CN210840463U - 一种采用水性浸泡式的新型散热结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种采用水性浸泡式的新型散热结构，包括基底层以及散热层，所述基底层包括与热源接触的接触部以及上方的散热部，所述接触部为水平面，所述散热部的形状为异形结构或者不规则结构；所述散热层通过浸泡式覆盖于散热部；本实用新型的散热结构通过在基底层的上方通过浸泡的方式形成一散热部，即使是针对结构复杂的散热部，例如结构异形或者不规则，也能使得散热层整体均匀的覆盖于基底层上方，大大提高了散热结构的散热效果，而且采用浸泡式可使得整体成本低，加工方便。

Description

一种采用水性浸泡式的新型散热结构

技术领域

本实用新型涉及散热结构的技术领域，特别是一种采用水性浸泡式的新型散热结构。

背景技术

随着科技水平的提高，电子元器件的功能逐渐增强，因此对散热组件的要求也在逐步提高，散热组件大多包括与热源直接接触的散热结构以及与散热结构的散热装置，通过散热装置将热源传递至散热结构上的热带走，然而，现有的散热结构大多存在以下缺点：

第一，采用碰涂工艺直接将散热涂料喷涂至基底层表面，但是此方法仅仅适用于结构较为简单的散热结构，针对结构复杂或者形状异形的结构，喷涂工艺所形成的散热层大多表面不够均匀，而且特别是针对部分散热片高度较高，两两散热片之间会形成较深的凹槽，采用喷涂工艺会导致两两散热片之间的底部存在喷涂不到位或者堆积现象，大大影响了整体的散热性能，同时在喷涂过程中存在浪费，无形之中大大提高了散热结构的成本；

第二，现有的散热结构采用阳极处理，但是整体工序繁多、复杂，因此整个成本过高。

有鉴于此，本发明人专门设计了一种采用水性浸泡式的新型散热结构，本案由此产生。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型的技术方案如下：

一种采用水性浸泡式的新型散热结构，包括基底层以及散热层，所述基底层包括与热源接触的接触部以及上方的散热部，所述接触部为水平面，所述散热部的形状为异形结构或者不规则结构；所述散热层通过浸泡式覆盖于散热部。

进一步的，所述接触部通过机加工形成水平面。

进一步的，散热结构的基底层包括主体部以及设置于底部的若干散热片，所述散热片的高度大于5cm。

进一步的，所述散热层覆盖于散热片以及两两散热片之间的底部上。

进一步的，若干所述散热片等间距且紧密并排设置于主体部上。

进一步的，两两所述散热片之间的间距小于1cm。

进一步的，所述散热层的厚度为0.05mm-0.1mm。

进一步的，所述基底层材质为金属材质。

进一步的，所述基底层材质为铝材或者铜材。

进一步的，所述散热层材料为水性环保型纳米碳涂料，具体的所述水性环保型纳米碳涂料包括浸泡散热主剂以及去离子水，所述浸泡散热主剂包括：

水性环氧乳液树酯55～75重量份，改质纳米碳5～10重量份，流平剂0.3～1重量份，湿润剂0.2～1重量份，分散剂0.5～1重量份，纯水10～20重量份，亲水助溶剂0～10重量份；所述浸泡散热主剂与去离子水混合的重量比为：1∶5～7；所述去离子水水质要求在10μs/cm以下。

进一步的，纳米碳涂料的制备方法，依次包括以下步骤：

步骤S1，将浸泡散热主剂按照比例放置于一个容器内，搅拌5～10分钟；

步骤S2，再将2～3倍的去离子水慢慢加入容器内，并搅拌至溶解均匀；

步骤S3，将就容器内液体倒入浸泡槽内，并将去离子水补加至浸泡散热主剂的5～7倍；

步骤S4，开启浸泡槽内的循环泵，并让其循环12小时以上即可形成透明槽液。

进一步的，所述步骤S2，2～3倍的去离子倒入容器过程中，一边用搅拌机进行搅拌，一边加去离子水，且搅拌的时间为10～30分钟。

进一步的，还包括步骤5，将水溶性色浆与去离子水按照1：3～5的比例手动搅拌1～2分钟再加入到配好的透明槽液中，循环充分后即形成彩色槽液。

进一步的，所述步骤S1中，搅拌之前，先将色素加入容器的浸泡散热主剂中，用搅拌机或者人工充分搅拌均匀即可，并且依次执行所述步骤S2、步骤S3、步骤S4，即可形成彩色槽液；所述色素与浸泡散热主剂搅拌过程中的温度不能太高。

