CN1306606C - 散热片的制造方法 - Google Patents

Abstract

一种散热片的制造方法，其步骤包括：先去除聚热底座上部分的材料，使得能在聚热底座上形成多个凹槽。接着则加热聚热底座。然后插置多个导热鰭片至此各凹槽中。之后再由聚热底座的两侧施加压力，使得聚热底座可以通过此各凹槽夹紧此各导热鰭片，使得而让该各导热鰭片与聚热底座接合。相互接合的聚热底座与导热鰭片置在室温下可达到热平衡，由此，导热鰭片与此聚热底座便可更紧密地接合。

Description

散热片的制造方法

技术领域

本发明涉及一种散热装置的制造方法，特别是涉及一种散热片的制造方法。

背景技术

随着信息与通讯产业的快速发展，许多电子产品都推陈出新。而在此各电子产品中，一些高功率的电子组件也刻正被广泛地使用中。高功率电子组件具有高频运算的优点。但是，伴随而来的却是其具有较高工作温度的问题。所以，如何使高功率电子组件不会因过热的问题而使其无法发挥其应有的性能，一直是研发人员所关注的重要课题。

例如是中央处理器(CPU)的高功率电子组件，其裸露于封装材外的芯片(die)上通常会设置一散热片。散热片由聚热底座与导热鰭片(fin)所构成。聚热底座用以与发热的芯片接触，而在聚热底座的另一侧，配置的即为导热鰭片(fin)。以往的散热片，一般为铝挤成型的散热片。即，以高温的铝材挤制成一体成型的散热片。此种散热片因其聚热底座与导热鰭片都为同一种铝材，其散热的效果往往不及以铜、铝具有不同比热、不同导热系数的材料分别做为聚热底座与导热鰭片的散热片。

请参照图1，其所绘示的是聚热底座与导热鰭片分别为两种不同材料的散热片的示意图。散热片100主要包括有聚热底座110以及导热鰭片120。

聚热底座110用以与CPU中裸露出封装材料外的芯片接触，以吸收芯片所发出的热量并将此热量加以聚集。聚热底座110的另一侧则配置有多片导热鰭片120。聚集于聚热底座110上的芯片的热量传导至导热鰭片120上，然后再经由装置于导热鰭片120上的风扇将热量快速散去。

上述散热片100中，聚热底座110与导热鰭片120由不同的材料所构成。此种聚热底座110与导热鰭片120以不同比热及热导系数的材料所构成的散热片100，其对于CPU的散热效果通常比由相同的材料构成聚热底座与导热鰭片的散热片要好。

散热片100中，聚热底座110所使用的材料通常为铜，而导热鰭片120所使用的材料则通常为铝。由于铜的密度高、熔点也高，因此较不易像铝一样使用挤制的方式成型；且散热片因由两种不同的材料所构成，所以，挤制的方式在此并无法适用。

请参照图2A～图2C。图2A所绘示的是散热片的传统制造方法中在聚热底座上形成凹槽的示意图，图2B所绘示的是散热片的传统制造方法中将导热鰭片插置入凹槽的示意图，图2C所绘示的是散热片的传统制造方法中胶接或焊接导热鰭片在凹槽中的示意图。

因无法以挤制的方式制造出以铜为材质的聚热底座与以铝为材质的导热鰭片的散热片，故首先在图2A中，以铣削或其它机械加工的方式去除聚热底座210上的部分材料，以在聚热底座210上形成多个平行排列的凹槽212。然后，在图2B中，以夹具(图中未绘示出)将导热鰭片220插置入凹槽212中。最后，将导热鰭片220以黏合胶/锡料222，通过胶接或焊接的方式使之固接于凹槽212中，以与聚热底座210接合成为散热片200。

上述散热片的传统的制造方法中，使用胶接或焊接的方式使导热鰭片220与聚热底座210接合。其将造成聚热底座210与导热鰭片220之间的导热不佳。且，也有可能因聚热底座210与导热鰭片220间胶接或焊接的接合力薄弱，而使散热片200在较高的温度下(芯片的操作温度约为摄氏60度～100度)时，造成导热鰭片220自聚热底座210上脱离的现象。

故上述散热片的传统制造方法所具有的缺点为：其所制造出的散热片其散热效果较差，且散热片的整体强度较差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种散热片的制造方法。其在使经由此种方法所制造出来的散热片具有较佳的散热效果，且能在较高的操作温度下，依旧得以保有整体的强度。

