一種肋線式散熱器的制造方法
【專利摘要】本實用新型提供一種肋線式散熱器，它包括有一固定裝置以及一個或多個肋線，各個所述肋線包括一個肋身以及至少一個肋腳，所述肋身延伸于所述肋腳，各個所述肋線的所述肋腳固定于所述固定裝置，所有所述肋線的所述肋身被布置成預(yù)定的樣式，以用于散熱；其中，所述肋線的所述肋身部分散開后，先正向成型成杯形，然后反向成型成杯形結(jié)構(gòu)。本實用新型提出的肋線式散熱器，重量極輕，空氣對流換熱系數(shù)非常高，生產(chǎn)工藝簡單，材料利用率高。應(yīng)用于半導(dǎo)體電子器件散熱領(lǐng)域意義重大。
【專利說明】一種肋線式散熱器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于半導(dǎo)體電子器件散熱【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種肋線式散熱器。
技術(shù)背景
[0002]眾所周知，現(xiàn)今半導(dǎo)體電子技術(shù)飛速發(fā)展，尺寸小，工作頻率或功率卻在不斷增大，大的溫升陡趨明顯，為了使其更好、更穩(wěn)定、長壽命的工作運行，設(shè)計配置科學(xué)合理的散熱設(shè)備至關(guān)重要，例如計算機(jī)CPU芯片、顯卡芯片等，特別是現(xiàn)今發(fā)展如火如荼的半導(dǎo)體固態(tài)照明燈具芯片，散熱猶為顯著，其80%以上的電能轉(zhuǎn)化為熱量，溫度每升高2°C，其壽命減少10%，解決其散熱迫在眉捷。
[0003]傳熱和散熱技術(shù)發(fā)展了近百年，業(yè)內(nèi)人士還是一輩輩繼承著祖輩的基業(yè)，采用傳統(tǒng)的設(shè)計結(jié)構(gòu)和制造方法，雖然能夠勉強(qiáng)解決散熱問題，但是，散熱器產(chǎn)品沉重，生產(chǎn)工藝多，必然導(dǎo)致材料浪費多和不菲的價格，這與當(dāng)今大力推崇和倡導(dǎo)的節(jié)能環(huán)保型和節(jié)約型工業(yè)發(fā)展思路是相悖的，輕重量、低成本、高性能的散熱設(shè)備將是時代需求的寵物。
[0004]本實用新型的目的是旨在提供一種新結(jié)構(gòu)的肋線式散熱器，足以克服上述技術(shù)問題。
[0005]為了達(dá)到上述目的，本實用新型的技術(shù)方案為:一種肋線式散熱器，它包括有一固定裝置以及一個或多個肋線，各個所述肋線包括一個肋身以及至少一個肋腳，所述肋身延伸于所述肋腳，各個所述肋線的所述肋腳固定于所述固定裝置，所有所述肋線的所述肋身被布置成預(yù)定的樣式，以用于散熱；其中，所述肋線的所述肋身部分散開后，先正向成型成杯形，然后反向成型成杯形結(jié)構(gòu)。
[0006]多個所述肋線的所述肋腳固定于所述固定裝置，并且多個所述肋線的所述肋身圍繞著所述固定裝置以使所述固定裝置設(shè)置在所述肋身內(nèi)部，并且所述肋身以所述固定裝置為中心呈輻射狀地設(shè)置。
[0007]所述肋線采用鋁質(zhì)、或銅質(zhì)、或銅鋁復(fù)合材料制成，并且各個所述肋線的截面是星形或圓形。
[0008]相鄰所述肋腳的平均間隙小于15mm，相鄰所述肋線的所述肋身的平均間隙大于2mm、小于30mm,各個所述肋線的截面積大于2mm2、小于20mm2。
[0009]數(shù)多肋腳端面的總截面積，是被散熱半導(dǎo)體電子元器件的熱導(dǎo)出傳熱面積的I倍到2倍。
[0010]所述的固定裝置其采用鋁、或銅、或銅鋁復(fù)合材料制成。
[0011]所述的固定裝置為包箍套。
[0012]所述的固定裝置為導(dǎo)熱固定板,其厚度大于2mm、小于20mm ；
