專利名稱：集成電路散熱器裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種集成電路及其他半導體元件風冷散熱器裝置。
集成電路如計算機的微處理器及其他半導體元件在運行過程中會產(chǎn)生熱量，使其本身的溫度升高，導致性能、穩(wěn)定性下降，嚴重時會燒毀電子元件，通常使用散熱器來降溫。
通常集成電路散熱用的散熱裝置是風冷散熱裝置，其單位體積內(nèi)的散熱面積較大、通過散熱肋片的空氣流量較大和肋片有足夠的熱傳導能力利于提高散熱裝置的性能?，F(xiàn)有的上述散熱裝置的結(jié)構是在金屬基座上設有多個散熱肋片，發(fā)熱元件安裝在金屬基座上，將熱量傳遞到金屬基座和散熱肋片，風機強制氣流通過肋片實現(xiàn)換熱。這些散熱器存在空氣流過散熱肋片的迎面風阻較大、單位體積內(nèi)的散熱面積較小或肋片傳熱能力不足等不利散熱的缺點。
本實用新型提供了一種單位體積散熱面積大、散熱效果好的集成電路散熱器裝置，克服了上述現(xiàn)有技術的缺陷。
本實用新型是通過下述結(jié)構技術方案來實現(xiàn)的集成電路散熱器裝置由散熱器本體和風機組成，其中散熱器本體由金屬基座、截面積較大的金屬導熱板和金屬薄片制造的散熱片相互焊接在一起形成整體。發(fā)熱源與散熱器本體的金屬基座接觸安裝、固定，其熱量傳遞到散熱器本體上。金屬導熱板及金屬薄片制造的散熱片分布在風機空氣流道周圍，組成風機的殼體和空氣流道。這個殼體和空氣流道上有多個由散熱片、導熱板和基座圍成的散熱片空氣流道。當風機運轉(zhuǎn)時強制空氣由進氣口流過散熱器本體的散熱片空氣流道，實現(xiàn)散熱功能。熱量在散熱器本體的主要傳遞過程是基座-導熱板-散熱片或基座-散熱片。
用金屬薄片制造散熱片的技術方案獲得散熱器裝置單位體積散熱面積較大的技術效果。設有截面積較大的金屬導熱板的技術方案使發(fā)熱源的熱量有效地傳遞到散熱片，提高散熱效能的技術效果。金屬導熱板及金屬薄片制造的散熱片分布在風機空氣流道周圍，組成風機的殼體和空氣流道的技術方案獲得散熱器裝置單位體積散熱面積較大和風機產(chǎn)生的氣流的迎面風阻較小獲得利于提高散熱效能的技術效果。
以下結(jié)合附圖詳細說明本實用新型的特征、優(yōu)點及權利要求。所有附圖中的標號解釋如下發(fā)熱源1，基座2，散熱片3，導熱板4，風機5，進氣口6，整流裝置7，散熱片空氣通道8，金屬過渡板9，導熱肋板10。圖中風機5以風機的葉輪示意風機，其電機、安裝結(jié)構等等部件未詳細示出。


圖1是本實用新型的第一實例示意圖。散熱器本體由金屬基座2、金屬導熱板4和散熱片3相互焊接在一起形成整體。散熱器本體的基座2與發(fā)熱源1接觸安裝、固定，發(fā)熱源1的熱量傳遞到散熱器本體上。散熱器本體的散熱片3和導熱板4的結(jié)構及布置形式是散熱片3與導熱板4間隔布置(即散熱片-熱傳導板-散熱片-熱傳導板)在風機5鼠籠狀的葉輪周圍，組成風機的殼體和空氣流道。這個殼體和空氣流道上有多個由散熱片3、導熱板4和基座2圍成的散熱片空氣通道8。當風機5運轉(zhuǎn)時強制空氣由進氣口6流過散熱器本體的散熱片空氣通道8，實現(xiàn)散熱功能。熱量在散熱器本體的主要傳遞過程是基座2-導熱板4-散熱片3。散熱片3用金屬薄片制成波形，導熱板4的截面呈楔形。金屬薄片制成波形散熱片3與導熱板4組成風機的殼體獲得散熱器裝置單位體積散熱面積較大和風機5產(chǎn)生的氣流在通過散熱器本體時迎面風阻較小對提高散熱效能有利的技術效果。截面呈楔形且截面積較大的導熱板4的技術方案，獲得使發(fā)熱源的熱量有效地傳遞到散熱片和迎面風阻較小對提高散熱效能有利的技術效果。
