專利名稱：大功率半導(dǎo)體器件用散熱器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種散熱器，特別涉及一種大功率半導(dǎo)體器件散熱器。
背景技術(shù)：
目前市場上銷售的散熱器都是鋁質(zhì)片狀的或用鋁鑄成專用散熱器，然后安裝到管子上來對(duì)管子進(jìn)行散熱。而散熱的好壞，主要決定散熱器材質(zhì)好壞。若散熱器的材質(zhì)導(dǎo)熱系數(shù)差，對(duì)器件散熱也就差。
為了對(duì)器件散熱達(dá)到要求，就必須增加散熱器的散熱面積，或是采用好的材質(zhì)來達(dá)到散熱要求。如中國專利授權(quán)公告號(hào)為CN2465324Y公開的“大功率半導(dǎo)體器件用散熱器”就是以材質(zhì)優(yōu)良，散熱條件好T2紫銅片材來做散熱片，同時(shí)銅片經(jīng)過拋光后又進(jìn)行了鍍亮鎳處理，使紫銅片永葆光亮而不氧化影響散熱片散熱功能，同時(shí)采用風(fēng)速為4m/s風(fēng)對(duì)散熱器進(jìn)行強(qiáng)迫風(fēng)冷，使散熱片的散熱條件達(dá)到最佳，保證可控硅晶閘管的殼體溫度必須低于70℃，使閘管能正常工作。這種散熱器的散熱片為四方形，在對(duì)角線上設(shè)有4條長為25×高為2.8×45°斜風(fēng)道，使風(fēng)流碰到風(fēng)擋時(shí)，改變方向使風(fēng)流由層流狀態(tài)變?yōu)槲闪鳡顟B(tài)，較大地提高了邊界層的換熱能力，同時(shí)也使風(fēng)流較多地集中在熱容量大，溫度較高的圓心部，有效地提高了散熱能力。但是這種散熱器也存在許多的問題，那就是散熱氣流只能在散熱片之間的層間流動(dòng)，并且將層流狀態(tài)變?yōu)槲闪鳡顟B(tài)，雖然能提高溫度較高的圓心部的散熱能力，但由于熱空氣不能迅速地從散熱片之間散發(fā)出去，導(dǎo)致整個(gè)散熱器散熱效果不是太好。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是提供一種能使散熱片之間的熱空氣迅速散發(fā)出去，以利冷空氣迅速補(bǔ)充進(jìn)來，從而提高散熱器整體散熱效果的大功率半導(dǎo)體器件用散熱器。
本實(shí)用新型的目的可以通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)一種大功率半導(dǎo)體器件散熱器，包括安裝在閘管殼體兩邊的兩組多片組裝的散熱片組，閘管從殼體兩邊的散熱片組向外散熱，所述散熱片組由圓芯和若干散熱肋片組成；所述每片散熱肋片的中心均開有與圓芯直徑同樣大小的圓心孔，圓心孔的周邊有肋片翻邊，肋片翻邊通過高溫錫焊焊接在圓芯上；在每兩塊散熱肋片之間固定有若干支點(diǎn)；其特征在于在每塊散熱肋片上，位于圓心孔的兩側(cè)分別開有若干通風(fēng)孔，若干散熱肋片組裝后，每塊散熱肋片上的若干通風(fēng)孔構(gòu)成散熱器上的若干垂直于層間的通風(fēng)通道。
每塊散熱肋片上的若干通孔位于圓心孔的左右兩側(cè)。
所述通孔的數(shù)量為兩個(gè)，分別位于圓心孔的左右兩側(cè)。
本實(shí)用新型的若干散熱肋片均為四方形，為了能在散熱器的四個(gè)角產(chǎn)生風(fēng)力旋渦作用，提高散熱效果，盡快地使散熱肋片之間的熱空氣散發(fā)出去，在每塊散熱肋片的四個(gè)角采用圓弧進(jìn)行切角使之成為圓弧切角。
