專利名稱：散熱器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
- 本實(shí)用新型涉及一種散熱器技術(shù)領(lǐng)域，特指一種可提高散熱效率的散熱器。
技術(shù)背景
電子芯片小型化與高發(fā)熱量的趨勢，使電子設(shè)備的散熱凸現(xiàn)出一下幾個顯著的特 點(diǎn)(1)局部熱流密度非常大，熱量容易在局部發(fā)生聚焦，導(dǎo)致局部溫度過高。(2) 熱流密度分布不均勻，高熱流密度通常僅僅局限在很小的空間范圍內(nèi)。(3)在電子設(shè) 備啟動過程中，容易出現(xiàn)瞬時功率"飆升"，燒壞電子設(shè)備。(4)需要散失的總熱流量
并不是很大。所以解決電子設(shè)備冷卻的關(guān)鍵是如何減小過高的局部熱流密度，防止出 現(xiàn)熱點(diǎn)而導(dǎo)致設(shè)備故障。為了增強(qiáng)散熱效果， 一般都會在電子芯片上加裝一個比芯片 體積大得多的熱沉。這樣很容易在芯片表面產(chǎn)生熱點(diǎn)。而且使熱沉具有較大的擴(kuò)散熱 阻，內(nèi)部截面上的熱流密度分布非常不均勻，熱沉的散熱效果受到了一定的影響。
現(xiàn)在為了防止電子芯片內(nèi)部由于熱量聚積而產(chǎn)生熱點(diǎn)的基本手段仍是在芯片表面 貼附具高導(dǎo)熱系數(shù)的實(shí)心純銅板均熱器，將電子芯片內(nèi)部產(chǎn)生的熱量以熱傳導(dǎo)的方式 引出到散熱器翅片上，在節(jié)翅片與其周圍空氣的對流作用將熱量傳入氣流中帶走。實(shí) 心純銅板均熱器在一定程度上能起到使熱流分布均勻，消除熱點(diǎn)的作用。但是由于銅 的導(dǎo)熱系數(shù)有限，其昂貴的價格將使其難度以普及到實(shí)際應(yīng)用中。
為了保證電子芯片能正?？焖俟ぷ?，必須對其進(jìn)行冷卻，令其產(chǎn)生的熱量迅速散 發(fā)。傳統(tǒng)的用于芯片上的散熱器，通常包括基座以及固定在基座上的頁片，芯片通常 固定在基座上，芯片工作過程中產(chǎn)生的熱量傳到基座上，該熱量是通過與基座上的頁片將熱量發(fā)散出去。為了提高散熱效率(1)頁片采用導(dǎo)熱率較高的金屬材料制作， 并且頁片需具有較大的散熱面積。常見的提高頁片散熱面積的方法是盡量增加頁片的 數(shù)量，并將頁片成型的很薄。但是，由于生產(chǎn)工藝的限制，頁片厚度難以降低，材料 使用量也難以降低，降溫效果有限。(2)增加一個風(fēng)扇，其是通過自身的散熱性質(zhì)來 對芯片進(jìn)行散熱，從而無法滿足消費(fèi)者的需求。
綜上所述，目前散熱器存在一些需要改進(jìn)的地方，本申請人也正是處于此目的而 創(chuàng)作設(shè)計本實(shí)用新型
實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題就是為了克服目前散熱器的不足，提供一種散熱
效率高，并且可以降低材料用量的散熱器。
為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用了如下的技術(shù)方案該金屬基座以及固定
在金屬基座上的金屬散熱體，所述金屬基座設(shè)有一真空腔室，該真空腔室內(nèi)設(shè)有內(nèi)部
毛細(xì)芯并充填有制冷劑，下板的熱量通過制冷劑、內(nèi)部毛細(xì)芯后傳遞給上板，上板的
熱量大部分將通過金屬散熱體向外發(fā)散出去。
所述金屬基座包括上板、下板、充制冷劑的孔，下板上成型有一空腔，孔與空
腔連通，上板與下板相互連接構(gòu)成真空腔室，上板與下板之間設(shè)有支撐強(qiáng)化沸騰結(jié)構(gòu)。
— 所述的內(nèi)部毛細(xì)芯位于空腔的懸空處，且固定連接于下板。 所述的散熱體上成型有不規(guī)則的孔道，孔道相互交錯、連通。 所述的內(nèi)部毛細(xì)芯上成型有不規(guī)則的孔道，孔道相互交錯、連通。 所述金屬基座為一均熱板，金屬基座中的上板與散熱體接觸的表面為一平面。
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所述的金屬散熱體、內(nèi)部毛細(xì)芯由泡沫銅或者海綿銅制作而成。由于泡沫銅或海 綿銅自身在成型時就具有不規(guī)則的孔道，所以直接采用該種材質(zhì)，可節(jié)約制作成本。而對于內(nèi)部毛細(xì)芯而言，其要求內(nèi)部的管道要非常細(xì)微，所以可以采用將泡沫銅或海 綿銅壓縮的方式形成。
