專利名稱：散熱裝置及其制造方法
技術領域：
本發(fā)明是關于一種散熱裝置及其制造方法，尤其是指一種應用于電子元件的散熱裝置及其制造方法。
背景技術：
隨著電子信息產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，中央處理器等電子元件處理能力日益加強，產(chǎn)生的熱量與之俱增，其所配用的散熱器也在不斷改良。傳統(tǒng)的散熱器通常包括一基座及設在基座上的若干散熱片。為提升散熱器的散熱效果，通常通過增加散熱器表面積的方式來增加散熱器與空氣之間的熱交換面積。但受到空間、重量及加工等因素的限制，基座的面積及其上的散熱片的數(shù)量不可能無限增加，這使得傳統(tǒng)散熱器與空氣之間進行熱交換作用的面積較小，影響其散熱效果。
為克服傳統(tǒng)散熱器與空氣接觸面積較小的問題，業(yè)屆人士采用發(fā)泡金屬(由固體的骨架結(jié)構(gòu)和較多的孔隙構(gòu)成的多孔性金屬材料)制成散熱器，利用發(fā)泡金屬的表面積較大的特點來增加散熱器與空氣之間的接觸面積。用發(fā)泡金屬制成的散熱器一般包括一底板及設在底板上的一塊發(fā)泡金屬如發(fā)泡鋁、銅等，發(fā)泡金屬通過導熱膠粘貼在底板上。底板將吸收的熱量傳給設于其上的發(fā)泡金屬，再通過發(fā)泡金屬與空氣之間進行熱交換而將熱量散失。由于發(fā)泡金屬的表面積極大，即發(fā)泡金屬與空氣的接觸面積極大，空氣可將散熱器的熱量快速散失。但由于發(fā)泡金屬與底板之間是通過導熱膠粘貼，導熱膠具有一定的熱阻，不利于底板迅速將熱量傳給其上的發(fā)泡金屬；同時，底板上的熱量不易于傳到發(fā)泡金屬的遠離底板的部分，使發(fā)泡金屬的遠離底板的部分溫度較低，未能充分利用發(fā)泡金屬進行散熱。此外，此種散熱器的發(fā)泡金屬的風阻較大，不利于外部空氣進入到發(fā)泡金屬塊內(nèi)部而阻礙外部空氣與發(fā)泡金屬之間進行熱交換。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種熱阻小、風阻低、散熱面積較大且散熱效果良好的散熱裝置及其制造方法。
本發(fā)明的目的是通過以下技術方案實現(xiàn)的本發(fā)明散熱裝置包括一基座及一散熱體，其中散熱體由發(fā)泡材料與基座一體成型。此外，基座一側(cè)設有若干的傳熱板，且傳熱板與基座一體成型并穿設于散熱體內(nèi)，且散熱體上設有若干開口。
本發(fā)明散熱裝置的制造方法包括以下步驟1)提供一正型模，正型模的骨架結(jié)構(gòu)與所要制作的散熱裝置的散熱體成品的骨架結(jié)構(gòu)相同；2)將正型模置于一澆鑄容器內(nèi)并與之配合；3)將負型材料填入到正型模內(nèi)，經(jīng)熱處理將正型模燒失而獲得具有孔隙及正型模形狀的負型模；4)將熔融金屬注入負型模的孔隙中，直至在負型模頂部形成一對應散熱裝置的基座的金屬層；5)去除負型模而獲得散熱裝置。
通過本方法可將基座、傳熱板及散熱體一體成型，從而可降低熱阻；同時，通過傳熱板可將熱量快速傳遞到散熱體上，再利用散熱體表面積大的特點，有效提升散熱裝置的熱傳導效率；此外，在散熱體上開設開口可以降低風阻以利于外部空氣進入散熱體內(nèi)，進一步提升整體的散熱效果。
下面參照附圖結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步的描述。

圖1是本發(fā)明散熱裝置的一實施例的橫截面示意圖。
圖2至圖5是本發(fā)明散熱裝置的其他實施例的橫截面示意圖。
圖6是本發(fā)明散熱裝置的具有半開型開口結(jié)構(gòu)的一實施例的俯視圖。
圖7是本發(fā)明散熱裝置的具有直通型開口結(jié)構(gòu)的一實施例的俯視圖。
圖8是本發(fā)明散熱裝置制造方法中的正型模示意圖。
