專利名稱：一種散熱結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種新型的以非金屬材料為基材的散熱裝置，特別涉及一種設(shè)有散熱通道的散熱結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
目前應(yīng)用于電子產(chǎn)品，尤其是LED照明產(chǎn)品上的散熱器大都以鋁質(zhì)和銅質(zhì)等熱傳導(dǎo)性好的金屬材質(zhì)為基礎(chǔ)，傳統(tǒng) 的鋁，銅質(zhì)散熱器主要由兩部分組成，分別為基座部分和翅片部分?；糠治諢崃浚瑐鲗?dǎo)到翅片部分，翅片端通過輻射和對(duì)流的方式將熱量散到空氣中。而隨著LED照明產(chǎn)品散熱要求越來越高，散熱裝置的體積和重量也越大，相應(yīng)的成本也隨之提高。金屬散熱裝置的不足之處還在于金屬材質(zhì)最大的缺陷就是導(dǎo)電，比如現(xiàn)在常見的大功率的LED燈均是采用鋁制散熱器外殼，一旦安裝于其中的電源漏電，就會(huì)使散熱器上帶電，產(chǎn)生安全隱患。另一方面，我們關(guān)注到，目前已經(jīng)有軟陶瓷、導(dǎo)熱硅膠等兼具導(dǎo)熱和絕緣性能的材料，這類復(fù)合型散熱材料整體制作成散熱器的樣式其成本高于鋁制、銅質(zhì)散熱器，所以現(xiàn)在還是以涂料，填充膠的樣式作為輔助散熱材料。目前這類散熱材料的導(dǎo)熱性能還不及銅鋁，但是隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，其導(dǎo)熱性能未來將會(huì)超越銅鋁等金屬材料。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，根據(jù)散熱原理，提供一種低成本、重量輕、而且絕緣的散熱結(jié)構(gòu)。散熱器的散熱能力主要取決于三個(gè)方面，材質(zhì)的導(dǎo)熱能力，翅片部分與空氣的接觸面積和熱傳導(dǎo)的距離，三個(gè)環(huán)節(jié)相輔相成的。材質(zhì)的導(dǎo)熱能力越強(qiáng)，可以迅速的吸收熱源發(fā)出的熱量，目前采用鋁，銅質(zhì)材料就是因?yàn)槠鋵?dǎo)熱性能好，翅片部分越多，與空氣接觸表面積越大，熱交換能力越強(qiáng)，散熱越好，熱傳導(dǎo)距離指的是基座的吸熱端到翅片散熱表面的距離，距離越短導(dǎo)熱速度越快，單位時(shí)間內(nèi)傳導(dǎo)的熱量越多。由此我們得出一個(gè)結(jié)論，只要能夠?qū)崿F(xiàn)上述三個(gè)條件，就能實(shí)現(xiàn)散熱器的功能，而與散熱器的材質(zhì)是沒有關(guān)系的。另一方面，我們也注意到，目前已經(jīng)有一些軟陶瓷材料涂覆應(yīng)用于散熱器上，主要是因?yàn)殇X制散熱器在加工成型后，需要做一些表面處理，常用電鍍或陽極氧化在表面形成保護(hù)層，防止散熱器氧化，并實(shí)現(xiàn)表面美觀，但是這層保護(hù)層的導(dǎo)熱性能卻大大降低。軟陶瓷材料恰恰可以避免這一缺陷，所以應(yīng)用在翅片的散熱端作為輔助保護(hù)散熱應(yīng)用。另外我們也注意到有用于整體涂覆導(dǎo)熱材料的，比如松下的LED燈泡，其散熱器部分整體做了散熱材料的涂覆，但是其沒有做成帶翅片的散熱結(jié)構(gòu)，原因在于熱傳導(dǎo)距離，這種簡單的涂覆在應(yīng)用中，熱量在基座端吸收后要繞行到基座邊緣再傳導(dǎo)到散熱端，如果散熱端做成翅片狀，則熱量還要經(jīng)過邊緣的翅片才能達(dá)到中間的翅片，這樣長的熱傳導(dǎo)距離是沒有功能的。所以簡單涂覆做成這種散熱翅片樣式?jīng)]有意義，所以松下也只是簡單的做了一個(gè)散熱罩杯的樣式簡單的涂覆。這種簡單涂覆又帶來缺陷，翅片結(jié)構(gòu)的目的是為了增加與空氣的接觸面積而增大散熱面積，理論上來說，散熱面積越大，散熱能力越強(qiáng)，為了縮短熱傳導(dǎo)距離卻放棄散熱面積，這樣實(shí)際上又降低了散熱器的散熱能力。如何解決好上述三個(gè)散熱條件之間的矛盾才是本實(shí)用新型創(chuàng)造性的關(guān)鍵。