ES2584429B1 - Método de fabricación de un disipador térmico poroso para dispositivos electrónicos - Google Patents

Método de fabricación de un disipador térmico poroso para dispositivos electrónicos Download PDF

Info

Publication number
ES2584429B1
ES2584429B1 ES201530394A ES201530394A ES2584429B1 ES 2584429 B1 ES2584429 B1 ES 2584429B1 ES 201530394 A ES201530394 A ES 201530394A ES 201530394 A ES201530394 A ES 201530394A ES 2584429 B1 ES2584429 B1 ES 2584429B1
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
heatsink
heat
voronoi
porous
volume
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
ES201530394A
Other languages
English (en)
Other versions
ES2584429A1 (es
Inventor
Sergio GÓMEZ GONZÁLEZ
Enrique FERNÁNDEZ AGUADO
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Universitat Politecnica de Catalunya UPC
Original Assignee
Universitat Politecnica de Catalunya UPC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Universitat Politecnica de Catalunya UPC filed Critical Universitat Politecnica de Catalunya UPC
Priority to ES201530394A priority Critical patent/ES2584429B1/es
Publication of ES2584429A1 publication Critical patent/ES2584429A1/es
Application granted granted Critical
Publication of ES2584429B1 publication Critical patent/ES2584429B1/es
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y50/00—Data acquisition or data processing for additive manufacturing
    • B33Y50/02—Data acquisition or data processing for additive manufacturing for controlling or regulating additive manufacturing processes
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N5/00—Systems for controlling combustion
    • F23N5/02—Systems for controlling combustion using devices responsive to thermal changes or to thermal expansion of a medium
    • F23N5/10—Systems for controlling combustion using devices responsive to thermal changes or to thermal expansion of a medium using thermocouples
    • F23N5/107—Systems for controlling combustion using devices responsive to thermal changes or to thermal expansion of a medium using thermocouples using mechanical means, e.g. safety valves
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y80/00—Products made by additive manufacturing
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T17/00—Three dimensional [3D] modelling, e.g. data description of 3D objects
    • G06T17/10—Constructive solid geometry [CSG] using solid primitives, e.g. cylinders, cubes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/34—Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements
    • H01L23/36—Selection of materials, or shaping, to facilitate cooling or heating, e.g. heatsinks
    • H01L23/367—Cooling facilitated by shape of device
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N2900/00—Special features of, or arrangements for controlling combustion
    • F23N2900/05101—Connections between thermocouple and magnetic valves, e.g. by plug and socket connectors

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Computer Graphics (AREA)
  • Software Systems (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)

Abstract

Método de fabricación de un disipador térmico poroso para dispositivos electrónicos utilizando técnicas computacionales de diseño asistido por ordenador basadas en un método basado en diagramas de Voronoi. El disipador térmico poroso obtenido se caracteriza por poseer macroporosidad variable e interconectada. Dicha macroporosidad se establece a partir de la definición del espesor trabecular de sección no constante (Tb.Th), de la separación trabecular (Tb.Sp), del número de puntos de nucleación de Voronoi y del volumen de la zona a rellenar. Dicho disipador térmico poroso se fabrica a partir de técnicas aditivas por impresión tridimensional (3D) con materiales conductores.#Esta invención es aplicable en el campo dedicado a la fabricación de disipadores o intercambiadores de calor encargados de la evacuación de calor desde un elemento con elevada temperatura hacia un medio con menor temperatura con o sin circulación forzada de aire. Su elevada superficie específica y la posibilidad de conformarlo adaptándolo a un volumen predefinido permite optimizar la evacuación de calor en espacios reducidos.

