專利名稱：陶瓷散熱裝置及其制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及ー種陶瓷散熱裝置及其制造方法，尤其涉及ー種以三氧化ニ鋁為主要成份的陶瓷散熱裝置及其制造方法。
背景技術(shù)：
電子裝置內(nèi)通常具有各式電路板，電路板上具有各種發(fā)熱元件(譬如中央處理器、圖形處理器或其他芯片)，發(fā)熱元件在運(yùn)作時(shí)會產(chǎn)生大量熱并使發(fā)熱元件的溫度升高，若不能有效將熱即時(shí)排除，將會影響各電子元件或整個電子裝置的運(yùn)作，嚴(yán)重時(shí)發(fā)熱元件可能將因過熱而損毀。為了使發(fā)熱元件能在適當(dāng)溫度下正常運(yùn)作，通常在發(fā)熱元件上設(shè)置ー散熱裝置，將發(fā)熱元件產(chǎn)生的熱傳導(dǎo)至散熱裝置上，達(dá)到使發(fā)熱元件降溫的目的。
而電子裝置內(nèi)的各電子元件通常整合了各種高頻電路、數(shù)字電路和模擬電路，他們工作的時(shí)候會互相產(chǎn)生電磁干擾(Electromagnetic Interference,EMI),其將影響電子元件的功能，為了避免電磁干擾，在配置電子元件時(shí)，也需考慮到電磁干擾的遮蔽。在現(xiàn)有的散熱裝置中，散熱裝置的材質(zhì)較常使用鋁或鋁合金，鋁或鋁合金的散熱裝置具有高的導(dǎo)熱率(thermal conductivity)(譬如168W/mK);但招或招合金的散熱裝置也具有熱容量(heat capacity)(譬如約0. 897J/K)，此會造成熱能聚集在散熱裝置中，降低散熱效果。此外，在使用鋁或鋁合金的散熱裝置時(shí)，須在鋁或鋁合金的散熱裝置與發(fā)熱元件間加設(shè)金屬片(譬如鉄片)，以防止電磁干擾，此將増加組裝時(shí)間及增加散熱裝置厚度及重量。在金屬價(jià)格不斷翻升下，鋁或鋁合金的散熱裝置的成本也不斷上升，將增加制造成本。在現(xiàn)有的散熱裝置中，散熱裝置的材質(zhì)另有使用碳化硅(或多孔性碳化硅)，雖然碳化娃的散熱裝置可避免電磁干擾，但散熱能力較差，其導(dǎo)熱率約僅6. 79W/mk。因此，有必要提供ー種陶瓷散熱裝置及陶瓷散熱裝置的制造方法，以改善先前技術(shù)所存在的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的在于提供一種可避免電磁干擾又能兼顧散熱能力的陶瓷散熱裝置及陶瓷散熱裝置的制造方法。為達(dá)成上述的目的，本發(fā)明提供ー種陶瓷散熱裝置，用于降低一發(fā)熱元件的溫度，該陶瓷散熱裝置包括ー陶瓷散熱裝置本體，其中該陶瓷散熱裝置本體的組成包括重量百分比為70%至100%的三氧化ニ鋁。本發(fā)明所述的陶瓷散熱裝置，其中該陶瓷散熱裝置本體的組成包括重量百分比為80%以上的三氧化ニ鋁。本發(fā)明所述的陶瓷散熱裝置，其中該陶瓷散熱裝置本體的組成還包括重量百分比為10%至20%的ニ氧化硅。
