專利名稱：一種具有熱沉結(jié)構(gòu)的散熱器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種散熱器，特別涉及一種具有熱沉結(jié)構(gòu)的散熱器。
背景技術(shù)：
隨著IT、通訊、LED (Light Emitting Diode,發(fā)光二極管)、太陽能等行業(yè)的飛速發(fā)展，電子元器件的發(fā)熱功率也在不斷提高。傳統(tǒng)的散熱多以熱源加散熱片或?qū)嵩吹臒崃客ㄟ^熱管傳至遠(yuǎn)端并通過熱交換將熱量排出系統(tǒng)外部的方式進(jìn)行散熱。當(dāng)前業(yè)界主要采用由散熱片、熱管或VC(Vapor-Chamber,真空腔均熱板)、風(fēng)扇組成的散熱形式，其熱傳導(dǎo)路徑如下CPU (熱源)一熱導(dǎo)管或VC —散熱片(Fin)—由風(fēng)扇將熱量帶走。圖I是現(xiàn)有技術(shù)提供的均溫板的工作原理圖，如圖I所示，均溫板通常包括三個最基本的組成要素密封殼體11、毛細(xì)結(jié)構(gòu)12和工作液。傳統(tǒng)均溫板以紫銅板沖壓成型密封殼體11，并通過真空釬焊等焊接方式將殼體密封焊接在一起，將密封殼體I內(nèi)抽成 I. 3X (KT1 I(T4)Pa的負(fù)壓后充以適量的工作液，使緊貼腔體13內(nèi)壁的毛細(xì)結(jié)構(gòu)12中充滿工作液后加以密封。毛細(xì)結(jié)構(gòu)12的吸液芯(wick)多以燒結(jié)粉末(Sinter Powder)、網(wǎng)狀物(Mesh)、槽(Groove)等結(jié)構(gòu)或復(fù)合結(jié)構(gòu)為主。工作液大多為高純水。密封殼體11內(nèi)部的腔體13的一端為蒸發(fā)端也稱加熱端，另一端為冷凝端也稱冷卻端。蒸發(fā)端受熱時毛細(xì)結(jié)構(gòu)12中的工作液蒸發(fā)汽化，蒸汽在微小的壓差下通過密封殼體11中心的腔體13流向冷卻端，并放出熱量凝結(jié)成液體。冷凝后的液體再沿毛細(xì)結(jié)構(gòu)12靠毛細(xì)力的作用流回蒸發(fā)端。 如此循環(huán)不已，熱量由均溫板的一端傳至另一端。現(xiàn)有的均溫板具有較大的散熱面積，可以提供更大的結(jié)構(gòu)空腔，從而增大熱傳輸量，另外其毛細(xì)結(jié)構(gòu)相對熱管更靈活，可以大幅提升熱流密度，滿足高熱量傳輸和高熱流密度的熱傳需求。但由于其制作工藝復(fù)雜，且結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、材料及可靠性要求，其成本較高，重量較大，結(jié)構(gòu)強(qiáng)度較差。所以如何在滿足高熱傳性能的基礎(chǔ)上，減輕產(chǎn)品重量，降低成本是均溫板研發(fā)的重要方向。圖2是現(xiàn)有技術(shù)提供的散熱模組的立體結(jié)構(gòu)示意圖，圖3是現(xiàn)有技術(shù)提供的散熱模組的主視圖，如圖2和圖3所示，現(xiàn)有的散熱模組以均溫板21與散熱片22通過錫焊焊接在一起。由于焊接層23的存在增加了一段由均溫板21到散熱片22的熱阻，這段熱阻由于錫焊工藝問題，往往會在焊接層23內(nèi)形成小氣孔，尤其是均溫板21與散熱片22大面積焊接時，焊接層23出現(xiàn)氣孔的機(jī)率會大幅增加，導(dǎo)致此段熱阻增加。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種具有熱沉結(jié)構(gòu)的散熱器，能更好地解決均溫板與散熱片焊接時焊接層出現(xiàn)氣孔導(dǎo)致熱阻增加的問題。