專利名稱：散熱器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種散熱器，尤其是一種適合發(fā)熱元件散熱的散熱器。
背景技術(shù)：
隨著電子、電力技術(shù)的快速發(fā)展，特別是隨著集成電路的集成度大幅度 提高，各種電子元器件的運(yùn)行速度及輸出功率正在大幅度增長，但是其發(fā)熱 量也在隨之增加。
以計(jì)算機(jī)為例，CPU芯片三十年內(nèi)其集成度提高了近兩萬倍，其產(chǎn)生的熱 流量已經(jīng)達(dá)到了 70W/cii^的程度，同樣，顯卡芯片的發(fā)熱量也呈階梯狀增長。 對于廣泛使用的臺式計(jì)算機(jī)的CPU芯片和顯卡芯片，普通的翅片型散熱器已
出功率的重要問題之一。
眾所周知，計(jì)算機(jī)工作的可靠性及壽命與其核心芯片工作溫度有著密切
的關(guān)系，而芯片的集成度越高、功率越大，其產(chǎn)生的熱量就越高，如果不能 及時將這些熱量散去，計(jì)算機(jī)工作的可靠性就會大幅度降低，甚至出現(xiàn)無法 正常工作運(yùn)行的現(xiàn)象。對于計(jì)算機(jī)開發(fā)研究機(jī)構(gòu)來說，如果不能有效的解決 芯片以及其他電子元器件在工作中產(chǎn)生的熱量，就無法研制出速度更快、功 率更高、體積更小的數(shù)據(jù)處理設(shè)備。
目前，已經(jīng)有一些技術(shù)方案將熱管引入電子元件的散熱器中，但是現(xiàn)有 的熱管散熱器的^t術(shù)方案往往存在一些缺陷
1、 無法真正實(shí)現(xiàn)熱源與熱管之間熱量的傳導(dǎo)，通常會在熱源和熱管之間 設(shè)置安裝熱管的底座，熱量先傳遞給基座，基座再二次傳遞熱管，這種技術(shù) 方案增大了熱源和熱管間的熱阻，熱量并不能直接由熱管傳導(dǎo)出去，熱管良 好的導(dǎo)熱功能沒有發(fā)揮出來；
2、 散熱條件比較復(fù)雜，例如，發(fā)熱元件的散熱面較小，熱量密度較高，并且在散熱面外側(cè)的散熱空間形狀不規(guī)則或非常狹小，而固定尺寸形狀的散 熱器往往對散熱空間要求高，安裝條件變化后就不便安裝，不能夠在批量生 產(chǎn)后適應(yīng)多種具體的安裝條件。

實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是通過一些實(shí)施例提供一種散熱器，能夠克服現(xiàn)有技 術(shù)中散熱器對散熱空間要求高的問題，使散熱器能夠適應(yīng)各種安裝條件。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供了一種散熱器，包括 底座，該底座內(nèi)部具有空腔，并且該底座設(shè)有至少兩個通孔，該通孔與 所述底座的空腔相連通；
用于傳導(dǎo)和散發(fā)底座傳導(dǎo)的熱量的散熱管，該散熱管的管口與所述底座 上的通孔相連接，該散熱管內(nèi)的空腔與所述底座的空腔相導(dǎo)通；
用于增加散熱面積強(qiáng)化換熱的散熱鰭片，連接在所述散熱管的管壁外側(cè)； 用于與熱源接觸，吸收熱源的熱量的集熱裝置，與所述底座相連接。 所述散熱管的空腔內(nèi)設(shè)有加強(qiáng)筋，用于增加散熱管的機(jī)械強(qiáng)度，防止散 熱管在高壓下形變。所述散熱管為回形散熱管，或者折形散熱管。所述折形 散熱管為水平和垂直相交替的折形散熱管。所述折形散熱管為交替折線的折 形散熱管。所述集熱裝置包括蒸發(fā)管和冷凝管，內(nèi)充有遇熱蒸發(fā)的液態(tài)或固 態(tài)傳熱工質(zhì)，該蒸發(fā)管和冷凝管的一端相互導(dǎo)通，另一端分別連接所述底座， 與所述底座的空腔相導(dǎo)通。