CN1988786A

CN1988786A - 散热器及其制造方法

Info

Publication number: CN1988786A
Application number: CN 200510132370
Authority: CN
Inventors: 陈国星; 林暄智
Original assignee: HEFU HEAT CONDUCTION CO Ltd
Current assignee: Huaxin Precision Co., Ltd.
Priority date: 2005-12-21
Filing date: 2005-12-21
Publication date: 2007-06-27

Abstract

一种散热器及其制造方法，该散热器用以贴附接触在电子装置的发热源上，且其包括导热构件及至少一根热管，通过热管的吸热端底缘直接接触于发热源的表面上，及热管与导热构件间的密封连接，得以大幅增加散热器的热传导速率及提升散热效能。

Description

散热器及其制造方法

技术领域

本发明涉及一种散热器及其制造方法，尤其涉及一种用以贴附接触在电子装置的发热源上的散热器及其制造方法。

背景技术

目前业界在电子组件的散热方面，是利用热管所具有高传热能力、快速传热、高热传导率、重量轻、结构简单及多用途等特性，可以传递大量的热量且不消耗电力。因此非常适合电子产品的散热需求，且热管与导热构件的组合密封效果，将直接影响到整体散热器的热传导速率及散热效能，所以如何增加热管与导热构件的接合密封效果，已成为业界所研究的重要课题。

公知散热器结构主要包括导热块、至少一根热管及多个散热片。其在平板状铜材导热块的顶面涂覆有导热介质，再将热管的一端设置在导热块涂覆有导热介质的表面上，通过加热熔化方式而将热管焊接在导热块上，最后，再将各散热片依序叠置组接在热管上，于是组合成热管散热器结构。

然而，上述公知的散热器结构，在实际应用下仍存在着下述问题，由于其传热路径是经过导热块再将热量传导给热管，而一般热管的热传导速率为铜材导热块的热传导速率的多倍以上，因此使得热管快速的热传导速率无法有效的获得发挥。另外，导热块与热管间的热传导需再次经过导热介质的传导，且导热介质在各种客观条件及成本考虑下均采用锡膏，而此锡材的导热系数又低于铜材料的导热系数，因此使热传导速率再次被降低一次。因此，由前述方式所组成的散热器结构，所能达成的热传导速率受到相当大的局限，而大幅降低整体散热器的热传导速率及散热效能。

鉴于上述公知技术所产生的问题，本发明人于是以从事该行业多年的经验，并本着精益求精的精神，积极研究改进，提出本发明的散热器及其制造方法。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种散热器及其制造方法，其通过热管的吸热端底缘直接接触于发热源的表面上，及热管与导热构件间的密封连接，得以大幅增加散热器的热传导速率及提升散热效能。

为了实现上述的目的，本发明提供一种散热器，用以贴附接触在电子装置的发热源上，包括：

导热构件，其包括底座及连接在底座上方的盖体，在该底座上设有至少一个非开口槽，并在该非开口槽的中央分别形成有贯穿孔，另外，该盖体在对应于该非开口槽的端部分别设有通孔；及

至少一根热管，其包括吸热端及散热端，该散热端穿出所述盖体的通孔，而吸热端则通过导热介质连接在所述底座与盖体之间。

为了实现上述的目的，本发明提供一种散热器的制造方法，其步骤包括：

a)准备散热器材料，先将热管的一端穿出盖体的通孔，并对应套接在底座上，使热管的另一端容置于底座的非开口槽内；

b)将组合后的导热构件及热管对应地设置在模具的凹陷区上；

c)将导热介质注入而填布于导热构件、热管及模具所围设成的空间；

d)对模具加热以使导热介质熔化，而渗入填补前述的空间，再予以降温冷却以使导热构件与热管连接；及

e)对成型后的散热器底面加工处理以使其形成为平面。

优选地，所述底座大致呈“ㄩ”形，在其两侧板顶面分别设有多个连接孔，所述盖体也大致呈“ㄩ”形，并在其两侧板的末端向外水平延伸有平板，在所述平板上设有与所述连接孔对应的定位孔，以供固定组件穿设并固定连接。

优选地，所述盖体的通孔顶部周缘设有倒角。

优选地，所述热管为U形圆管、U形椭圆管或U形长方管的任一种。

优选地，所述底座及所述热管的底缘处于同一平面上。

优选地，所述散热器还包括散热片组，所述散热片组包括多个相互叠置的散热片，各所述散热片设有对应于所述热管的散热端的贯穿孔，所述热管的散热端穿接在各所述散热片的贯穿孔中。