Description

5
10
15
20
25
30
35
METODO DE FABRICACION DE UN DISIPADOR TERMICO POROSO PARA
DISPOSITIVOS ELECTRONICOS
DESCRIPCION
Objeto de la invencion.
El objeto de esta invencion es un metodo de fabrication de un disipador termico poroso que mejora la disipacion de calor generada en los microprocesadores y/o dispositivos electronicos en comparacion con los disipadores actuales. Este disipador se disena a partir de un metodo basado en los diagramas de Voronoi mediante tecnicas computacionales de diseno asistido por ordenador (i.e. Computer Assisted Design; CAD) y se fabrica con tecnicas aditivas de impresion en 3D, como por ejemplo el sinterizado selectivo por laser (SLS), u otros semejantes, y puede, por tanto, ajustarse a una forma exterior cualquiera. El nuevo disipador termico poroso propuesto mejora la disipacion de calor, no solo debido a su forma exterior seleccionada, ajustable segun las necesidades espaciales del dispositivo electronico a refrigerar, sino sobre todo debido a sus caracterlsticas de relleno del volumen interior contenido en dicha forma exterior. Dicho relleno posee porosidad disenada interconectada y variable, es decir, no es homogenea en todo el espacio, y sobre todo una gran superficie especlfica para favorecer la disipacion de calor.
La finalidad preferente del disipador termico poroso es su aplicacion como disipador de energla en dispositivos electronicos.
Campo de aplicacion de la invencion.
Esta invencion es aplicable en el campo dedicado a la fabricacion de disipadores o intercambiadores de calor encargados de la evacuation de calor desde un elemento con elevada temperatura hacia otro con menor temperatura con o sin circulation forzada de aire. De forma mas concreta, la invencion se refiere al diseno asistido por ordenador (CAD) de un disipador macroporoso y a su fabricacion con tecnicas de prototipado rapido (tecnicas aditivas de fabricacion o de impresion en 3D como el sinterizado selectivo por laser, SLS, u otras, a partir de la obtencion del fichero con extension STL) en aplicaciones que requieren gran evacuacion de calor en un reducido espacio con el objeto de mantener a los componentes electronicos por
5
10
15
20
25
30
35
debajo de su temperatura de operation maxima. Su elevada superficie especlfica y la posibilidad de conformarlo adaptandolo a un volumen predefinido permite optimizar la evacuation de calor en espacios reducidos. De forma adicional, los disipadores termicos porosos propuestos podrlan reducir o incluso llegar a eliminar la presencia de dispositivos adicionales de refrigeration, como son ventiladores, con las ventajas adicionales de reduction de ruido, peso y coste economico.
Estado de la tecnica.
Los nuevos dispositivos electronicos requieren cada vez procesadores electronicos mas potentes y reducidos. El calor generado en los procesadores, que se debe principalmente al gran numero de transistores por unidad de area, afecta de forma directa al propio procesador, a las uniones y soldaduras, reduciendo en consecuencia su vida util. El disipador se encarga de evacuar el calor desde el elemento con alta temperatura hacia los elementos de menor temperatura y el medio a partir de cuatro mecanismos.
1. Conduction de calor desde el dispositivo electronico a la superficie del disipador. Se requiere la mayor superficie de contacto posible entre ellos.
2. Conduccion de calor por el disipador termico de forma que este se reparta de forma rapida sin la formation de puntos o zonas calientes.
3. Convection o intercambio de calor entre la superficie externa del intercambiador con el aire circundante.
4. Radiation o intercambio de calor entre el disipador y el medio en forma de energla radiante. Para maximizar la evacuacion de calor mediante este mecanismo se requiere gran superficie de contacto con el medio y elevada emisividad. La emisividad se maximiza pintando o anodizando de color negro el disipador.
Los sistemas actuales mas usados estan formados por aletas o laminas con el objeto de aumentar el area superficial y transferir el calor hasta el aire a temperatura ambiente; ya sea por circulation forzada o conveccion natural para facilitar el enfriamiento del dispositivo electronico.
Por su bajo coste y facil fabrication, los disipadores de calor aleteados, en sus multiples conformaciones, son los mas empleados actualmente en el control termico
5
10
15
20
25
30
35
en la industria electronica. Sin embargo, estos disipadores no permiten una transferencia de calor optima en todas las caras debido a la imposibilidad de que el flujo de conveccion llegue a todos los espacios; reduciendo, en consecuencia, los mecanismos de intercambio de calor por conveccion y radiacion. Por otra parte, los disipadores aleteados necesitan de elementos adicionales de refrigeracion, como son ventiladores, que incrementan el ruido, peso y coste de los equipos.
