專利名稱：散熱翅片、熱管或穿管、母板金屬一體化散熱器的制作方法
本實(shí)發(fā)明涉及一種散發(fā)半導(dǎo)體溫差電器件熱量的散熱裝置，尤其是能夠散發(fā)高熱流密度大功率熱量的而使自身保持均低溫升的散熱器。
目前，公知的擠壓或切削成形的翅片平板型散熱器無法與熱管相結(jié)合，在散發(fā)半導(dǎo)體溫差電器件高熱流密度大功率熱量時(shí)，由于翅片平板型散熱器盡管采用鋁或銅質(zhì)良導(dǎo)熱體材料，當(dāng)做到足夠大的散熱面積時(shí)，因受到加工成形過程中，使得固體材料密度發(fā)生疏松，造成熱導(dǎo)率降低的制約，而使散熱器在接近半導(dǎo)體溫差電器件的部位溫升高，遠(yuǎn)離之部位溫升低，造成散熱器自身形成溫差，實(shí)際未達(dá)到均低溫升，公知的熱管散熱器其主要功效是傳熱，利用工質(zhì)蒸騰傳熱速度雖快，但自身尚未有充分的散熱能力，因而在達(dá)到熱平衡后，接近熱源部位溫升仍高，以上不能滿足半導(dǎo)體溫差電器件散發(fā)熱量之要求。
本發(fā)明的目的是提供一種針對半導(dǎo)體溫差電器件高熱流密度大功率熱量的特性，將良導(dǎo)熱體高致密度的散熱翅片.熱管或穿管.母板相互焊接形成的金屬一體化散熱器，完全避免因材料密度變低所造成的不良影響，并充分利用散熱翅片能排列組合形成最佳的散熱面積與熱管傳熱速度快兩者相結(jié)合的優(yōu)勢，或利用散熱翅片與穿管自由排列組合能形成足夠大的散熱面積的優(yōu)勢，加之母板位置處于直接接受熱源的結(jié)構(gòu)，最大限度地造成傳熱.散熱同時(shí)高效率地在散熱器整體上進(jìn)行，不產(chǎn)生局部間明顯的溫差，使散熱器整體達(dá)到均低溫升，以適應(yīng)半導(dǎo)體溫差電器件散熱特性的要求。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的一種由散熱翅片.熱管或穿管母板作為三要素排列組合相互焊接形成的金屬一體化散熱器，其散熱翅片是由高致密度鋁或銅質(zhì)薄板材料以兩翅片平行方式雙線對折起來形成的，兩翅片連接部分是呈長方形的底折面，散熱翅片可平面狀也可壓軋出瓦楞狀，以增加散熱面積，在底折面上有拱門形熱管通道，在翅片上有供熱管或穿管穿行的裝配圓孔，熱管一部分伏在翅片底折面的熱管通道內(nèi)，一部分穿行在散熱翅片的裝配圓孔中，熱管間曲折連接，熱管首尾端由工質(zhì)迴流管連接，構(gòu)成密封循環(huán)管路，若干散熱翅片以一定間隔平行分布，由熱管或穿管穿行在翅片上的裝配圓孔中并排列組合起來，熱管穿行線路根據(jù)散熱器整體溫升分布的需要來進(jìn)行，其管路走向總趨勢是伏在翅片底折面的部分要直接連接到散熱器溫升較低的部位，即工質(zhì)受熱蒸騰要把熱量首先迅速地傳遞到散熱器較遠(yuǎn)端的翅片群中，工質(zhì)冷凝迴流利用重力以加快循環(huán)速度，由此構(gòu)成垂直水平曲折型與平行水平曲折型，如上述排列組合到外觀為熱管伏翅片底折面并曲折穿翅片的構(gòu)成工質(zhì)循環(huán)迴路的長方體狀的散熱翅片柵排，將此柵排所有散熱翅片底折面以及伏在其下的熱管部分一并通過焊接在公共的高致密度的鋁或銅質(zhì)的母板上，母板位置根據(jù)半導(dǎo)體溫差電器件的裝配需要，可置于翅片柵排的中間，也可偏向一端，由此構(gòu)成散熱翅片.熱管母板金屬一體化散熱器，此外，也可僅用上下兩根相互不連接的穿管將若干散熱翅片穿在裝配圓孔中，不構(gòu)成密封曲折的工質(zhì)循環(huán)管路，形成以一定間隔平行排列組合的長方體狀的穿管型散熱翅片柵排，將此柵排所有的散熱翅片底折面一并通過焊接在公共的鋁或銅質(zhì)的母板上，由此構(gòu)成散熱翅片.穿管.母板金屬一體化散熱器，以上兩者可構(gòu)成各種類型并統(tǒng)稱為散熱翅片.熱管或穿管.母板金屬一體化散熱器，后者散熱器可視為前者散熱器在熱管部分上的簡化型，在母板金屬一體化的一面為焊接面，其反面為接受半導(dǎo)體溫差電器件熱量的傳導(dǎo)面，可直接以焊接或粘接的方式復(fù)合半導(dǎo)體溫差電器件。