优选地，上述步骤d)中的加热方式为在加热炉内加热，降温方式为在常温下冷却。

优选地，上述步骤e)中的加工处理是以磨床、砂布、砂纸或砂带的任一种方式研磨。

优选地，上述散热器的制造方法还包括步骤f)将散热片组套接在所述热管的散热端上。

附图说明

图1是本发明散热器的立体分解图；

图2是本发明散热器的组合示意图；

图3是图2的散热器填入导热介质的组合示意图；

图4是本发明散热器的另一视角组合示意图；

图5是本发明散热器连接散热片组、风扇框的组合示意图；

图6是本发明散热器应用于发热源的使用状态图；

图7是本发明散热器的热管穿出盖体与底座立体分解图；

图8是本发明散热器的热管与导热构件置于模具上，并注入导热介质后的组合剖视图；

图9是本发明散热器从模具中取下加工后的局部放大剖视图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

导热构件10

底座11 非开口槽111

贯穿孔112 连接孔113

凸块114 盖体12

平板121 通孔122

倒角123 定位孔124

槽沟125

热管20

吸热端21 散热端22

导热介质30

散热片组40

散热片41 贯穿孔42

框架50

固定板51

第一风扇60 第二风扇61

发热源70

模具80

凹陷区81

具体实施方式

有关本发明的详细说明及技术内容，结合附图说明如下，然而附图仅提供参考和用于说明，并非用来对本发明加以限制。

参照图1至图4所示，本发明提供一种散热器，其主要包括导热构件10及至少一根热管20，其中：

导热构件10包括底座11及连接在底座11上方的盖体12。底座11可以由铜或铝等导热性良好的材料所制成，大致呈“ㄩ”形，在底座11上设有至少一个非开口槽111。本实施例包括三条相互平行的非开口槽111，并在各非开口槽111的中央分别形成有贯穿孔112。另外，在底座11的两侧板顶面分别设有多个连接孔113，这些连接孔113可以为螺孔或孔洞。此外，在底座11的两侧板外侧面分别凸伸有多个凸块114。盖体12可以由铜或铝等导热性良好的材料所制成，其对应于底座11设置，也大致呈“ㄩ”形，并在其左、右两侧板的顶端分别向外水平延伸有平板121。在平板121对应于底座11的各非开口槽111的左、右两端部分别设有多个通孔122，在这些通孔122的顶缘设有倒角123，且在其前、后两侧设有对应连接孔113的定位孔124。另外，在盖体12的底板且对应于各通孔122的间隔处，设有多条相互平行的槽沟125。

热管20的根数完全取决于发热源的热量的高低，本实施例包括三根热管，且这些热管20可以是U形圆管、U形椭圆管、U形矩形管(均温板)或其它各种不同几何形状的型态，其包括吸热端21及两散热端22。散热端22穿出于盖体12的通孔122，而吸热端21通过导热介质30连接在底座11与盖体12之间，且底座11及热管20的各底缘处于同一平面上。

参照图5所示，本发明的散热器还可以包括散热片组40。散热片组40由多个散热片41相互叠置组合而成，在各散热片41上设有对应于同一直线的贯穿孔42，贯穿孔42供各热管20的散热端22穿设连接。另外，在热管20及散热片组40的外部周围罩合有风扇框50，风扇框50的底部向内凹设有固定板51。固定板51上设有对应底座11的凸块114的孔洞，以卡固连接在底座11上。

参照图6所示，可在风扇框50的前、后两侧分别装设第一风扇60及第二风扇61，并将本发明散热器设置在发热源70(如：中央处理器)上方。发热源70在运作过程中将产生高热量，这些热量将直接从发热源70的表面传导到各热管20的吸热端21及底座11上，并通过各热管20内部的气液相热传导机制及导热构件10的热传导作用，以将热量快速导出带离，并通过串接在各热管20的散热片组40的热传递、扩散作用，及各风扇61、62的强制送风，而大幅提升散热器的散热效能。

参照图7、图8和图9所示，本发明提供一种散热器的制造方法，其步骤如下：

a)首先，准备散热器材料，先将热管20的一端穿出盖体12的通孔122，并对应套接在底座11上，使热管20的另一端容置于底座11的非开口槽111内。在此步骤中，可先在热管20的吸热端21内、外侧分别涂覆导热介质30，再将热管20的两散热端22从导热构件10的底部由下往上穿出盖体12的通孔122，并使热管20的吸热端21及盖体12底部嵌入底座11的非开口槽12内，非开口槽12的周缘形状与热管20的吸热端21底缘形状相应配合，以使热管20与底座11间得以相互贴附接触(如图8所示)。