Los modelos de disipador propuestos en esta invention presentan una gran superficie y una porosidad variable e interconectada que facilita el paso de flujo tanto por el centro del disipador como por el resto de areas en contacto mejorando la eficiencia de enfriamiento de los dispositivos electronicos respecto de los disipadores actuales. En los nuevos disipadores propuestos la porosidad cercana al dispositivo electronico es menor con el fin de disponer de mayor area de contacto para favorecer la conduction termica y evitar los puntos o zonas calientes (mecanismos 1 y 2). A distancias mayores de la zona de contacto con el dispositivo electronico, la porosidad del disipador aumenta para favorecer el intercambio de calor con el medio circundante por conveccion y radiacion (mecanismos 3 y 4). La metodologla propuesta en el diseno de disipadores tambien permite, tal como se ha comentado, definir la forma externa del disipador para adaptarlo en el dispositivo electronico y mejorar su rendimiento.
Description de la invencion.
La presente invencion describe el modelo tridimensional de disipador termico poroso y el metodo de diseno asistido por ordenador (CAD) para su obtencion y posterior fabrication con tecnicas de prototipado rapido como el sinterizado selectivo por laser (SLS) u otros, con metales conductores, para dispositivos electronicos donde sea necesario disipar calor por conduccion, conveccion y radiacion. De forma mas detallada, el metodo de la presente invencion comprende las siguientes etapas:
1. Obtencion de los puntos de nucleacion de Voronoi.
Los puntos de nucleacion o centros de las celdas poliedricas de Voronoi se definen de forma aleatoria y al azar. El numero de puntos define el tamano final de los poros del disipador termico.
5
10
15
20
25
30
35
La nube de puntos definida rellena un volumen de interes (i.e. Volume-Of-Interest; VOI) previamente definido. De esta forma el disipador poroso se adapta a la forma del dispositivo electronico donde va a realizar su funcion. Ademas, a partir de la definition de varios volumenes de interes, se define una porosidad variable para que las zonas cercanas al dispositivo electronico (zonas calientes) tengan menor porosidad y favorezcan el intercambio de calor por conduction y, las zonas mas alejadas presenten menor porosidad y mejoren los mecanismos de convection y radiation.
2. Diseno tridimensional del disipador poroso
Para obtener el disipador termico poroso de Voronoi se siguen las etapas descritas en las Figuras 1, 2, 3, 4, 5 y 6. A partir de los puntos de nucleacion, obtenidos de forma aleatoria (Fig. 1), se crean las celdas a partir de la representation de los planos que definen cada una de las caras del poliedro que define una region de Voronoi (Fig. 2). Dos puntos crean dos regiones separadas por el plano definido por la mediatriz. En tres puntos no alineados y localizados en un mismo plano las fronteras de las regiones se establecen a partir de tres rectas formadas por la mediatriz de la distancia entre los puntos, dos a dos. Para mas puntos en el espacio y localizados en distintos planos la formation de las fronteras se produce a partir de la representacion de los planos que forman las caras de los poliedros formadores de la celda de Voronoi a partir de la mediatriz entre punto y punto. La copia equidistante de cada una de las caras o planos que definen los poliedros a ambos lados o el escalado de los poliedros definen nuevas celdas poliedricas separadas entre si por el grosor columnar o trabecular (Tb.Th; Trabecular Thickness), como puede verse en la Fig. 3. La separation entre las caras que definen las celdas equidistantes define el grosor de las columnas/trabeculas del disipador poroso. De esta manera es posible regular la estructura del poliedro 3D mediante la definicion del numero de puntos de nucleacion por unidad de volumen o su equivalente separacion trabecular (i.e. Tb.Sp; Trabecular Separation) y la separacion entre las caras equidistantes que definen los poliedros (i.e. Tb.Th). En este sentido, la fraction de volumen ocupado (i.e. OV/TV; Occupied Volume to Total Volume ratio) o su equivalente porosidad (i.e. P=(1-OV/TV)), el espesor columnar/trabecular (Tb.Th) y la separacion columnar/trabecular (Tb.Sp) pueden ser definidos para cualquier volumen de interes (VOI). Para definir distinta fraccion de volumen y espesor columnar/trabecular es necesario definir distintos volumenes de interes (VOI). La union de las caras equidistantes y la formacion de un volumen a partir de los poliedros (Fig. 4), asl como la diferencia Booleana entre los poliedros creados y
5
10
15
20
25
30
35
