專利名稱：風冷平板式無機傳熱散熱器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種半導(dǎo)體器件的散熱器。
為了維持大功率電力電子器件的正常運行，需要配備相應(yīng)的散熱裝置，比較原始的風冷散熱裝置為鋁型材散熱器，隨著半導(dǎo)體無器件功率的增大，鋁型材散熱器也越來越大，顯得十分笨拙。為此，有人將熱管技術(shù)應(yīng)用到電力半導(dǎo)體及大功率晶體管的散熱器上。如在1998年12月2日實用新型專利公報上公開的一種<用于四英寸晶閘管的熱管散熱器>(專利號96226911.5)其主要結(jié)構(gòu)是熱管是φ20mm的銅水系熱管，受熱體為矩形板狀體，受熱體的長度方向設(shè)有四個通孔，通孔內(nèi)固定有四根φ20mm的熱管，其中熱管的一側(cè)設(shè)有延長段，延長段裝有絕熱環(huán)，絕熱環(huán)的上面間隔裝有散熱片。受熱體兩側(cè)設(shè)有通孔，由受熱體、散熱片、熱管組成導(dǎo)熱體。當導(dǎo)熱體夾住平板晶閘管時，用夾具夾緊組成熱管散熱器。它的不足之處是，受熱體(即基板)為矩形板狀體，由于結(jié)構(gòu)所限，它的作用僅是固定元件、傳導(dǎo)電流及將電力半導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量傳遞給熱管，而自身很少散熱；同時采用的銅水系熱管由于內(nèi)壓較高，會導(dǎo)致安全可靠性欠佳或使用壽命短等弊端。
本實用新型的目的在于提供一種性能安全可靠、使用壽命長、基板自身又具有良好散熱功能的風冷平板式無機傳熱散熱器。
本實用新型的目的可通過以下措施來實現(xiàn)一種風冷平板式無機傳熱散熱器，其基板的一側(cè)設(shè)有導(dǎo)電板另一側(cè)與熱管受熱端相連，該熱管的管壁上套有散熱片，上述兩個同樣的熱管散熱體臺面相對，由絕緣件和緊固件將它們連在一起，其特征在于a、基板的實體上設(shè)有外延的肋片，b、基板另一側(cè)的實體上設(shè)有槽孔，其內(nèi)插壓有以無機元素為傳熱工質(zhì)的熱管。與熱管外徑相同的散熱片的通孔上設(shè)有翻邊，其套在熱管上。臺面表面光潔。
本實用新型主要包括有基板、熱管、散熱片、絕緣件和緊固件。其中，基板的實體上設(shè)有用于自身散熱的外延肋片，其可以是向上或向下單向延伸，也可以是既向上又向下雙向延伸。該基板不設(shè)肋片或設(shè)短肋片的一面中部為平面，即臺面，其為與電力半導(dǎo)體元件相接觸的表面。為降低熱阻，最好臺面表面光潔，以便于和半導(dǎo)體元件接合良好。上述臺面可與基板平齊，也可以是高于基板的凸臺。在基板一側(cè)的實體上設(shè)有與其相連作為接線端子之用的導(dǎo)電板。在基板另一側(cè)的實體上設(shè)有槽孔，其數(shù)目根據(jù)需要而定。在槽孔內(nèi)插壓有熱管的受熱端，熱管的另一端為自由端，該以無機元素作為傳熱工質(zhì)的熱管(亦稱無機傳熱元件)，其管壁上套有若干散熱片，散熱片的數(shù)目根據(jù)需要而定。該散熱片為設(shè)有通孔的金屬片，通孔的直徑與熱管外徑相同，以便于緊固在其上。為降低熱管與散熱片之間的熱阻，最好在散熱片的通孔上設(shè)有翻邊，該與散熱片連為一體的翻邊呈環(huán)箍狀套在熱管上，可使兩者緊密接合。由上述基板、熱管和散熱片組成的熱管散熱體，同樣的兩個臺面相對，由穿過兩基板對應(yīng)通孔的絕緣件和緊固件將它們連在一起，即組成風冷平板式無機傳熱散熱器。
本實用新型在使用時先將半導(dǎo)體元件置于兩臺面之間并夾緊，于是半導(dǎo)元件所產(chǎn)生的大部分熱量便通過基板迅速傳遞給熱管，然后通過熱管上的散熱片散發(fā)出去。基板不僅是熱量過渡體，它通過肋片自身也散發(fā)一定的熱量。
