專利名稱：一種散熱片和由該散熱片組成的模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及到一種散熱片和由該散熱片組成的模塊，特別涉及到一種可用于吸收電子裝置中發(fā)熱組件的熱源并加速進(jìn)行散熱的散熱片和由散熱片組成的模塊，屬于機(jī)械領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
一般散熱片利用金屬薄片的導(dǎo)熱特性以及與空氣的接觸而達(dá)到散熱效果，又利用多片散熱片以間隔性排列組合的散熱片模塊與電子裝置中的發(fā)熱組件接觸，則可進(jìn)行極佳的散熱效果。但大部份的散熱片都為平面，其散熱面積即等于散熱片的實(shí)際面積(即長(zhǎng)度乘以寬度)，由于面積無法擴(kuò)張，所以散熱面積是有限的；其次，散熱片為薄片金屬板，大都為鋁合金材質(zhì)，只能提供氣流在各散熱片之間的隔槽內(nèi)導(dǎo)流，卻不能產(chǎn)生對(duì)流的作用，所以對(duì)空氣流效果有限。因此散熱片的散熱面積愈大時(shí)，其散熱效果就愈佳，反之則愈??；同樣地，散熱片模塊是由多片間隔性排列的散熱片與導(dǎo)熱基板組成，當(dāng)散熱片的散熱面積愈大時(shí)，其散熱效果就愈佳，反之亦然。從現(xiàn)有的散熱片結(jié)構(gòu)中可知，平板形的散熱片不但面積有限，在空氣對(duì)流方面也非常有限，而且使用的導(dǎo)熱材質(zhì)為鋁合金，所以在導(dǎo)熱及散熱效果、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度及抗壓特性方面，就有改進(jìn)的必要。
為了在有限的空間內(nèi)增加散熱片的散熱面積，針對(duì)散熱片加以改進(jìn)，如國(guó)內(nèi)公告第314189號(hào)「高熱傳率低壓損之散熱片結(jié)構(gòu)」及公告第320381號(hào)「高熱傳率散熱片結(jié)構(gòu)」專利案，前案的特征如本案圖1、圖2所示，其特征在散熱片2設(shè)有供熱傳管穿過的圓孔14及表面凸設(shè)出多個(gè)梯形突片11～13，其中，多個(gè)梯形突片11～13是呈平行間隔排列，而且以部份區(qū)域的突片朝著板面的一側(cè)(即正面)凸出，另一部份區(qū)域的突片則朝著板面的另側(cè)(即背面)凸出。后案的特征如圖3～圖5所示，其中，突片11、12結(jié)構(gòu)與前案相同，但突片13、14則呈三角形凸出。前述二案的散熱片只能配合熱傳管實(shí)施，無法適用在電子裝置中與發(fā)熱組件如芯片、集成電路等配合，所以使用領(lǐng)域受到限制。
在金屬薄片之板面上形成凸出的突片技術(shù)手段，已在前案中公開揭露，其利用突片而使金屬薄片的散熱面積增加，但突片是同時(shí)分布在板面的正面及背面，由于背面具有凹凸的突片，所以無法與電子裝置中的發(fā)熱組件產(chǎn)生密切接觸。其次，突片是呈多條平行間隔設(shè)置，因此突片的梯形間隙就形成空氣流道，由于各突片的梯形間隙是相互對(duì)稱設(shè)置，所以通過間隙的氣流會(huì)通行無阻并減少與金屬薄片接觸的機(jī)會(huì)，導(dǎo)致直線快速流動(dòng)，使熱傳導(dǎo)效率降低。
突片分布在板面的正面及背面，在沖壓技術(shù)過程中需為二次加工及二套模具，即正面沖壓完成后，將其翻面再?zèng)_壓背面，如果正背兩面的突片能以一套模具一次加工完成，就能減少制程及加工成本，但實(shí)際上卻無法達(dá)成。此外，突片與突片間為間隔信道，此信道為平面，所以信道的正、背兩面都沒有突片，此將減少了擴(kuò)大散熱面積的機(jī)會(huì)，由于突片是長(zhǎng)條形，若采用鄰接設(shè)置，不再有間隔信道，則會(huì)使長(zhǎng)條突片的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度減弱，失去抗壓及抗拉作用，更失去了增加散熱面積的目的。