el volumen total (TV) define la forma final del disipador tridimensional sin trabeculas redondeadas (ver Fig. 5). Operaciones posteriores de suavizado de malla permiten conformar las transiciones de radio en el mallado final de las trabeculas. De esta forma las trabeculas presentan una seccion variable, siendo mas anchas en la zona de union trabecular y en consecuencia mejorando su capacidad de conduction de calor.
La localization y el numero de puntos de nucleacion junto con el escalado de las celdas 3D de Voronoi definen el tamano de la separation trabecular (Tb.Sp). El espesor trabecular (Tb.Th) puede definirse a partir de la suavizacion de la malla y el escalado que define la diferencia booleana entre las celdas de Voronoi y el volumen total, tal y como se indica en las Figuras 3 y 4. De esta forma, el disipador termico puede ser definido con diferente porcentaje de porosidad y facilitar la disipacion de calor en las diversas regiones. La region mas proxima al dispositivo electronico (elemento caliente) presenta menor porosidad y, por lo tanto, mayor superficie de contacto y capacidad de conduccion termica; mientras que las regiones mas alejadas y con menor porosidad presentan mayor capacidad de evacuacion del calor por convection y radiation.
Los disipadores termicos con diferente geometrla, como consecuencia de haber sido generados con distinto numero de puntos de nucleacion de celdas o en distintas posiciones, pueden tener la misma porosidad y ademas, diferente proportion de area superficial a volumen total (TS/TV; Total Surface to Total Volume ratio). En su definition interviene tambien la separacion y ancho trabecular (Tb.Sp y Tb.Th).
En la Figura 7 se presentan, a modo de ejemplo, varios disipadores porosos con forma final de cubo disenados a partir del metodo descrito con diferente numero de puntos de nucleacion, grosor trabecular y separacion trabecular.
El procedimiento de modelado tridimensional de disipadores termicos descrito obtiene cualquier tipo de geometrla a partir de la modification de sus parametros posibilitando la obtencion de cualquier porcentaje de porosidad.
3. Diseno tridimensional de disipadores termicos con forma
Con el fin de evacuar calor en regiones determinadas delimitadas por el volumen existente, el diseno de disipadores permite que la definicion del patron poroso pueda
5
10
15
20
25
30
35
adaptarse a las caracterlsticas de la zona a enfriar. En el ejemplo de la Figura 8 se ha tomado un modelo volumetrico con distintas formas al que se le ha seccionado una parte que finalmente ha sido rellenada con el modelo poroso de Voronoi.
4. Diseno de disipadores termicos con porosidad variable
La metodologla de diseno CAD propuesta define una estructura tridimensional con porosidad variable en diferentes regiones volumetricas, estando sus trabeculas perfectamente conectadas entre las distintas regiones. En la Figura 9 se ilustra un ejemplo donde se presentan dos regiones con distinta porosidad. Puede observarse como las trabeculas, en las zonas en las que se produce el cambio de la porosidad, se encuentran perfectamente enlazadas garantizando la continuidad de las mismas. Para definir los modelos con porosidad variable es necesario crear diferentes volumenes de interes con distinto numero de puntos de nucleacion y seguir el procedimiento descrito en el apartado anterior.
La metodologla de diseno CAD permite obtener un modelo tridimensional de disipador termico para su fabrication mediante tecnicas de impresion 3D que se caracteriza por su gran superficie y por su porosidad variable e interconectada que facilita el paso de flujo por el centro del disipador y el resto de areas en contacto mejorando la eficiencia en el enfriamiento respecto a los disipadores actualmente utilizados en el mercado. La metodologla CAD descrita permite modificar la porosidad y la forma externa del disipador termico para su mejor adaptation a los componentes a refrigerar.
5. Impresion de un disipador
El ultimo paso del proceso de fabricacion consiste en la impresion mediante tecnicas aditivas de impresion en 3D, utilizando los disenos CAD generados a partir del metodo basado en los diagramas de Voronoi, de un disipador termico macroporoso con porosidad variable en sus diferentes regiones y adaptado a un volumen previamente seleccionado que puede representar el negativo del elemento a refrigerar. Dicho disipador termico macroporoso presentara una elevada relation de superficie/volumen (TS/TV) con el fin de mejorar el intercambio de calor por convection y radiation en las regiones de mayor porosidad y por conduction en las regiones mas cercanas al emisor de calor o dispositivo electronico donde la porosidad sera menor.
5
10
15
20
25
30
35
Descripcion de las figuras.