本發(fā)明所述的陶瓷散熱裝置，其中該陶瓷散熱裝置本體還包括多個散熱鰭片。本發(fā)明所述的陶瓷散熱裝置，其中該發(fā)熱元件用以設(shè)置在ー顯示裝置內(nèi)。本發(fā)明提供ー種陶瓷散熱裝置的制造方法，用以降低ー顯示裝置內(nèi)的一發(fā)熱元件的溫度，其中，該制造方法包括下列步驟混合一三氧化ニ鋁粉末以形成一漿料；將該漿料注入一模具中并進(jìn)行一第一成形過程，以使該漿料形成ー坯體；取出該坯體；以及
對該坯體進(jìn)行ー燒結(jié)步驟以形成ー陶瓷散熱裝置。本發(fā)明所述的制造方法，其中在混合該三氧化ニ鋁粉末以形成該漿料的步驟中，還包括混合該三氧化ニ鋁粉末及一二氧化硅粉末以形成該漿料。本發(fā)明所述的制造方法，其中在取出該坯體的步驟中，還包括取出該坯體并進(jìn)行一第二成形過程，其中該第二成形過程包括在該坯體上形成多個片狀結(jié)構(gòu)。本發(fā)明所述的制造方法，其中在取出該坯體并進(jìn)行該第二成形過程的步驟后，還包括使該坯體自然干燥。本發(fā)明所述的制造方法，其中在對該坯體進(jìn)行該燒結(jié)步驟以形成該陶瓷散熱裝置的步驟后，還包括拋光該陶瓷散熱裝置的底部。本發(fā)明所述的制造方法，其中該陶瓷散熱裝置的成分包括重量百分比為80%至90%的三氧化ニ鋁及重量百分比為10%至20%的ニ氧化硅。本發(fā)明提供ー種陶瓷散熱裝置的制造方法，用以降低ー顯示裝置內(nèi)的一發(fā)熱元件的溫度，其中，該制造方法包括下列步驟混合一三氧化ニ鋁粉末以形成一漿料；將該漿料中多余的水份去除后以制成ー瓷土，并使該瓷土通過ー模具后形成具有鮚片狀的ー坯體；以及對該坯體進(jìn)行ー燒結(jié)步驟以形成ー陶瓷散熱裝置。本發(fā)明所述的制造方法，其中在將該漿料中多余的水份去除后以制成該瓷土，并使該瓷土通過該模具后形成具有鮚片狀的該坯體后，還包括裁切該坯體；以及使該坯體自然干燥。本發(fā)明所述的制造方法，其中在對該坯體進(jìn)行該燒結(jié)步驟以形成該陶瓷散熱裝置后，還包括拋光該陶瓷散熱裝置的底部。本發(fā)明所述的制造方法，其中在混合該三氧化ニ鋁粉末以形成該漿料的步驟中，還包括混合該三氧化ニ鋁粉末及ニ氧化硅粉末以形成該漿料。本發(fā)明所述的制造方法，其中該陶瓷散熱裝置的成分包括重量百分比為80%至90%的三氧化ニ鋁及重量百分比為10%至20%的ニ氧化硅。


圖I為本發(fā)明的陶瓷散熱裝置的一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明的陶瓷散熱裝置安裝在顯示裝置內(nèi)的一實(shí)施例的示意圖；圖3為本發(fā)明的陶瓷散熱裝置的一實(shí)施例的成份分析圖4為本發(fā)明的陶瓷散熱裝置的一實(shí)施例的物理性質(zhì)分析圖；圖5為本發(fā)明的陶瓷散熱裝置的制造方法的一實(shí)施例的步驟流程圖；圖6為本發(fā)明的陶瓷散熱裝置的制造方法的另ー實(shí)施例的步驟流程圖。主要元件符號說明陶瓷散熱裝置I陶瓷散熱裝置本體10
散熱鰭片101 顯示裝置2發(fā)熱元件20 導(dǎo)熱膠帶30
