專利名稱：散熱裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于熱傳導領(lǐng)域，特別涉及一種散熱裝置。
背景技術(shù)：
電子器件的散熱冷卻通常采用一散熱裝置。傳統(tǒng)的散熱裝置是鋁擠型散熱片，該散熱片制備工藝技術(shù)成熟，且鋁金屬材料本身較軟，易于加工，成本低廉。但是，這種傳統(tǒng)的散熱裝置僅僅采用金屬熱傳導的方式進行散熱，隨著電子技術(shù)迅速發(fā)展，電子器件的高頻、高速以及集成電路的密集及微型化，單位面積電子器件發(fā)熱量劇增，使得傳統(tǒng)的單純地靠金屬熱傳導的散熱裝置越來越不適應(yīng)當前的散熱需求。
為改變單純金屬散熱方式，一種液冷循環(huán)系統(tǒng)被配合應(yīng)用于金屬材料的散熱裝置，通過將散熱基座與一液冷循環(huán)系統(tǒng)相連通。該液冷循環(huán)系統(tǒng)包括一泵浦，一進液管及兩出液管。在泵浦的驅(qū)動下，冷卻液經(jīng)過該進液管進入該散熱基座吸收熱量，再通過出液管分成兩路流經(jīng)散熱鰭片進行冷卻，冷卻后的冷卻液然后流回泵浦，從而完成一循環(huán)回路。通過該液冷循環(huán)系統(tǒng)配合散熱裝置可增加散熱效果。也有對散熱裝置的表面結(jié)構(gòu)進行處理的技術(shù)，尤其對散熱鰭片的表面結(jié)構(gòu)，通常在散熱鰭片的表面形成微結(jié)構(gòu)，以增大散熱鰭片的散熱面積，提高整個散熱裝置的散熱效率。然而，形成這些微結(jié)構(gòu)通常需要在制造散熱裝置時增加一制程，如采用蝕刻制程，這樣就會增加制造復雜度，同時抬高了制造成本。
現(xiàn)有技術(shù)提供一種散熱裝置，其主要包括一基座及多個由該基座頂面向上凸伸的散熱鰭片。該基座的底部是鏤空形成一具有適當深度的凹室，且在凹室上方的頂壁上還開設(shè)有多個通孔，這些通孔是與該多個散熱鰭片對應(yīng)且延伸進入散鰭片內(nèi)直到接近該鰭片的頂端處。該內(nèi)填充有多孔性介質(zhì)及容易產(chǎn)生相變化的工作流體，同時并利用一鋁或銅等制成的金屬板鑲嵌或焊設(shè)在底層而實現(xiàn)密封。該散熱裝置的凹室中工作流體由于吸附在多孔性介質(zhì)內(nèi)，影響工作流體在凹室底部對熱量的均勻吸收，并且，該散熱裝置密封后工作流體處于類似于大氣環(huán)境下，從而降低了工作流體的蒸發(fā)量及其蒸汽在凹室及通孔內(nèi)的傳熱速度，導致該散熱裝置的散熱效率低下。
目前，散熱裝置中還有采用熱管與散熱裝置相結(jié)合的形式，如現(xiàn)有技術(shù)公開一種具熱管的散熱裝置，該裝置上設(shè)有一散熱鰭片組，該散熱鰭片組上設(shè)有一個以上層疊在一起的散熱鰭片，這些散熱鰭片上設(shè)有相對且保持一定間距的穿孔，這些穿孔中穿設(shè)有一熱管，該熱管底部呈平直狀，使熱管底部可直接貼靠在芯片處理器上，以使其產(chǎn)生的熱可直接透過熱管底部傳導至散熱鰭片組上，進而達到快速散熱的目的。然而，這種熱管的底部平直熱傳導面積相對有限，不能提高整個散熱裝置的散熱效率，而且，如此組合不僅增加制程復雜度，而且增加散熱裝置的重量，因而難以適應(yīng)目前電子產(chǎn)品(如筆記本電腦)注重于輕量化的要求。
有鑒于此，提供一種輕量化、熱阻小、散熱效率高的散熱裝置實為必要。

發(fā)明內(nèi)容以下，將以實施例說明一種散熱裝置。
