專利名稱：散熱器及其制造方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種冷卻半導體的散熱器及其制造方法。 背景才支術
在安裝著半導體并通過散熱片(fin)來對底板的熱進行散熱的散熱器中， 散熱片通過風扇(fan)等吹送冷卻風而對所述熱進行散熱的強制風冷(forced air cooling),由于散熱片數(shù)量增加則散熱面積也增加，可以提高散熱能力，因 此為了進一步提高冷卻能力，必需減小散熱片與散熱片的間隔即散熱片間距， 以便在底板上構成多個細的散熱片。
圖1 (la)所示的在一個底板2上構成著多個散熱片1的散熱器中，在常 規(guī)技術中，散熱片1與散熱片1的間隔即散熱片間距(Ptl )在4 mm以下的 散熱器，是在具備利用鋁擠壓材等而制作的槽的底板2上，在所述槽的左右設 置厚度在lmm以下的鋁、銅等的平板材作為散熱片，并對突起施加壓力，利 用卡入方法等來制作散熱片1,但是受到擠壓材方法的限制，難以構成適合卡 入且又細又深的槽，而且，因散熱片間距窄，所以當散熱片1的高度較高時， 在卡入時無法使用具有充分強度的夾具(jig)，利用卡入方法難以制作使散熱 片1與底板2的連接具有充分強度的散熱器。
因此，為了制作散熱片與底板具有充分連接強度的散熱器，提出了如下方 法在制作如圖1 (2a)所示的使厚度1 mm以下的散熱片3的散熱片間距在 4mm以下的散熱器時，利用日本發(fā)明專利2917105的連接方法將圖1的(3a) 所示的散熱片3與中間散熱片4連接在底板5上，并利用卡入來連接所述中間 散熱片4與散熱片3 (日本專利特開平10-322067),但是在所述方法中，利用 卡入而連接中間散熱片4與散熱片3的接觸熱電阻、以及底板5與中間散熱片 4連接而產(chǎn)生的接觸電阻，會降低散熱能力。
而且，如果是散熱片3、中間散熱片4、底板5的構造，零件件數(shù)變多，重量也會增加。
如圖2 (2b)所示，如果底片7兼有連接散熱片6的卡入部分以及連接底 片彼此的連接部分此兩個部分，則無需中間散熱片4，則重量減少，且散熱能 力也提高，但是在制作散熱片間距在4mm以下、散熱片厚度在lmm以下的 散熱器時，通常的強制風冷用散熱器的底片厚度(Bt),當寬度(W)在13mm 左右時為60 mm~240 mm左右，如圖3(2c)所示，散熱片與底片7的卡入 中，從底片7的兩側卡入的方法具有充分有效的卡入力，是最有效的卡入方法， 所以為了在1個底片7上卡入兩片散熱片6，而1個底片7的寬度(Bw)必 須是散熱片間距的兩倍即8mm以下，因此在底片7上卡入散熱片6時底板寬 度(Bw)較小時，由此難以構成在擠壓材的垂直槽中充分卡入的形狀，在制 作如圖4所示、連接、層壓底片7彼此而構成包括1個寬度較大的底板以及多 個散熱片的散熱器時，因為底片7的厚度(Bt)以及寬度(Bw)過小，所以 難以進行制作。而且，當進一步減小散熱片間距，成為3mm以下時，受到擠 壓材的限制，因此在底片7上卡入散熱片6時，如圖5所示，導致制造時卡入 部分(BW2)大于底板寬度(Bw),在連接底片7彼此時會產(chǎn)生縫隙。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種散熱器，構成散熱片間距間隔在4mm以下的散熱片6， 并且防止因接觸電阻導致從底片7向散熱片6的導熱降低，散熱能力更高，且 更輕。
本發(fā)明通過以下方式來制造散熱器通過在各底片7上所形成的具有角度 的槽中卡入散熱片6，而使散熱片6連接到底片7上，使散熱片間距設為4 mm 以下，利用壓力依次連接左右構成兩個底片7的底板群，并且在連接后切開底 板連接部8的部分。
本發(fā)明可以提供一種散熱器，可以防止因接觸電阻導致從底板向散熱片的 導熱降低，可以進一步減小散熱片間隔因此可以構成多個散熱片，散熱能力更 高，且更輕。


圖1 ( la)是常規(guī)的散熱器立體圖1 (2a)是利用日本專利特開平10-322067的方法而制作的散熱器； 圖1 (3a)是利用日本專利特開平10-322067的方法而制作的散熱片以及 中間散熱片；