具體實(shí)施例方式以下將配合具體實(shí)施例所示附圖對本發(fā)明加以詳細(xì)說明。如圖I所示，本發(fā)明提供的陶瓷散熱裝置I包括陶瓷散熱裝置本體10，陶瓷散熱裝置本體10包括多個散熱鰭片101，其中散熱鰭片101用以增加散熱效果。須注意的是，陶瓷散熱裝置I的外形并不以圖I所示為限，本發(fā)明提供的陶瓷散熱裝置I可根據(jù)發(fā)熱元件的尺寸而有不同的形狀(譬如圓形或長方形)，散熱鰭片101的數(shù)目及外形也可有所變化。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，陶瓷散熱裝置本體10的組成實(shí)質(zhì)上包括重量百分比為80%以上的三氧化ニ鋁(A1203)、10%至20%的ニ氧化硅(Si02)及其他添加剤。如圖2所示，圖2是根據(jù)本發(fā)明的ー實(shí)施例的陶瓷散熱裝置I經(jīng)實(shí)驗(yàn)分析后的散熱裝置本體10的組成，其中散熱裝置本體10包括重量百分比為81. 13%的三氧化ニ鋁、12. 8%的ニ氧化硅、0. 33%的三氧化ニ鐵(Fe203)、0. 18%的ニ氧化鈦(Ti02)、0. 37%的氧化鈣、0. 55%的氧化鎂(MgO)、0. 24%的氧化鈉(Na20)、0. 17%的氧化鉀(K20)及3. 77%的氧化鋇(BaO)，但本發(fā)明不以此為限。如圖3所示，散熱裝置本體10的比重是3.39g/cm3，吸水率(waterabsorption) <0.01*%,折曲強(qiáng)度(resistant strength)是 280Mpa,導(dǎo)熱率是 10.47W/mK。須注意的是，在本發(fā)明的另ー實(shí)施例中，陶瓷散熱裝置本體10的組成也可為重量百分比為70%以上的三氧化ニ鋁(剰余組成可為ニ氧化硅及其他添加剤)或接近純?nèi)趸虽X(及部分添加劑)。如圖4所示，本發(fā)明的陶瓷散熱裝置I可用于降低發(fā)熱元件20的溫度，在本發(fā)明的一實(shí)施例中，發(fā)熱元件20為顯示裝置2內(nèi)信號電路板上的驅(qū)動電路芯片，但本發(fā)明不以此芯片為限。陶瓷散熱裝置I與發(fā)熱元件20之間貼覆導(dǎo)熱膠帶30，以使陶瓷散熱裝置I可貼覆在發(fā)熱元件20上。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，顯示裝置2為液晶電視，但本發(fā)明不以此為限；舉例來說，顯示裝置2也可為等離子體電視或臺式液晶屏幕等。接下來請參考圖5，關(guān)于依據(jù)本發(fā)明的陶瓷散熱裝置的制造方法的ー實(shí)施例的步驟流程圖。如圖5所示，本發(fā)明首先進(jìn)行步驟S71 :混合三氧化ニ鋁粉末及ニ氧化硅粉末以形成漿料。在步驟S71中，系將三氧化ニ鋁粉末、ニ氧化硅粉末及粘劑等均勻混合以形成漿料。接著進(jìn)行步驟S72 :將漿料注入模具中并進(jìn)行第一成形過程，以使?jié){料形成坯體。
在步驟S72中，第一成形過程是以漿料以高壓擠出成型的方式注入模具中，以干壓、等靜壓或熱壓鑄的方式使?jié){料在模具中形成坯體。接著進(jìn)行步驟S73 :取出坯體并進(jìn)行第二成形過程。在步驟S73中，將坯體自模具中取出，第二成形過程包括在坯體上形成多個片狀結(jié)構(gòu)(即散熱鰭片的預(yù)成型)或?qū)⑴黧w切割成對應(yīng)發(fā)熱元件適當(dāng)?shù)某叽纾豁氉⒁獾氖?，第ニ成形過程并非本發(fā)明的必要步驟，且第二成形過程并不以在坯體上形成多個片狀結(jié)構(gòu)為限。