本實用新型與在同樣散熱功率條件下的同類型材散熱器相比具有如下優(yōu)點1、體積、重量僅是傳統(tǒng)散熱器的一半，節(jié)省60％的空間，有利于設(shè)備小型化。
2、導(dǎo)熱均溫性好，傳熱速度快、散熱效率高。
3、無運動部件使用安全可靠，有利于延長器件使用壽命。
本實用新型與對比文件相比具有如下優(yōu)點1、熱管內(nèi)壓低，在相同溫度下其腔體內(nèi)壓是銅水熱管的1/3，使用壽命長，安全可靠。
2、它不受導(dǎo)熱方向的限制，具有良好的環(huán)境適應(yīng)性。
3、不僅通過熱管上的散熱片散發(fā)熱量，而且基板自身也散發(fā)熱量，有利于提高散熱效率。
圖面說明如下

圖1是本實用新型的主視示意圖。
圖2是本實用新型的俯視示意圖。
圖3是本實用新型的側(cè)視局剖示意圖。
利用附圖中所示的例子對本實用新型作進一步說明。在圖1、圖2和圖3所示的風冷平板式無機傳熱散熱器的示意圖中，基板1實體的兩側(cè)設(shè)有分別向上和向下延伸的雙向肋片2。在基板設(shè)短肋片的一面中部設(shè)表面光潔并高于基板的臺面3。在基板一側(cè)的實體上設(shè)有導(dǎo)電板4，在基板另一側(cè)的實體上設(shè)有兩個槽孔，在每個槽孔內(nèi)各插壓有一根熱管5的受熱端，該以無機元素作為傳熱工質(zhì)的熱管，其每個管壁上均套有14片散熱片6。每個鋁散熱片上均設(shè)有直徑與熱管外徑相同的通孔，其上設(shè)有翻邊，該翻邊套在熱管上。由上述基板、熱管和散熱片組成的熱管散熱體同樣的兩個臺面相對。在上基板中部設(shè)有墊板7，其半球形凹槽內(nèi)設(shè)有鋼球8，在鋼球上面設(shè)有弓形上壓板9，該壓板兩側(cè)各設(shè)一個通孔，它們分別與上下基板的兩個通孔相對應(yīng)。在上壓板及上基板的通孔內(nèi)插有杯形絕緣套管10，穿過杯形絕緣套管的螺栓11同時還穿過下基板的通孔以及碟形彈簧12。
權(quán)利要求1.一種風冷平板式無機傳熱散熱器，其基板的一側(cè)設(shè)有導(dǎo)電板另一側(cè)與熱管受熱端相連，該熱管的管壁上套有散熱片，上述兩個同樣的熱管散熱體臺面相對，由絕緣件和緊固件將它們連在一起，其特征在于a、基板的實體上設(shè)有外延的肋片，b、基板另一側(cè)的實體上設(shè)有槽孔，其內(nèi)插壓有以無機元素為傳熱工質(zhì)的熱管。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風冷平板式無機傳熱散熱器，其特征在于與熱管外徑相同的散熱片的通孔上設(shè)有翻邊，其套在熱管上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的風冷平板式無機傳熱散熱器，其特征在于臺面表面光潔。
專利摘要一種風冷平板式無機傳熱散熱器,其設(shè)外延肋片的基板一側(cè)設(shè)導(dǎo)電板,另一側(cè)設(shè)槽孔,槽孔內(nèi)插壓有以無機元素為傳熱工質(zhì)的熱管。該熱管的管壁上套有散熱片。上述兩個同樣的熱管散熱體臺面相對,由絕緣件和緊固件將它們連在一起。本實用新型體積、重量僅是傳統(tǒng)散熱器的一半,傳熱速度快,散熱效率高;本實用新型的熱管內(nèi)壓低,僅是同條件下銅水熱管的1/3,因此使用壽命長、安全可靠,同時它不受導(dǎo)熱方向的限制,有良好的環(huán)境適應(yīng)性。
文檔編號H01L23/34GK2475138SQ0124086
公開日2002年1月30日 申請日期2001年3月22日 優(yōu)先權(quán)日2001年3月22日
發(fā)明者渠志鵬, 朱建偉, 楊互助, 張寶坤 申請人:新渠熱傳導(dǎo)技術(shù)應(yīng)用開發(fā)(大連)有限公司