此外，現(xiàn)有電子裝置中的發(fā)熱組件都朝小型化發(fā)展，所以體積愈精密也愈來愈小，相對(duì)地，散熱片及散熱片模塊的面積及空間也需相對(duì)縮小，如此才能使整個(gè)電子裝置空間縮??；由于傳統(tǒng)的散熱片須有一定的面積及間隔信道才能發(fā)揮出極佳的散熱功能，如果將傳統(tǒng)平板式散熱片面積及信道縮小后，反而導(dǎo)致散熱效率減低，因此已不適于有限空間的小型電子發(fā)熱組件的配合實(shí)施。
因此，有必要設(shè)計(jì)出一種能適應(yīng)小型化發(fā)熱組件、擴(kuò)大散熱面積、具有良好熱傳導(dǎo)及生產(chǎn)便利又兼具抗壓抗拉功能的包括散熱片及其模塊的散熱片和由散熱片組成的模塊。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于提供一種散熱片和由該散熱片組成的模塊，由其散熱面積的擴(kuò)大而達(dá)到極佳的導(dǎo)熱及散熱功能。
本實(shí)用新型是由以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。
一種散熱片和由該散熱片組成的模塊包括散熱片和散熱片模塊，所述散熱片由多條相鄰波浪板鄰接而成的金屬薄片，每一波浪板是由基面上的多個(gè)突片以間隔分布形成，且突片是朝同一方向凸出，又相鄰波浪板間的突片是呈交錯(cuò)起伏分布，使鄰接的突片間形成交叉流道；前述的散熱片以多條不同寬度的波浪板鄰接而成；散熱片為銅質(zhì)薄片；前述的散熱片突片呈矩形、梯形、圓弧形、三角形的其中任何一種形狀。
一種由散熱片組成的模塊，包括一導(dǎo)熱基板，設(shè)置于電子裝置中的發(fā)熱組件上；及復(fù)數(shù)散熱片，豎立于前述導(dǎo)熱基板上的金屬薄片，由多條相鄰波浪板鄰接而成的金屬薄片，每一波浪板是由基面上的多個(gè)突片以間隔分布形成，且突片朝同一方向凸出，又相鄰波浪板間的突片呈交錯(cuò)起伏分布，為使發(fā)熱組件產(chǎn)生的熱源加快散熱，使鄰接的突片間形成交叉流道，以擴(kuò)大散熱片與通過氣流的接觸面積；前述的由散熱片組成的模塊，其中散熱片為多片間隔地平行豎立在導(dǎo)熱基板上。
前述的由散熱片組成的模塊，其中散熱片以單片體由中心向外圍繞豎立在導(dǎo)熱基板上。
前述的由散熱片組成的模塊，其中散熱片為多片且以同心不同直徑(寬距)地豎立在導(dǎo)熱基板上。
本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有明顯的優(yōu)勢(shì)和有益效果。
1.散熱片上的突片只分布在基面上的同一側(cè)，所以基面下能與電子裝置中的發(fā)熱組件密切接觸，以產(chǎn)生極佳的導(dǎo)熱效果，由于突片體積小，所占散熱空間也小，故能適于配合小型發(fā)熱組件。
2.相鄰的波浪板是鄰接設(shè)置，其間并無任何間隔平面，又各波浪板具有多個(gè)突片，所以能擴(kuò)大散熱片的導(dǎo)熱面積，使導(dǎo)熱效率提高。
3.相鄰波浪板間的突片是呈交錯(cuò)起伏分布，能擴(kuò)大散熱片與通過氣流的接觸面積，并使通過的氣流呈交叉對(duì)流。
4.散熱片上的突片只朝一側(cè)凸出，由于位在散熱片的同面，沖壓時(shí)只需一次加工，即使是二次加工也不需散熱片翻面，因此制程縮短又降低加工成本。
5.散熱片能直接與電子裝置中的發(fā)熱組件接觸，或者與導(dǎo)熱基板組合后，再以導(dǎo)熱基板設(shè)置于電子裝置中的發(fā)熱組件上，使氣流能自由流通于各散熱片間，因此本實(shí)用新型能直接實(shí)施或?yàn)槟K化實(shí)施。
6.散熱片的突片呈有規(guī)則性的凹凸起伏，不但能提升強(qiáng)度鞏固結(jié)構(gòu)外，更可防止外來壓力所造成的變形，故可產(chǎn)生極佳抗壓及抗拉功能。


圖1現(xiàn)有散熱片的俯視圖；圖2為圖1散熱片之側(cè)視圖；圖3現(xiàn)有散熱片的俯視圖；圖4為圖3散熱片的側(cè)視圖；圖5為圖3散熱片的各突片斷面圖；圖6本實(shí)用新型散熱片第一實(shí)施例的立體圖；圖7為圖6的A-A剖面圖；圖8為圖6的B-B剖面圖；圖9為圖6散熱片之局部俯視圖；圖10為本實(shí)用新型散熱片的其它實(shí)施例剖面圖(一)；圖11為本實(shí)用新型散熱片的其它實(shí)施例剖面圖(二)；圖12為本實(shí)用新型散熱片的其它實(shí)施例剖面圖(三)；圖13本實(shí)用新型散熱片第二實(shí)施例立體圖；