圖2是本實用新型的第一實例圖1所述的散熱片3的一種實例的示意圖，由金屬薄片制成三角波形，其結(jié)構簡單。
圖3是本實用新型的第一實例圖1所述的散熱片3的另一種實例的示意圖。在波形散熱片上開多個擾流片。利于提高散熱片與空氣的熱交換效率。圖3所示的波形散熱片的波形為三角形、擾流片的結(jié)構為百葉窗狀，散熱片的波形可以是其它形式的波形如矩形等，擾流片可以做成其它結(jié)構形式如三角形等。
圖4是本實用新型的第一實例圖1所述的導熱板4的一種實例的示意圖。導熱板4截面制成帶V形槽尖端呈彎頭的楔形，彎頭楔形指向氣流方向，減少迎面風阻使通風量損耗減少，同時由于楔形的最尖的截面積最小部分伸出散熱片，金屬導熱板4與散熱片接觸部位的截面積較大有利于熱量的傳遞和散熱。根據(jù)熱量分布狀態(tài)在保證導熱板4具有足夠的熱傳遞能力的前提下制成V形中空，提高導熱板材料的利用率。在導熱板4散熱面上用擠壓、剃銑等金屬加工工藝手段制成肋片、凸臺、凹槽、擾流孔等擾流結(jié)構(如圖5所示)，增大散熱面積、提高散熱效能。為了提高導熱板4的散熱效能，在其散熱面上可以設有擾流結(jié)構。
圖6是本實用新型的第二實例示意圖，散熱器本體由金屬基座2、金屬導熱板4和散熱片3相互焊接在一起形成整體。散熱器本體的基座2與發(fā)熱源1接觸安裝、固定，發(fā)熱源1的熱量傳遞到散熱器本體上。散熱器本體的結(jié)構是散熱片3與導熱板4間隔布置(即散熱片-熱傳導板-散熱片-熱傳導板)在軸流風機5螺旋槳狀的葉輪周圍，組成風機的殼體和空氣流道。這個殼體和空氣流道上有多個由散熱片3、導熱板4和基座2圍成的散熱片空氣通道8。當風機5運轉(zhuǎn)時強制空氣流過散熱器本體的散熱片空氣通道8，實現(xiàn)散熱功能。風機5的送風方式有兩種其一是正壓送風，氣流流向是由進氣口6至散熱片空氣通道8；其二是負壓送風，氣流流向是由散熱片空氣通道8至進氣口6。設計合理的軸流風機在滿足散熱器本體風阻要求的前提下，獲得較大的空氣流量同樣可以得到良好的散熱效果。散熱片3用金屬薄片制成波形，根據(jù)氣流和熱量在散熱器本體上的分布狀態(tài)，通過改變散熱片3的波距和波高使散熱片3的散熱面積合理的分配在散熱器本體上，設置不同的散熱片3的波形波距和波高，以利于提高散熱片材料的利用率，圖6所示散熱片3的波距是上部的波距較大、波高較小，下部的波距較小、波高較大，下部的散熱片分布較多，散熱面積較大?；?上有整流裝置7。整流裝置7用金屬制造，具有合理分配氣流及增大散熱面積的提高散熱效能的作用。在發(fā)熱源1和基座2之間設有金屬過渡板9利于提高散熱效能，其中金屬過渡板9的傳熱面積和材料的導熱率大于基座2，例如金屬過渡板9的材料是紫銅，基座2的材料是合金鋁。金屬過渡板9與基座2的聯(lián)結(jié)方法可以是結(jié)合面涂布導熱硅脂(圖中未示出)或釬焊焊接。
圖7是本實用新型的第二實例風機5裝置在散熱器本體外的技術方案的示意圖。軸流風機5裝置在圖6所示本實用新型的第二實例示所述的散熱器本體外，散熱器本體作為風機5空氣流道。
圖8是本實用新型的第三實例示意圖。散熱器本體由金屬基座2、金屬導熱板4和散熱片3相互焊接在一起形成整體。散熱器本體的基座2與發(fā)熱源1接觸安裝、固定，發(fā)熱源1的熱量傳遞到散熱器本體上。散熱器本體的結(jié)構是散熱片3用金屬薄片制成波形，呈環(huán)形布置在風機5的葉輪周圍，波形散熱片3的波谷或波峰分別焊接在基座2和導熱板4的環(huán)形片狀部位(基座2與導熱板4接觸安裝或焊接，基座2的熱量可以通過導熱肋板10直接傳遞到導熱板4)，組成風機的殼體。這個殼體上有多個由散熱片3、導熱板4和基座2圍成的散熱片空氣通道8。當風機5運轉(zhuǎn)時強制空氣由進氣口6流過散熱器本體的散熱片空氣通道8，實現(xiàn)散熱功能。熱量在散熱器本體的主要傳遞過程是基座2-散熱片3；基座2-導熱板4-散熱片3。當散熱片3的材料厚度足夠?qū)崿F(xiàn)有效的熱傳遞時，可以不設金屬導熱板4。該實例更適合散熱裝置高度尺寸要求更小的場合。