根據(jù)本實用新型的一個方面，提供了一種具有熱沉結(jié)構(gòu)的散熱器，所述散熱器包括[0009]殼體1，其一端面具有與其一體成型的多個熱沉翅片3，其另一端面具有下凹空腔；蓋板2，密封安裝在所述殼體I具有下凹空腔4的端面上，以形成散熱器。優(yōu)選的，所述散熱器還包括由所述蓋板2密封安裝在所述殼體I具有下凹空腔4的端面上所形成的蒸汽空腔 5 ；注入到所述蒸汽空腔5內(nèi)的用于相變傳熱的工質(zhì)；其中，所述蓋板2具有毛細(xì)結(jié)構(gòu)6優(yōu)選的，所述散熱器還包括填充在所述熱沉翅片3內(nèi)腔中的毛細(xì)結(jié)構(gòu)6。優(yōu)選的，所述散熱器還包括復(fù)合在熱沉翅片3內(nèi)表面的毛細(xì)結(jié)構(gòu)6。優(yōu)選的，復(fù)合在所述熱沉翅片3內(nèi)表面的毛細(xì)結(jié)構(gòu)6中心具有翅片空腔7，所述翅片空腔7與所述蒸汽空腔5連通。優(yōu)選的，所述殼體I具有下凹空腔4的端開有用來安裝蓋板2的密封臺階8。優(yōu)選的，所述毛細(xì)結(jié)構(gòu)6是燒結(jié)鋁粉末或泡沫鋁。與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本實用新型的有益效果在于I.熱傳性能優(yōu)異，熱擴(kuò)散效果好，從熱源到熱沉的熱阻更低，整體熱沉熱交換效率提升；2.模組重量降低；3.由于減少了均溫板(或熱管)與熱沉的焊接工序，還可以有效降低模組加工制作成本。4.由于其殼體成型的簡便工藝，所以其結(jié)構(gòu)更加靈活，可以根據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計和功能性要求設(shè) 計各種異型均溫板結(jié)構(gòu)，并可以根據(jù)設(shè)計要求，在均溫板制作時將機(jī)構(gòu)件也一次性完成，從而增加結(jié)構(gòu)可靠性，并降低成本。

圖I是現(xiàn)有技術(shù)提供的散熱器的工作原理圖；圖2是現(xiàn)有技術(shù)提供的散熱模組的立體結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是現(xiàn)有技術(shù)提供的散熱模組的主視圖；圖4是本發(fā)明實施例提供的散熱器的立體結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是本發(fā)明實施例一提供的散熱器的剖視圖；圖6是本發(fā)明實施例二提供的散熱器的剖視圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型的優(yōu)選實施例進(jìn)行詳細(xì)說明，應(yīng)當(dāng)理解，以下所說明的優(yōu)選實施例僅用于說明和解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。圖4是本發(fā)明實施例提供的散熱器的立體結(jié)構(gòu)示意圖，如圖4所示，散熱器包括殼體I、蓋板2。其中，殼體I的一端面具有與其一體成型的多個熱沉翅片3，另一端面具有下凹空腔。蓋板2密封安裝在殼體I具有下凹空腔的端面上，以形成散熱器。 圖5是本發(fā)明實施例一提供的散熱器的剖視圖，如圖5所示，所述散熱器包括殼體I、蓋板2、蒸汽空腔5。殼體I的一端面具有與其一體成型的多個熱沉翅片3,熱沉翅片 3的內(nèi)腔填充有毛細(xì)結(jié)構(gòu)6，殼體I的另一端面具有下凹空腔4。殼體I具有下凹空腔4的端開有用來安裝蓋板2的密封臺階8。