由于采用上述方案，使該散熱器在整體上保持均低溫升，可使半導(dǎo)體溫差電器件最充分地形成溫差，既可用風(fēng)機(jī)輔助散熱，也可不用風(fēng)機(jī)，便可達(dá)到深度致冷的程度，可廣泛地應(yīng)用于家用半導(dǎo)體電子冷源的冰箱與制冰機(jī)中。
以下結(jié)合附圖與實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明。


圖1為本發(fā)明三要素示意。
圖2為本發(fā)明第一個(gè)實(shí)施例熱管垂直水平曲折型示意。
圖3為本發(fā)明第二個(gè)實(shí)施例熱管平行水平曲折型母板中間位示意。
圖4為本發(fā)明第三個(gè)實(shí)施例熱管平行水平曲折型母板偏端位示意。
圖5為本發(fā)明第四個(gè)實(shí)施例熱管簡化為穿管型示意。
圖中1.散熱翅片 2.底折面 3.瓦楞 4.熱管通道 5.熱管 6.穿管 7.裝配圓孔 8.迴流管 9.母板 10.焊接面 11.傳導(dǎo)面 12.翅片柵排如圖1所示本發(fā)明三要素散熱翅片(1)是由高致密度鋁或銅質(zhì)薄板材料以兩翅片平行方式雙線對折起來形成的，兩翅片連接部分是呈長方形的底折面(2)，散熱翅片可平面狀，也可壓軋出瓦楞(3)狀，以增加散熱面積，在底折面上有拱門形熱管通道(4)，在翅片上有供熱管(5)或穿管(6)穿行的裝配圓孔(7)，熱管一部分伏在翅片底折面的熱管通道內(nèi)，一部分穿行在散熱翅片的裝配圓孔中，曲折連接起來并在其首尾端由工質(zhì)迴流管(8)連接，構(gòu)成密封循環(huán)管路，熱管穿行的方式詳見下面第一.二實(shí)施例中的描述，將循環(huán)管路大部分去掉，僅剩上下兩根貫穿管便構(gòu)成熱管的簡化型，將高致密度矩形鋁或銅質(zhì)的母板(9)制備成一面為金屬一體化焊接面(10)，供翅片群中眾多底折面進(jìn)行焊接，其反面為接受半導(dǎo)體溫差電器件熱量的傳導(dǎo)面(11)，可直接以焊接或粘接的方式復(fù)合半導(dǎo)體溫差電器件。
如圖2所示本發(fā)明第一個(gè)實(shí)施例將若干散熱翅片(1)以一定間隔平行分布，由熱管(5)穿行到散熱翅片上的裝配圓孔(7)中并排列組合起來，熱管間曲折連接，當(dāng)本發(fā)明以水平方式應(yīng)用時(shí)，其穿行熱管便垂直于水平面，熱管穿行路線根據(jù)散熱器整體溫升分布的需要來進(jìn)行，其管路走向總趨勢是伏在翅片底折面(2)的部分要直接連接到散熱器溫升較低的部位，即工質(zhì)受熱蒸騰要把熱量首先迅速地傳遞到散熱器較遠(yuǎn)端的翅片群中，工質(zhì)冷凝迴流利用重力以加快循環(huán)速度，在熱管首尾端由工質(zhì)迴流管(8)連接，構(gòu)成密封循環(huán)管路，如此排列組合到外觀為熱管伏翅片底折面并垂直水平曲折穿翅片的構(gòu)成工質(zhì)循環(huán)迴路的長方體狀的散熱翅片柵排(12)，將此柵排所有散熱翅片底折面以及伏在其下的熱管部分一并通過焊接在公共的鋁或銅質(zhì)的母板(9)上，便構(gòu)成垂直水平曲折型的散熱翅片.熱管.母板金屬一體化散熱器。
