖板22时，预制两套模具，每套模具内部均设有相对应的成型结构，通过模具合模过程对流道板12和覆盖板22进行预成型加工，即，在模具合模的过程中，铝板沿模具内部的成型结构发生形变。

参照图1，示出了本发明的一种三维散热板加工方法实施例的步骤流程图，具体可以包括如下步骤：

S1，将第一平面铝板放置在预设的第一模具10中，在所述第一模具10的合模过程中使所述第一平面铝板的表面形成至少一个第一凸起11；

S2，向所述第一模具10合模完成所形成密闭的腔室中注入流体介质，在所述流体介质的流体压力下使所述第一平面铝板沿所述腔室中的流道17成型结构产生形变，制得流道板12；

S3，将第二平面铝板放置在预设的第二模具20中，在所述第二模具20的合模过程中使所述第二平面铝板的表面形成与所述第一凸起11相对应的第二凸起21，制得覆盖板22；

S4，将所述流道板12设有流道17的一侧面与所述覆盖板22通过钎焊连接制得散热板，所述第一凸起11和第二凸起21对应配合。

上述方法步骤，具体的，将第一模具10安装在油压机上，第一模具10的上模安装在油压机上工作台上、下模安装在油压机下工作台上。将第一平面铝板平直放入第一模具10中，第一模具10的上、下模内部具有流道成型结构，第一模具10的上模具有凹模、下模具有凸模，在第一模具的凸模上同样设有流道成型结构；当第一模具10合模的过程中，第一平面铝板受到直接的挤压力凸模和凹模之间发生形变，形成第一凸起11；待第一模具10合模完成后，内部形成密闭的腔室，再通过外部向内部注入流体介质，其中，流体为气体或液体，若采用液体，由于液体相比气体密度较大，形成的压力也较大，使得流道板12的成型时间缩短，但不便于模具泄流，因此一般采用气体以形成流体压力；通过不断注入流体介质，使得第一平米铝板在流体压力下沿腔室中的流道成型结构产生型变，形成位于第一凸起的立体流道和位于凹陷域内部的平面流道，立体流道和平面流道平滑过渡；成型之后，将注入的流体进行卸载，腔室内的压力恢复合模时的压力值后开模，将已成型的流道板12取出；

采用第二模具20压制具有第二凸起21的覆盖板22，由于覆盖板22的作用在于与流道板12端面连接，使流道板12的流道17成封闭的流道管路，便于冷却介质在流道17中流动，因此，仅需采用第二模具20对其在合模过程时挤压成型即可。

将制备完成的流道板12和覆盖板22采用钎焊进行端面焊接，制成散热板，最后在散热板的一端通过切割、冲裁等工艺将散热板的内部与外部连通，便于灌注用于散热的冷却介质。

又如图2、图3所示，所述第一凸起11为一个，实际中，可根据需要可将第一凸起11设为多个，且每个的高度可均不相同；一般的，根据电路板的不同发热元件进行针对性的散热，使第一凸起11尽可能的靠近对应元件，以达到最佳的散热效果。

在另一实施例中，所述第一模具10、第二模具20的上模分别具有凹模16，所述第一模具10、第二模具20的下模分别具有与所述凹模16相对应的凸模13，凹模16和凸模13形成凸起成型结构，使得第一模具10、第二模具20合模过程中分别挤压所述第一平面铝板、第二平面铝板形成所述第一凸起11、第二凸起21。

上述中，所述第一凸起11沿流道板12具有流道17的端面侧方向延伸，第二平面铝板受第二模具20内部的凸起成型结构限制成型，制得的覆盖板22的其中一个端面为凹陷面，所述流道板12具有流道17的端面与覆盖板22的凹陷面对应连接，第一凸起11延伸至第二凸起21内部，形成所述散热板中流道17的三维结构。