為實現(xiàn)上述內(nèi)容，提供一種散熱裝置，其包括一基座以及與所述基座相連的多個鰭片。所述基座具有一第一空腔，所述多個鰭片分別具有一第二空腔，所述多個鰭片的第二空腔分別與基座的第一空腔相互連通，使所述基座和所述多個鰭片構(gòu)成一相互連通的中空密封腔體。所述中空密封腔體內(nèi)填充有工作流體。
所述基座可進一步包括一殼體、開設(shè)在所述殼體上且與多個鰭片相對的一開口以及與所述開口密封配合的蓋體。
所述多個鰭片與基座的殼體為一體結(jié)構(gòu)。
所述蓋體采用下列材料鋁、銅、銀或其合金。
所述基座的殼體和蓋體的厚度范圍為5毫米到100毫米。
所述基座還具有一導通所述第一空腔到外部的通孔以及與所述通孔相密封配合的密封體。
所述基座和多個鰭片采用導熱性材料，所述導熱性材料選自下列材料鋁、銅、銀、鐵、鎳、鈦或其合金。
所述工作流體包括導熱性材料微粒以及純水、氨水、甲醇、丙酮、庚烷中一種或多種的混合液體。
所述多個鰭片分別具有一殼壁，所述殼壁的厚度范圍為1毫米到10毫米。
所述多個鰭片的殼壁內(nèi)表面形成有毛細結(jié)構(gòu)。
所述中空密封腔體可進一步為低壓密封腔體，其內(nèi)部的壓強低于散熱裝置外圍環(huán)境的壓強，以使所述工作流體處于低壓狀態(tài)。
相對于現(xiàn)有技術(shù)，本實施例提供的散熱裝置具有以下優(yōu)點。一、利用低壓密封的第一空腔作為散熱裝置的底部，其均溫性好且可利用流體相變化的潛熱快速吸收大量的熱；二、基座的第一空腔以及多個鰭片的第二空腔相連通形成中空密封腔體，可有效地降低散熱裝置的熱阻，而且工作流體分別在該兩空腔內(nèi)產(chǎn)生液、氣相間的相變化，并在腔體內(nèi)以氣體分子方式傳輸熱量，再結(jié)合鰭片式散熱設(shè)計，可實現(xiàn)熱量的迅速地向外遷移，提高散熱裝置的熱傳效率；三、整個散熱裝置為中空的殼體結(jié)構(gòu)，其重量比一般實心的散熱裝置減輕許多，適合當前電子產(chǎn)品輕薄的要求。

圖1是本技術(shù)方案的實施例中散熱裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本技術(shù)方案的實施例中散熱裝置實際應(yīng)用時的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式下面結(jié)合附圖對本技術(shù)方案作進一步詳細說明。
請參閱圖1，為本技術(shù)方案的實施例所提供的散熱裝置1，其包括一基座10以及與所述基座10相連的多個鰭片20。其中該基座10具有一第一空腔12，該多個鰭片20分別具有一第二空腔22，該多個鰭片20的第二空腔22分別與基座10的第一空腔12相互連通，從而使得該基座10和該多個鰭片20構(gòu)成一中空密封腔體30。該中空密封腔體30內(nèi)充有工作流體40。
該基座10進一步包括一殼體11、開設(shè)在殼體11上且與多個鰭片20相對的一開口14以及與該開口14密封配合的蓋體16。該基座10的殼體11以及蓋體16可根據(jù)不同需求采用不同材料，通常采用導熱性材料，例如鋁、銅、銀、鐵、鎳、鈦或其合金。而且，蓋體16一般與熱源(圖未示)直接或間接接觸，因而，可采用高導熱性材料，如鋁、銅、銀等金屬或其合金。本實施例的蓋體16采用一銅板，殼體11也采用銅制殼體。該殼體11和蓋體16的厚度范圍通常為5毫米到100毫米。
該基座10還設(shè)置有一導通該第一空腔12到外部的通孔17以及與該通孔17相密封配合的密封體18，該密封體18可為一孔蓋或密封塞。通過該通孔17，可隨時填充工作流體40到該中空密封腔體30內(nèi)，并將該中空密封腔體30抽成一定真空，使其內(nèi)部的壓強低于外界環(huán)境的壓強，然后用密封體18將其密封。