如圖3所示本發(fā)明第二個(gè)實(shí)施例將若干散熱翅片(1)以一定間隔平行分布，由熱管(5)穿行到散熱翅片上的裝配圓孔(7)中并排列組合起來，熱管間曲折連接，當(dāng)本發(fā)明以垂直方式應(yīng)用時(shí)，其穿行熱管便平行于水平面，熱管穿行路線根據(jù)散熱器整體溫升分布的需要來進(jìn)行，其管路走向總趨勢是伏在翅片底折面(2)的部分要直接連接到散熱器溫升較低的部位，即工質(zhì)受熱蒸騰要把熱量首先迅速地傳遞到散熱器較遠(yuǎn)端的翅片群中，工質(zhì)冷凝迴流利用重力以加快循環(huán)速度，在熱管首尾端由工質(zhì)迴流管(8)連接，構(gòu)成密封循環(huán)管路，如此排列組合到外觀為熱管伏翅片底折面并平行水平曲折穿翅片的構(gòu)成工質(zhì)循環(huán)迴路的長方體狀的散熱翅片柵排(12)，將此柵排所有散熱翅片底折面以及伏在其下的熱管部分一并通過焊接在公共的鋁或銅質(zhì)的母板(9)上，母板位置位于翅片柵排中間，便構(gòu)成平行水平曲折型母板中間位的散熱翅片.熱管.母板金屬一體化散熱器。
如圖4所示本發(fā)明第三個(gè)實(shí)施例該實(shí)施例雷同于第二個(gè)實(shí)施例，所不同處為母板(9)位置位于翅片柵排(12)一端，便構(gòu)成平行水平曲折型母板偏端位的散熱翅片.熱管.母板金屬一體化散熱器。
如圖5所示本發(fā)明第四個(gè)實(shí)施例將若干散熱翅片(1)以一定間隔平行分布，散熱翅片均被壓軋成瓦楞(3)狀，不構(gòu)成密封曲折工質(zhì)循環(huán)管路，僅由上下兩根穿管(6)穿行到眾多的翅片上的裝配圓孔(7)中，如此排列組合到外觀為長方體狀的穿管型散熱翅片柵排(12)，將此柵排所有散熱翅片底折面(2)一并通過焊接在公共的鋁或銅質(zhì)的母板(9)上，母板可中間位或偏端位，可視為第一.二.三實(shí)施例在熱管上的簡化型，由此構(gòu)成散熱翅片.穿管.母板金屬一體化散熱器。
權(quán)利要求
1.一種散發(fā)半導(dǎo)體溫差電器件高熱流密度大功率熱量而自身保均低溫升的散熱器，其特征是將散熱翅片(1).熱管(5)或穿管(6).母板(9)作為三要素排列組合相互焊接形成的金屬一體化散熱器，其散熱翅片是由高致密度鋁或銅質(zhì)薄板材料以兩翅片平行方式雙線對折起來形成的，兩翅片連接部分是呈長方形的底折面(2)，散熱翅片可平面狀也可壓軋出瓦楞(3)狀，以增加散熱面積，在底折面上有拱門形熱管通道(4)，在翅片上有供熱管或穿管穿行的裝配圓孔(7)，熱管一部分伏在翅片底折面的熱管通道內(nèi)，一部分穿行在散熱翅片的裝配圓孔中，熱管間曲折連接，熱管首尾端由工質(zhì)迴流管(8)連接，構(gòu)成密封循環(huán)管路，若干散熱翅片以一定間隔平行分布，由熱管或穿管穿行在翅片上的裝配圓孔中并排列組合起來，熱管穿行路線根據(jù)散熱器整體溫升分布的需要來進(jìn)行，其管路走向總趨勢是伏在翅片底折面的部分要直接連接到散熱器溫升較低的部位，即工質(zhì)受熱蒸騰要把熱量首先迅速地傳遞到散熱器較遠(yuǎn)端的翅片群中，工質(zhì)冷凝迴流利用重力以加快循環(huán)速度，由此構(gòu)成垂直水平曲折型與平行水平曲折型，如上述排列組合到外觀為熱管伏翅片底折面并曲折穿翅片的構(gòu)成工質(zhì)循環(huán)迴路的長方體狀的散熱翅片柵排(12)，將此柵排所有散熱翅片底折面以及伏在其下的熱管部分一并通過焊接在公共的高致密度的鋁或銅質(zhì)的母板上，母板位置根據(jù)半導(dǎo)體溫差電器件的裝配需要，可置于翅片柵排的中間，也可偏向一端，由此構(gòu)成散熱翅片.熱管.