圖9是本實用新型的第三實例波形散熱片的一種布置形式的示意圖。散熱器本體由金屬基座2、散熱片3相互焊接在一起形成整體。散熱器本體的基座2與發(fā)熱源1接觸安裝、固定，發(fā)熱源1的熱量傳遞到散熱器本體上。散熱片3用金屬薄片制成波形(如圖3所示)，布置在風機5鼠籠狀的葉輪周圍，組成風機的殼體和空氣流道。當風機5運轉(zhuǎn)時強制空氣由進氣口6流過散熱片3及其上的孔，實現(xiàn)散熱功能。熱量在散熱器本體的主要傳遞過程是基座2-散熱片3。
圖10是本實用新型的第三實例，波形散熱片的一種布置形式的示意圖。散熱器本體由金屬基座2、金屬導熱板4和散熱片3相互焊接在一起形成整體。散熱器本體的基座2與發(fā)熱源1接觸安裝、固定，發(fā)熱源1的熱量傳遞到散熱器本體上。散熱器本體的結(jié)構是散熱片3用金屬薄片制成波形，波形散熱片3按離心風機的蝸殼曲線布置在風機5鼠籠狀的葉輪周圍，波形散熱片3的波谷或波峰分別焊接在基座2和在環(huán)形片狀的導熱板4上(基座2與導熱板4接觸安裝或焊接，基座2的熱量可以通過導熱肋板10傳遞到導熱板4)，散熱片3和導熱板4可以是多層結(jié)構(即基座-散熱片-導熱板-散熱片-導熱板)組成風機的殼體和空氣流道，當風機5運轉(zhuǎn)時強制空氣流過散熱器本體，實現(xiàn)散熱功能。熱量在散熱器本體的主要傳遞過程是基座2-散熱片3；基座2-導熱板4-散熱片3。在風機出口處設置金屬散熱片(圖中未示出)可以增大散熱面積，提高散熱效能。
圖11是本實用新型的第四實例，散熱片制成片狀的示意圖。散熱器本體由金屬基座2、金屬導熱板4和散熱片3相互焊接在一起形成整體。發(fā)熱源1與散熱器本體的基座2接觸安裝、固定，發(fā)熱源1的熱量傳遞到散熱器本體上。散熱器本體的結(jié)構是散熱片3用金屬薄片制成槽形片狀且有擾流片，多片散熱片3層疊排列與導熱板4間隔布置(即散熱片-熱傳導板-散熱片-熱傳導板)在風機5鼠籠狀的葉輪周圍，組成風機的殼體。這個殼體和空氣流道上有多個由散熱片3、導熱板4和基座2圍成的散熱片空氣通道8。當風機5運轉(zhuǎn)時強制空氣由進氣口6流過散熱器本體的散熱片空氣通道8，實現(xiàn)散熱功能。熱量在散熱器本體的主要傳遞過程是基座2-導熱板4-散熱片3。
圖12是本實用新型的第五實例，散熱片和導熱板是整體結(jié)構的示意圖。散熱器本體由金屬基座2和金屬導熱板4相互焊接在一起形成整體。發(fā)熱源1與散熱器本體的基座2接觸安裝、固定，發(fā)熱源1的熱量傳遞到散熱器本體上。散熱器本體的結(jié)構是利用金屬剃銑加工工藝在金屬導熱板4上制出散熱片3，將帶有散熱片3導熱板4布置在風機5葉輪周圍，組成風機的殼體空氣流道。這個殼體和空氣流道上有多個由散熱片3、導熱板4和基座2圍成的散熱片空氣通道8。當風機5運轉(zhuǎn)時強制空氣由進氣口6流過散熱器本體的散熱片空氣通道8，實現(xiàn)散熱功能。
圖13是本實用新型的第五實例金屬導熱板4和散熱片3的一種結(jié)構形式的示意圖。