該多個鰭片20分別具有一殼壁21，鰭片20的第二孔腔22即由該殼壁21所圍成。該殼壁21的厚度范圍通常為1毫米到10毫米。該殼壁21的厚度與多個鰭片20的間距具有一定比例，以利于多個鰭片20散熱，如可采用1∶2。
該多個鰭片20可采用導熱性材料，例如鋁、銅、銀、鐵、鎳、鈦或其合金。
每個鰭片20的殼壁21內(nèi)表面還可形成有毛細結(jié)構(gòu)，包括溝槽型、絲網(wǎng)型或燒結(jié)型毛細結(jié)構(gòu)，通過在殼壁21上設(shè)置毛細結(jié)構(gòu)，可增加工作流體回流效率，從而進一步提高散熱裝置1的散熱效率。
另外，該多個鰭片20相互平行且均勻分布，鰭片20的形狀可采用平板形或圓柱形，并可具有平折段或彎曲段。鰭片20的風道可采用平行風道或放射狀排列的引導風道。當然，本實施例的鰭片20及其風道并不限于上述形狀和結(jié)構(gòu)，任何本技術(shù)領(lǐng)域所能聯(lián)想到或結(jié)合現(xiàn)有技術(shù)所能直接推導出的形狀和結(jié)構(gòu)都在本技術(shù)方案的鰭片可采用之列。
該中空密封腔體30處于低壓狀態(tài)，一般保持在1.3×10-1～1.3×10-4Pa的低壓。在這種低壓下，工作流體40更容易揮發(fā)，因而，即使未處于工作狀態(tài)，液態(tài)工作流體40和工作流體40的飽和蒸汽同樣充滿該中空密封腔體30。
該工作流體40可包括純水、氨水、甲醇、丙酮、庚烷等液體，也可在液體中添加導熱材料微粒，如銅粉、納米碳球或內(nèi)部填充有納米級銅粉的納米碳球等，以增加工作流體40的導熱性能。工作流體40的注入量依多個鰭片20散熱功效和中空密封腔體容積而設(shè)定。
本實施例的散熱裝置1可采用現(xiàn)有的成型技術(shù)來制造，并可以采用一體成型、焊接或膠接等技術(shù)使將多個鰭片20與基座10的殼體11成為一體結(jié)構(gòu)，然后，將蓋體14熔接在一起形成一中空的腔體。
請參閱圖2，散熱裝置1實際應(yīng)用時，其可配合一風扇2，以加強對鰭片20的速冷卻效果。當散熱裝置1工作時，首先，通過蓋體16將熱源3產(chǎn)生的熱量傳導至第一空腔12，該空腔12內(nèi)的工作流體40受熱蒸發(fā)，形成氣態(tài)工作流體40并上升至鰭片20的第二空腔22中；然后，通過鰭片20的散熱作用，或者配合其它冷卻作用，如風扇，氣態(tài)工作流體40在第二空腔22中冷凝成液態(tài)工作流體40；在重力的作用下，液態(tài)工作流體40順著鰭片20的殼壁21回流到第一空腔12中，即完成一散熱循環(huán)。當然，當鰭片20的殼壁21內(nèi)表面形成有毛細結(jié)構(gòu)時，在毛細結(jié)構(gòu)的毛細吸力作用下，使液態(tài)工作流體40迅速流回第一空腔12內(nèi)，可加快散熱循環(huán)過程。
如上所述，本實施例提供的散熱裝置1具有以下優(yōu)點，一、利用低壓密封的第一空腔12作為散熱裝置1的底部，其均溫性好且可利用流體相變化的潛熱快速吸收大量的熱；二、基座10的第一空腔12以及多個鰭片20的第二空腔22相連通形成中空密封腔體30，可有效地降低散熱裝置1的熱阻，而且工作流體40分別在該兩空腔內(nèi)產(chǎn)生液、氣相間的相變化，在腔體30內(nèi)以氣體分子方式傳輸熱量，再結(jié)合鰭片式散熱設(shè)計，可實現(xiàn)熱量的迅速地向外遷移，提高散熱裝置1的熱傳效率；三、整個散熱裝置1為中空的殼體結(jié)構(gòu)，其重量比一般實心的散熱裝置減輕許多，適合當前電子產(chǎn)品輕薄的要求。另外，由于本實施例中的工作流體40是處于低壓環(huán)境下，使得液態(tài)工作流體40具有更高蒸發(fā)量，工作流體40的蒸汽流動更快，通?？筛哌_聲速，因而，在低壓環(huán)境下，工作流體40可大幅提升散熱裝置1的熱傳導速度，藉以提高其散熱效率。
