CN206876015U - 散热器 - Google Patents

Abstract

本实用新型揭露一种散热器，其对金属板材进行冲压加工而制成散热器片状本体，使散热器片状本体的第一面上具有复数个作为热导散热之用的凹部，及第二面相对于各凹部的位置处具有复数个作为热导散热之用的凸部。藉以达到最佳化散热效能，便于量化制造，客制化制造，降低成本，及提高适用性等目的。

Description

散热器

技术领域

本实用新型有关一种散热器，特别指一种用最小体积而达到最大化散热效能的散热技术。

背景技术

按目前所知许多的电子或机械元件或组件，在其运转过程中都会产生热，为了避免它们在运转过程中因热而降低其效能或是遭致损坏，在制造或设计上都会加装散热器或散热元件，通过散热器或散热元件先将热传导而散离电子元件或机械元件，再利用流通的流体做热交换而将电子元件或机械元件所生的热自工作环境中移除，进而达到降温以提高元件的工作效率及避免损坏的目的。目前最常见用于电子元件的散热器是一种铝挤型散热器，其广泛地应用在各式的电子元件或热导元件上，例如应用在传统热导管、中央处理器(CPU)晶片、个人电脑的基板的散热器、IC晶片的散热片或是LED灯座散热鳍片，或是应用于外壳兼散热装置(如音响扩大机外壳)等导热件上。一般常见的铝挤型散热器的结构，如图9所示，在板片状的散热器本体50一正面形成复数个并行的长凸条51，而背面为平整面52，平整面52经导热胶而密贴在电子元件上以有吸收电子元件所生之热，经本体50将热传导至复数长凸条51，而由复数长凸条51的表面将热散离至外界，进而达到散热的目的。然而，前述已知散热器在利用上，因其须通过复数长凸条51来增加散热面积，加上了为保有足够散热体积(本体50加长凸条51的总体积要足够)，须以挤型加工技术来成型，因而会产生后述的诸多缺失：1.只能成型出长条并行的长凸条51散热结构，无法依需要成型各种不同形状，例如密布的圆凸柱，或放射分别的凸条等，因而有适用性不足的缺失；2.挤型加工材料受限于软质金属，主要是铝材，对于一些质地较硬的金属或是合金，便无法适用，因此有材料选用受限的缺失；3.挤型加工成型后，会产生毛边，必须做去毛边的处理，因而有增加加工成本的缺失；4.散热器本体50一面为平整面52，通过导热胶与元件密贴，无空气热传导的作用，仅靠长凸条51的表面来散热，散热效能不彰，因而已知产品为了提高散热而须将体积做大，而体积大不仅大幅增加成本，而且对于现今电子产品逐 渐讲究缩小尺寸的要求上，实已有不符合需求的缺失。

再者，中国台湾新型第M292731号“散热结构”，其是以网状散热鳍片设在散热基座上，虽然可通过增加散热面积而提升散热效果，然而，网状散热鳍片并非与散热基座的平面平行，况且各个网状散热鳍片之间非以间隔排列的方式设置，而是以特定角度相互连结，以致会有体积大、占用空间以及应用范围受到限制等缺失产生。

中国台湾新型第M352636号“散热装置”，其是以网状散热装置罩设在LED发光元件的正面，虽然网状散热装置除了可以传导LED发光元件的热能外，并能让光源由网状区域穿射出去，然而，网状区域多少仍会阻挡光源的穿透率，以致影响LED发光元件的发光效能，此外，网状散热装置为单片式构造，散热面积仍有所不足，从而影响整体的散热效能。

中国台湾发明第I310298号“散热器及其制造方法”，其是在薄片状的金属板上滚压出微型凹凸结构，然后通过冲压加工技术形成凹凸结构的散热鳍片，再利用散热鳍片与基板的结合，以得到所需的散热器。该专利虽然具备导热的散热效果，但是其金属板是属薄片的结构形态，以致会因体积不足而影响到散热的比表面积；此外，该专利冲压加工制成的散热器必须做除毛边的工序，以致增加制造工序的复杂程度；不仅如此，该专利散热鳍片上的凸部体积与凹部容积之间的误差率大于10％，且凸部外径与凹部内径之间的误差率大于10％；即，凸部的体积大于凹部的容积约10％以上，凸部的外径大于凹部的内径约10％以上；相较于本实用新型各凸部的体积几乎等于各凹部的容积，各凸部的外径几乎等于各凹部的内径，故而二者有着明显的技术差异。当然，第I310298号发明专利会因体积过小的因素而限制了散热的比表面积，从而影响到整体的散热效率。