本實(shí)用新型采取的技術(shù)方案如下一種散熱結(jié)構(gòu)，包括吸熱端、散熱端，吸熱端和散熱端的表面設(shè)有導(dǎo)熱層，吸熱端和散熱端之間設(shè)有散熱通道，散熱通道的內(nèi)壁上設(shè)有導(dǎo)熱層，散熱通道可以設(shè)計(jì)為槽或者孔。散熱通道內(nèi)填充有導(dǎo)熱材料。導(dǎo)熱材料、導(dǎo)熱層為軟陶瓷或者導(dǎo)熱硅膠。吸熱端和散熱端采用耐熱絕緣材質(zhì)，如塑料、尼龍、橡膠。散熱端設(shè)有散熱翅片，翅片表面設(shè)有導(dǎo)熱層。本技術(shù)方案從三個(gè)方面實(shí)現(xiàn)了作為散熱器功能的要求I、材質(zhì)的導(dǎo)熱性能好因?yàn)閰⑴c導(dǎo)熱功能的材質(zhì) 是軟陶瓷等散熱材料，是與鋁銅具有同等散熱能力，未來還有可能進(jìn)一步超越鋁、銅。2、由于解決了熱傳導(dǎo)距離的關(guān)鍵問題，使得本方案可以采用與傳統(tǒng)散熱器同樣的翅片結(jié)構(gòu)，可以通過調(diào)節(jié)翅片的數(shù)量、尺寸來靈活的增加散熱面積，從而獲得與傳統(tǒng)散熱器同樣的散熱能力。3、通過槽孔結(jié)構(gòu)連通吸熱端和散熱端，這樣獲得了和傳統(tǒng)散熱器同樣的熱傳導(dǎo)距離，解決了目前簡單涂覆導(dǎo)熱距離長的缺點(diǎn)，大大提高了散熱能力。4、散熱結(jié)構(gòu)采用非金屬材質(zhì)，與采用銅鋁等金屬材料相比，便于設(shè)計(jì)造型、一體成形，不僅大大減輕了散熱器的重量，而且也降低了加工難度和生產(chǎn)成本。5、非金屬材質(zhì)具有絕緣特性，應(yīng)用于電氣、電子類產(chǎn)品更加符合安全要求。對(duì)于目前的LED燈產(chǎn)品，因?yàn)殡娫茨壳岸挤胖糜诮饘俚纳崞鲀?nèi)，為了通過安規(guī)認(rèn)證，電源的成本非常高，采用本方案做散熱器可以大大降低電源的成本。
圖I為本實(shí)用新型實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例二的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型再作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。實(shí)施例一，參見圖1，一種散熱結(jié)構(gòu)，包括吸熱端6、散熱端1，吸熱端6和散熱端I的表面設(shè)有導(dǎo)熱層5，吸熱端6和散熱端I之間設(shè)有散熱通道3，散熱通道3的內(nèi)壁上設(shè)有導(dǎo)熱層4，散熱通道3可以設(shè)計(jì)為槽或者孔。散熱通道3內(nèi)填充有導(dǎo)熱材料2。導(dǎo)熱材料2、導(dǎo)熱層4、5為軟陶瓷或者導(dǎo)熱硅膠。吸熱端6和散熱端I采用耐熱絕緣材質(zhì)，如塑料，或者尼龍，或者橡膠。實(shí)施例二,參見圖2,其與實(shí)施例一不同之處在于,散熱端設(shè)有散熱翅片7、8，翅片的樣式可以根據(jù)要求制成各種樣式；翅片7、8采用耐熱絕緣材質(zhì)，如塑料，或者尼龍，或者橡膠；翅片7、8表面設(shè)有導(dǎo)熱層9，導(dǎo)熱層9為軟陶瓷或者導(dǎo)熱硅膠。上述實(shí)施例不采用鋁、銅等金屬材料作為散熱材料，采用軟陶瓷等高導(dǎo)熱材料做為散熱材料，而這類材料適合作為涂層，那就需要堅(jiān)硬材料做為散熱器骨架，考慮到骨架只是起支撐作用，無需參與散熱，又考慮到絕緣，故可采用塑料、尼龍、橡膠等耐熱絕緣材質(zhì)做為散熱器的骨架，這類材料易于成型，并且能夠耐受散熱層散熱時(shí)的溫度，即以耐熱材料制成散熱器的基座和翅片樣式，翅片的樣式可以根據(jù)要求制成各種樣式。這樣在涂覆導(dǎo)熱材料的時(shí)候可獲得最大的散熱面積，散熱面積解決了，最關(guān)鍵的是要解決傳導(dǎo)距離的問題，前面已經(jīng)論述了，如果沿著基座邊緣傳導(dǎo)，則傳導(dǎo)距離過長，翅片結(jié)構(gòu)沒有意義，所以要縮短傳導(dǎo)距離，方案是在基座上沿著翅片連接處開有槽孔，連通翅片與基座的吸熱面，在槽孔內(nèi)填充導(dǎo)熱材料，這樣就實(shí)現(xiàn)了吸熱端和散熱端的最短連接，即通過開設(shè)槽孔填充散熱材料建立的直接連接吸熱端和散熱端來獲得最短的導(dǎo)熱距離。