Para complementar la descripcion que se esta realizando y con objeto de facilitar la comprension de las caracteristicas de la invention, se acompana a la presente memoria descriptiva un juego de dibujos en los que, con caracter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente:
- Las Figuras 1, 2, 3, 4, 5 y 6 muestran, en respectivas vistas en perspectiva, los diferentes pasos del proceso de generation de los modelos 3D de disipadores termicos porosos.
- La Figura 1 muestra los puntos de nucleacion de las celdas en el volumen de interes obtenidos de forma aleatoria.
- La Figura 2 muestra las regiones de Voronoi creadas a partir de los puntos de nucleacion. Cada una de las superficies forman un plano delimitado por los planos vecinos.
- En la Figura 3 se representan los planos equidistantes a los planos iniciales. La separation de esos planos define el ancho trabecular del disipador poroso (Tb.Th).
- En la Figura 4 se representa la union o cosido de los planos equidistantes a los iniciales y que forman una region de Voronoi inferior a la inicial. La diferencia Booleana entre el volumen solido cosido y el volumen total define la region trabecular.
- La Figura 5 representa la diferencia Booleana entre el volumen total de la estructura porosa y los volumenes solidos cosidos de cada una de las regiones.
- La Figura 6 representa el modelo final de disipador poroso con las trabeculas redondeadas y suavizadas en las zonas de union con el resto de trabeculas. El redondeo final provoca que la section no sea uniforme a lo largo de toda la trabecula.
- La Figura 7 muestra distintos disipadores macroporosos con semejante porosidad obtenidos con distinto numero de puntos de nucleacion.
5
10
15
20
25
30
35
- La Figura 8 muestra un modelo de disipador macroporoso adaptado a un solido o volumen previamente seleccionado y que puede representar el negativo del elemento a refrigerar. La selection del volumen inicial permite distribuir los puntos de nucleacion de Voronoi y crear la estructura macroporosa a partir de las regiones de Voronoi formadas.
- La Figura 9 representa un modelo de disipador termico formado por dos regiones de interes con distinto numero de puntos de nucleacion que generan una macroporosidad interconectada y variable en toda su longitud.
- La Figura 10 es un detalle de la Figura 6.
- La Figura 11 representa un modelo de disipador poroso generado a partir de puntos de nucleacion sobre un chip o circuito integrado. El disipador se ha dibujado con llneas o contornos interiores de mallado para facilitar su vision tridimensional.
Realization preferida de la invention.
Como se puede observar en la Figura 10, el disipador termico macroporoso obtenido mediante la metodologla descrita esta formado por un conjunto de trabeculas (2) de section variable enlazadas o conectadas con otras trabeculas de forma que las secciones de las uniones trabeculares (1) son mas anchas, redondeadas y ademas presentan una transition suave de radios que permite disipar mejor el calor por conduction. De esta forma se consiguen disipadores con elevada relation de superficie/volumen (TS/TV), aspecto que permite mayor superficie de intercambio de calor por convection y radiation.
Los huecos interiores (3) que presenta la estructura macroporosa obtenida a partir de la metodologla descrita estan interconectados para facilitar la conveccion de aire. Tanto el espesor trabecular (2) como la separacion trabecular (3) pueden ser regulados a partir de la definition del numero de puntos de nucleacion por unidad de volumen y la separation entre las caras equidistantes que definen los poliedros o regiones de Voronoi. En este sentido, la fraction de volumen ocupado (OV/TV), el espesor trabecular (Tb.Th) y la separacion trabecular (Tb.Sp) pueden ser definidos
para una region de volumen de interes (i.e. Region-Of-Interest; ROI) con las medidas deseadas.
Para crear un disipador macroporoso con porosidad variable e interconectada en 5 diferentes regiones del mismo, tal y como se ilustra en la Figura 9, la metodologla descrita permite crear distintos puntos de nucleacion en diferentes volumenes o regiones de interes con distinta densidad, de forma que se generen regiones de Voronoi conectadas en las interfases de las regiones. De esta forma se generan modelos CAD macroporosos con porosidad variable con una transicion continua entre 10 las regiones de distinta porosidad.
Como se ilustra en la Figura 8, la metodologla descrita permite crear un disipador adaptado al elemento a refrigerar a partir de la definicion de los puntos de nucleacion formadores de las regiones de Voronoi dentro del volumen importado. De esta manera 15 es posible crear el disipador macroporoso con porosidad variable e interconectada en una region o volumen previamente definido con una forma geometrica cualquiera.