圖2 (lb)是本發(fā)明的散熱器立體圖； 圖2 (2b)是本發(fā)明的散熱器的底片7以及散熱片6; 圖3 (lc)是在兩個底片7 (A)內(nèi)插入散熱片6的圖； 圖3 (2c)是在兩個底片7 (A)內(nèi)卡入散熱片6的圖； 圖3 (3c)是散熱器片的圖3 (4c)是利用日本發(fā)明專利2917105的方法來連接散熱器片的圖4是本發(fā)明的散熱器正視圖5 (ld)是散熱片的圖5 (2d)是B部分的槽的詳細圖5 (3d)是B部分的插入散熱片后的槽的詳細圖5 (4d)是B部分的卡入散熱片后的槽的詳細圖6 ( le)是卡入前的槽形狀詳細圖6 (2e)是卡入后的槽形狀詳細圖6 (lf)是卡入前的槽形狀詳細圖6 (2f)是卡入后的槽形狀詳細圖。
1 常規(guī)散熱器的散熱片2 常規(guī)散熱器的底板
3 利用日本專利特開平10-322067的方法制作的散熱器的散熱片
4 利用日本專利特開平10-322067的方法制作的散熱器的中間散熱片
5 利用日本專利特開平10-322067的方法制作的散熱器的底板
6 本發(fā)明的散熱器的散熱片
7 本發(fā)明的散熱器的底片
8 本發(fā)明的散熱器的底板連接部
9 卡入部的壁部10 卡入部的壁部
11 槽具有角度時的卡入部的壁部
12 槽具有角度時的卡入部的壁部 Bt 底片7的高度
Bw 底片7的寬度 a 連接用凸狀部 b 連接用凹狀部 Pt2 本發(fā)明的散熱器的散熱片間距 A 兩個底片7的連結圖 B 底片7部分圖 Ct 槽與槽之間的距離 Gw散熱片卡入用槽寬度 Gd 卡入槽深度 Bwl卡入前底片7的寬度 Ft 散熱片寬度 Bw2卡入后底片7的寬度 GWu具有角度的槽上部 GWd具有角度的槽底部 Bw3底片7寬度 6 1槽角度 Gw2槽寬度 62槽角度 Bw4底片7寬度 W 散熱器寬度
具體實施例方式
為了在連接各底片7時可以使底板彼此無縫隙地連接，而通過在各底片7 上所形成的具有角度的槽內(nèi)卡入散熱片6而使散熱片6連接到底片7上，使散 熱片間距形成在4 mm以下并依次連接構成兩個底片7的散熱器片(3c),連接后，從底板連接部8的部分切開，由此制造散熱器。
參照附圖來說明實施例。圖1 (la)是通過常規(guī)的卡入而形成由1個底板 2以及多個散熱片1所構成的散熱器的立體圖，1是使用鋁的平板等而制作的 散熱用散熱片，(Ptl)是散熱片與散熱片之間的間隔即散熱片間距。
所述散熱片1嵌入底板2上所形成的槽內(nèi)，并通過卡入槽兩邊的突起而實 現(xiàn)連接。散熱片連接用的卡入用夾具必須從散熱片間距(Ptl)減去散熱片1 厚度的值的縫隙中插入，所以當散熱片1高度較高時，散熱片間距非常難以在 4 mm以下。
圖1 (2a)是利用日本專利特開平10-322067的連接方法，由散熱片3、 中間底板4、以及底板5而構成的散熱器，如圖1 (3a)所示，將散熱片3連 接到中間底板4之后，再連接到底板5上，所以將散熱片3卡入到中間底板4 上的連接比圖1 (la)的所述常規(guī)方式更簡單，但是零件件數(shù)增加，重量也增 加，而且通過中間散熱片4從底板5上導熱時，接觸電阻值增加。
圖2是本發(fā)明的散熱器的立體圖，通過卡入將散熱片6連接到底片7上， 并利用日本發(fā)明專利2917105的方法來連接各底片7彼此，底片7上可連接的 散熱片是兩片左右，所以當間距(Pt2 )是4 mm時底片7的寬度(Bw )是8 mm, 底片厚度(Bt)通常是13mm左右，散熱器寬度(W)是60 mm ~ 240 mm左 右，因此，如圖2 (2b)所示，即使將(a)的突起部連接到(b)的凹部上， 因連接部過小，而難以制作由兩片散熱片6以及1個底片7而構成的散熱器片 (2b)。
圖3是本發(fā)明的散熱器的制造方法，如圖3 (lc)的(A)內(nèi)所示，將通 過連接部8而左右設置的底片7作為1個連接用底片，從而將厚度為(Ft)的 散熱片6插入卡入用槽。圖3 (2c)是利用箭頭壓力而將散熱片6卡入到所述 連接用的底片7上而進行連接時的圖，圖3 (3c)是卡入后的圖，圖3 (4c) 是利用日本發(fā)明專利2917105的方法，通過壓力將上一步驟中制作的散熱器片 (3c )的突起部a連接到凹部b的圖。
利用連接部8而左右設置的底片7是1個連接用底片在(A)內(nèi)的形狀， 所以連接部分增大，通過壓力進行連接時，通過改變連接部8的長度，可以利 用只連接底片7時無法實現(xiàn)的穩(wěn)定連接，來連接圖3 (3c)的散熱器片。散熱器片而制作的、本 發(fā)明的由1個底板以及多個散熱片而構成的間距在4 mm以下的散熱器。