圖14本實(shí)用新型散熱片與電路板直接配合的分解圖；圖15為圖14散熱片與電路板組合后的剖視圖；圖16本實(shí)用新型由散熱片組成的模塊立體分解圖；圖17本實(shí)用新型另種由散熱片組成的模塊立體分解圖；圖18本實(shí)用新型另種由散熱片組成的模塊立體分解圖；圖19本實(shí)用新型第一實(shí)施例散熱片的部份放大圖；圖20本實(shí)用新型第二實(shí)施例散熱片的部份放大圖。
具體實(shí)施方式
請(qǐng)參閱圖6所示，為本實(shí)用新型散熱片1的立體圖，是由多條相鄰波浪板2、2’鄰接而成的金屬薄片，每一波浪板2、2’是由基面4(即水平面)上的多個(gè)突片3、3’以間隔分布形成，且突片3、3’是朝同一方向凸出，又相鄰波浪板間的突片3、3’都呈交錯(cuò)起伏分布。由于波浪板3與相鄰波浪板3’間是為鄰接，因此之間并無任何間隔，因此，本實(shí)用新型的散熱片1能擴(kuò)大散熱片的導(dǎo)熱面積，使導(dǎo)熱效率提高。
請(qǐng)參閱圖7所示，為圖6的A-A剖面圖，圖式中揭示出相鄰的突片3與突片3’間是呈交錯(cuò)布置的，亦即波浪板2與相鄰的波浪板2’間相距有半個(gè)突片3寬度(L/2)，使得所有的突片3與相鄰?fù)黄?’是錯(cuò)開的；由于突片3是在基面4上朝同一方向凸出，所以散熱片1的基面4以下呈水平面，此可利于散熱片1與電子裝置中的發(fā)熱組件直接接觸。
如圖8所示，為圖6的B-B剖面圖，圖式中揭示出突片3與兩側(cè)相鄰的突片3’是錯(cuò)開的，所以突片3的兩側(cè)是開放的，同樣地，突片3’的兩側(cè)也是開放的，由于每個(gè)突片3、3’兩側(cè)都呈開放，所以能形成極佳的空氣流道，使氣流朝著與散熱片1垂直的方向(X方向)上升。
如圖9所示，為圖6散熱片的局部俯視圖，圖中揭示出交錯(cuò)的突片3、3’能使通過的氣流與其產(chǎn)生更多的接觸，所以散熱面積相對(duì)增加，而且氣流會(huì)呈交叉對(duì)流，并朝著與散熱片1相同的方向(Y方向)流動(dòng)。
前述突片3、3’的形狀是呈矩形，也能如圖10所示可為圓弧形，或如圖11所示為三角形，或如圖12所示為梯形，或?yàn)槠渌鞣N形狀。
第二實(shí)施例請(qǐng)參閱圖13所示，本圖實(shí)施例與第一實(shí)施例不同處在于各波浪板2的寬度互有不同，相比之下，各突片3的寬度就會(huì)不同，以本圖為例，不同寬度的波浪板2共有三種，所以突片3的寬度就區(qū)分為三種。利用三種不同寬度波浪板2，在熱能微小量溫度變化下，也能產(chǎn)生極佳的熱移轉(zhuǎn)功能，例如體積愈小的突片3熱飽和較高，溫度相對(duì)也較高，反之，體積愈大的突片3熱飽和較低，溫度相對(duì)也較低，因此利用各突片3間所造成的溫差被低溫突片吸收，而造成熱移轉(zhuǎn)作用，之后熱源通過風(fēng)扇20而被帶離，如此便能使散熱效率提升。
請(qǐng)參閱圖14所示，本實(shí)用新型散熱片1與電路板5的直接配合的立體分解圖，圖中揭示出電子裝置5如電路板的兩面具有發(fā)熱組件6如芯片、集成電路等，另有二散熱片1分別位在電子裝置5的正、背兩面，并由導(dǎo)熱膠7與發(fā)熱組件6直接接觸結(jié)合，請(qǐng)參閱圖15所示，使得發(fā)熱組件6產(chǎn)生的熱源能直接通過散熱片1傳導(dǎo)散熱。此外，也能由夾固裝置8如夾片等，將散熱片1、發(fā)熱組件6夾合為一體，縱使在散熱片1沒有涂布導(dǎo)熱膠7時(shí)，也能由此而達(dá)到穩(wěn)固夾合功能。再者，散熱片1本身也能彎折成ㄈ字形或矩形，當(dāng)以ㄈ字形實(shí)施時(shí)，利用散熱片本身之金屬薄片撓性作用而對(duì)電路板產(chǎn)生夾持作用。