接著進(jìn)行步驟S74 :使坯體自然干燥。接著進(jìn)行步驟S75 :對坯體進(jìn)行燒結(jié)步驟以形成陶瓷散熱裝置。 在步驟S75中，系對坯體進(jìn)行燒結(jié)步驟使坯體致密化，以形成陶瓷散熱裝置1，如圖I所示。最后進(jìn)行步驟S76 :拋光陶瓷散熱裝置的底部。在步驟S76中，拋光陶瓷散熱裝置的底部，以利之后導(dǎo)熱膠帶的貼合。接下來請參考圖6，關(guān)于依據(jù)本發(fā)明的陶瓷散熱裝置的制造方法的ー實(shí)施例的步驟流程圖。如圖6所示，本發(fā)明首先進(jìn)行步驟S81 :混合三氧化ニ鋁粉末及ニ氧化硅粉末以形成漿料。在步驟S81中，系將三氧化ニ鋁粉末、ニ氧化硅粉末及粘劑等均勻混合以形成漿料。接著進(jìn)行步驟S82:將漿料中多余的水份去除后以制成瓷土，并使瓷土通過模具后形成具有鮚片狀的坯體。在步驟S82中，將漿料中多余的水份去除后以制成瓷土，并使瓷土通過擠出模具后形成具有鮚片狀的坯體。接著進(jìn)行步驟S83 :將具有儲片狀的坯體裁切所需的長度。在本發(fā)明的另ー實(shí)施例中，具有鮚片狀的坯體可裁切成實(shí)際使用的尺寸。接著進(jìn)行步驟S84 :使坯體自然干燥。接著進(jìn)行步驟S85 :對坯體進(jìn)行燒結(jié)步驟以形成陶瓷散熱裝置。在步驟S85中，系對坯體進(jìn)行燒結(jié)步驟使坯體致密化，以形成陶瓷散熱裝置1，如圖I所示。最后進(jìn)行步驟S86 :拋光陶瓷散熱裝置的底部。在步驟S86中，拋光陶瓷散熱裝置的底部，以利之后導(dǎo)熱膠帶的貼合。須注意的是，雖然本發(fā)明的陶瓷散熱裝置I的導(dǎo)熱率沒有鋁或鋁合金的散熱裝置高，但本發(fā)明的陶瓷散熱裝置I可應(yīng)用于發(fā)熱功率較低的發(fā)熱元件，譬如顯示裝置內(nèi)的芯片或エ業(yè)用電腦內(nèi)的芯片等，上述的發(fā)熱元件并不需要散熱效果極好的散熱裝置，本發(fā)明提供的陶瓷散熱裝置I已可滿足上述低發(fā)熱功率的發(fā)熱元件的散熱需求。因此，通過本發(fā)明的陶瓷散熱裝置I可至少具有下列有益效果1、避免發(fā)熱元件與其他電子零件產(chǎn)生電磁干擾，不須設(shè)置額外的金屬片，可降低陶瓷散熱裝置的厚度及組裝成本；2、三氧化ニ鋁的成本低且制作方式簡易，可降低制作成本；及3、散熱效果較碳化硅的散熱裝置佳。
綜上所述，以上所述僅為本發(fā)明的較佳可行實(shí)施例，非因此局限本發(fā)明的保護(hù)范 圍，故凡運(yùn)用本發(fā)明所作的等效技術(shù)變化，均包含于本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種陶瓷散熱裝置，用于降低一發(fā)熱元件的溫度，該陶瓷散熱裝置包括 一陶瓷散熱裝置本體，其中該陶瓷散熱裝置本體的組成包括重量百分比為70%至100%的三氧化二鋁。
2.如權(quán)利要求I所述的陶瓷散熱裝置，其中該陶瓷散熱裝置本體的組成包括重量百分比為80%以上的三氧化二鋁。
3.如權(quán)利要求I或2所述的陶瓷散熱裝置，其中該陶瓷散熱裝置本體的組成還包括重量百分比為10%至20%的二氧化硅。