以上所述僅為本技術(shù)方案的較佳實施方式，凡熟悉本案技藝的人士，依本案發(fā)明精神所作的等效修飾或變化，皆應(yīng)包含在以下的專利權(quán)利要求內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種散熱裝置，其包括一基座以及與所述基座相連的多個鰭片，其特征在于所述基座具有一第一空腔，所述多個鰭片分別具有一第二空腔，所述多個鰭片的第二空腔分別與基座的第一空腔相互連通，使所述基座和所述多個鰭片構(gòu)成一相互連通的中空密封腔體，所述中空密封腔體內(nèi)填充有工作流體。
2.如權(quán)利要求1所述的散熱裝置，其特征在于所述基座包括一殼體、一開設(shè)在所述殼體上且與多個鰭片相對的開口，以及與所述開口密封配合的蓋體。
3.如權(quán)利要求2所述的散熱裝置，其特征在于所述多個鰭片與基座的殼體為一體結(jié)構(gòu)。
4.如權(quán)利要求2所述的散熱裝置，其特征在于所述蓋體采用下列材料鋁、銅、銀或其合金。
5.如權(quán)利要求2所述的散熱裝置，其特征在于所述基座的殼體和蓋體的厚度范圍為5毫米到100毫米。
6.如權(quán)利要求1所述的散熱裝置，其特征在于所述基座具有一導通所述第一空腔到外部的通孔以及與所述通孔相密封配合的密封體。
7.如權(quán)利要求1所述的散熱裝置，其特征在于所述基座和多個鰭片分別采用導熱性材料制成。
8.如權(quán)利要求1所述的散熱裝置，其特征在于所述工作流體包括導熱性材料微粒以及純水、氨水、甲醇、丙酮、庚烷中一種或多種的混合液體。
9.如權(quán)利要求1所述的散熱裝置，其特征在于所述多個鰭片分別具有一殼壁，所述殼壁的厚度范圍為1毫米到10毫米。
10.如權(quán)利要求9所述的散熱裝置，其特征在于所述多個鰭片的殼壁內(nèi)表面形成有毛細結(jié)構(gòu)。
11.一種散熱裝置，其包括一基座以及與所述基座相連的多個鰭片，其特征在于所述基座具有一第一空腔，所述多個鰭片分別具有一第二空腔，所述多個鰭片的第二空腔分別與基座的第一空腔相互連通，使所述基座和所述多個鰭片構(gòu)成一相互連通的中空密封腔體，所述中空密封腔體內(nèi)部的壓強低于其外圍環(huán)境的壓強，并密封有工作流體。
12.如權(quán)利要求11所述的散熱裝置，其特征在于所述中空密封腔體內(nèi)部的壓強范圍為1.3×10-1～1.3×10-4Pa。
全文摘要
本發(fā)明提供一種散熱裝置，包括一基座以及與所述基座相連的多個鰭片。所述基座具有一第一空腔，所述多個鰭片分別具有一第二空腔，所述多個鰭片的第二空腔分別與基座的第一空腔相互連通，使所述基座和所述多個鰭片構(gòu)成一相互連通的中空密封腔體。所述中空密封腔體內(nèi)填充有工作流體。本發(fā)明提供的散熱裝置將基座及多個鰭片分別設(shè)有相連通的空腔，具有均溫性好、吸熱量大、輕量化等特點，還可使熱源產(chǎn)生的熱量迅速地向外遷移，提高散熱裝置的熱傳效率。
文檔編號H01L23/34GK1909771SQ200510036370
公開日2007年2月7日 申請日期2005年8月2日 優(yōu)先權(quán)日2005年8月2日
發(fā)明者張俊毅 申請人:鴻富錦精密工業(yè)(深圳)有限公司, 鴻海精密工業(yè)股份有限公司