缘是，虽然以冲压加工技术成型为散热鳍片的技术特征已被揭露；然而，直至目前为止，尚未发现有关凸部体积几乎等于凹部容积且凸部外径几乎等于凹部内径的散热器的专利或论文被提出，因此，本实用新型创作人积极努力研究，经潜心开发，终于研发出一种实用且功效更为增进的本实用新型。

实用新型内容

本实用新型第一目的，在于提供一种散热器，除了可用最小体积来达到最 大化散热效能之外，由于凸部体积几乎等于凹部容积的缘故，所以可以有效增加散热的比表面积而提升热与空气的交换效率。达成本实用新型第一目的采用的技术手段，是对金属板材进行冲压加工制成散热器片状本体，使散热器片状本体包含相反的第一面及第二面。第一面上具有复数作为热导散热之用的凹部，第二面相对于各凹部的位置处具有复数作为热导散热之用的凸部。各凸部的体积与各凹部的容积之间的误差率小于5％，且各凸部的外径与各凹部的内径之间的误差率小于5％。

本实用新型第二目的，在于提供一种可以更为提升散热效能的散热器，主要是可以轻易地再大幅增加散热表面积，尤其凹部阶梯状结构，让所需散热的元件，通过空气辅助传导，而快速地将热传递至凸部，再由凸部表面散除至外界。达成本实用新型第二目的采用的技术手段，是对金属板材进行冲压加工制成散热器片状本体，使散热器片状本体包含相反的第一面及第二面。金属板材的第一面上具有复数作为热导散热之用的凹部，第二面相对于各凹部的位置处具有复数作为热导散热之用的凸部。各凸部的体积与各凹部的容积之间的误差率小于5％，且各凸部的外径与各凹部的内径之间的误差率小于5％，其中，该至少一凸部及该至少一凹部分别呈阶梯状结构。

为实现上述目的，本实用新型采取以下技术方案：

一种散热器，它包括一由一冲压加工技术所冲压而成的散热器片状本体，该散热器片状本体包含相反的一第一面及一第二面，该散热器片状本体的该第一面上具有至少一作为热导散热之用的凹部，该第二面相对于该至少一凹部的位置处具有至少一作为热导散热之用的凸部，该至少一凸部的体积与该至少一凹部的容积之间的误差率小于5％，且该至少一凸部的外径与该至少一凹部的内径之间的误差率小于5％；该误差率为凹部内径减凸部外径之后除以凹部内径。

所述至少一凹部与所述第一面投影在一平面上的面积比为1:10～9:10。

所述至少一凹部及所述至少一凸部分别为复数个，每一凹部及每一凸部分别为圆柱形、长条柱形或多边柱形。

所述金属板材呈片状，该金属板材为铝、铜或金属合金。

所述至少一凸部及所述至少一凹部分别呈阶梯状结构。

所述金属板材表面涂布有至少一层散热材料。

所述散热器片状本体的厚度大于所述凸部的高度。

所述散热器片状本体的厚度减所述凸部高度之后再除以该散热器片状本体的厚度介于10～50％。

本实用新型的有益效果是：1、冲压错位一体成型，使具足够厚度体积的散热器片状本体本身具较佳热传导效能之外，通过一体冲压错位所形成的凸部散热结构，再度增加散热表面积，使其在最佳小化的体积原则下，能达到最佳的散热效能；2、凸部由散热器片状本体位于凹部位置的原材料冲压错位成型，凹部内壁具热导面积，内部的空气具辅助热导效能，也能使本实用新型散热器更增加散热效能；3、凸部及凹部分别形成对应的阶梯状结构，又更能轻易地再大幅增加散热表面积，尤其凹部阶梯状结构，让所需散热的元件，通过空气辅助传导，而快速地将热传递至凸部，再由凸部表面散除至外界；4、缩小化体积具最佳散热，可应用于现今强调缩小化的电子产品上，符合时代趋势潮流；5、一次冲压成型，无需去除毛边，简化制程，降低成本；6、可依所需散热的产品的形状需求，冲制成不同形状的凸部形状，例如圆柱形分布，长条状放射分布或L型分布，大幅增进产品的适用性；7、可供带状的金属板材搭配多组散热器形状的模具，一次冲压成型多组散热，快速输送、冲压成型及裁切即可制造出大量的本实用新型散热器，可大幅降低成本。