根据上述目的，本发明提出一种散热片的制造方法，此散热片用以传导发热组件的余热。其步骤包括：首先，去除聚热底座的部分材料，以在聚热底座上形成多个凹槽。接着，加热聚热底座至大于发热组件的操作温度。然后，插置多个导热鰭片至此各凹槽中。之后，由聚热底座的两侧加压，使聚热底座可通过此各凹槽夹紧此各导热鰭片，使此各导热鰭片与此聚热底座接合。最后，将相互接合的聚热底座与此各导热鰭片置于室温下使之达于热平衡，由此使此各导热鰭片与此聚热底座可更紧密接合。

附图说明

图1为聚热底座与导热鰭片分别为两种不同材料的散热片的示意图；

图2A为散热片的传统制造方法中在聚热底座上形成凹槽的示意图；

图2B为散热片的传统制造方法中将导热鰭片插置入凹槽的示意图；

图2C为散热片的传统制造方法中胶接或焊接导热鰭片在凹槽中的示意图；

图3A为本发明的较佳实施例散热片的制造方法中在聚热底座上形成凹槽的示意图；

图3B为本发明的较佳实施例的散热片的制造方法中由加热平台加热聚热底座的底部的示意图；

图3C为本发明的较佳实施例的散热片的制造方法中夹具夹持、冷却导热鰭片并将导热鰭片插置入凹槽的示意图；

图3D为本发明的较佳实施例的散热片的制造方法中由聚热底座的两侧加压的示意图；

图3E为本发明的较佳实施例的散热片的制造方法中聚热底座与导热鰭片在室温下达到热平衡的示意图。

具体实施方式

请参照图3A～图3E。图3A所绘示的本发明的较佳实施例的散热片的制造方法中在聚热底座上形成凹槽的示意图，图3B所绘示的本发明的较佳实施例的散热片的制造方法中由加热平台加热聚热底座的底部的示意图，图3C绘示的本发明的较佳实施例的散热片的制造方法中夹具夹持、冷却导热鰭片并将导热鰭片插置入凹槽的示意图，图3D所绘示的是本发明的较佳实施例的散热片的制造方法中由聚热底座的两侧加压的示意图，图3E所绘示的是本发明的较佳实施例确散热片的制造方法中聚热底座与导热鰭片于室温下达于热平衡的示意图。

本发明中的散热片用以传导例如是CPU等发热组件的余热的散热装置。首先在图3A中，以铣削或其它机械加工的方式去除铜质的聚热底座310上的部分材料，以在聚热底座310上形成多个平行排列的凹槽312。接着，在图3B中，将聚热底座310置放在一加热平台330上，且由聚热底座310的底部加热聚热底座310至少大于CPU的操作温度。因考虑到铜在较高温度时具有较佳的加工性，故在制作工艺上，可将铜质的聚热底座310加热至约150摄氏度至约250摄氏度之间。此时，聚热底座310因受热而膨胀，凹槽312的槽宽会略微增大。然后，在图3C中，以器件340夹持多个铝质的导热鰭片320，并由器件340将导热鰭片320冷却至约零摄氏度后，将导热鰭片320插置入凹槽312中。之后，在图3D中，由聚热底座310的两侧以如图示中所示的方向以油压机械350加压(加压后再移开器件340)，使聚热底座310可通过凹槽312夹紧导热鰭片320，使导热鰭片320与聚热底座310接合。最后，在图3E中，将相互接合的聚热底座310与导热鰭片320置于室温下使其达到热平衡，即，聚热底座310因由摄氏200度降至室温，故凹槽312的槽宽还会略微的缩小；而导热鰭片320由摄氏零度增温至室温，故其厚度会略微增大。因此，除了以图3D中的两侧加压的方式使聚热底座310通过凹槽312夹紧导热鰭片320外，由热胀冷缩的原理，可使得导热鰭片320与聚热底座310能更加紧密地接合在一起，而制成散热片300。

一般而言，类似CPU等高功率的电子组件其操作温度约在摄氏六十度～100度之间。因为聚热底座310与导热鰭片320的压合，在聚热底座310于温度大于CPU的操作温度下所进行。因此，当聚热底座310升温至小于CPU的操作温度的任何温度时，并不会使聚热底座310与导热鰭片320之间的接合产生问题。