本實(shí)用新型的所有散熱肋片均采用優(yōu)質(zhì)、散熱條件好的T2紫銅片材。沖壓后用高溫錫焊接，然后拋光和鍍亮鎳處理，以防紫銅氧化，影響散熱能力。同時(shí)在散熱器上，特殊設(shè)計(jì)了若干垂直于層間的通風(fēng)通道，這樣就可以提高層流間通風(fēng)能力，提高散熱效果。另外，若干散熱肋片四個(gè)角為圓弧切角，這樣四個(gè)角就起到風(fēng)力旋渦作用，能盡快地使散熱肋片之間的熱空氣散發(fā)出去，提高了散熱效果。


圖1為本實(shí)用新型的正視結(jié)構(gòu)圖。
圖2為本實(shí)用新型的左視結(jié)構(gòu)圖。
圖3為圖1的A-A剖視圖。
圖4為圖1的B-B剖視圖。
圖5為本實(shí)用新型具體實(shí)施方式
中所述的第一散熱肋片的平面結(jié)構(gòu)示意圖。
圖6為圖5的A-A剖視圖。
圖7為本實(shí)用新型具體實(shí)施方式
中所述的第二散熱肋片的平面結(jié)構(gòu)示意圖。
圖8為圖7的A-A剖視圖。
圖9為本實(shí)用新型具體實(shí)施方式
中所述的第三散熱肋片的平面結(jié)構(gòu)示意圖。
圖10為圖9的A-A剖視圖。
圖11為本實(shí)用新型具體實(shí)施方式
中所述的第四散熱肋片的平面結(jié)構(gòu)示意圖。
圖12為圖11的A-A剖視圖。
圖13為本實(shí)用新型具體實(shí)施方式
中所述的第五散熱肋片的平面結(jié)構(gòu)示意圖。
圖14為圖13的A-A剖視圖。
圖15為本實(shí)用新型具體實(shí)施方式
中所述的第六散熱肋片的平面結(jié)構(gòu)示意圖。
圖16為圖15的A-A剖視圖。
圖17為本實(shí)用新型具體實(shí)施方式
中所述的夾片的平面結(jié)構(gòu)示意圖。
圖18為17的A-A剖視圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
來進(jìn)一步說明本實(shí)用新型。
一種大功率半導(dǎo)體器件用散熱器，包括安裝在閘管殼體兩邊的兩組多片組裝的散熱片組1，閘管從殼體兩邊的散熱片組1向外散熱。
參見圖1和圖2，散熱片組1由圓芯11和若干散熱肋片組成；圓芯11采用φ110紫銅棒精車至φ105mm。
若干散熱肋片用0.5-1.0mm紫銅板沖壓而成。
參見圖2、圖3、圖4，若干散熱肋片包括一塊位于散熱器左側(cè)的第一散熱肋片12、一塊位于散熱器右側(cè)的第二散熱肋片13、位于第一散熱肋片12與第二散熱肋片13之間的七塊第三散熱肋片14和七塊第四散熱肋片15、三塊第五散熱肋片16和三塊第六散熱肋片17以及五塊夾片18。
參見圖5和圖6，第一散熱肋片12為四方形，中心開有與圓芯11直徑同樣大小的φ105mm圓心孔121，圓心孔121的周邊有向散熱肋片12正面突出的肋片翻邊122，肋片翻邊122的高度為2.8mm，第一散熱肋片12四個(gè)角采用圓弧進(jìn)行切角使之成為圓弧切角123；位于圓心孔121的左右兩側(cè)開有兩個(gè)φ20mm的通風(fēng)孔124；在第一散熱肋片12的板面上沖制有六組向散熱肋片12反面突出的支點(diǎn)125，六組支點(diǎn)125分成上下兩部分，設(shè)置在散熱肋片12上下板面的周邊，每組支點(diǎn)125為兩個(gè)，支點(diǎn)125的厚度為板材厚度，高度為2.8mm，寬度為6mm，其中支點(diǎn)125的寬度方向沿層流方向伸長；六組十二個(gè)支點(diǎn)125沖制成型后，在第一散熱肋片12的板面上形成六組十二個(gè)6×2.5mm的支點(diǎn)孔126，這六組十二個(gè)支點(diǎn)孔126也可以起到通風(fēng)作用。