[0013]采用同樣重量的純鋁，制成的同等表面積的冷鍛肋柱式和肋片式一體結(jié)構(gòu)(所稱一體，是肋柱或肋片與導(dǎo)熱板為一體成型結(jié)構(gòu))的散熱器，在同一個有限測試環(huán)境，同時做同功率熱工測試，結(jié)果是肋柱式一體結(jié)構(gòu)散熱器散熱效果較好。分析得出:一、肋柱式一體結(jié)構(gòu)散熱器的肋柱與導(dǎo)熱板的交接傳熱面積較大；二、肋柱式一體結(jié)構(gòu)散熱器較肋片式一體結(jié)構(gòu)散熱器通透性更好。又將肋柱式一體結(jié)構(gòu)散熱器的每根肋柱的靠近腳端向外一層層折彎，增加肋柱間的平均間距，平均間距大致增大2倍，散熱器高度尺寸減小，橫向尺寸增大了，測得散熱效果較之前狀態(tài)提高了 25%。分析得出，散熱器的散熱性能，與肋柱或肋片與周圍空氣的對流換熱系數(shù)有關(guān)，散熱器的散熱肋柱或肋片結(jié)構(gòu)設(shè)計得越通透，空氣對流換熱系數(shù)越高。實驗所述樣品都是采用純鋁冷鍛工藝制成，冷鍛工藝是先用板材料沖成圓餅毛坯料，每一件就有四直角料浪費，毛坯料再放入冷鍛壓機(jī)鍛壓成半成品散熱器，再采用車加工工序，又有車削浪費，就光材料浪費率就達(dá)40%。如果為了提高冷鍛肋柱式一體結(jié)構(gòu)散熱器25%的散熱性能，則還必須像做實驗樣件一樣，增加將肋柱一排排折彎的工序，這道工序又不容易設(shè)計治具和采用機(jī)械操作來一步操作完成，所以費工費時，增加的費用不菲。綜上所述，本實用新型采用金屬線材來替代設(shè)計冷鍛肋柱式一體結(jié)構(gòu)散熱器的肋柱，所以本實用新型中稱為肋線式，采用將多個肋線肋腳端插入設(shè)置在網(wǎng)孔板結(jié)構(gòu)的導(dǎo)熱固定板孔內(nèi)，再采用焊接方法來固定連接、或用包箍套來捆綁多個肋線肋腳段，最后采用車削或磨削加工使全部肋腳端面整齊光潔。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]下面結(jié)合附圖和具體實施方案對本實用新型作進(jìn)一步說明。
[0015]圖1為本實用新型散熱器所采用包箍套的三維示意圖。
[0016]圖2為本實用新型散熱器所采用導(dǎo)熱固定板的三維示意圖。
[0017]圖3a、3b為本實用新型散熱器的三維視圖和三維剖切結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖中，1、包箍套，2、肋身，3、肋腳，4、肋腳端面，5、散熱器傳熱接觸面，6、收縮治具壓印，7、導(dǎo)熱固定板，8、肋線，9、中心肋線。
具體實施方案
[0019]圖1、2分別示出本實用新型肋線式散熱器所采用的包箍套I或者采用的導(dǎo)熱固定板7的三維示意圖，都采用高導(dǎo)熱金屬材料鋁、或銅、或銅鋁復(fù)合材料，包箍套I采用擠出工藝成型，再采用裁切加工成一段段而成，導(dǎo)熱固定板7采用沖壓工藝制成，其上均勻布置了多個孔，表面鍍鎳處理。
[0020]如圖3a以及3b所示，在這個實施例中，所述固定裝置是包箍套I，各個肋線8包括一個肋身2以及一個肋腳3，肋身2 —體地并且軸向地延伸于肋腳3。在這個實施例中，在所有肋線8的肋腳3定位于包箍套I中將包箍套I縮緊，以固定這些肋腳3之后，各個肋線8的肋身2朝向包圍包箍套I的方向彎折，與包箍套端面平行，使所有這些肋線8的肋身2可以繞著包箍套I的中心呈輻射狀地設(shè)置，然后采用成型模具將肋線8的肋身2正向沖壓成型成杯形，最后采用成型模具將肋線8的肋身2反向沖壓成型成杯形。也就是說，在這個實施例中，各個肋線8的肋身2以及肋腳3不是全部位于包箍套I的同一側(cè)，而是有部分肋身2彎折后延伸朝向包箍套I的另一側(cè)。其最后的形狀類似圖3a和圖3b的杯形。也就是說，包箍套I被肋線8包在內(nèi)部。在制作工藝中，可以采用如下的方法，即采用圓錐沖模將肋線8的肋身2沖壓散開一個大角度，然后采用平板模將肋線8的肋身2繼續(xù)沖壓踏平，最然后采用成型模具將肋線8的肋身2正向沖壓成杯形，最后采用成型模具將肋線8的肋身2反向沖壓成杯型。值得一提的是，這個結(jié)構(gòu)也適用于以導(dǎo)熱固定板7替換包箍套I。[0021]另外需要說明的是，相鄰所述肋腳的平均間隙小于15_，相鄰所述肋線的所述肋身的平均間隙大于2mm、小于20mm，各個所述肋線的截面積大于2mm2、小于20mm2。