本发明散热片300的制造方法，其为使聚热底座310与导热鰭片320以面接触的方式直接接触(聚热底座310通过凹槽312夹紧导热鰭片320)，有别于传统的方法以胶接或焊接的方式使导热鰭片320与聚热底座310接合，故导热的效果将会较佳。

上述对于聚热底座310的加热，不特定需加热至约150～250摄氏度；对于导热鰭片320的冷却，也不特定需冷却至约10～零下5摄氏度。任何可以加热至使得聚热底座大于CPU的操作温度(摄氏60～100度)的温度即可。而导热鰭片320则只要冷却至比室温为低的温度即可。

而上述聚热底座310除了可为铜，导热鰭片320除了可为铝外，任何可使得经结合后的散热片300得以发挥良好散热效果的材料均可为聚热底座310及导热鰭片320的材料。

由上述可知，本发明实施例所揭露散热片的制造方法，至少具有的优点为：其所制造出的散热片其散热效果较佳，且散热片的整体强度较大。

综上所述，虽然结合以上实施例揭露了本发明，然而其并非用以限定本发明，任何熟悉本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，可作各种的更动与润饰，因此本发明的保护范围应以权利要求所界定的为准。

Claims (16)

1.一种散热片的制造方法，该散热片用以传导一发热组件的余热，该制造方法包括：

去除一聚热底座的部分材料，以在该聚热底座上形成多个凹槽；

加热该聚热底座至大于该发热组件的一操作温度；

插置多个导热鰭片至该多个凹槽中；

加压该聚热底座的两侧，使该聚热底座可通过该多个凹槽夹紧该多个导热鰭片，以使该多个导热鰭片与该聚热底座接合；以及

将相互接合的该聚热底座与该多个导热鰭片置于室温下使之达到热平衡，由此使该多个导热鰭片与该聚热底座更紧密接合。

2.如权利要求1所述的制造方法，其中在该加热步骤之后与该插置步骤之前还包括一冷却该多个导热鰭片的步骤。

3.如权利要求2所述的制造方法，其中在该冷却步骤中以一器件冷却该多个导热鰭片，且在该插置步骤中的该插置动作通过该器件完成。

4.如权利要求2所述的制造方法，其中在该冷却步骤中该多个导热鰭片冷却至摄氏十度至摄氏零下五度之间。

5.如权利要求1所述的制造方法，其中在该加热步骤中该聚热底座加热至摄氏一百五十度至摄氏二百五十度之间。

6.如权利要求1所述的制造方法，其中在该去除步骤中该多个凹槽以铣削的方式所形成。

7.如权利要求1所述的制造方法，其中在该去除步骤之后与该加热步骤之前还包括一置放该聚热底座至一加热平台上的步骤，且在该加热步骤中以该加热平台加热该聚热底座的底部。

8.如权利要求1所述的制造方法，其中该聚热底座的材质为铜质。

9.如权利要求1所述的制造方法，其中该导热鰭片的材质为铝质。

10.一种散热片的制造方法，包括：

去除一聚热底座的部分材料，以在该聚热底座上形成多个凹槽；

置放该聚热底座至一加热平台上，且以该加热平台加热该聚热底座；

冷却多个导热鰭片；

插置该多个导热鰭片至该多个凹槽中；

由该聚热底座的两侧加压，使该聚热底座可通过该多个凹槽夹紧该多个寻热鰭片，使该多个寻热鰭片与该聚热底座接合；以及

将相互接合的该聚热底座与该多个导热鰭片置于室温下使之达于热平衡，由此使该多个导热鰭片与该聚热底座更紧密接合。

11.如权利要求10所述的制造方法，其中在该去除步骤中该多个凹槽以铣削的方式所形成。

12.如权利要求10所述的制造方法，其中在该置放步骤中该聚热底座加热至摄氏二百度。

13.如权利要求10所述的制造方法，其中在该冷却步骤中该多个导热鰭片冷却至摄氏零度。

14.如权利要求10所述的制造方法，其中在该冷却步骤中以一器件冷却该多个导热鰭片，且在该插置步骤中的该插置动作通过该器件完成。

15.如权利要求10所述的制造方法，其中该聚热底座的材质为铜质。

16.如权利要求10所述的制造方法，其中该导热鰭片的材质为铝质。

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