專利名稱：孔洞化結(jié)構(gòu)陶瓷散熱器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及電子元件散熱器，特別是指一種孔洞化結(jié)構(gòu)陶瓷散熱器，具有提高散熱器接觸空氣的表面積，以提高散熱器的散熱效率。
背景技術(shù)：
隨著半導(dǎo)體業(yè)的發(fā)展，半導(dǎo)體晶片不斷朝向高頻化發(fā)展。例如中央處理器(CPU)等電子裝置的處理速度不斷提高。隨之產(chǎn)生的問題是，高處理速度下產(chǎn)生的高溫，如何有效地將電子裝置熱源產(chǎn)生的高溫排出，使電子裝置能于適當(dāng)?shù)墓ぷ鳒囟认逻\(yùn)轉(zhuǎn)。以電腦為例，已有中央處理器上裝設(shè)有散熱器，用于協(xié)助排出中央處理器晶片產(chǎn)生的熱量。請(qǐng)參閱圖1所示，已有散熱器大都包括有一散熱片A，該散熱片A下方具有導(dǎo)熱層F，該導(dǎo)熱層F設(shè)置于中央處理器B上面，并與中央處理器B貼合，前述散熱片上并設(shè)計(jì)具有適當(dāng)形狀的散熱鰭片C，散熱片A上端另設(shè)有一風(fēng)扇D。散熱片A于風(fēng)扇D間具有墊腳塊E，用來產(chǎn)生對(duì)流空氣，以將吸收中央處理器熱量的散熱鰭片C的熱量通過對(duì)流帶走，自散熱片排出，以降低溫度。雖然已有的散熱鰭片B已用導(dǎo)熱、散熱效果佳的銅、鋁金屬制成，但由于導(dǎo)熱及散熱的效果尚難以符合高速化高功率發(fā)展的需求，且鰭片式散熱片使整個(gè)散熱器體積龐大，加工工藝復(fù)雜，成本高，這種龐大體積、散熱效果欠佳的散熱器在某些空間有限的電腦上(如筆記本電腦)，還需借助其它散熱結(jié)構(gòu)才能達(dá)到散熱的最低要求。此為已有技術(shù)現(xiàn)存的最大弱點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于提供一種孔洞化結(jié)構(gòu)陶瓷散熱器，利用孔洞化結(jié)構(gòu)的陶瓷材料的優(yōu)越散熱性能，借由空氣媒介來提高熱對(duì)流的接觸表面積，以提高散熱器的散熱能力。
本實(shí)用新型的上述目的通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)一種孔洞化結(jié)構(gòu)陶瓷散熱器，包括有散熱層、至少一層導(dǎo)熱層及風(fēng)扇，該散熱層由陶瓷材料制成，其上布滿微孔，孔隙率為5-40％，散熱層下面貼合有至少一層導(dǎo)熱層，散熱層與導(dǎo)熱層結(jié)合為一體，風(fēng)扇固設(shè)于散熱層上面。
所述散熱層與導(dǎo)熱層的結(jié)合，可以通過一環(huán)氧樹脂層使其結(jié)合為一體，或通過一扣具使兩者結(jié)合為一體。也可以由一扣具將風(fēng)扇、散熱層及導(dǎo)熱層三者固定連接為一體。
導(dǎo)熱層可以由銅、銀或鉆石材料制成。
綜上，與傳統(tǒng)散熱器相比，本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn)由陶瓷材料制成的孔洞化結(jié)構(gòu)散熱層，比以往大體積銅或鋁金屬散熱鰭片的散熱效果大幅提高，且使整個(gè)散熱器體積大大減小，重量減輕；該散熱器易于加工成型，材料成本、制造成本低廉(詳見下表)，可廣泛應(yīng)用于各式發(fā)熱電子裝置散熱。
本實(shí)用新型與傳統(tǒng)散熱器各項(xiàng)指標(biāo)對(duì)比



圖1為傳統(tǒng)金屬鰭片式散熱器結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本實(shí)用新型孔洞化結(jié)構(gòu)陶瓷散熱器結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為以環(huán)氧樹脂層將散熱層和導(dǎo)熱層結(jié)合的實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4為以扣具將散熱層和導(dǎo)熱層結(jié)合的實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5為由扣具將風(fēng)扇、散熱層及導(dǎo)熱層結(jié)合為一體的實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中標(biāo)號(hào)說明A-散熱片 B-中央處理器 C-散熱鰭片 D-風(fēng)扇 E-墊腳塊 F-導(dǎo)熱層1-導(dǎo)熱層 2-散熱層 3-墊腳塊 4-風(fēng)扇 5-中央處理器 6-環(huán)氧樹脂層7-扣具 8-扣具具體實(shí)施方式