Claims (3)

  1. ES 2 584 429 A1
    REIVINDICACIONES
    1. - Metodo de fabrication de un disipador termico macroporoso disenado segun un metodo basado en diagramas de Voronoi caracterizado porque:
    • la formation de la estructura Voronoi generadora del disipador es obtenida a partir de una nube de puntos de nucleacion aleatorios y variable en numero segun la porosidad a obtener y donde la arquitectura de sus trabeculas de section no constante (2) y del poro (3) son definidas a partir de una operation booleana de diferencia o substraccion entre el volumen total que lo contiene (TV) y el volumen definido a partir del escalado de las celdas poliedricas de Voronoi nucleadas a partir de cada uno de los puntos aleatorios introducidos y a cuyas celdas se les aplica una operacion de redondeo en sus vertices y aristas para suavizar las transiciones de radio en el mallado final de las trabeculas, siendo mas ancha en la zona de union trabecular y en consecuencia mejorando su capacidad de conduction de calor,
    • el disipador es fabricado a partir de tecnicas aditivas de impresion 3D como el sinterizado selectivo laser (SLS) u otros semejantes a partir de la obtencion del fichero STL (estereolitografla) que se corresponde con la estructura definida en el punto anterior y donde los materiales utilizados para la fabricacion son tanto aleaciones metalicas de alto o bajo punto de fusion y/o combinaciones apropiadas de las mismas con materiales ceramicos de base carbono como materiales polimericos termoplasticos y/o tintas fraguables conductoras que permitan en todos los casos disipar el calor de la mejor forma posible.
  2. 2. - Metodo de fabricacion de un disipador termico macroporoso disenado segun un metodo basado en diagramas de Voronoi basado en la revindication 1 caracterizado porque su porosidad interconectada varla en distintas regiones a partir de la definition de un numero mayor o menor de puntos de nucleacion en distintas regiones del disipador.
  3. 3. - Metodo de fabricacion de un disipador termico macroporoso disenado segun un metodo basado en diagramas de Voronoi basado en las reivindicaciones 1 y 2 caracterizado porque la estructura tridimensional del disipador posee la forma de un volumen geometrico adaptado a la forma negativa del elemento a enfriar
ES201530394A 2015-03-25 2015-03-25 Método de fabricación de un disipador térmico poroso para dispositivos electrónicos Active ES2584429B1 (es)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ES201530394A ES2584429B1 (es) 2015-03-25 2015-03-25 Método de fabricación de un disipador térmico poroso para dispositivos electrónicos

