TWI473962B - 散熱器之製造方法 - Google Patents

Description

散熱器之製造方法

本發明是有關於一種散熱器之改良結構及其製造方法，尤指一種環形散熱器之結構及其製造方法。

習知筒形散熱器，包括一筒體及連接於筒體周圍表面的多數鰭片，習知技術對鰭片與筒體周圍表面的連接方式揭示如下：

1.中華民國專利申請號098105429發明專利一案揭示一種筒形散熱器鰭片植立緊結方法及其應用裝置，其主要包括：一受動力源帶動且藉以產生步進旋動運轉的模座；提供一筒體，筒體定位設於模座上，及筒體之周圍表面設有多數凹槽；提供一鰭片組，包含多數鰭片，鰭片組設於模座之一端側，間歇性轉動之筒體，帶動其凹槽和該鰭片對應導正時，通過插片裝置推送鰭片，運動的鰭片依序插入筒體之各凹槽定位；將全部凹槽插置鰭片之筒體，通過後續的緊結製程，使鰭片和凹槽緊結一體，且定位於筒體之周圍，以形成一散熱器。

2.中華民國專利申請號097151576發明專利一案揭示一種散熱器的緊結方法，主要包含一導熱的底座和一鰭片組，其中底座的一表面設有多數凹槽，及設於兩凹槽間之導溝；鰭片組，具有多數鰭片；提供一成型模具，成型模具具 有內空間和壓端部；進行緊迫結合製程，使成型模具和散熱器相對壓結，散熱器嵌入成型模具的內空間，及壓端部軸向擘入導溝，達到壓迫凹槽形變，且形變凹槽壓掣鰭片緊結一體；藉由上述掣程乃可提供優於習用散熱器的沖壓鉚合方法，有效減少沖子或刀模之斷損，提昇產品的良率、精密度和品質，同時便利的應用於不同形式或形狀之散熱器成型。

3.中華民國專利申請號095213607新型專利一案揭示一種散熱器鰭片與底座的組合改良，其主要係在散熱器的鰭片末端形成一具有選定形狀的壓褶根部，係利用邊扣或熱導管將多數的鰭片集結組成為一鰭片組，並在底座的接合面以擠形模成形設有相對匹配的嵌槽，使鰭片組的各鰭片可利用壓褶狀的根部同時嵌入底座的嵌槽，進而與底座嵌槽於間隔所設的長凹槽施予加壓，迫使底座與鰭片的壓褶根部形成極緊密的鉚合，藉此項壓褶形狀的根部設計，可令鰭片與底座大幅度增加接觸面積，有效提高散熱器的傳熱效率，其組裝嵌合亦顯簡易省時，能獲穩固結合，且完全不需使用電鍍、錫膏或其他媒介黏接劑，故有助於環保維護。

4.中華民國專利申請號097104163發明專利一案揭示一種附熱管的散熱器改良設計，係包括散熱模組、底座及一個以上的熱管，各散熱鰭片末端均具有壓褶根部，底座上端面係以擠形模成形複數個嵌槽，使散熱鰭片的壓褶根部可嵌入底座嵌槽並緊密鉚合，底座的下端表面則開設一個以上的嵌 溝，以供熱管對應置入並再壓擠整平，而呈緊配嵌入，且同時於熱管底面形成一壓平部，該壓平部與底座的下端表面係平整切齊，因此可利用熱管壓平部貼觸晶體熱源，以能直接通過熱管達到快速散熱目的。

上述揭示的各案件係先鉚合鰭片與凹槽，然後沖壓凹槽兩旁的導溝，令該凹槽變形壓掣鰭片緊結一體，惟如此將產生幾個問題：

1.所謂鉚合是利用機械使兩元件結合成一整體的沖壓工序，利用鉚合方式令鰭片與凹槽結合，鰭片與凹槽的對接處產生的變形將造成對接處對接不完整有間隙存在，進而影響熱傳遞效率。