圖14是本實用新型的第六實例示意圖。散熱器本體由金屬基座2、金屬導熱板4和散熱片3相互焊接在一起形成整體。發(fā)熱源1與散熱器本體的基座2接觸安裝、固定，發(fā)熱源1的熱量傳遞到散熱器本體上。散熱器本體的結(jié)構是散熱片3用金屬薄片制成環(huán)形片狀，內(nèi)腔周圍分布有多個導熱板裝配孔，導熱板裝配孔制成翻邊孔。多片散熱片3層疊排列，導熱板4設置在散熱片3的導熱板裝配孔中，組成風機的殼體和空氣流道。這個殼體和空氣流道上有多個由散熱片3、導熱板4和基座2圍成的散熱片空氣通道8。當風機5運轉(zhuǎn)時強制空氣由進氣口6流過散熱器本體的散熱片空氣通道8，實現(xiàn)散熱功能。熱量在散熱器本體的主要傳遞過程是基座2-導熱板4-散熱片3。
圖15是本實用新型第六實例圖14所述的散熱片3一種實例的示意圖。散熱片3制成環(huán)形片狀，在其上開多個擾流片。利于提高散熱片與空氣的熱交換效率。圖14所示的擾流片的結(jié)構為百葉窗狀，擾流片可以做成其它結(jié)構形式如三角形等。
圖16是本實用新型第六實例圖14所述的散熱片3一種實例的示意圖。散熱片制成環(huán)形片狀的波形曲面，在其上開多個擾流片。利于提高散熱片與空氣的熱交換效率。
圖17是本實用新型第六實例圖13所述的散熱片3制成方形外輪廓的示意圖。根據(jù)散熱裝置安裝及空間位置將散熱片3的外輪廓制成方形，獲得較大的散熱面積。根據(jù)散熱裝置安裝及空間位置將散熱片3的外輪廓制成其它形狀可以充分利用空間位置的方法對一般技術人員是顯而易見的。根據(jù)氣流和熱量在散熱器本體上的分布狀態(tài)和設置不同的散熱片3的間距，利于提高散熱片材料的利用率，圖17所示散熱片3的間距是上部的波距較大，下部的波距較小，下部的散熱片分布較多，散熱面積較大。
圖18是本實用新型的第七實例示意圖。散熱器本體由金屬基座2、金屬導熱板4和散熱片3相互焊接在一起形成整體。散熱器本體的基座2與發(fā)熱源1接觸安裝、固定，發(fā)熱源1熱量傳遞到散熱器本體上。散熱器本體的結(jié)構是散熱片3用金屬薄片制成環(huán)形片狀，內(nèi)腔周圍分布有多個導熱板裝配槽，多片散熱片3層疊排列，導熱板4設置在散熱片3的槽中，組成風機的殼體和空氣流道。這個殼體和空氣流道上有多個由散熱片3、導熱板4和基座2圍成的散熱片空氣通道8。當風機5螺旋槳狀的葉輪運轉(zhuǎn)時，強制空氣由進氣口6流過散熱器本體的散熱片空氣通道8，實現(xiàn)散熱功能。導熱板4的截面是楔形，指向氣流的方向、散熱片3指向氣流方向，對減少迎面風阻利于減少通風量的損耗，提高散熱效能有利。改變散熱片3的內(nèi)腔或外形的尺寸及形狀可以獲得不同面積的散熱片，根據(jù)氣流和熱量在散熱器本體上的分布狀態(tài)，將不同面積的散熱片3組合層疊排列，對提高散熱片材料的利用率有利。
圖19是本實用新型的第七實例的散熱片3的示意圖。
權利要求1.一種集成電路散熱器裝置，由散熱器本體和風機(5)組成，其中散熱器本體由金屬基座(2)、金屬導熱板(4)和金屬薄片制造的散熱片(3)相互焊接在一起形成整體，導熱板(4)及金屬薄片制造的散熱片(3)布置在風機(5)的周圍，形成風機(5)的殼體和空氣流道，上述殼體和空氣流道上有多個由散熱片(3)、導熱板(4)和基座(2)圍成的散熱片空氣通道(8)，當風機(5)運轉(zhuǎn)時強制空氣由進氣口(6)流過散熱器本體的散熱片空氣通道(8)，實現(xiàn)散熱功能。
2.根據(jù)權利要求1的散熱器裝置，其特征在于散熱器本體的散熱片(3)和導熱板(4)的結(jié)構是金屬薄片制成的散熱片(3)呈波形，并且與金屬導熱板(4)間隔布置，即形成散熱片-熱傳導板-散熱片的重復結(jié)構，在風機(5)的葉輪周圍形成環(huán)形結(jié)構，組成風機的殼體和空氣流道。