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ES201530394A ES2584429B1 (es) 2015-03-25 2015-03-25 Método de fabricación de un disipador térmico poroso para dispositivos electrónicos

Publications (2)

Publication Number Publication Date
ES2584429A1 ES2584429A1 (es) 2016-09-27
ES2584429B1 true ES2584429B1 (es) 2017-07-17

Family

ID=55588231

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES201530394A Active ES2584429B1 (es) 2015-03-25 2015-03-25 Método de fabricación de un disipador térmico poroso para dispositivos electrónicos

Country Status (1)

Country Link
ES (1) ES2584429B1 (es)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102020208749A1 (de) 2020-07-14 2022-01-20 Volkswagen Aktiengesellschaft Verfahren zum Herstellen eines gekühlten Leistungselektronikmoduls

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090321045A1 (en) * 2008-06-30 2009-12-31 Alcatel-Lucent Technologies Inc. Monolithic structurally complex heat sink designs
CN102686250B (zh) * 2009-11-12 2014-09-17 史密夫和内修有限公司 受控随机化的多孔结构及其制造方法
CN104028758B (zh) * 2014-07-04 2016-01-20 成都三鼎日新激光科技有限公司 一种热沉的制作方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102020208749A1 (de) 2020-07-14 2022-01-20 Volkswagen Aktiengesellschaft Verfahren zum Herstellen eines gekühlten Leistungselektronikmoduls

Also Published As

Publication number Publication date
ES2584429A1 (es) 2016-09-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20200149832A1 (en) Fractal heat transfer device
JP6353682B2 (ja) 沸騰冷却装置
CN104167399B (zh) 错位复杂微通道微型换热器
CN107421364A (zh) 均温板结构及其制造方法
TWM500919U (zh) 水冷散熱裝置及其水冷頭
ES2584429B1 (es) Método de fabricación de un disipador térmico poroso para dispositivos electrónicos
US20170080533A1 (en) Heat dissipation device manufacturing method
JP2017135227A (ja) ヒートシンク
CN107887356B (zh) 一种针对密闭结构高热流密度器件的散热器
TWM497253U (zh) 傳熱效果良好的均溫板
CN207300017U (zh) 均温板结构
Elnaggar Heat transfer enhancement by heat sink fin arrangement in electronic cooling
JP6526500B2 (ja) 沸騰伝熱部材およびこれを用いた沸騰冷却装置
JP3185277U (ja) 放熱ユニットの支持構造
KR101498881B1 (ko) 중계기용 방열판 및 그 제조방법
CN105960150A (zh) 一种风冷散热器的制作方法
Anusha et al. CFD analysis of splayed pin fin heat sink using advanced composite materials
US20210125894A1 (en) Two-phase heat transfer device for heat dissipation
TWM497254U (zh) 導熱效果良好的均溫板
JP6376967B2 (ja) 沸騰伝熱部材およびこれを用いた沸騰冷却装置
CN207585410U (zh) 一种高速机车用热管
CN217303681U (zh) Vc散热器
KR20100089553A (ko) 베이스 블록을 구비한 히트파이프 및 이를 제조하는 방법
TWI578671B (zh) 熱管式散熱器及其製造方法
CN108919922A (zh) 微通道相变散热器

Legal Events

Date Code Title Description
FG2A Definitive protection

Ref document number: 2584429

Country of ref document: ES

Kind code of ref document: B1

Effective date: 20170717