所述集熱裝置為集熱座，該集熱座內(nèi)充有遇熱蒸 發(fā)的液態(tài)或固態(tài)傳熱工質(zhì)，并且該集熱座的兩端均與所述底座的空腔相導(dǎo)通。 或該集熱座的一端與所述底座的空腔相導(dǎo)通，另一端通過傳輸管與所述底座 的空腔相導(dǎo)通。所述集熱座外側(cè)具有吸熱端面，用于貼附熱源。所述散熱管 橫向截面的形狀為矩形或圓形或類矩形；所述通孔的形狀為矩形或圓形或類 矩形。所述散熱管一體成型。所述散熱鰭片為金屬箔片連續(xù)折彎或沖壓形成 的波浪形散熱鰭片，該波浪形散熱鰭片的縱截面呈連續(xù)的"U"形或"V"形或 圓弧形或直線形。
由以上技術(shù)方案可知，本實(shí)用新型采用分隔設(shè)置的底座和集熱裝置，克 服了現(xiàn)有散熱器對安裝空間形狀適應(yīng)性差的問題，使散熱器能夠適用于發(fā)熱元件的熱源面積小、熱流密度高且散熱空間狹長等多種散熱情況，并且提高 了散熱器的散熱效果。
下面通過具體實(shí)施例并結(jié)合附圖對本實(shí)用新型做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。


圖1為本實(shí)用新型散熱器實(shí)施例一的立體結(jié)構(gòu)示意圖2為本實(shí)用新型散熱器實(shí)施例一的側(cè)面剖視圖3為本實(shí)用新型散熱器實(shí)施例一的另一立體結(jié)構(gòu)示意圖4為本實(shí)用新型散熱器散熱管的截面示意圖之一；
圖5為本實(shí)用新型散熱器散熱管的截面示意圖之二；
圖6為本實(shí)用新型散熱器散熱管的截面示意圖之三；
圖7為本實(shí)用新型散熱器散熱管的截面示意圖之四；
圖8為本實(shí)用新型散熱器實(shí)施例二的立體結(jié)構(gòu)示意圖9為本實(shí)用新型散熱器實(shí)施例二的側(cè)面剖視圖10為本實(shí)用新型散熱器實(shí)施例二的另一立體結(jié)構(gòu)示意圖11為本實(shí)用新型散熱器實(shí)施例三的立體結(jié)構(gòu)示意圖12為本實(shí)用新型散熱器實(shí)施例三的側(cè)面剖視圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例一
如圖1和圖2所示，分別為本實(shí)用新型散熱器實(shí)施例一的立體結(jié)構(gòu)示意 圖，和側(cè)面剖視圖，該熱管散熱器包括底座l，該底座1內(nèi)部具有空腔10, 并且該底座1設(shè)有四個通孔11,該通孔11與底座1的空腔IO相連通；兩個 回形散熱管2，該散熱管2的每一個管口與底座1上的一個通孔11的孔口相 連接，該散熱管2的空腔20與底座1的空腔10相導(dǎo)通，用于傳導(dǎo)和散發(fā)底 座l傳導(dǎo)的熱量；散熱鰭片3，連接在回形散熱管2的管壁外側(cè)，用于增加散 熱面積強(qiáng)化換熱；蒸發(fā)管4和冷凝管5，內(nèi)充有遇熱蒸發(fā)的液態(tài)或固態(tài)傳熱工 質(zhì)14,用于與熱源接觸，吸收熱源的熱量，該蒸發(fā)管4和冷凝管5的一端相 互導(dǎo)通，另一端分別連接底座l,與底座l的空腔10相導(dǎo)通。底座1、蒸發(fā)管4和冷凝管5可以采用導(dǎo)熱性能良好的金屬材料，例如鋁 或者銅或鐵等金屬或合金制成。并且散熱管也可以為折形散熱管，例如水平 和垂直相交替的折形散熱管或者交替折線的折形散熱管。