圖9是本發(fā)明散熱裝置制造方法中的澆鑄容器示意圖。
圖10是本發(fā)明散熱裝置制造方法中的正型模、澆鑄容器及棱型模組裝示意圖。
圖11是圖10組裝后示意圖。
圖12是本發(fā)明散熱裝置制造方法中的熱處理示意圖。
圖13是本發(fā)明散熱裝置制造方法中的負型模示意圖。
圖14是本發(fā)明散熱裝置制造方法中的澆鑄金屬示意圖。
圖15是本發(fā)明散熱裝置制造方法中的成品示意圖。
具體實施方式請參考圖1及圖7，本發(fā)明的散熱裝置1包括與電子元件(圖中未示)接觸的一基座10及與基座10一體形成的散熱體20。為提升散熱效果，可以在散熱體20附近設置一風扇(圖中未示)，風扇可位于散熱體20頂部對散熱體20進行頂吹；也可以位于散熱體20一側(cè)對散熱體20進行側(cè)吹。
基座10一側(cè)間隔設有與基座10一體形成的若干傳熱板12。傳熱板12的橫截面可以為矩形(如圖1至圖4所示)、梯形(如圖5所示)、三角形等或其組合，及按照等溫面條件設計的多種形狀以滿足特定需求。
散熱體20是由熱傳導系數(shù)較高的材料如銅、鋁等制成的發(fā)泡金屬。上述的傳熱板12貫穿散熱體20(如圖1所示)，傳熱板12也可穿設在散熱體20內(nèi)(如圖2所示)。傳熱板12將基座10吸收的熱量傳遞到散熱體20遠離基座10的部分，充分利用散熱體20進行散熱。
為減小風阻，可在散熱體20上間隔設置若干開口22，開口22可以為直通型的即開口22貫穿散熱體20(如圖7所示)、半開型的即開口22未貫穿散熱體20(如圖6所示)，也可以為兩者的組合。開口22的橫截面可以為矩形(如圖3、圖4所示)、梯形(如圖5所示)、三角形等形狀或者其組合(如圖3、圖4所示)。此外，開口22的深度也可根據(jù)需要進行設計，圖6、圖7所示為開口22的深度不同的兩種結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明的散熱裝置1在使用時，基座10與電子元件接觸以吸收電子元件產(chǎn)生的熱量；基座10吸收的熱量一部分直接傳遞給與其接觸的散熱體20，另一部分通過傳熱板12傳遞到散熱體20上遠離基座10的區(qū)域，使熱量迅速傳至散熱體20上；再通過散熱體20與風扇產(chǎn)生的強制氣流之間的熱交換作用將熱量散失。
本發(fā)明的散熱裝置1可以通過消失模鑄漿法制成，如圖8至圖15所示，其主要步驟包括1)提供一正型模30，正型模30的骨架結(jié)構(gòu)與所要制作的散熱裝置1的散熱體20成品的骨架結(jié)構(gòu)相同；如圖8所示，本發(fā)明的一具體實施例中的正型模30為開口蜂房式聚合體模板，在正型模30兩側(cè)分別設有若干凹槽32及34，且凹槽32及34的形狀分別與傳熱板12成品及散熱體20上的開口22的形狀相同?？梢酝ㄟ^改變凹槽32及34的形狀以獲得不同形狀的傳熱板12及開口22，如圖8與圖15所示，凹槽32及34的橫截面形狀皆為梯形，則傳熱板12成品及散熱體20成品上的開口22的橫截面形狀為梯形。根據(jù)實際需要，可以選取聚氨酯泡棉、多孔的塑膠基材等制成正型模30；2)提供一澆鑄容器40，在澆鑄容器40底部設置與開口22形狀相同、且可與凹槽34配合的若干突起42。可以理解地，散熱體20也可以不設置開口22，相應地，凹槽32及34可以省去；3)提供若干棱形模50(如圖10所示)，棱形模50的形狀與傳熱板12成品形狀相同、且可與凹槽32配合；4)將正型模30及棱形模50依次置于澆鑄容器40內(nèi)，使正型模30兩側(cè)的凹槽32及34分別與棱形模50及突起42配合，如圖10及圖11所示；5)將負型材料填入到正型模30內(nèi)得到負型材料與正型模30的混合體；如圖12所示，經(jīng)熱處理將正型模30燒失而獲得具有孔隙的負型模60，如圖13所示，負型模60的形狀與正型模30相同；負型材料可以選取陶瓷泥漿、石膏等材料；6)將熔融金屬注入負型模60的孔隙中，直至在負型模60頂部形成一金屬層從而形成散熱裝置1成品中的基座10與傳熱板12，如圖14所示。熔融金屬選取熱傳導性好的金屬材料如銅、鋁等；可以理解地，也可以先澆鑄一種金屬如鋁，再澆鑄另一種金屬如銅等，從而使散熱裝置1成品中的基座10與傳熱板12為銅，而散熱體為鋁制成；7)通過震蕩方法去除負型模60而獲得散熱裝置1，散熱裝置1成品如圖15所示。此外，也可通過溶解或高壓水柱沖刷等方法去除負型模60。