附图说明

图1为本实用新型第一实施例显示第二面的实施示意图。

图2为本实用新型第一实施例的俯视示意图。

图3A为本发明第一实施例的剖视示意图。

图3B为图3A中A处的放大示意图。

图4为本实用新型第二实施例显示第二面的实施示意图

图5为本实用新型第二实施例的俯视示意图。

图6为本实用新型第二实施例的剖视示意图。

图7为本实用新型第三实施例的部分剖视示意图。

图8为本实用新型冲压加工的连续实施示意图。

图9为现有铝挤型散热器示意图。

附图标号：10：金属板材；100：散热器片状本体；11：第一面；12：第二面；110：凹部；120：凸部；20：散热材料；T1：体积；T2：容积；30：冲压模具；40：裁剪装置；50：散热器本体；51：长凸条；52：平整面。

具体实施方式

为能进一步了解本实用新型整体的技术特征与达成本实用新型目的的技术手段，兹以具体实施例并配合图式加以详细说明如后：

请配合参看图1～图3A、图3B所示为实现本实用新型第一目的的第一实施例，是对金属板材10进行冲压加工成型散热器片状本体100，金属板材10包含相反的第一面11及第二面12。散热器片状本体100具有相同于金属板材10的第一面11及第二面12，使第一面11上具有复数作为热导散热之用的凹部110，第二面12相对于各凹部110的位置处具有复数个作为热导散热之用的凸部120。各凸部120的体积T1与各凹部110的容积T2之间的误差率((T2-T1)/T2)小于5％，较佳为各凸部120的体积T1与各凹部110的容积T2之间的误差率趋近于0，即，各凸部120的体积T1与各凹部110的容积T2几乎相等；且各凸部120的外径与各凹部110的内径之间的误差率(凹部110内径减凸部120外径之后除以凹部110内径)小于5％，较佳为各凸部120的外径与各凹部110的内径之间的误差率趋近于0，即，各凸部120的外径与各凹部110的内径几乎相等。而且，散热器片状本体100的厚度大于凸部120的高度，较佳者散热器片状本体100的厚度减凸部120高度之后除以热器片状本体100的厚度介于10～50％，如此可以确保凸部120确实由原位于凹部110处的热器片状本体100材料被冲挤后错位所形成，而可确保热器片状本体100仍保有其应有的厚度体积。

请配合参看图1～图3A、图3B及图7所示为实现本实用新型第二目的的第二实施例，是对金属板材10进行冲压加工成型散热器片状本体100，金属板材10包含相反的第一面11及第二面12。散热器片状本体100具有相同于金属板材10的第一面11及第二面12，使第一面11上具有复数作为热导散热之用的凹部110，第二面12相对于各凹部110的位置处具有复数作为热导散热之用的凸部120。各凸部120的体积T1与各凹部110的容积T2之间的误差率小于5％，且各凸部120的外径与各凹部110的内径之间的误差率小于5％较佳为各 凸部120的体积T1与各凹部110的容积T2之间的误差率趋近于0，即，各凸部120的体积T1与各凹部110的容积T2几乎相等；且各凸部120的外径与各凹部110的内径之间的误差率(小于5％，较佳为各凸部120的外径与各凹部110的内径之间的误差率趋近于0，即，各凸部120的外径与各凹部110的内径几乎相等)。请再参看图7所示，各凸部120及各凹部110分别呈阶梯状结构，即凹部110的底部再凹陷出小凹部111，相对该凹部110的凸部120顶部再相对小凹部111的位置处突出小凸部121，于此，可以再增加整体的散热表面积。此外，如图3A、图3B所示，在金属板材10的表面涂布至少一层散热材料20。

具体来说，请配合参看图1～图3A、图3B所示的实施例中，本实用新型全部凹部110与第一面11投影在一平面上的面积比为1:10～9:10。相对地本实用新型全部凸部120与第一面11投影在一平面上的面积比为1:10～9:10。前述的设计，可依各个需要散热的元件的散热效能需求来做该比例的设计，而无论如何这样的比例范围都能确保具有足够的散热效能。

再请配合参看图1～图3A、图3B所示的实施例中，上述各个凹部110及凸部120可以是圆柱形；或是长条柱形或是多边柱形；或是如图4～6所示是呈多个左右上下对称的L型。凹部110及凸部120的形状或是分布的状态，可依实际需求来设计冲压模具进行冲压。