而如圖3所示，為本實(shí)用新型散熱器實(shí)施例一的另一立體結(jié)構(gòu)示意圖， 在散熱管2的空腔20內(nèi)設(shè)有加強(qiáng)筋21，用于增加散熱管2的機(jī)械強(qiáng)度，防止 散熱管2在高壓下形變，從而克服熱量在散熱管2內(nèi)傳遞時因散熱管2內(nèi)較 高壓力造成的散熱管2體變形缺陷，這樣在散熱管2內(nèi)部形成了單獨(dú)的導(dǎo)熱 通路，如圖4-圖7所示，為本實(shí)用新型散熱器散熱管的截面示意圖，這樣加 設(shè)有加強(qiáng)筋的散熱管的截面可以是各種形狀，當(dāng)然不限于此。
并且散熱管2的橫向截面的形狀可以為矩形或圓形或類矩形，由此通孔 11的形狀也為矩形或圓形或類矩形。
而散熱鰭片3是金屬箔片連續(xù)折彎或沖壓形成的波浪形散熱鰭片，波浪 形散熱鰭片的縱截面可以呈連續(xù)的"U"形或"V"形或圓弧形或直線形，本 實(shí)施例為直線形，當(dāng)然不限于此。
本實(shí)施例熱管散熱器的具體工作過程是首先，將底座1的空腔10、蒸 發(fā)管4和冷凝管5內(nèi)抽成真空，然后充入遇熱汽化、遇冷凝結(jié)的液體或固態(tài) 工質(zhì)14。在使用時，將蒸發(fā)管4和冷凝管5貼合安裝在熱源上，熱源所產(chǎn)生 的熱量傳導(dǎo)到蒸發(fā)管4和冷凝管5,因?yàn)檎舭l(fā)管4和冷凝管5內(nèi)填充有工質(zhì) 14，因此工質(zhì)14汽化蒸發(fā)主要是通過蒸發(fā)管4, 一部分通過冷凝管5進(jìn)入底 座l，底座1將熱量迅速進(jìn)行橫向拉升后，進(jìn)入回形散熱管2，由散熱管2將 熱能縱向拉伸，散熱管2與周圍介質(zhì)(例如空氣)進(jìn)行熱交換，而且散熱管2 將大部分熱量傳導(dǎo)給與其壁面連接的散熱鰭片3上，散熱鰭片3與周圍介質(zhì) 進(jìn)行熱交換。熱交換后，回形散熱管2內(nèi)的工質(zhì)冷凝回流到底座1的空腔10 內(nèi)，然后回流到冷凝管5里。由此形成了液體工質(zhì)14的相變循環(huán)運(yùn)動。
實(shí)施例二
如圖8和圖9所示，分別為本實(shí)用新型散熱器實(shí)施例二的立體結(jié)構(gòu)示意 圖，和側(cè)面剖視圖，該熱管散熱器包括底座l,該底座1內(nèi)部具有空腔10， 并且該底座1設(shè)有四個通孔11，該通孔11與底座1的空腔IO相連通；兩個 回形散熱管2，該散熱管2的每一個管口與底座1上的一個通孔11的孔口相連接，該散熱管2的空腔20與底座1的空腔10相導(dǎo)通，用于傳導(dǎo)和散發(fā)底 座l傳導(dǎo)的熱量；散熱鰭片3，連接在回形散熱管2的管壁外側(cè)，用于增加散 熱面積強(qiáng)化換熱；集熱座6，用于與熱源接觸，吸收熱源的熱量，該集熱座6 內(nèi)充有遇熱蒸發(fā)的液態(tài)或固態(tài)傳熱工質(zhì)14，并且該集熱座6的兩端均與底座 1的空腔IO相導(dǎo)通，進(jìn)一步的集熱座6外側(cè)具有吸熱端面61，用于貼附熱源。
底座1和集熱座6可以采用導(dǎo)熱性能良好的金屬材料，例如鋁或者銅或 鐵等金屬或合金制成。并且散熱管也可以為折形散熱管，例如水平和垂直相 交替的折形散熱管或者交替折線的折形散熱管。
而如圖IO所示，為本實(shí)用新型散熱器實(shí)施例二的另一立體結(jié)構(gòu)示意圖， 在散熱管2的空腔20內(nèi)設(shè)有加強(qiáng)筋21，用于增加散熱管2的機(jī)械強(qiáng)度，防止 散熱管2在高壓下形變，從而克服熱量在散熱管2內(nèi)傳遞時因散熱管2內(nèi)較 高壓力造成的散熱管2體變形缺陷，這樣在散熱管2內(nèi)部形成了單獨(dú)的導(dǎo)熱 通路，散熱管內(nèi)加強(qiáng)筋的形狀和實(shí)施例一相同，此處不再贅述。
并且散熱管2的橫向截面的形狀可以為矩形或圓形或類矩形，由此通孔 11的形狀也為矩形或圓形或類矩形。