蓋板2密封安裝在所述殼體I具有下凹空腔4的端面上，蓋板2的內(nèi)表面復(fù)合有毛細(xì)結(jié)構(gòu)6。蓋板2的毛細(xì)結(jié)構(gòu)與熱沉翅片3內(nèi)腔中的毛細(xì)結(jié)構(gòu)6之間形成蒸汽空腔5。用于相變傳熱的工質(zhì)通過工藝管9注入到蒸汽空腔5內(nèi)。圖5所示的散熱器的制作流程如下以壓鑄或切削工藝制作出如圖5所示的蓋板 2和具有熱沉翅片3的殼體1，熱沉翅片3與殼體I 一體成型，殼體I的內(nèi)部形成下凹空腔 4，在殼體I的具有下凹空腔4的一端形成支撐蓋板2的密封臺階8。在蓋板2的內(nèi)表面緊密附加毛細(xì)結(jié)構(gòu)6，在熱沉翅片3的內(nèi)腔填充毛細(xì)結(jié)構(gòu)6，所述毛細(xì)結(jié)構(gòu)是燒結(jié)鋁粉末或泡沫鋁，并將毛細(xì)結(jié)構(gòu)6、殼體I、工藝管9、蓋板2組裝在一起。熱沉翅片3的毛細(xì)結(jié)構(gòu)6和蓋板2內(nèi)表面的毛細(xì)結(jié)構(gòu)6之間形成一蒸汽空腔5。將組裝好的殼體I和蓋板2的表面進(jìn)行清洗，然后在其表面進(jìn)行噴淋或浸泡鋁釬焊劑，之后進(jìn)行密封釬焊或氮?dú)鈿怏w保護(hù)。在密封檢測后，通過工藝管9抽真空，達(dá)到要求真空度后(一般為1.5X10-2Pa)，注入工質(zhì)(141b、 丙酮、乙二醇等)封口，最后進(jìn)行性能檢測。圖5所示的散熱器的具體工作原理如下，當(dāng)加熱區(qū)(蓋板2外表面)熱源加熱時， 熱量會使加熱區(qū)的工質(zhì)相變?yōu)闅怏w，通過蒸汽空腔5沿平行于蓋板的平面方向迅速擴(kuò)散， 并在微小的壓差下通過蒸汽空腔5沿垂直于蓋板的方向?qū)崃總鬟f至熱沉翅片3的毛細(xì)結(jié)構(gòu)，熱沉翅片3的毛細(xì)結(jié)構(gòu)將熱量凝結(jié)成液體。冷凝后的液體再沿?zé)岢脸崞?的毛細(xì)結(jié)構(gòu)靠毛細(xì)力的作用流回蓋板2的毛細(xì)結(jié)構(gòu)。如此循環(huán)不已，熱量由散熱器蓋板一端傳至熱沉翅片端。由于熱量由工質(zhì)相變傳遞，所以散熱器的每根翅片都被均勻加熱，可以有效提升翅片的熱交換效率。且由于采用具有熱沉結(jié)構(gòu)的均溫技術(shù)，減少了由熱管或均溫板與散熱片的焊接熱阻，有利于提升散熱器的熱交換效率。圖6是本發(fā)明實施例二提供的散熱器的剖視圖，如圖6所示，實施例二提供的散熱器與實施例一提供的散熱器的差別在于實施例二中除兩端外的每個熱沉翅片3的內(nèi)表面緊密復(fù)合一層毛細(xì)結(jié)構(gòu)6，所述毛細(xì)結(jié)構(gòu)6中心具有翅片空腔7，所述翅片空腔7與所述蒸汽空腔5連通，而實施例一中的散熱器的每個熱沉翅片3的內(nèi)腔填充滿毛細(xì)結(jié)構(gòu)6。除此之夕卜，實施例二和實施例一的結(jié)構(gòu)完全相同，因此此處不再贅述。圖6所示的散熱器的具體工作原理如下，當(dāng)加熱區(qū)(蓋板2外表面)熱源加熱時， 熱量會使蒸汽空腔5的工質(zhì)相變?yōu)闅怏w，通過蒸汽空腔5熱量沿與蓋板2水平及垂直的方向迅速擴(kuò)散，并傳遞至翅片空腔7，然后至熱沉翅片3的毛細(xì)結(jié)構(gòu)，熱沉翅片3的毛細(xì)結(jié)構(gòu)將熱量凝結(jié)成液體。冷凝后的液體再沿?zé)岢脸崞?的毛細(xì)結(jié)構(gòu)靠毛細(xì)力的作用流回蓋板2的毛細(xì)結(jié)構(gòu)，如此循環(huán)不已。