请配合参看图1～图3A、图3B所示的实施例中，上述金属板材10呈厚度较前揭发明第I310298号专利为厚的片状金属板材10，此片状金属板材10可以是由铝、铜或是金属合金制成。

请配合参看图8所示的实施例中，金属板材10卷绕呈带状，此卷绕的带状金属板材10是通过冲压模具30而可由冲压加工成型为包含多个连续相接的散热器，再由裁剪装置40将连续相接的多个散热器分别裁剪为多个单体散热器。在另一种实施例中，可以通过裁剪装置40将卷绕的带状金属板材10预先裁剪为预定尺寸的单片的金属板材10，然后通过冲压模具30对单片的金属板材10进行冲压加工，在此，即可将单片的金属板材10冲压加工为具有复数个凸部120与复数个凹部110的散热器。

此外，必须说明的是，每一凹部110内部空气有辅助热传导的效果，除了散热器片状本体100保有足够的散热体积及其第二面12与电子元件间有足够 接触面积之外，由于凹部120具有空气的辅助热导功能，故可确实提升散热的效能。

本实用新型的优点：1、冲压错位一体成型，使具足够厚度体积的散热器片状本体100本身具较佳热传导效能之外，通过一体冲压错位所形成的凸部120散热结构，再度增加散热表面积，使其在最佳小化的体积原则下，能达到最佳的散热效能；2、凸部120由散热器片状本体100位于凹部110位置的原材料冲压错位成型，凹部110内壁具热导面积，内部的空气具辅助热导效能，也能使本实用新型散热器更增加散热效能；3、凸部120及凹部110分别形成对应的阶梯状结构，又更能轻易地再大幅增加散热表面积，尤其凹部110阶梯状结构，让所需散热的元件，通过空气辅助传导，而快速地将热传递至凸部120，再由凸部120表面散除至外界；4、缩小化体积具最佳散热，可应用于现今强调缩小化的电子产品上，符合时代趋势潮流；5、一次冲压成型，无需去除毛边，简化制程，降低成本；6、可依所需散热的产品的形状需求，冲制成不同形状的凸部形状，例如圆柱形分布，长条状放射分布或L型分布，大幅增进产品的适用性；7、可供带状的金属板材搭配多组散热器形状的模具，一次冲压成型多组散热，快速输送、冲压成型及裁切即可制造出大量的本实用新型散热器，可大幅降低成本。

以上所述，仅为本实用新型的可行实施例，并非用以限定本实用新型的专利范围，凡举依据下列请求项所述的内容、特征以及其精神而为之其他变化的等效实施，皆应包含于本实用新型的专利范围内。本实用新型所具体界定于权利要求的结构特征，未见于同类物品，且具实用性与进步性，已符合实用新型专利要件，爰依法具文提出申请，谨请钧局依法核予专利，以维护本申请人合法的权益。

Claims (8)

1.一种散热器，其特征在于，它包括一由一冲压加工技术所冲压而成的散热器片状本体，该散热器片状本体包含相反的一第一面及一第二面，该散热器片状本体的该第一面上具有至少一作为热导散热之用的凹部，该第二面相对于该至少一凹部的位置处具有至少一作为热导散热之用的凸部，该至少一凸部的体积与该至少一凹部的容积之间的误差率小于5％，且该至少一凸部的外径与该至少一凹部的内径之间的误差率小于5％；该误差率为凹部内径减凸部外径之后除以凹部内径。

2.如权利要求1所述的散热器，其特征在于，所述至少一凹部与所述第一面投影在一平面上的面积比为1:10～9:10。

3.如权利要求1所述的散热器，其特征在于，所述至少一凹部及所述至少一凸部分别为复数个，每一凹部及每一凸部分别为圆柱形、长条柱形或多边柱形。

4.如权利要求1所述的散热器，其特征在于，所述散热器片状本体呈片状，该散热器片状本体为铝、铜或金属合金。

5.如权利要求1所述的散热器，其特征在于，所述至少一凸部及所述至少一凹部分别呈阶梯状结构。

6.如权利要求1所述的散热器，其特征在于，所述散热器片状本体表面涂布有至少一层散热材料。

7.如权利要求1所述的散热器，其特征在于，所述散热器片状本体的厚度大于所述凸部的高度。

8.如权利要求1所述的散热器，其特征在于，所述散热器片状本体的厚度减所述凸部高度之后再除以该散热器片状本体的厚度介于10～50％。