而散熱鰭片3是金屬箔片連續(xù)折彎或沖壓形成的波浪形散熱鰭片，波浪 形散熱鰭片的縱截面可以呈連續(xù)的"U"形或"V"形或圓弧形或直線形，本 實(shí)施例為直線形，當(dāng)然不限于此。
本實(shí)施例熱管散熱器的具體工作過程是首先，將底座1的空腔10和集 熱座6內(nèi)抽成真空，然后充入遇熱汽化、遇冷凝結(jié)的液體或固態(tài)工質(zhì)14。在 使用時，將集熱座6貼合安裝在熱源上，熱源所產(chǎn)生的熱量通過吸熱端面61 傳導(dǎo)到集熱座6內(nèi)，因?yàn)榧療嶙?內(nèi)填充有工質(zhì)14，因此工質(zhì)14汽化蒸發(fā)進(jìn) 入底座l,底座l將熱量迅速進(jìn)行橫向拉升后，進(jìn)入回形散熱管2，由散熱管 2將熱能縱向拉伸，散熱管2與周圍介質(zhì)(例如空氣)進(jìn)行熱交換，而且散熱 管2將大部分熱量傳導(dǎo)給與其壁面連接的散熱鰭片3上，散熱鰭片3與周圍 介質(zhì)進(jìn)行熱交換。熱交換后，散熱管2內(nèi)的工質(zhì)冷凝回流到底座1的空腔10 內(nèi)，然后回流到集熱座6中。由此形成了液體工質(zhì)14的相變循環(huán)運(yùn)動。
實(shí)施例三
如圖11和圖12所示，分別為本實(shí)用新型散熱器實(shí)施例三的立體結(jié)構(gòu)示意圖，和側(cè)面剖視圖，該實(shí)施例與實(shí)施例二相比，就是增加了一排傳輸管7， 集熱座6的一端與底座1的空腔IO相導(dǎo)通，另一端通過傳輸管7來與底座1 的空腔IO相導(dǎo)通，這樣工質(zhì)14受熱蒸發(fā)后，可以通過傳輸管7傳輸?shù)降鬃? 內(nèi)，其它結(jié)構(gòu)和工作方式與實(shí)施二相同，此處不再贅述。
在上述三個實(shí)施例中，因?yàn)楣べ|(zhì)由液態(tài)或固態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)后，體積增大數(shù) 倍，所以散熱管內(nèi)的壓力增加，因?yàn)樯峁軆?nèi)設(shè)置有加強(qiáng)筋，因此可以很好 的防止扁狀散熱管的形變?，F(xiàn)有技術(shù)通常認(rèn)為在熱管外側(cè)增加翅片或其他支 撐結(jié)構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)對熱管的有效支持，但是從熱管的工作原理來看，引起熱管 變形的力來自熱管內(nèi)部，熱管受到內(nèi)部壓力的擠壓，設(shè)置在外側(cè)的支撐結(jié)構(gòu) 僅能提供支撐力，是無法有效增強(qiáng)熱管抗壓能力的，因此僅有外部支撐的熱 管的水平、豎直方向尺寸受到了極大的限制。當(dāng)熱源面積較小或散熱空間狹 長時，僅有外部支撐結(jié)構(gòu)的熱管不能制作成較長尺寸以適應(yīng)這樣的散熱情況。 而在本實(shí)施例中，在散熱管的內(nèi)部增加了加強(qiáng)筋，能夠?yàn)闊峁芴峁┛箟旱睦?力，有效的克服了熱管的變形問題。本實(shí)施例在熱管內(nèi)部增加加強(qiáng)筋是在克 服現(xiàn)有加工工藝限制的前提下完成的，散熱管體加工工藝水平的提高是實(shí)現(xiàn) 本實(shí)施例的必要前提?，F(xiàn)有技術(shù)在薄壁管內(nèi)是無法加入加強(qiáng)筋的，因此在這 個尺度的薄壁管內(nèi)均無加強(qiáng)筋，而本實(shí)用新型加入了加強(qiáng)筋，有效的加強(qiáng)的 薄壁管的承壓能力，減小了對薄壁管的尺寸限制。