圖5 (2d)、 (3d)、 (4d)是圖5 ( ld)所示的散熱器片的(B)部的部分 放大圖，在1個散熱器片的其中一側連接著兩片散熱片6，因此間距是4mm 時(Bwl )是8mm左右，受到擠壓材的限制，由擠壓材形成的有效散熱片卡 入用槽(Gw)的寬度是l mm左右，深度(Gd)是3 mm左右，所以當散熱 片厚度(Ft)是0.8mm時，槽與槽之間的距離Ct = 3.2mm,卡入兩個散熱片 6的兩個壁部的厚度9 = (BwH2xGw + Ct))/2,所以壁部的厚度9= 1.4 mm, 在計算上可以具有卡入充分的厚度，但是當散熱片厚度(Ft)在0.4 mm左右 且間3巨是2.4rmn時，Ct = 2mm, Bwl =4.8 mm,所以壁部的厚度9 = 0.4 mm, 過薄，無法進行有效的卡入。當散熱片厚度是0.6 mm且間距是3 mm時，壁 部的厚度9是0.8 mm，這是卡入有效的壁部的厚度的界限。
因此，如圖5 (3d)的IO所示，當壁部的厚度設為卡入充分的厚度lmm 左右時，如圖5 (4d)所示，卡入后的卡入部的底片厚度成為大于(Bwl)的 (Bw2)，依次連接散熱器片(3c)時，在散熱器片(3C)之間會產(chǎn)生縫隙， 從而難以制作寬度大的散熱器。
圖6是用來防止因所述問題產(chǎn)生的縫隙的圖，圖6 (le)與(2e)中，以 使圖5 (2d)的卡入用垂直槽(Gw)具有角度，槽的底寬(Gwd)略大于散 熱片寬度，且槽的上部寬度(Gwu)在lmm以上的方式而進行卡入，可以加 粗壁部11且深度也可以在3 mm以上，所以可以制作對卡入更有效的槽深度， 而且卡入后的并且度(Bw3)可以與卡入前的4且度相同。
圖6(lf)與(2f)中，槽寬是等間隔的，且槽具有角度，所以如圖6(2f) 所示，即使槽寬超過lmm,壁部的厚度12也可以是使卡入充分的厚度，而且 卡入后的寬度(BW4)的尺寸不變。
本發(fā)明的散熱器可使用于產(chǎn)業(yè)變流器或轉(zhuǎn)換器所使用的半導體冷卻或計 算機的CPU冷卻。
以上所述僅為用以解釋本發(fā)明的較佳實施例，并非企圖據(jù)以對本發(fā)明做任 何形式上的限制，所以，凡有在相同的精神下所作有關的任何修飾或變更，都 應包括在本發(fā)明意圖保護的范疇內(nèi)。
權利要求
1.一種散熱器，其特征在于通過將其中一面上具備兩個散熱片、另一面上用以安裝半導體的底片上形成的凸狀部，利用壓力依次連接到其它連接底片上設置的對應的凹狀部上，而構成底板面以及多個散熱片，并且將所述散熱片卡入到所述底片上所形成的具有用來使散熱片間距在4mm以下的角度的槽內(nèi)。
2. —種散熱器，其特征在于通過將其中一面上具備散熱片、另一面上 用以安裝半導體的底片上形成的凸狀部，利用壓力依次連接到其它連接底片上 設置的對應的凹狀部上，而構成底板面以及多個散熱片，并且將所述散熱片卡 入到所述底片上所形成的具有用來減小散熱片間距的角度的槽內(nèi)。
3. —種散熱器，其特征在于通過將其中一面上具備利用卡入而連接的 散熱片、另一面上用以安裝半導體的底片上形成的凸狀部，利用壓力依次連接 到其它連接底片上設置的對應的凹狀部上，而構成底板面以及散熱片間距在4 mm以下的多個散熱片。
4. 一種散熱器的制造方法，其特征在于通過使其中一面上具備對底板 面的熱進行散熱的散熱片、另 一 面上用以安裝半導體的兩個底片經(jīng)由連接部而 左右構成的散熱器片上形成的凸狀部，利用壓力而依次連接到其它連接的散熱 器片上設置的對應的凹狀部上，連接之后切斷所述連接部，由此構成底板面以 及多個散熱片。
全文摘要
本發(fā)明提供一種散熱器，可以防止因接觸電阻導致從底板向散熱片的導熱降低，可以使散熱片間隔更窄，從而可以構成多個散熱片，散熱能力更高，且更輕。本發(fā)明的散熱器通過以下方式而制造為了在接合各底片時使底板彼此可以無縫隙地連接，通過將散熱片卡入各底片上所形成的具有角度的槽內(nèi)，而使散熱片連接到底片上，使散熱片間距形成在4mm以下，并利用構成兩個底片的底板群依次連接，連接之后，從底板連接部的部分切開。
文檔編號H01L23/367GK101656237SQ20081021302
公開日2010年2月24日 申請日期2008年8月20日 優(yōu)先權日2008年8月20日
發(fā)明者寺田厚 申請人:刀水企畫有限公司