參見圖7和圖8，第二散熱肋片13為與第一散熱肋片12相同的四方形，中心開有與圓芯11直徑同樣大小的φ105mm圓心孔131，圓心孔131的周邊有向散熱肋片13正面突出的肋片翻邊132，肋片翻邊132的高度為2.8mm，第一散熱肋片13四個(gè)角采用圓弧進(jìn)行切角使之成為圓弧切角133；位于圓心孔131的左右兩側(cè)開有兩個(gè)φ20mm的通風(fēng)孔134；在第一散熱肋片13的板面上沖制有六組十二個(gè)6×2.3mm的支點(diǎn)孔136，六組支點(diǎn)孔136分成上下兩部分，設(shè)置在散熱肋片12上下板面的周邊，每組支點(diǎn)孔136為兩個(gè)，這六組十二個(gè)支點(diǎn)孔136也可以起到通風(fēng)作用。第二散熱肋片13上的六組十二個(gè)支點(diǎn)孔136與第一散熱肋片12上的六組十二個(gè)支點(diǎn)孔126的位置和形狀均相同。兩個(gè)φ20mm的通風(fēng)孔134也與第一散熱肋片12上的兩個(gè)通風(fēng)孔124的位置相同，四個(gè)角上的圓弧切角133與第一散熱肋片12四個(gè)角上的圓弧切角123形狀和位置相同。
參見圖9和圖10，第三散熱肋片14為與第一散熱肋片12相同的四方形，中心開有與圓芯11直徑同樣大小的φ105mm圓心孔141，圓心孔141的周邊有向散熱肋片14正面突出的肋片翻邊142，肋片翻邊142的高度為2.8mm，第三散熱肋片14四個(gè)角采用圓弧進(jìn)行切角使之成為圓弧切角143；位于圓心孔141的左右兩側(cè)開有兩個(gè)φ20的通風(fēng)孔144；在第三散熱肋片14的板面上沖制有六組向散熱肋片14反面突出的支點(diǎn)145，六組支點(diǎn)145分成上下兩部分，設(shè)置在散熱肋片14上下板面的周邊，每組支點(diǎn)145為兩個(gè)，支點(diǎn)145的厚度為板材厚度，高度為2.8mm，寬度為6mm，其中支點(diǎn)145的寬度方向沿層流方向伸長；六組十二個(gè)支點(diǎn)145沖制成型后，在第三散熱肋片14的板面上形成六組十二個(gè)6×2.3mm的支點(diǎn)孔146，這六組十二個(gè)支點(diǎn)孔146也可以起到通風(fēng)作用。第三散熱肋片14上的六組十二個(gè)支點(diǎn)孔146與第一散熱肋片12上的六組十二個(gè)支點(diǎn)孔126的位置和形狀均相同。兩個(gè)φ20mm的通風(fēng)孔144也與第一散熱肋片12上的兩個(gè)通風(fēng)孔124的位置相同，四個(gè)角上的圓弧切角143與第一散熱肋片12四個(gè)角上的圓弧切角123形狀和位置相同。
參見圖11和圖12，第四散熱肋片15為與第一散熱肋片12相同的四方形，中心開有與圓芯11直徑同樣大小的φ105圓心孔151，圓心孔151的周邊有向散熱肋片15正面突出的肋片翻邊152，肋片翻邊152的高度為2.8mm，第四散熱肋片15四個(gè)角采用圓弧進(jìn)行切角使之成為圓弧切角153；位于圓心孔151的左右兩側(cè)開有兩個(gè)φ20mm的通風(fēng)孔154；在第四散熱肋片15的板面上沖制有六組向散熱肋片15反面突出的支點(diǎn)155，六組支點(diǎn)155分成上下兩部分，設(shè)置在散熱肋片15上下板面的周邊，每組支點(diǎn)155為兩個(gè)，支點(diǎn)155的厚度為板材厚度，高度為2.8mm，寬度為6mm，其中支點(diǎn)155的寬度方向沿層流方向伸長；六組十二個(gè)支點(diǎn)155沖制成型后，在第三散熱肋片15的板面上形成六組十二個(gè)6×2.3mm的支點(diǎn)孔156，這六組十二個(gè)支點(diǎn)孔156也可以起到通風(fēng)作用。