2.在筒體外表面除了設有凹槽外還要設置導溝，凹槽與導溝之間必須間距排列，也就是在一個有限的表面積上凹槽的數量將減少，進而減少鰭片的安裝數量。

3.沖壓凹槽兩旁的導溝，令該凹槽變形壓掣鰭片緊結一體，容易造成凹槽的槽口邊緣向外翻捲翹曲，造成槽口擴大，鰭片容易鬆脫。

4.製程步驟多，產品製成時間長。

是以，要如何解決上述習用之問題與缺失，即為本案之發明人及相關領域者所亟欲研究改善之方向。

本發明目的在於提供一種分別具有至少一壓褶根部的複 數鰭片通過機械加工方式與一本體的複數槽結合，無須另外再對結合處施行沖壓的散熱器之改良結構及其製造方法。

本發明另一目的，在於提供一種在鰭片與本體的對接處形成凹凸不平表面以增加結合摩擦的散熱器之改良結構。

本發明另一目的，在於提供一種在一相同表面積增加散熱鰭片數量的散熱器之改良結構及其製造方法。

本發明另一目的，在於提供一種增加散熱效率的散熱器之結構及其製造方法。

為達上述目的，本發明提供一種散熱器之改良結構，包括：一本體，具有一第一端及一第二端，一軸向定義在該第一端及該第二端之間，及複數結合槽形成在該本體周圍；複數鰭片，結合在該本體表面，且每一鰭片具有一末端形成至少一壓褶根部對應該複數結合槽，其中該壓褶根部具有一壓褶形狀；其中該本體係經一機械加工方式往該複數鰭片高速衝擊，令該複數鰭片的壓褶根部從該第一端沿著該軸向迫入至該第二端與該結合槽快速的緊配結合成一體。

在一實施中壓褶根部係對摺或彎折或波浪彎曲加工成型。

在一實施中該壓褶根部係翻轉倒折而直接貼觸壓褶成型。

在一實施中該壓摺形狀係為L形或三角形或倒T形或捲曲形或水滴形。

在一實施中每一鰭片之壓摺根部具有一厚度略大於該每一結合槽的寬度。

在一實施中該結合槽形成有一凹凸部不平的表面。

在一實施中該複數結合槽係放射狀分佈在該本體周圍，且每一結合槽相對該本體的表面垂直或傾斜一角度設置。

在一實施中該每一鰭片係筆直沒有彎折或具有至少一彎折角。

為達上述目的，本發明提供一種散熱器之製造方法，包括：提供一成形模具，具有一內側面、一上表面及複數槽孔，該內側面界定一內空間，該複數槽孔放射狀形成在該內空間周圍，且連通該內空間，並貫穿該上表面；提供複數鰭片，容置於該複數槽孔內，其中每一槽孔內放置一鰭片，且每一鰭片的一末端預先形成至少一壓褶根部具有一壓褶形狀突出該成形模具的內側面；提供一本體，具有一第一端、一第二端及一軸向定義在該第一端及該第二端之間，該本體預先形成有複數結合槽分佈在該本體周圍，並設置在該第一端與第二端之間，令該第一端對應該內空間；通過一機械加工方式，使該本體高速衝入該內空間，該本體相對該複數鰭片移動，令該複數鰭片之壓褶根部高速的迫入該本體結合部，沿著該軸向移動到該第二端與該結合槽緊配結合成一體。

在一實施中該本體暫置於該成形模具上方，通過機械加工方式，該機械加工方式係由一壓縮氣體機具產生一壓縮氣體使該本體高速衝入該內空間，且該內空間設有一中心體對應該本體。

本發明之上述目的及其結構與功能上的特性，將依據所附圖式之較佳實施例予以說明。

請參閱第1至2圖所示係為本發明之散熱器結構之示意圖，該散熱器10包括：一本體12外周圍結合有複數鰭片13。

如第3A及3B圖所示，該本體12具有一第一端121及一第二端122，在該第一端121與第二端122之間定義一軸向a，該本體12的外周圍表面形成有複數結合槽123從該第一端121延伸到該第二端122，該等結合槽123係與該複數鰭片13成相對匹配(如第2圖所示)，並預先以擠形模成形或除料挖設(如銑削)或鑄造成形或多件套接的方式等形成在該本體12的外周圍。前述每一結合槽123連通一迫入空間124，該迫入空間124係形成在靠近該第一端121處。

復如第3A及3B圖所示，上述的結合槽123具有一寬度f1，迫入空間124具有一寬度f2大於該結合槽123的寬度f1，以令本體12與複數鰭片13結合時，該複數鰭片13容易進入該本體12的第一端121(如第1圖所示)。