4.如權(quán)利要求3所述的陶瓷散熱裝置，其中該陶瓷散熱裝置本體還包括多個散熱鰭 片。
5.如權(quán)利要求3所述的陶瓷散熱裝置，其中該發(fā)熱元件用以設(shè)置在一顯示裝置內(nèi)。
6.一種陶瓷散熱裝置的制造方法，用以降低一顯示裝置內(nèi)的一發(fā)熱元件的溫度，其特征在于，該制造方法包括下列步驟 混合一三氧化二招粉末以形成一衆(zhòng)料； 將該漿料注入一模具中并進(jìn)行一第一成形過程，以使該漿料形成一坯體； 取出該坯體；以及 對該坯體進(jìn)行一燒結(jié)步驟以形成一陶瓷散熱裝置。
7.如權(quán)利要求6所述的制造方法，其中在混合該三氧化二鋁粉末以形成該漿料的步驟中，還包括混合該三氧化二鋁粉末及一二氧化硅粉末以形成該漿料。
8.如權(quán)利要求6或7所述的制造方法，其中在取出該坯體的步驟中，還包括取出該坯體并進(jìn)行一第二成形過程，其中該第二成形過程包括在該坯體上形成多個片狀結(jié)構(gòu)。
9.如權(quán)利要求7所述的制造方法，其中在取出該坯體并進(jìn)行該第二成形過程的步驟后，還包括使該坯體自然干燥。
10.如權(quán)利要求9所述的制造方法，其中在對該坯體進(jìn)行該燒結(jié)步驟以形成該陶瓷散熱裝置的步驟后，還包括拋光該陶瓷散熱裝置的底部。
11.如權(quán)利要求7、9或10所述的制造方法，其中該陶瓷散熱裝置的成分包括重量百分比為80%至90%的三氧化二鋁及重量百分比為10%至20%的二氧化硅。
12.一種陶瓷散熱裝置的制造方法，用以降低一顯示裝置內(nèi)的一發(fā)熱元件的溫度，其特征在于，該制造方法包括下列步驟 混合一三氧化二招粉末以形成一衆(zhòng)料； 將該漿料中多余的水份去除后以制成一瓷土，并使該瓷土通過一模具后形成具有鮚片狀的一坯體；以及 對該坯體進(jìn)行一燒結(jié)步驟以形成一陶瓷散熱裝置。
13.如權(quán)利要求12所述的制造方法，其中在將該漿料中多余的水份去除后以制成該瓷土，并使該瓷土通過該模具后形成具有鮚片狀的該坯體后，還包括 裁切該還體；以及 使該坯體自然干燥。
14.如權(quán)利要求13所述的制造方法，其中在對該坯體進(jìn)行該燒結(jié)步驟以形成該陶瓷散熱裝置后，還包括拋光該陶瓷散熱裝置的底部。
15.如權(quán)利要求12至14中任一項(xiàng)所述的制造方法，其中在混合該三氧化二鋁粉末以形成該漿料的步驟中，還包括混合該三氧化二鋁粉末及二氧化硅粉末以形成該漿料。
16.如權(quán)利要求12至14中任一項(xiàng)所述的制造方法，其中該陶瓷散熱裝置的成分包括重量百分比為80%至90%的三氧化二鋁及重量百分比為10%至20%的二氧化硅。
全文摘要
本發(fā)明提供一種陶瓷散熱裝置，用于降低發(fā)熱元件的溫度，陶瓷散熱裝置包括陶瓷散熱裝置本體，其中陶瓷散熱裝置本體的組成實(shí)質(zhì)上包括重量百分比為70％以上的三氧化二鋁。
文檔編號B28B1/00GK102770004SQ20111012007
公開日2012年11月7日 申請日期2011年5月4日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月4日
發(fā)明者薛清龍 申請人:永晉電瓷股份有限公司