第四散熱肋片15上的六組十二個(gè)支點(diǎn)孔156與第一散熱肋片12上的六組十二個(gè)支點(diǎn)孔126的位置和形狀均相同。兩個(gè)φ20mm的通風(fēng)孔154也與第一散熱肋片12上的兩個(gè)通風(fēng)孔124的位置相同，四個(gè)角上的圓弧切角153與第一散熱肋片12四個(gè)角上的圓弧切角123形狀和位置相同。
參見圖13和圖14，第五散熱肋片16由一與第一散熱肋片12相同的四方形和位于四方形左上角的長邊167構(gòu)成，采用同一紫銅板沖壓成型。在長邊167的上部還開有兩個(gè)φ13mm的安裝孔168；四方形的中心開有與圓芯11直徑同樣大小的φ105mm圓心孔161，圓心孔161的周邊有向散熱肋片16正面突出的肋片翻邊162，肋片翻邊162的高度為2.8mm，第五散熱肋片16四方形四個(gè)角采用圓弧進(jìn)行切角使之成為圓弧切角163；位于圓心孔161的左右兩側(cè)開有兩個(gè)φ20mm的通風(fēng)孔164；在第五散熱肋片16的板面上沖制有六組向散熱肋片16反面突出的支點(diǎn)165，六組支點(diǎn)165分成上下兩部分，設(shè)置在散熱肋片16四方形上下板面的周邊，每組支點(diǎn)165為兩個(gè)，支點(diǎn)165的厚度為板材厚度，高度為2.8mm，寬度為6mm，其中支點(diǎn)165的寬度方向沿層流方向伸長；六組十二個(gè)支點(diǎn)165沖制成型后，在第五散熱肋片16的四方形的板面上形成六組十二個(gè)6×2.5mm的支點(diǎn)孔166，這六組十二個(gè)支點(diǎn)孔166也可以起到通風(fēng)作用。第五散熱肋片16上的六組十二個(gè)支點(diǎn)孔166與第一散熱肋片12上的六組十二個(gè)支點(diǎn)孔126的位置和形狀均相同。兩個(gè)φ20mm的通風(fēng)孔164也與第一散熱肋片12上的兩個(gè)通風(fēng)孔124的位置相同，四個(gè)角上的圓弧切角163與第一散熱肋片12四個(gè)角上的圓弧切角123形狀和位置相同。
參見圖15和圖16，第六散熱肋片17由一與第一散熱肋片12相同的四方形和位于四方形左上角的長邊177構(gòu)成，采用同一紫銅板沖壓成型。在長邊177的上部還開有兩個(gè)φ13mm的安裝孔178。安裝孔178與第五散熱肋片16上的兩個(gè)安裝孔168位置一致。四方形的中心開有與圓芯11直徑同樣大小的φ105mm圓心孔171，圓心孔171的周邊有向散熱肋片17正面突出的肋片翻邊172，肋片翻邊172的高度為2.8mm，第五散熱肋片17四方形四個(gè)角采用圓弧進(jìn)行切角使之成為圓弧切角173；位于圓心孔171的左右兩側(cè)開有兩個(gè)φ20mm的通風(fēng)孔174；在第五散熱肋片17的板面上沖制有六組向散熱肋片17反面突出的支點(diǎn)175，六組支點(diǎn)175分成上下兩部分，設(shè)置在散熱肋片17四方形上下板面的周邊，每組支點(diǎn)175為兩個(gè)，支點(diǎn)175的厚度為板材厚度，高度為2.8mm，寬度為6mm，其中支點(diǎn)175的寬度方向沿層流方向伸長；六組十二個(gè)支點(diǎn)175沖制成型后，在第六散熱肋片17的四方形的板面上形成六組十二個(gè)6×2.3mm的支點(diǎn)孔176，這六組十二個(gè)支點(diǎn)孔176也可以起到通風(fēng)作用。