如第3C及3D圖所示，該複數鰭片13，係成環狀間隔或非間隔排列，每一鰭片13具有一末端形成至少一壓褶根部131對應該複數結合槽123(如第3A圖)。

前述的壓褶根部131係經過對摺或彎折加工而具有一厚度f3(如第3C圖)，該厚度f3略大於該每一結合槽123的一寬 度f1(如第3A圖)，因此該壓褶根部131從該本體12之第一端121沿著該軸向a迫入至該第二端122時，能與該結合槽123緊配結合成一體(如第1圖)。

以下說明該鰭片13之壓褶根部131的各種可行之實施狀態。

上述設於鰭片13末端的壓褶根部131，其形狀不拘，例如第4A圖所示，將該壓褶根部131翻轉倒折而直接貼觸壓褶成形，或如第4B圖所示將該壓褶根部131b翻轉倒折而直接貼觸壓褶成L形，或如第4C圖所示將該壓褶根部131c翻轉倒折而直接貼觸壓褶成三角形，或如第4D圖所示將該壓褶根部131d翻轉倒折而直接貼觸壓褶成倒T形，或如第4E圖所示將該壓褶根部131e翻轉倒折而直接貼觸壓褶成捲曲形，或成就為水滴形或波浪形或重疊等。

以下說明前述本體12之結合槽123與第一鰭片13之各種可行之實施狀態。

復如第3A圖所示，前述每一結合槽123係表示為一平整表面，但並不限制於此，亦可如第5圖所示，每一結合槽123a形成一凹凸不平的表面1231a，藉此增加結合槽與壓褶根部的結合摩擦，防止該鰭片脫落。

再者，如第6A圖所示，前述的結合槽123係放射狀分佈在該本體12周圍，且相對該本體12的表面垂直設置，該每一 鰭片13從該壓褶根部131到其一朝外的自由端之間係筆直沒有彎折。另外如第6B圖所示，前述的結合槽123b係放射狀分佈在該本體12周圍，且相對該本體12的表面傾斜設置，該每一鰭片13從該壓褶根部131到其一朝外的自由端之間係筆直沒有彎折。

續如第6C及6D圖所示，前述第6A及6B圖中所述的鰭片13亦可形成一彎折角134，因此在搭配一風扇解熱的狀態下，通過風扇的流體，將很容易進入鰭片13間的流道，然後迅速排出。

請繼續參閱第7圖至第9A及9B圖所示，前述的結構的裝配製造方式將詳述在后。

如第7圖所示係為本發明的製造流程圖，其包括：

步驟61：如第8圖所示，提供一成形模具40，具有一內側面41、一上表面42及複數槽孔43，該內側面41界定一內空間44設有一中心體45，該複數槽孔43放射狀形成在該內空間44周圍，且連通該內空間44並貫穿該上表面42。

步驟62：如第8及9A圖所示，提供複數鰭片13，將前述的複數鰭片13，放置於該複數槽孔43內，且每一鰭片13的壓褶根部131突出該成形模具40的內側面41。

步驟63：如第8及9A圖所示，提供一本體12，令前述的本體12的第一端121對應該成形模具40之內空間44內的 中心體45。

在本步驟該本體12暫置於該成形模具40的上方，並令該本體12的第一端121對準該中心體45，其中每一迫入空間124及結合槽123對應一鰭片13之壓褶根部131。

步驟64：如第8及9A及9B圖所示，利用一機械加工方式高速衝擊該本體12，令該本體12朝該中心體45高速衝入該內空間44並相對該複數鰭片13移動，令該複數鰭片13之壓褶根部131從該本體12的第一端121的迫入空間124迫入該本體結合槽123，沿著該軸向a移動到該第二端122與該結合槽123快速的緊配結合成一體。

在本步驟該機械加工方式係由一壓縮氣體機具50產生一壓縮氣體作為動力源，該壓縮氣體在釋壓的瞬間產生動力推動該本體12高速衝入該內空間44，同時該迫入空間124及該本體結合槽123由成形模具40的上方高速迫入該壓褶根部131，進而結合成一體，以形成一散熱器10(如第2圖示)。該中心體45可以確保該本體12往下衝入內空間44時能夠對準位置，及沿著中心體45朝下作動。該壓縮氣體機具50，例如但不限制為一氣壓機(compressor)。

復參第2圖所示，完成步驟64後，從該成形模具40中取出散熱器10。

前述的本體12皆表示為空心，但是在另一可行實施該前述本體12可以為實心，當本體12為實心時該成形模具40的 內空間44沒有中心體45。

以上已將本發明做一詳細說明，惟以上所述者，僅為本發明之一較佳實施例而已，當不能限定本發明實施之範圍。即凡依本發明申請範圍所作之均等變化與修飾等，皆應仍屬本發明之專利涵蓋範圍。