同時(shí)為了平衡吸熱端和散熱端的傳導(dǎo)速度，可以通過調(diào)整槽孔的寬度， 槽孔越寬，填充導(dǎo)熱材料越多，可以進(jìn)一步增大導(dǎo)熱能力，然后在翅片端均勻涂覆前述的導(dǎo)熱材料，形成覆蓋于翅片表面的均勻涂層，在槽孔內(nèi)填充導(dǎo)熱材料做為吸熱端和散熱端的連接，在吸熱端根據(jù)熱源發(fā)熱面積涂覆導(dǎo)熱材料，形成吸熱層。由此形成以前述導(dǎo)熱材料為主體的散熱通道，整體實(shí)現(xiàn)散熱器的功能。除上述實(shí)施例外，本實(shí)用新型還可以有其他實(shí)施方式，凡采用等同替換或等效變換形成的技術(shù)方案，均落在本實(shí)用新型要求的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種散熱結(jié)構(gòu)，包括吸熱端、散熱端，吸熱端和散熱端的表面設(shè)有導(dǎo)熱層，其特征在于吸熱端和散熱端之間設(shè)有散熱通道，散熱通道的內(nèi)壁上設(shè)有導(dǎo)熱層。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的散熱結(jié)構(gòu)，其特征在于散熱通道內(nèi)填充有導(dǎo)熱材料。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的散熱結(jié)構(gòu)，其特征在于導(dǎo)熱材料為軟陶瓷或者導(dǎo)熱硅膠。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的散熱結(jié)構(gòu)，其特征在于導(dǎo)熱層為軟陶瓷或者導(dǎo)熱硅膠。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的散熱結(jié)構(gòu)，其特征在于散熱端設(shè)有散熱翅片，翅片表面設(shè)有導(dǎo)熱層。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的散熱結(jié)構(gòu)，其特征在于吸熱端、散熱端采用耐熱絕緣材質(zhì)。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的散熱結(jié)構(gòu)，其特征在于散熱翅片采用耐熱絕緣材質(zhì)。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的散熱結(jié)構(gòu)，其特征在于耐熱絕緣材質(zhì)為塑料，或者尼龍，或者橡膠。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的散熱結(jié)構(gòu)，其特征在于散熱通道可以設(shè)計(jì)為槽或者孔。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種散熱結(jié)構(gòu)，包括吸熱端、散熱端，吸熱端和散熱端的表面設(shè)有導(dǎo)熱層，吸熱端和散熱端之間設(shè)有散熱通道，散熱通道的內(nèi)壁上設(shè)有導(dǎo)熱層，散熱通道內(nèi)填充有導(dǎo)熱材料。導(dǎo)熱材料、導(dǎo)熱層為軟陶瓷或者導(dǎo)熱硅膠。吸熱端和散熱端采用耐熱絕緣材質(zhì)，如塑料、尼龍、橡膠。由于本實(shí)用新型解決了熱傳導(dǎo)距離的關(guān)鍵問題，使得本實(shí)用新型可以采用與傳統(tǒng)散熱器同樣的翅片結(jié)構(gòu)，從而獲得與傳統(tǒng)散熱器同樣的散熱能力。
文檔編號(hào)F21Y101/02GK202442298SQ20122002955
公開日2012年9月19日 申請(qǐng)日期2012年1月30日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月30日
發(fā)明者陸煒 申請(qǐng)人:陸煒