第六散熱肋片17上的六組十二個(gè)支點(diǎn)孔176與第一散熱肋片12上的六組十二個(gè)支點(diǎn)孔126的位置和形狀均相同。兩個(gè)φ20mm的通風(fēng)孔174也與第一散熱肋片12上的兩個(gè)通風(fēng)孔124的位置相同，四個(gè)角上的圓弧切角173與第一散熱肋片12四個(gè)角上的圓弧切角123形狀和位置相同。長邊177的寬度與第五散熱肋片16上短邊167的寬度相等，其上部的兩個(gè)轉(zhuǎn)角采用R2過渡，以在安裝在散熱器時(shí)不傷手。
參見圖17和圖18，夾片18為一四方形，其寬度與第五散熱肋片16上長邊167的寬度相等，其厚度為2mm。在夾片18的上部開有與第六散熱肋片17上的長邊177上的安裝孔178位置相同的φ13安裝孔188。
參看圖1、圖2、圖3和圖4，散熱片組1組裝時(shí)，將第一散熱肋片12、一塊位于散熱器左側(cè)的第二散熱肋片13、位于第一散熱肋片12與第二散熱肋片13之間的七塊第三散熱肋片14和七塊第四散熱肋片15、三塊第五散熱肋片16和三塊第六散熱肋片17套在圓芯11上，它們之間的位置關(guān)系是第一散熱肋片12位于散熱片組1的最左側(cè)，其上的肋片翻邊122朝左，支點(diǎn)125朝右；然后從圓芯11的右側(cè)套入一塊第三散熱肋片14，第三散熱肋片14上的肋片翻邊142朝左，支點(diǎn)145朝右；再套入一塊第四散熱肋片15，第四散熱肋片15上的肋片翻邊152朝左，支點(diǎn)155朝右。
這樣依次交替地再套入三塊第三散熱肋片14和兩塊第四散熱肋片15后，再套入一塊第六散熱肋片17，第六散熱肋片17上的肋片翻邊172朝左，支點(diǎn)175朝右；再套入一塊第五散熱肋片16，第五散熱肋片16上的肋片翻邊162朝左，支點(diǎn)165朝右。
這樣依次交替地再套入兩塊第六散熱肋片17和兩塊第五散熱肋片16后，再套入一塊第四散熱肋片15，第四散熱肋片15上的肋片翻邊152朝左，支點(diǎn)155朝右；再套入一塊第三散熱肋片14，第三散熱肋片14上的肋片翻邊142朝左，支點(diǎn)145朝右。
這樣依次交替地再套入三塊第四散熱肋片15和兩塊第三散熱肋片14后，最后套入第二散熱肋片13，第二散熱肋片13上的肋片翻邊132朝左。
全部散熱肋片12、13、14、15、16、17用高溫錫(220℃)與圓芯11焊接在一起，并相互焊接，不得有間隙。
然后在三塊第五散熱肋片16與第六散熱肋片17之間插入夾片18用高溫錫(220℃)焊接在一起。
整個(gè)散熱片組1拋光和鍍亮鎳處理，以防紫銅氧化，影響散熱能力。
組裝好以后，散熱肋片12、13、14、15、16、17上的兩個(gè)通風(fēng)孔124、134、144、154、164、174均重合，四個(gè)圓弧切角123、133、143、153、163、173也均重合，六組十二個(gè)支點(diǎn)孔126、136、146、156、166、176也分別重合。散熱肋片17上的兩個(gè)安裝孔178與夾片18上的兩個(gè)安裝孔188重合。