在另一实施例中，所述第一模具10的上模的底部设有供所述流体介质进入的流体出口、外部设有与所述流体入口相连通的流体进口14。

在本实施例中，因为气体介质比液体介质便于泄载，故采用气体作为对第一平面铝板的压力介质，第一模具10合模后，内部的气体压强范围在6～25MPa，保压时间在2～30S；若是采用液体作为介质，由于液体密度大于气体，则压强将超过25MPa，相应的保压时间相对缩短。

第一平面铝板放置在第一模具10的下模中，合模后，通过上模外部的流体进口14将气体注入，腔室内的压强逐步增大，压迫第一平面铝板向下模的流道成型结构贴合产生形变，形成流道17。

在另一实施例中，所述第一模具10的上模沿边沿周向设有安装密封圈的密封槽15，安装所述密封圈后，所述第一模具10的内部形成密闭的所述腔室。

第一模具10的上、下模合模通过导向柱导向合拢，密封圈安装在上或下模的密封槽15内，合模的过程中挤压密封圈，密封圈内环的与上、下模的侧壁形成密闭的所述腔室。

在另一实施例中，所述流道成型结构包括设于所述第一模具10的下模端面的凹陷域成型结构，该凹陷域成型结构内部均匀设有多个挡块成型结构，又如图2所示，挡块成型结构为六边形，相邻之间的挡块成型结构之间的所形成的间隙相通，所述第一平面铝板在流体压力下沿多个所述挡块成型结构的径向产生形变，形成流道17。

尽管已描述了本发明实施例的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明实施例范围的所有变更和修改。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。

以上对本发明所提供一种三维散热板及其加工方法，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (6)

1.一种三维散热板，其特征在于，包括：

流道板，所述流道板的一端面上设有凹陷域，所述凹陷域内部设有至少一个第一凸起，所述凹陷域和第一凸起上均布有多个挡块，相邻所述挡块之间形成多条贯通的流道；其中，将第一平面铝板放置在预设的第一模具中，在所述第一模具的合模过程中使所述第一平面铝板的表面形成至少一个第一凸起；向所述第一模具合模完成所形成密闭的腔室中注入流体介质，在所述流体介质的流体压力下使所述第一平面铝板沿所述腔室中的流道成型结构产生形变，所述第一模具的下模端面具有凹陷域成型结构，该凹陷域成型结构内部均匀设有多个挡块成型结构，所述第一平面铝板在流体压力下沿多个所述挡块成型结构的径向产生形变，形成流道；发生形变后的所述第一平面铝板为所述流道板；

覆盖板，所述覆盖板上的一端面上设有与所述第一凸起对应的第二凸起，所述流道板上每一所述挡块的顶面与所述覆盖板的一端面抵接，形成具有凸起且贯通的流道；其中，将第二平面铝板放置在预设的第二模具中，在所述第二模具的合模过程中使所述第二平面铝板的表面形成与所述第一凸起相对应的第二凸起，发生形变后的所述第二平面铝板为所述覆盖板；

将所述流道板设有流道的一侧面与所述覆盖板通过钎焊连接制得散热板，所述第一凸起和第二凸起对应配合且方向相同。

2.根据权利要求1所述的三维散热板，其特征在于，所述流道板上设有的通槽与其中一条所述流道连通，所述通槽的一端贯通流道板的另一端面设有进料口。

3.根据权利要求1所述的三维散热板，其特征在于，所述第一凸起的端面上的流道通过四周侧壁上的流道与凹陷域中其他的流道连通。

4.根据权利要求1所述的三维散热板，其特征在于，所述第一模具、第二模具的上模分别具有凹模，所述第一模具、第二模具的下模分别具有与所述凹模相对应的凸模，使得第一模具、第二模具合模过程中分别挤压所述第一平面铝板、第二平面铝板形成所述第一凸起、第二凸起。

5.根据权利要求1所述的三维散热板，其特征在于，所述第一模具设有供所述流体介质进入的流体入口和与所述流体入口相连通的流体出口。

6.根据权利要求1所述的三维散热板，其特征在于，所述第一模具的上模沿边沿周向设有安装密封圈的密封槽，安装所述密封圈后，所述第一模具的内部形成密闭的所述腔室。

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