b)其次，将组合后的导热构件10及热管20对应地设置在模具80的凹陷区81上。在此步骤中，由于模具80的凹陷区81(如图8所示)对应于底座11的底部形状设置，所以可将底座11跨设在模具80的上方，而底座11的底面则平贴在模具80的凹陷区81表面上。

c)将导热介质30注入并填布于导热构件10、热管20及模具80所围成的空间。在此步骤中，导热介质30可由锡膏等材料所制成，通过挤压等方式将导热介质30从盖体12的通孔122及槽沟125上方注入，同时借助通孔122设置的倒角123，可使导热介质30易于注入导热构件10、热管20及模具80的凹陷区82所围成的空间内，同时使导热介质30布满于盖体12的通孔122倒角123上，以作为加热熔化的导热介质30的补充。

d)此外，对模具80加热以使导热介质30熔化，而渗入填补前述的空间，再予以降温冷却以使导热构件10与热管20连接。在此步骤中，可将注有导热介质30的导热构件10、热管20及模具80送入加热炉中进行加热，以使导热介质30得以均匀渗入填补底座11、盖体12与热管20间的孔洞或缝隙中，并借助通孔122设置的倒角123，在导热介质30受热膨胀后可使其液体状的流体不产生溢流现象。而降温方式则可置于常温下冷却，再将此成型后的散热器从模具80上取下。

e)另外，对成型后的散热器底面加工处理而形成为平面。在此步骤中，由于成型后的导热介质30凸出于导热构件10的本体11底面，所以可以通过平面磨床、砂布、砂纸或砂带等，直接对散热器的底面进行加工研磨，而使散热器的底缘处于同一平面上，其中可将粘在底座11底面的导热介质30完全清除，以使底座11及热管20的各底缘处于同一平面上。

此外，本发明散热器的制造方法还可包括步骤f)将散热片组40套接在热管20的散热端22上。在此步骤中，散热片组40可将多个散热片41相互叠置后再套接在热管20上，或依次将各散热片41逐一的套接在热管20的散热端22上。

因此，通过上述的步骤流程，即可得到本发明散热器的制造方法。

由上述说明后可知，本发明通过将热管20的吸热端21底缘直接接触在电子装置的发热源70表面上，及热管20与导热构件10的底座11、盖体12间的密封连接，得以大幅增加散热器的热传导速率及提升散热效能。

然而，上述公开的附图和说明，仅仅是本发明的实施例而已，本发明并非局限于此。本领域的普通技术人员应该理解，根据本发明的特征范畴，所作的其它等效变换或修改，均应涵盖在本发明的权利要求范围内。

Claims

1.一种散热器，包括：

导热构件，其包括底座及连接在所述底座上方的盖体，在所述底座上设有至少一个非开口槽，并在所述非开口槽的中央分别形成有贯穿孔，所述盖体在对应于所述非开口槽的端部分别设有通孔；及

至少一根热管，其包括吸热端以及散热端，所述散热端穿出所述盖体的通孔，所述吸热端通过导热介质连接在所述底座与所述盖体之间。

2.如权利要求1所述的散热器，其中所述底座大致呈“ㄩ”形，在其两侧板顶面分别设有多个连接孔，所述盖体也大致呈“ㄩ”形，并在其两侧板的末端向外水平延伸有平板，在所述平板上设有与所述连接孔对应的定位孔，以供固定组件穿设并固定连接。

3.如权利要求1所述的散热器，其中所述盖体的通孔顶部周缘设有倒角。

4.如权利要求1所述的散热器，其中所述热管为U形圆管、U形椭圆管或U形长方管的任一种。

5.如权利要求1所述的散热器，其中所述底座及所述热管的底缘处于同一平面上。

6.如权利要求1所述的散热器，还包括散热片组，所述散热片组包括多个相互叠置的散热片，各所述散热片设有对应于所述热管的散热端的贯穿孔，所述热管的散热端穿接在各所述散热片的贯穿孔中。

7.一种散热器的制造方法，其步骤包括：

b)将组合后的导热构件及热管对应设置在模具的凹陷区上；

c)将导热介质注入而填布于所述导热构件、热管及模具所围成的空间；

e)对成型后的散热器底面加工处理以使其形成为平面。

8.如权利要求7所述的散热器的制造方法，其中步骤d)中的加热方式为在加热炉内加热，降温方式为在常温下冷却。

9.如权利要求7所述的散热器的制造方法，其中步骤e)中的加工处理是以磨床、砂布、砂纸或砂带的任一种方式研磨。

10.如权利要求7所述的散热器的制造方法，其还包括步骤f)将散热片组套接在所述热管的散热端上。