組裝好以后，本實(shí)用新型的熱阻RSA≤0.054(6米/秒風(fēng)速)。這主要是因?yàn)樵谏崞M1上，特殊設(shè)計(jì)了兩個(gè)由通風(fēng)孔124、134、144、154、164、174和六組十二個(gè)支點(diǎn)孔126、136、146、156、166、176構(gòu)成的垂直于層間的通風(fēng)通道，這樣就可以提高層流間通風(fēng)能力，提高散熱效果。另外，散熱片組四個(gè)角為圓弧切角，這樣四個(gè)角就起到風(fēng)力旋渦作用，能盡快地使散熱肋片之間的熱空氣散發(fā)出去，提高了散熱效果。
當(dāng)然，對(duì)于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，不花費(fèi)創(chuàng)造性的勞動(dòng)，在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上能夠作多種變化，同樣能夠?qū)崿F(xiàn)本實(shí)用新型的目的。但是，這種變化顯然應(yīng)該在本實(shí)用新型的權(quán)利要求書的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種大功率半導(dǎo)體器件散熱器，包括安裝在閘管客體兩邊的兩組多片組裝的散熱片組，閘管從殼體兩邊的散熱片組向外散熱，所述散熱片組由圓芯和若干散熱肋片組成；所述每片散熱肋片的中心均開有與圓芯直徑同樣大小的圓心孔，圓心孔的周邊有肋片翻邊，肋片翻邊通過高溫錫焊焊接在圓芯上；在每兩塊散熱肋片之間固定有若干支點(diǎn)；其特征在于在每塊散熱肋片上，位于圓心孔的兩側(cè)分別開有若干通孔，若干散熱肋片組裝后，每塊散熱肋片上的若干通孔構(gòu)成散熱器上的兩個(gè)垂直于層間的通風(fēng)通道。
2.如權(quán)利要求1所述的一種大功率半導(dǎo)體器件散熱器，其特征在于所述每塊散熱肋片上的若干通孔位于圓心孔的左右兩側(cè)。
3.如權(quán)利要求2所述的一種大功率半導(dǎo)體器件散熱器，其特征在于所述通孔的數(shù)量為兩個(gè)，分別位于圓心孔的左右兩側(cè)。
4.如權(quán)利要求1所述的一種大功率半導(dǎo)體器件散熱器，其特征在于所述支點(diǎn)的寬度方向沿層流方向伸長。
5.如權(quán)利要求1所述的一種大功率半導(dǎo)體器件散熱器，其特征在于若干散熱肋片的板面上具有若干起通風(fēng)作用并相互重合的支點(diǎn)孔。
專利摘要一種大功率半導(dǎo)體器件散熱器，包括由圓芯和若干散熱肋片組成的散熱片組；每片散熱肋片的中心均開有與圓芯直徑同樣大小的圓心孔，圓心孔的周邊有肋片翻邊；在每兩塊散熱肋片之間固定有若干支點(diǎn)；其在每塊散熱肋片上，位于圓心孔的兩側(cè)分別開有若干通孔，若干散熱肋片組裝后，每塊散熱肋片上的若干通孔構(gòu)成散熱器上的兩個(gè)垂直于層間的通風(fēng)通道。本實(shí)用新型設(shè)計(jì)了若干垂直于層間的通風(fēng)通道，這樣就可以提高層流間通風(fēng)能力，提高散熱效果。另外，若干散熱肋片均為四方形，在每塊散熱肋片的四個(gè)角采用圓弧進(jìn)行切角使之成為圓弧切角。這樣四個(gè)角就起到風(fēng)力旋渦作用，能盡快地使散熱肋片之間的熱空氣散發(fā)出去，提高了散熱效果。
文檔編號(hào)H05K7/20GK2859804SQ20052004721
公開日2007年1月17日 申請(qǐng)日期2005年12月5日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月5日
發(fā)明者董勉國 申請(qǐng)人:董勉國