實(shí)施例1請(qǐng)參閱圖2所示，一種孔洞化結(jié)構(gòu)陶瓷散熱器，包括有散熱層2、導(dǎo)熱層1、墊腳塊3及風(fēng)扇4，該散熱層2由陶瓷材料燒制成孔洞化結(jié)構(gòu)散熱層，與熱源中央處理器5接觸的一面具有至少一層導(dǎo)熱層1，該導(dǎo)熱層1與散熱層2相貼合且結(jié)合為一體，風(fēng)扇4通過墊腳塊3與散熱層2固接。通過傳導(dǎo)作用導(dǎo)熱層1吸收中央處理器5工作時(shí)散發(fā)出的熱量，再借具有孔洞化結(jié)構(gòu)的陶瓷散熱層2，以空氣為散熱媒介，再加上置于散熱層上方的風(fēng)扇4提供強(qiáng)制對(duì)流條件，使熱量散發(fā)到外界環(huán)境中。本實(shí)施例中的導(dǎo)熱層1可以采用銅片，其熱傳導(dǎo)系數(shù)K＝380W/mK。若使用更高熱傳導(dǎo)系數(shù)的導(dǎo)熱材料，如銀、鉆石等，對(duì)散熱效果會(huì)更有幫助，但必須要有足夠的單位體積來吸收CPU開機(jī)時(shí)的瞬間熱能，然后通過孔洞化結(jié)構(gòu)陶瓷散熱層2散熱。
上述具有孔洞化結(jié)構(gòu)陶瓷散熱器的制造方法是(1)調(diào)漿取適當(dāng)比例的陶瓷材料(主要成分TiO2、SrO、BaO、Al2O3、ZrO)與有機(jī)溶劑乙醇、甲苯及分散劑調(diào)配，分散均勻，再以磨球研磨攪拌成次微米粉粒；(2)添加粘結(jié)劑聚乙烯醇水溶液，攪拌均勻，至生成乳狀膠體；(3)干燥將乳狀膠體烘干成固體，制成孔洞化結(jié)構(gòu)陶瓷材料；(4)造粒將孔洞化結(jié)構(gòu)陶瓷材料于研缽中磨細(xì)，沖壓成預(yù)定形狀的散熱層；(5)燒結(jié)將預(yù)定形狀的散熱層燒結(jié)成具自然均勻孔洞化結(jié)構(gòu)的陶瓷散熱層。
(6)將散熱層、導(dǎo)熱層、風(fēng)扇組裝為一體。
實(shí)施例2請(qǐng)參閱圖3所示，一種孔洞化結(jié)構(gòu)陶瓷散熱器，包括有陶瓷材料燒制成孔洞化結(jié)構(gòu)的散熱層2、至少一層導(dǎo)熱層1、墊腳塊3、風(fēng)扇4，本實(shí)施例中散熱層2與導(dǎo)熱層1之間設(shè)有環(huán)氧樹脂層6，通過該環(huán)氧樹脂層6將散熱層2與導(dǎo)熱層1結(jié)合為一體。
本實(shí)施例中的孔洞化結(jié)構(gòu)陶瓷散熱器的制造過程(1)-(5)同實(shí)施例1，然后再將散熱層2與導(dǎo)熱層1通過環(huán)氧樹脂層6粘貼在一起即可。
實(shí)施例3請(qǐng)參閱圖4所示，本實(shí)施例中散熱層2與導(dǎo)熱層1貼合后在兩端扣接有扣具7，通過該扣具7將兩者結(jié)合為一體。
實(shí)施例4請(qǐng)參閱圖5所示，本實(shí)施例中由一框形扣具8將風(fēng)扇4、散熱層2和導(dǎo)熱層1結(jié)合為一體。
權(quán)利要求1.一種孔洞化結(jié)構(gòu)陶瓷散熱器，包括有散熱層、至少一層導(dǎo)熱層及風(fēng)扇，其特征在于所述散熱層由陶瓷材料制成，其上布滿微孔，孔隙率為5-40％，散熱層下面設(shè)有導(dǎo)熱層，散熱層與導(dǎo)熱層結(jié)合為一體，風(fēng)扇固設(shè)于散熱層上面。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的孔洞化結(jié)構(gòu)陶瓷散熱器，其特征在于散熱層與導(dǎo)熱層之間設(shè)有環(huán)氧樹脂層，散熱層、環(huán)氧樹脂層與導(dǎo)熱層結(jié)合為一體。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的孔洞化結(jié)構(gòu)陶瓷散熱器，其特征在于散熱層與導(dǎo)熱層之間以扣具結(jié)合為一體。
4.權(quán)利要求1所述的孔洞化結(jié)構(gòu)陶瓷散熱器，其特征在于有一扣具將風(fēng)扇、散熱層及導(dǎo)熱層結(jié)合為一體。
5.權(quán)利要求1所述的孔洞化結(jié)構(gòu)陶瓷散熱器，其特征在于導(dǎo)熱層可以由銅、銀或鉆石材料制成。
專利摘要一種孔洞化結(jié)構(gòu)陶瓷散熱器，包括有散熱層、導(dǎo)熱層及風(fēng)扇，該散熱層由陶瓷材料制成，其上布滿微孔，散熱層下面貼合有導(dǎo)熱層，散熱層與導(dǎo)熱層結(jié)合為一體，風(fēng)扇固設(shè)于散熱層上面。所述散熱層與導(dǎo)熱層的結(jié)合，可以通過一環(huán)氧樹脂層使其結(jié)合為一體，或通過一扣具使兩者結(jié)合為一體。也可以由一扣具將風(fēng)扇、散熱層及導(dǎo)熱層三者固定連接為一體。導(dǎo)熱層可以由銅、銀或鉆石材料制成。與傳統(tǒng)散熱器相比，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是由陶瓷材料制成的孔洞化結(jié)構(gòu)散熱層，比以往大體積銅或鋁金屬散熱鰭片的散熱效果大幅提高，且使整個(gè)散熱器體積大大減??；該散熱器易于加工成型，材料成本、制造成本低廉，可廣泛應(yīng)用于各式發(fā)熱電子裝置散熱。
文檔編號(hào)H01L23/34GK2681325SQ0326692
公開日2005年2月23日 申請(qǐng)日期2003年7月8日 優(yōu)先權(quán)日2003年7月8日
發(fā)明者許智偉 申請(qǐng)人:千如電機(jī)工業(yè)股份有限公司