[0022]數(shù)多肋腳端面4的總截面積η SI，是被散熱半導(dǎo)體電子元器件的熱導(dǎo)出傳熱面積S的I倍到2倍。
[0023]所述導(dǎo)熱固定板7采用招、或銅、或銅招復(fù)合材料,其厚度大于2_、小于20_。
[0024]綜上所述，本實用新型提出的肋線式散熱器，重量極輕，肋線形狀設(shè)計靈活，散熱器結(jié)構(gòu)千變?nèi)f化，通透性好，空氣對流換熱系數(shù)非常高，生產(chǎn)工藝簡單，采用材料價格低廉，基本沒損耗浪費，材料利用率高，應(yīng)用于半導(dǎo)體電子器件散熱領(lǐng)域意義重大，特別是推動與普及現(xiàn)高額散熱成本的半導(dǎo)體固態(tài)照明技術(shù)，意義空前。
【權(quán)利要求】
1.一種肋線式散熱器，其特征在于，它包括有一固定裝置以及一個或多個肋線，各個所述肋線包括一個肋身以及至少一個肋腳，所述肋身延伸于所述肋腳，各個所述肋線的所述肋腳固定于所述固定裝置，所有所述肋線的所述肋身被布置成預(yù)定的樣式，以用于散熱；其中，所述肋線的所述肋身部分散開后，先正向成型成杯形，然后反向成型成杯形結(jié)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的肋線式散熱器，其特征在于，多個所述肋線的所述肋腳固定于所述固定裝置，并且多個所述肋線的所述肋身圍繞著所述固定裝置以使所述固定裝置設(shè)置在所述肋身內(nèi)部，并且所述肋身以所述固定裝置為中心呈輻射狀地設(shè)置。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的肋線式散熱器，其特征在于，所述肋線采用鋁質(zhì)、或銅質(zhì)、或銅鋁復(fù)合材料制成，并且各個所述肋線的截面是星形或圓形。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的肋線式散熱器，其特征在于，相鄰所述肋腳的平均間隙小于15mm，相鄰所述肋線的所述肋身的平均間隙大于2mm、小于30mm，各個所述肋線的截面積大于 2mm2、小于 20mm2ο
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的肋線式散熱器，其特征在于，數(shù)多肋腳端面的總截面積ηSI，是被散熱半導(dǎo)體電子元器件的熱導(dǎo)出傳熱面積S的I倍到2倍。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的肋線式散熱器，其特征在于，所述的固定裝置其采用鋁、或銅、或銅招復(fù)合材料制成。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的肋線式散熱器，其特征在于，所述的固定裝置為包箍套。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的肋線式散熱器，其特征在于，所述的固定裝置為導(dǎo)熱固定板，其厚度大于2mm、小于20mm。
【文檔編號】H01L23/367GK203659841SQ201420028240
【公開日】2014年6月18日 申請日期:2014年1月8日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月8日
【發(fā)明者】秦順宗 申請人:深圳市核創(chuàng)新照明科技有限公司