通過本方法可將基座10、傳熱板12及散熱體20一體成型，從而可降低熱阻提升散熱裝置1的熱傳導效率；同時，可根據(jù)需要形成各種不同類型的若干開口22以降低風壓，進一步提升整體的散熱效果。除上述的消失模鑄漿法外，也可通過電鑄等方法制成相似的結(jié)構(gòu)。
權利要求
1.一種散熱裝置，其包括一基座及一散熱體，其特征在于散熱體由發(fā)泡材料與基座一體成型。
2.如權利要求1所述的散熱裝置，其特征在于基座與散熱體是由不同材料制成。
3.如權利要求1所述的散熱裝置，其特征在于基座一側(cè)設有若干的傳熱板，且傳熱板與基座一體成型。
4.如權利要求3所述的散熱裝置，其特征在于傳熱板穿設置于散熱體內(nèi)。
5.如權利要求3所述的散熱裝置，其特征在于傳熱板貫穿散熱體。
6.如權利要求1、2、3、4或5所述的散熱裝置，其特征在于散熱體上設有若干開口。
7.如權利要求3、4或5所述的散熱裝置，其特征在于散熱體上設有若干開口，且開口與傳熱板交錯排列。
8.一種散熱裝置制造方法，該散熱裝置包括一基座及由發(fā)泡材料制成的、與基座一體成型的一散熱體，包括以下步驟1)提供一正型模，正型模的骨架結(jié)構(gòu)與所要制作的散熱裝置的散熱體成品的骨架結(jié)構(gòu)相同；2)將正型模置于一澆鑄容器內(nèi)并與之配合；3)將負型材料填入到正型模內(nèi)，經(jīng)熱處理將正型模燒失而獲得具有孔隙及正型模形狀的負型模；4)將熔融金屬注入負型模的孔隙中，直至在負型模頂部形成一對應散熱裝置的基座的金屬層；5)去除負型模而獲得散熱裝置。
9.如權利要求8所述的散熱裝置制造方法，其特征在于該正型模為開口蜂房式聚合體模板、聚氨酯泡棉及多孔塑膠基材中的一種。
10.如權利要求8所述的散熱裝置制造方法，其特征在于該負型材料為陶瓷泥漿及石膏中的一種。
11.如權利要求8、9或10所述的散熱裝置制造方法，其特征在于澆鑄容器底部設有可與正型模配合的若干突起。
12.如權利要求8、9或10所述的散熱裝置制造方法，其特征在于步驟2)還包括提供可與正型模配合的若干棱型模，并將棱型模也置于澆鑄容器內(nèi)并與正型模配合。
13.如權利要求8、9或10所述的散熱裝置制造方法，其特征在于步驟4)中將熔融金屬注入負型模的過程包括將兩種不同的金屬依次注入負型模。
14.如權利要求8所述的散熱裝置制造方法，其特征在于負型模通過震蕩、溶解或高壓水柱沖刷方法中的至少一種方法去除。
全文摘要
一種散熱裝置，包括一基座及一散熱體，其中散熱體由發(fā)泡材料與基座一體成型。此外，基座一側(cè)設有若干的傳熱板，且傳熱板與基座一體成型并穿設于散熱體內(nèi)，且散熱體上設有若干開口。本發(fā)明的散熱裝置中基座、傳熱板及散熱體一體成型，從而可降低熱阻；同時，通過傳熱板可將熱量快速傳遞到散熱體上，再利用散熱體表面積大的特點，有效提升散熱裝置的熱傳導效率；此外，在散熱體上開設開口可以降低風阻以利于外部空氣進入散熱體內(nèi)，進一步提升整體的散熱效果。
文檔編號H01L23/34GK1805676SQ20051003287
公開日2006年7月19日 申請日期2005年1月15日 優(yōu)先權日2005年1月15日
發(fā)明者朱習劍, 黃清白 申請人:富準精密工業(yè)(深圳)有限公司, 鴻準精密工業(yè)股份有限公司