3.根據(jù)權利要求1的散熱器裝置，其特征在于金屬薄片制造的散熱片(3)制成環(huán)形片狀，內(nèi)腔周圍分布有多個導熱板裝配孔，導熱板裝配孔制成翻邊孔，多片散熱片(3)層疊排列，導熱板(4)設置在散熱片(3)的導熱板裝配孔中，組成風機的殼體和空氣流道。
4.根據(jù)權利要求1的散熱器裝置，其特征在于散熱器本體的散熱片(3)和導熱板(4)的結(jié)構是散熱片(3)用金屬薄片制成波形結(jié)構，呈環(huán)形布置在風機(5)的葉輪周圍，波形散熱片(3)的波谷和波峰分別焊接在基座(2)上和在環(huán)形片狀的導熱板(4)上，即形成基座-散熱片-導熱板-散熱片-導熱板重復的層疊結(jié)構，組成風機的殼體和空氣流道。
5.根據(jù)權利要求1的散熱器裝置，其特征在于散熱器本體的散熱片(3)的結(jié)構是散熱片(3)用金屬薄片制成波形，直接焊接在基座(2)上，布置在風機(5)鼠籠狀的葉輪周圍，組成風機的殼體和空氣流道。
6.根據(jù)權利要求2的散熱器裝置，其特征在于金屬薄片制造的波形散熱片(3)的波距是等波距或不等波距。
7.根據(jù)權利要求3的散熱器裝置，其特征在于環(huán)形片狀散熱片(3)上開多個擾流片。
8.根據(jù)權利要求1的散熱器裝置，其特征在于金屬導熱板(4)的截面呈楔形。
9.根據(jù)權利要求8的散熱器裝置，其特征在于金屬導熱板(4)的截面制成帶V形槽尖端呈彎頭的楔形，彎頭楔形指向氣流方向。
10.根據(jù)權利要求1的散熱器裝置，其特征在于金屬導熱板(4)設有肋片、孔、或槽等擾流或散熱結(jié)構。
11.根據(jù)權利要求1的散熱器裝置，其特征在于有空氣整流裝置(6)，該裝置由金屬片組成。
12.根據(jù)權利要求3的散熱器裝置，其特征在于環(huán)形片狀散熱片(3)的導熱板(4)裝配孔呈楔形翻邊孔，其尖端指向氣流的方向。
13.根據(jù)權利要求3的散熱器裝置，其特征在于金屬薄片制造的散熱片(3)制成環(huán)形片狀的波形曲面。
14.根據(jù)權利要求3的散熱器裝置，其特征在于散熱片(3)的間距相等或不相等。
15.根據(jù)權利要求1的散熱器裝置，其特征在于風機(5)是通風機或鼓風機。
16.根據(jù)權利要求1的散熱器裝置，其特征在于風機(5)是離心風機或軸流風機。
17.根據(jù)權利要求1的散熱器裝置，其特征在于散熱器本體作為風機(5)空氣流道，風機(5)設置在散熱器本體外。
18.根據(jù)權利要求1的散熱器裝置，其特征在于風機(5)產(chǎn)生的氣流流向是由進氣口(6)至散熱片空氣通道(8)。
19.根據(jù)權利要求1的散熱器裝置，其特征在于風機(5)產(chǎn)生的氣流流向是由散熱片空氣通道(8)至進氣口(6)。
專利摘要本實用新型涉及一種集成電路散熱器裝置,由散熱器本體和風機5組成,其中散熱器本體由金屬基座2、金屬導熱板4和金屬薄片制造的散熱片3相互焊接在一起形成整體,導熱板4及金屬薄片制造的散熱片3布置在風機5的周圍,形成風機5的殼體和空氣流道,上述殼體和空氣流道上有多個由散熱片3、導熱板4和基座2圍成的散熱片空氣通道8,當風機5運轉(zhuǎn)時強制空氣由進氣口6流過散熱器本體的散熱片空氣通道8,實現(xiàn)散熱功能。本實用新型裝置充分利用熱力學原理,具有設計新穎、結(jié)構合理、散熱效率高的特點。
文檔編號G06F1/20GK2485697SQ0121852
公開日2002年4月10日 申請日期2001年3月30日 優(yōu)先權日2001年3月30日
發(fā)明者黃捍偉, 朱建勛, 程啟智, 張國興, 金祖峰 申請人:南寧八菱汽車配件有限公司