本實(shí)用新型熱管散熱器的優(yōu)勢在于底座內(nèi)設(shè)有空腔，熱源的熱量經(jīng)集 熱裝置(蒸發(fā)管和冷凝管或者集熱座)直接傳導(dǎo)給液體或固態(tài)工質(zhì)，所以熱 阻極小，因此能夠充分發(fā)揮散熱器中熱管的導(dǎo)熱作用；散熱管可以將熱量的 傳導(dǎo)在豎直方向上迅速、有效的沿伸，熱阻幾乎為零，并且，因?yàn)闊崃靠梢?在豎直方向上迅速延展，所以本實(shí)施例能夠適用于熱源面積較小的發(fā)熱元件， 迅速將熱量導(dǎo)引到豎直方向上散熱，起到了良好的散熱效果；散熱管經(jīng)底座 內(nèi)的空腔相互連通，且為彎管，有利于連通的散熱管內(nèi)液體工質(zhì)的循環(huán)，存 在于散熱管兩側(cè)中的微小壓差可有助于液體工質(zhì)的循環(huán)，因而本實(shí)施例熱管 散熱器幾乎不存在導(dǎo)熱的死角，導(dǎo)熱效果大幅度提高；散熱管內(nèi)不存在循環(huán) 死角的技術(shù)特征在抽真空操作時還能夠提高獲得的真空度；本實(shí)施例在散熱 管之間連接有平行密集的散熱鰭片，使豎直方向傳遞的熱量在橫向上也可以迅速延展，并且散熱鰭片增加了散熱面積，使散熱器具有良好的散熱效果。
更關(guān)鍵的是，本實(shí)用新型的熱管散熱器中，散熱管可以一體擠壓成型， 可以減少焊口，因而可簡化加工過程，本實(shí)施例在工業(yè)上的可實(shí)現(xiàn)性強(qiáng)，加 工工藝的簡化能夠大幅度的降低成本。另外，因?yàn)楸緦?shí)用新型利用了底座和 集熱裝置，所以可以根據(jù)發(fā)熱元件散熱的形狀和散熱工作情況來設(shè)計(jì)散熱裝 置，這樣可以適應(yīng)更多的安裝空間條件和工作條件，因此實(shí)用性強(qiáng)。
最后應(yīng)說明的是以上實(shí)施例僅用以說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案，而非 對其限制；盡管參照前述實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的 普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解其依然可以對前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行 修改，或者對其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不 使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本實(shí)用新型各實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。
權(quán)利要求1. 一種散熱器，其特征在于包括底座，該底座內(nèi)部具有空腔，并且該底座設(shè)有至少兩個通孔，該通孔與所述底座的空腔相連通；用于傳導(dǎo)和散發(fā)底座傳導(dǎo)的熱量的散熱管，該散熱管的管口與所述底座上的通孔相連接，該散熱管內(nèi)的空腔與所述底座的空腔相導(dǎo)通；用于增加散熱面積強(qiáng)化換熱的散熱鰭片，連接在所述散熱管的管壁外側(cè)；用于與熱源接觸，吸收熱源的熱量的集熱裝置，與所述底座相連接。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的散熱器，其特征在于所述散熱管的空腔內(nèi)設(shè) 有用于增加散熱管的機(jī)械強(qiáng)度，防止散熱管在高壓下形變的加強(qiáng)筋。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的散熱器，其特征在于所述散熱管為回形 散熱管，或者折形散熱管。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的散熱器，其特征在于所述折形散熱管為水平 和垂直相交替的折形散熱管。