进一步的，所述透明槽液与彩色槽液的PH值控制在4.5。

进一步的，本实用新型的散热层制备工艺如下：先将基底层表面清洗干净，且表面不带酸性或者碱性物质，再将基底层放入透明槽液或者彩色槽液中浸泡后捞起进行冲洗烘干处理即可；同时在浸泡过程中可通电，亦可以不通电。

本实用新型的散热结构通过在基底层的上方通过浸泡的方式形成一散热部，即使是针对结构复杂的散热部，例如结构异形或者不规则，也能使得散热层整体均匀的覆盖于基底层上方，大大提高了散热结构的散热效果，而且采用浸泡式可使得整体成本低，加工方便。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本实用新型的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。

其中：

图1是本实用新型散热结构的示意图；

图2是本实用新型散热结构的侧视图；

图3是本实用新型散热结构剖视图。

标号说明：

10-基底层，11-主体部，12-散热片，20-散热层。

具体实施方式

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚、明白，以下结合附图和实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

请参阅图1，是作为本实用新型的最佳实施例的一种采用水性浸泡式的新型散热结构，包括基底层10以及散热层20，基底层10包括与热源接触的接触部以及上方的散热部，接触部为水平面，散热部的形状为异形结构或者不规则结构，例如散热片之间存在缝隙小或者散热片的高度偏高(大于5cm)；散热层20通过浸泡式覆盖于散热部；同时散热层材料为水溶性的水性环保型纳米碳涂料，在浸泡过程中可以不用通电，即可达到较好的散热效果，但是为了使得散热结构散热效果达到最佳状态，可在浸泡过程中通电，使得水性环保型纳米碳涂料内的离子移动，增加散热层与基底层之前的附着性。

接触部通过机加工形成水平面。

散热结构的基底层10包括主体部11以及设置于底部的若干散热片12，散热片12的高度大于5cm。具体的，散热层20覆盖于散热片以及两两散热片12之间的底部上，若干散热片12等间距且紧密并排设置于主体部11上；两两散热片12之间的间距小于1cm。

散热层20的厚度为0.05mm-0.1mm。

基底层10材质为金属材质；优选的，基底层10材质为铝材或者铜材。

散热层20材料为水性环保型纳米碳涂料，可完全实现环保无污染(无排废水)等特性，具体的水性环保型纳米碳涂料包括浸泡散热主剂以及去离子水，浸泡散热主剂包括：

水性环氧乳液树酯55～75重量份，改质纳米碳5～10重量份，流平剂0.3～1重量份，湿润剂0.2～1重量份，分散剂0.5～1重量份，纯水10～20重量份，亲水助溶剂0～10重量份；浸泡散热主剂与去离子水混合的重量比为：1∶5～7；去离子水水质要求在10μs/cm以下。

纳米碳涂料的制备方法，依次包括以下步骤：

步骤S1，将浸泡散热主剂按照比例放置于一个容器内，搅拌5～10分钟；

步骤S2，再将2～3倍的去离子水慢慢加入容器内，并搅拌至溶解均匀；

步骤S3，将就容器内液体倒入浸泡槽内，并将去离子水补加至浸泡散热主剂的5～7倍；

步骤S4，开启浸泡槽内的循环泵，并让其循环12小时以上即可形成透明槽液。

步骤S2，2～3倍的去离子倒入容器过程中，一边用搅拌机进行搅拌，一边加去离子水，且搅拌的时间为10～30分钟。

还包括步骤5，将水溶性色浆与去离子水按照1∶3～5的比例手动搅拌1～2分钟再加入到配好的透明槽液中，循环充分后即形成彩色槽液。

步骤S1中，搅拌之前，先将色素加入容器的浸泡散热主剂中，用搅拌机或者人工充分搅拌均匀即可，并且依次执行步骤S2、步骤S3、步骤S4，即可形成彩色槽液；色素与浸泡散热主剂搅拌过程中的温度不能太高。