綜上所述，本實(shí)用新型中金屬基座下板的熱量通過內(nèi)部毛細(xì)芯、制冷劑傳遞給上 板，上板的熱量大部分將通過金屬散熱體向外發(fā)散出去。本實(shí)用新型使用的泡沫銅或 海綿銅金屬制作的散熱體成型許多的相互交錯的不規(guī)則孔道，內(nèi)部毛細(xì)芯上成型許多 的相互交錯的不規(guī)則孔道，由于這些孔道的存在，可大大的提高散熱的效率。本實(shí)用 新型能節(jié)省原料，能吸熱制冷，整體質(zhì)量減輕，體導(dǎo)熱性好、散熱效率高、散熱面積 大，成本低、可降低噪音功能。另外，本實(shí)用新型中所采用的金屬散熱體抗壓性能好， 不會變形。


圖1本實(shí)用新型主視圖中部分局部剖視圖； 圖2是本實(shí)用新型中金屬基座的主剖視圖； 圖3是本實(shí)用新型中下板的主剖視圖； 圖4是本實(shí)用新型的使用狀態(tài)的仰視圖。
具體實(shí)施方式
見圖1-4，本實(shí)用新型包括:金屬基座2以及固定在金屬基座2上的金屬散熱體3。 其中金屬基座2設(shè)有一真空腔室4,該真空腔室4內(nèi)設(shè)有內(nèi)部毛細(xì)芯5并充填有制冷 劑6，下板22的熱量通過制冷劑6、內(nèi)部毛細(xì)芯5制冷后傳遞給上板21，上板21的 熱量大部分將通過金屬散熱體3向外發(fā)散出去。
具體而言，上述金屬基座2為一均熱板，該金屬基座2由上板21和下板22直接 焊接而成，省去了燒結(jié)等繁瑣的加工過程，有利于磨具成型批量生產(chǎn)的實(shí)行，具有廣 闊的應(yīng)用前景。于金屬基座2包括上板21、下板22、充制冷劑6的孔，下板22上成型有一空腔7，孔與空腔7連通，上板21與下板22相互連接構(gòu)成真空腔室4，上 板21與下板22之間設(shè)有支撐強(qiáng)化沸騰結(jié)構(gòu)8。于真空腔室4內(nèi)設(shè)有內(nèi)部毛細(xì)芯5以 及制冷劑6，其中內(nèi)部毛細(xì)芯5位于空腔7的懸空處，且固定連接于下板22。該下板 22下平面用于粘接需要散熱的芯片9或其他需散熱元件，其上板21的上表面用于粘 接金屬散熱體3，為了讓上板21與金屬散熱體3順利的粘接，其上板21的上表面與 散熱體3接觸的表面211設(shè)為一平面。芯片9工作產(chǎn)生的熱量將傳導(dǎo)至下板22上，下 板22的熱量通過制冷劑6、內(nèi)部毛細(xì)芯5傳遞給上板21，上板21的熱量大部分將通 過金屬散熱體3向外發(fā)散出去。 進(jìn)一步而言
上述的金屬散熱體3上成型有不規(guī)則的孔道31，這些不規(guī)則孔道31相互交錯、 連通，形成一塊類似海綿的金屬塊體，為了使金屬塊重量輕、體導(dǎo)熱性好、散熱效率 高、散熱面積大，成本低，該金屬塊體由泡沫銅或海綿銅制作而成，通過化學(xué)鍍、電 鍍等工藝直接在將其內(nèi)壁面長出不規(guī)則的孔道31結(jié)構(gòu)，其孔隙率為10-20PPI。
為了改變內(nèi)部毛細(xì)芯5氣液流動結(jié)構(gòu)，內(nèi)部毛細(xì)芯5上成型有不規(guī)則的孔道51， 這些不規(guī)則孔道51相互交錯、連通，形成一塊類似海綿的金屬塊體，這樣增強(qiáng)了毛細(xì) 力的作用，使制冷劑6的相變循環(huán)運(yùn)動更加順暢。為了使金屬塊重量輕、體導(dǎo)熱性好、 散熱效率高、散熱面積大，成本低，該金屬塊體由泡沫銅或海綿銅制作而成。這些內(nèi) 部毛細(xì)芯5可通過化學(xué)鍍、電鍍等工藝直接在將其內(nèi)壁面長出細(xì)小不規(guī)則的孔道51 結(jié)構(gòu)，然后對內(nèi)部毛細(xì)芯5進(jìn)行壓縮，縮小其孔道51，其孔隙率為200-250PPI。
于上板21與下板22之間設(shè)有支撐強(qiáng)化沸騰結(jié)構(gòu)8。該支撐強(qiáng)化沸騰結(jié)構(gòu)8改善 沸騰特性，而且使沸騰滯后減輕，沸騰工況更加穩(wěn)定。該支撐強(qiáng)化沸騰結(jié)構(gòu)8使內(nèi)部 毛細(xì)芯5形成內(nèi)部自然循環(huán)固相強(qiáng)化沸騰傳熱。工作時,制冷劑6經(jīng)過芯片9傳給下板21的高溫高壓而沸騰，最后形成過熱蒸氣， 產(chǎn)生的過熱蒸汽順著內(nèi)部毛細(xì)芯5排出，排出的蒸汽將運(yùn)動到上板22的底部，并發(fā)生 凝結(jié)，放出熱量。凝結(jié)出的液體在內(nèi)部毛細(xì)芯5毛細(xì)力的作用下，返回原處從而再次 沸騰，完成制冷劑6的相變循環(huán)過程。當(dāng)熱源的散熱功率加大時，熱管需要更多的制 冷劑6來維持循環(huán)時，內(nèi)部毛細(xì)芯5毛細(xì)力的作用會重新將制冷劑6吸回原處。內(nèi)部 毛細(xì)芯5以及支撐強(qiáng)化沸騰結(jié)構(gòu)8都具有強(qiáng)化沸騰的作用，因此可以極大的提高沸騰 換熱效率。