綜上所述，本實用新型通過將熱沉翅片與密封殼體一體成型，解決了均溫板與散熱片焊接時焊接層出現(xiàn)氣孔導(dǎo)致熱阻增加的問題，具有以下有益技術(shù)效果均溫板的熱沉翅片與密封殼體一體成型，避免了均溫板與散熱片間焊接層的熱阻。二、制作工藝簡單，成本較低，重量較小，結(jié)構(gòu)強(qiáng)度好。盡管上文對本實用新型進(jìn)行了詳細(xì)說明，但是本實用新型不限于此，本技術(shù)領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)本實用新型的原理進(jìn)行各種修改。因此，凡按 照本實用新型原理所作的修改，都應(yīng)當(dāng)理解為落入本實用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種具有熱沉結(jié)構(gòu)的散熱器，其特征在于，所述散熱器包括殼體(I)，其一端面具有與其一體成型的多個熱沉翅片(3)，其另一端面具有下凹空腔(4)；蓋板(2)，密封安裝在所述殼體(I)具有下凹空腔(4)的端面上，以形成散熱器。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的散熱器，其特征在于，所述散熱器還包括由所述蓋板(2)密封安裝在所述殼體(I)具有下凹空腔(4)的端面上所形成的蒸汽空腔(5)；注入到所述蒸汽空腔(5)內(nèi)的用于相變傳熱的工質(zhì)；其中，所述蓋板(2)具有毛細(xì)結(jié)構(gòu)(6)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的散熱器，其特征在于，所述散熱器還包括填充在所述熱沉翅片(3)內(nèi)腔中的毛細(xì)結(jié)構(gòu)(6)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的散熱器，其特征在于，所述散熱器還包括復(fù)合在熱沉翅片(3)內(nèi)表面的毛細(xì)結(jié)構(gòu)(6)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的散熱器，其特征在于，復(fù)合在所述熱沉翅片(3)內(nèi)表面的毛細(xì)結(jié)構(gòu)(6)中心具有翅片空腔(7)，所述翅片空腔(7)與所述蒸汽空腔(5)連通。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的散熱器，其特征在于，所述殼體(I)具有下凹空腔(4)的端開有用來安裝蓋板(2)的密封臺階(8)。
7.根據(jù)權(quán)利要求3至5任一項所述的散熱器，其特征在于，所述毛細(xì)結(jié)構(gòu)(6)是燒結(jié)鋁粉末或泡沫鋁。
專利摘要本實用新型公開了一種具有熱沉結(jié)構(gòu)的散熱器，所述散熱器包括殼體1，其一端面具有與其一體成型的多個熱沉翅片3，其另一端面具有下凹空腔4；蓋板2，密封安裝在所述殼體1具有下凹空腔4的端面上，以形成散熱器。本實用新型通過將熱沉翅片與密封殼體一體成型，解決了均溫板與散熱片焊接時焊接層出現(xiàn)氣孔導(dǎo)致熱阻增加的問題，具有以下有益技術(shù)效果一、均溫板的熱沉翅片與密封殼體一體成型，避免了均溫板與散熱片間焊接層的熱阻。二、制作工藝簡單，成本較低，重量較小，結(jié)構(gòu)強(qiáng)度好。
文檔編號H05K7/20GK202455719SQ20122003608
公開日2012年9月26日 申請日期2012年2月6日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月6日
發(fā)明者劉曉東, 王子杰 申請人:國研高能(北京)穩(wěn)態(tài)傳熱傳質(zhì)技術(shù)研究院有限公司