透明槽液与彩色槽液的PH值控制在4.5。

本实用新型的散热层20制备工艺如下：先将基底层10表面清洗干净，且表面不带酸性或者碱性物质，再将基底层10放入透明槽液或者彩色槽液中浸泡后捞起进行冲洗烘干处理即可；当烘干完成后，采用机加工的方式将基底层10的下端面加工至水平面，且将基底层10内的金属裸露即可。

本实用新型浸泡散热结构与现有喷涂散热结构、阳极处理散热结构的对比实验数据如下：

其中，下表1，基底层以铝材为主，以MOS管模拟发热源并固定输出功率状况下进行对比测试：

规格	裸铝挤散热结构	喷涂散热结构	阳极处理散热结构	浸泡散热结构
					环境温度(℃)	31.2	31.8	31.6	32
功率(W)	4.21A*1.6V	4.21A*1.6V	4.21A*1.6V	4.21A*1.6V
					MOS管平衡温度(℃)	96.7	83.1	80.7	79.6
温升(℃)	65.5	51.3	49.1	47.6
					降温幅度(℃)	--	14.2	16.4	17.9

下表2为三种工艺处理后的散热结构的性能对比表：

工艺	喷涂散热结构	阳极处理散热结构	浸泡散热结构
				散热效果(℃)	较好(9-14)	好(10-16)	佳(12-18)
价格	较高	一般	较低
				烟雾测试(H)	＞48	＞96	＞96
百格测试	≥4B	5B	5B
				外观	OK	OK	OK
产能	低	高	高
				环保问题	轻微	严重	无

由以上表1、表2测试结果可知，

1、从散热效果方面而言，水性石墨烯浸泡工艺降温效果佳，对比未做表面处理的素材，可降温12～18℃，比阳极散热效果好1℃左右，温度越高，散热效果差异越明显；

2、从可靠性方面而言，水性石墨烯浸泡工艺的可靠性测试可以满足当下阳极的所有可靠性测试；

3、从生产成本、价格而言，水性石墨烯浸泡工艺的产线更简便，投产成本低，产能高，故整体价格会比阳极工艺、喷涂工艺有优势；

4、综合性价比高。

综上所述，本实用新型的散热结构通过在基底层的上方通过浸泡的方式形成一散热部，即使是针对结构复杂的散热部，例如结构异形或者不规则，也能使得散热层整体均匀的覆盖于基底层上方，大大提高了散热结构的散热效果，而且采用浸泡式可使得整体成本低，加工方便。

上面结合附图对本实用新型进行了示例性描述，显然本实用新型具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本实用新型的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本实用新型的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种采用水性浸泡式的新型散热结构，其特征在于，包括基底层以及散热层，所述基底层包括与热源接触的接触部以及上方的散热部，所述接触部为水平面，基底层包括主体部以及设置于底部的若干散热片，所述散热片的高度大于5cm；所述散热层通过浸泡式覆盖于散热部。

2.根据权利要求1所述的一种采用水性浸泡式的新型散热结构，其特征在于，所述接触部通过机加工形成水平面。

3.根据权利要求1所述的一种采用水性浸泡式的新型散热结构，其特征在于，所述散热层覆盖于散热片以及两两散热片之间的底部上。

4.根据权利要求1所述的一种采用水性浸泡式的新型散热结构，其特征在于，若干所述散热片等间距且紧密并排设置于主体部上。

5.根据权利要求1所述的一种采用水性浸泡式的新型散热结构，其特征在于，两两所述散热片之间的间距小于1cm。

6.根据权利要求1所述的一种采用水性浸泡式的新型散热结构，其特征在于，所述散热层的厚度为0.05mm-0.1mm。

7.根据权利要求1所述的一种采用水性浸泡式的新型散热结构，其特征在于，所述基底层材质为金属材质。

8.根据权利要求7所述的一种采用水性浸泡式的新型散热结构，其特征在于，所述基底层材质为铝材或者铜材。

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