上述制冷劑6通常直接采用水，當(dāng)然，也可以是冷媒。
綜上所述，本實(shí)用新型中金屬基座2下板21的熱量通過內(nèi)部毛細(xì)芯5、制冷劑6 傳遞給上板21，上板21的熱量大部分將通過金屬散熱體3向外發(fā)散出去。本實(shí)用新 型使用泡沫銅或海綿銅制作金屬散熱體3，其內(nèi)部成型許多的相互交錯的不規(guī)則孔道 31，內(nèi)部毛細(xì)芯5上成型許多的相互交錯的不規(guī)則孔道51，由于這些孔道31、 51的 存在，可大大提高散熱的效率。本實(shí)用新型能節(jié)省原料，整體質(zhì)量減輕，體導(dǎo)熱性好、 散熱效率高、散熱面積大，成本低、可降低噪音功能。另外，本實(shí)用新型中所采用的 金屬散熱體3抗壓性能好，不會變形。
當(dāng)然，以上所述僅僅為本實(shí)用新型實(shí)例而己，并非來限制本實(shí)用新型實(shí)施范圍， 故凡依本實(shí)用新型申請專利范圍所述的構(gòu)造、特征及原理所做的等效變化或修飾，均 應(yīng)包括于本實(shí)用新型申請專利范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1、散熱器，該散熱器(1)包括金屬基座(2)以及固定在金屬基座(2)上的金屬散熱體(3)，其特征在于所述金屬基座(2)設(shè)有一真空腔室(4)，該真空腔室(4)內(nèi)設(shè)有內(nèi)部毛細(xì)芯(5)并充填有制冷劑(6)，下板(22)的熱量通過制冷劑(6)、內(nèi)部毛細(xì)芯(5)后傳遞給上板(21)，上板(21)的熱量大部分將通過金屬散熱體(3)向外發(fā)散出去。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的散熱器，其特征在于所述金屬基座(2)包括上板(21) 、下板(22)，充制冷劑(6)的孔，下板(22)上成型有一空腔(7)，孔與空腔 (7)連通，上板(21)與下板(22)相互連接構(gòu)成真空腔室(4)，上板(21)與下板(22) 之間設(shè)有支撐強(qiáng)化沸騰結(jié)構(gòu)(8)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的散熱器，其特征在于所述的內(nèi)部毛細(xì)芯(5)位于空 腔(7)的懸空處，且固定連接于下板(22)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的散熱器，其特征在于所述的散熱體(3)上成型有不 規(guī)則的孔道(31)，孔道(31)相互交錯、連通。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的散熱器，其特征在于所述的內(nèi)部毛細(xì)芯(5)上成型 有不規(guī)則的孔道(51)，孔道(51)相互交錯、連通。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的散熱器，其特征在于所述金屬基座(2)為一均熱板， 金屬基座(2)中的上板(21)與散熱體(3)接觸的表面(211)為一平面。
7、根據(jù)權(quán)利要求1-6中任意一條所述的散熱器，其特征在于所述的金屬散熱體 (3)、內(nèi)部毛細(xì)芯(5)由泡沫銅或者海綿銅制作而成。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種散熱器技術(shù)領(lǐng)域，特指一種可提高散熱效率的散熱器。該金屬基座以及固定在金屬基座上的金屬散熱體，所述金屬基座設(shè)有一真空腔室，該真空腔室內(nèi)設(shè)有內(nèi)部毛細(xì)芯以及制冷劑，下板的熱量通過制冷劑、內(nèi)部毛細(xì)芯后傳遞給上板，上板的熱量大部分將通過金屬散熱體向外發(fā)散出去。本實(shí)用新型能節(jié)省原料，整體質(zhì)量減輕，體導(dǎo)熱性好、散熱效率高、散熱面積大，成本低、可降低噪音功能。另外，本實(shí)用新型中所采用的金屬散熱體抗壓性能好，不會變形。
文檔編號H05K7/20GK201256509SQ20082004974
公開日2009年6月10日 申請日期2008年6月26日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月26日
發(fā)明者汪冰雯 申請人:汪冰雯