5、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的散熱器，其特征在于所述折形散熱管為交替 折線的折形散熱管。
6、 根據(jù)權(quán)利要求l、 2、 4或5所述的散熱器，其特征在于所述集熱裝 置包括蒸發(fā)管和冷凝管，內(nèi)充有遇熱蒸發(fā)的液態(tài)或固態(tài)傳熱工質(zhì)，該蒸發(fā)管 和冷凝管的一端相互導(dǎo)通，另一端分別連接所述底座，與所述底座的空腔相 導(dǎo)通。
7、 根據(jù)權(quán)利要求l、 2、 4或5所述的散熱器，其特征在于所述集熱裝 置為集熱座，該集熱座內(nèi)充有遇熱蒸發(fā)的液態(tài)或固態(tài)傳熱工質(zhì)，并且該集熱 座的兩端均與所述底座的空腔相導(dǎo)通。
8、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的散熱器，其特征在于所述集熱座外側(cè)具有用 于貼附熱源的吸熱端面。
9、 根據(jù)權(quán)利要求l、 2、 4或5所述的散熱器，其特征在于所述集熱裝 置為集熱座，該集熱座內(nèi)充有遇熱蒸發(fā)的液態(tài)或固態(tài)傳熱工質(zhì)，并且該集熱 座的一端與所述底座的空腔相導(dǎo)通，另一端通過傳輸管與所述底座的空腔相導(dǎo)通。
10、 根據(jù)權(quán)利要求9所述的散熱器，其特征在于所述集熱座外側(cè)具有用于貼附熱源的的吸熱端面。
11、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的散熱器，其特征在于所述散熱管橫向 截面的形狀為矩形或圓形或類矩形；所述通孔的形狀為矩形或圓形或類矩形。
12、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的散熱器，其特征在于所述散熱管一體 成型。
13、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的散熱器，其特征在于所述散熱鰭片為 金屬箔片連續(xù)折彎或沖壓形成的波浪形散熱鰭片，該波浪形散熱鰭片的縱截 面呈連續(xù)的"U"形或"V"形或圓弧形或直線形。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種散熱器，包括底座，該底座內(nèi)部具有空腔，并且該底座設(shè)有至少兩個通孔，該通孔與所述底座的空腔相連通；散熱管，該散熱管的管口與所述底座上的通孔相連接，該散熱管內(nèi)的空腔與所述底座的空腔相導(dǎo)通，用于傳導(dǎo)和散發(fā)底座傳導(dǎo)的熱量；散熱鰭片，連接在所述散熱管的管壁外側(cè)，用于增加散熱面積強(qiáng)化換熱；集熱裝置，與所述底座相連接，用于與熱源接觸，吸收熱源的熱量。本實(shí)用新型采用分隔設(shè)置的底座和集熱裝置，克服了現(xiàn)有散熱器對安裝空間形狀適應(yīng)性差的問題，使散熱器能夠適用于發(fā)熱元件的熱源面積小、熱流密度高且散熱空間狹長等多種散熱情況，并且提高了散熱器的散熱效果。
文檔編號H01L23/34GK201131109SQ20072012906
公開日2008年10月8日 申請日期2007年8月16日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月16日
發(fā)明者姚福良, 斌 朱, 王兆元, 高俊嶺 申請人:蘇州天寧換熱器有限公司