10‧‧‧散熱器

12‧‧‧本體

121‧‧‧第一端

122‧‧‧第二端

123、123a、123b‧‧‧結合槽

1231a‧‧‧表面

f2‧‧‧寬度

124‧‧‧迫入空間

f2‧‧‧寬度

a‧‧‧軸向

13‧‧‧複數鰭片

131、131b、131c、131d、131e‧‧‧壓褶根部

f3‧‧‧厚度

134‧‧‧彎折角

40‧‧‧成形模具

41‧‧‧內側面

42‧‧‧上表面

43‧‧‧槽孔

44‧‧‧內空間

45‧‧‧中心體

50‧‧‧壓縮氣體機具

第1圖係為本發明結構立體分解示意圖；第2圖係為本發明結構立體組合示意圖；第3A圖係為本發明本體之俯視示意圖；第3B圖係為本發明本體之立體示意圖；第3C圖係為本發明單一鰭片之俯視示意圖；第3D圖係為本發明單一鰭片之立體示意圖；第4A圖係為本發明之鰭片之壓褶根部之一實施狀態示意圖；第4B圖係為本發明之鰭片之壓褶根部之另一實施狀態示意圖；第4C圖係為本發明之鰭片之壓褶根部之另一實施狀態示意圖；第4D圖係為本發明之鰭片之壓褶根部之另一實施狀態示意圖；第4E圖係為本發明之鰭片之壓褶根部之另一實施狀態示意圖；第5圖係為本發明結合槽形成有凹凸不平表面示意圖； 第6A圖係為第一種狀態結合槽之示意圖；第6B圖係為第二種狀態結合槽之示意圖；第6C圖係為第一種狀態結合槽結合具有彎折角之鰭片之示意圖；第6D圖係為第二種狀態結合槽結合具有彎折角之鰭片之示意圖；第7圖係為本發明製作流程示意圖；第8圖係為本發明第一作動示意圖；第9A圖係為本發明第二作動示意圖；第9B圖係為本發明第三作動示意圖。

10‧‧‧散熱器

12‧‧‧本體

121‧‧‧第一端

122‧‧‧第二端

123‧‧‧結合槽

124‧‧‧迫入空間

a‧‧‧軸向

13‧‧‧複數鰭片

131‧‧‧壓褶根部

Claims (7)

1. 一種散熱器之製造方法，包括：提供一成形模具，具有一內側面、一上表面及複數槽孔，該內側面界定一內空間，該複數槽孔放射狀形成在該內空間周圍，且連通該內空間，並貫穿該上表面；提供複數鰭片，放置於該複數槽孔內，其中每一槽孔內放置一鰭片，且每一鰭片的一末端預先形成一壓褶根部具有一壓褶形狀突出該成形模具的內側面；提供一本體，具有一第一端、一第二端及一軸向定義在該第一端及該第二端之間，該本體預先形成有複數結合槽分佈在該本體周圍，並設置在該第一端與第二端之間，令該第一端對應該內空間；通過一機械加工，產生高速的方式使該本體高速衝入該成型模具的內空間，該本體快速的相對該複數鰭片進行移動，令該複數鰭片之壓褶根部從本體的第一端高速的迫入該本體的結合槽，沿著該軸向移動到該本體的第二端與該結合槽快速的緊配結合成一體。
2. 如請求項1所述之散熱器之製造方法，其中該本體暫置於該成形模具上方，通過一機械加工，該機械加工係一壓縮氣體機具產生一壓縮氣體使該本體高速衝入該內空間。
3. 如請求項2所述之散熱器之製造方法，其中該內空間設有一中心體對應該本體。
4. 如請求項1所述之散熱器之製造方法，其中該每一鰭片的壓摺根部具有一厚度略大於該結合槽的寬度。
5. 如請求項1所述之散熱器之製造方法，其中該每一結合槽形成一凹凸部不平的表面。
6. 如請求項1所述之散熱器之製造方法，其中該壓褶根部係對摺或彎折或波浪彎曲加工成型。
7. 如請求項1所述之散熱器之製造方法，其中該壓褶根部係翻轉倒折而直接貼觸壓褶成型。