母板金屬一體化散熱器，此外，也可僅用上下兩根相互不連接的穿管將若干散熱翅片穿在裝配圓孔中，不構(gòu)成密封曲折的工質(zhì)循環(huán)管路，形成以一定間隔平行排列組合的長方體狀的穿管型散熱翅片柵排，將此柵排所有的散熱翅片底折面一并通過焊接在公共的鋁或銅質(zhì)的母板上，由此構(gòu)成散熱翅片.穿管.母板金屬一體化散熱器，以上兩者可構(gòu)成各種類型并統(tǒng)稱為散熱翅片.熱管或穿管.母板金屬一體化散熱器，后者散熱器可視為前者散熱器在熱管部分上的簡化型，在母板金屬一體化的一面為焊接面(10)，其反面作為接受半導(dǎo)體溫差電器件熱量的傳導(dǎo)面(11)，可直接以焊接或粘接的方式復(fù)合半導(dǎo)體溫差電器件。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的散熱翅片.熱管或穿管.母板金屬一體化散熱器，其特征是散熱翅片(1)可平面狀也可壓軋出瓦楞(3)狀，由此構(gòu)成散熱翅片為平面狀的或?yàn)橥呃銧畹母鞣N類型的由三要素排列組合相互焊接形成的金屬一體化散熱器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的散熱翅片.熱管或穿管.母板金屬一體化散熱器，其特征是熱管(5)一部分伏在散熱翅片(1)底折面(2)的熱管通道(4)內(nèi)，一部分穿行在散熱翅片的裝配圓孔(7)中，熱管間曲折連接，熱管首尾端由工質(zhì)迴流管(8)連接，構(gòu)成密封循環(huán)管路。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的散熱翅片.熱管或穿管.母板金屬一體化散熱器，其特征是若干散熱翅片(1)以一定間隔平行分布，由熱管(5)穿行在翅片上的裝配圓孔(7)中并排列組合起來構(gòu)成垂直水平曲折型與平行水平曲折型散熱翅片柵排(12)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的散熱翅片.熱管或穿管.母板金屬一體化散熱器，其特征是用上下兩根相互不連接的穿管(6)將若干散熱翅片(1)穿在裝配圓孔(7)中，以一定間隔平行分布并排列組合起來構(gòu)成的穿管型散熱翅片柵排(12)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的散熱翅片.熱管或穿管.母板金屬一體化散熱器，其特征是母板(9)可置于散熱翅片柵排(12)中間位或偏端位，將柵排所有散熱翅片底折面以及伏在其下的熱管部分或無熱管部分一并焊接在母板的焊接面(10)上，由此構(gòu)成各種類型的散熱翅片.熱管.母板金屬一體化散熱器與散熱翅片.穿管.母板金屬一體化散熱器。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的散熱翅片.熱管或穿管母板金屬一體化散熱器，其特征是母板(9)的傳導(dǎo)面(11)可直接以焊接或粘接的方式復(fù)合半導(dǎo)體溫差電器件。
全文摘要
一種能夠散發(fā)半導(dǎo)體溫差電器件高熱流密度大功率熱量的而使自身保持均低溫升的散熱器，其特征是將散熱翅片、熱管或穿管、母板作為三要素排列組合相互焊接形成的金屬一體化散熱器，根據(jù)熱管走向可形成熱管垂直水平曲折型或平行水平曲折型及其簡化的穿管型各種形式的翅片柵排，根據(jù)母板位置可形成母板中間位或偏端位，由此構(gòu)成各種類型的散熱翅片、熱管或穿管。母板金屬一體化散熱器，可應(yīng)用在家用半導(dǎo)體電子冷源冰箱與制冰機(jī)中。
文檔編號H01L35/00GK1442900SQ0210429
公開日2003年9月17日 申請日期2002年3月5日 優(yōu)先權(quán)日2002年3月5日
發(fā)明者吳鴻平 申請人:吳鴻平