請(qǐng)參閱圖16所示，為由散熱片組成的模塊的立體分解圖，圖中揭示散熱片模塊30是由導(dǎo)熱基板9及豎立在前述導(dǎo)熱基板上的復(fù)數(shù)散熱片1組成，其中，導(dǎo)熱基板9是設(shè)置在電子裝置中的發(fā)熱組件上，散熱片1為多片間隔地平行豎立在導(dǎo)熱基板9上，其底端藉由導(dǎo)熱膠或錫焊方式固定；又前述導(dǎo)熱基板9與外殼10的支架101以螺絲102固定，且外殼10上方內(nèi)部以鉚釘104植入方式固定著風(fēng)扇20，并使其介于復(fù)數(shù)散熱片1上；如此，由導(dǎo)熱基板9與發(fā)熱組件如中央處理器(CPU)的直接接觸，而使發(fā)熱組件產(chǎn)生的熱源通過導(dǎo)熱基板9后，再間接傳導(dǎo)給散熱片1，之后再由風(fēng)扇20將熱源帶離，由于散熱片1的散熱效果較現(xiàn)有為佳，所以散熱片模塊30的使用效果比現(xiàn)有技術(shù)有明顯提高。
請(qǐng)參閱圖17所示，本圖與圖16不同處在于散熱片1是以單片體由中心向外圍繞豎立在導(dǎo)熱基板9上；又如圖18所示，本實(shí)施例是散熱片1為多片且以同心不同直徑(寬距)地豎立在導(dǎo)熱基板9上。
如圖19所示，在第一實(shí)施例中，本實(shí)用新型銅質(zhì)金屬散熱片2的突片3高度H＝為1.6mm、長(zhǎng)度L＝為2.0mm、寬度W＝3.0mm(同為波浪板的寬度)、厚度D＝0.2mm，又突片3與突片3’之間的間距P＝4.0mm。
請(qǐng)參閱圖20所示，在第二實(shí)施例中，本實(shí)用新型銅質(zhì)金屬散熱片2的突片3高度H＝1.6mm、長(zhǎng)度L＝2.0mm、寬度W1～W3＝1.0、2.0及3.0mm、厚度D＝0.2mm，突片3與突片3’之間的間距P＝4.0mm。
〔散熱片溫度測(cè)試報(bào)告說明〕測(cè)試條件熱源仿真AMD CPU 266MHZ處理器溫度(常溫)117℃散熱組件組件波浪沖風(fēng)孔片型多片散熱片仿真成cpu散熱片組件(cpu 266Mhz)測(cè)試環(huán)境溫度25℃
測(cè)試觀測(cè)條件置入散熱片起始降溫度45℃置入散熱片10分鐘溫度58℃置入散熱片20分鐘溫度58℃置入散熱片30分鐘溫度54℃置入散熱片40分鐘溫度54℃置入散熱片50分鐘溫度58℃置入散熱片1小時(shí)溫度54℃(變化溫度誤差±4℃浮動(dòng))散熱葉片溫度分布測(cè)試38℃～39℃±1℃測(cè)試分部點(diǎn)為導(dǎo)熱基板對(duì)稱的4個(gè)角。
最后應(yīng)說明以上實(shí)施例僅用以說明本實(shí)用新型而并非限制本實(shí)用新型所描述的技術(shù)方案；因此，盡管本說明書參照上述的各個(gè)實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型已進(jìn)行了詳細(xì)的說明，但是，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，仍然可以對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行修改或者等同替換；而一切不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍的技術(shù)方案及其改進(jìn)，其均應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求1.一種散熱片和由該散熱片組成的模塊，其特征在于所述散熱片由多條相鄰波浪板鄰接而成的金屬薄片，每一波浪板是由基面上的多個(gè)突片以間隔分布形成，且突片是朝同一方向凸出，又相鄰波浪板間的突片是呈交錯(cuò)起伏分布，使鄰接的突片間形成交叉流道。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的散熱片，其特征在于散熱片以多條不同寬度的波浪板鄰接而成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的散熱片，其特征在于散熱片為銅質(zhì)薄片。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的散熱片，其特征在于突片呈矩形、梯形、圓弧形、三角形的其中任何一種形狀。
5.一種由散熱片組成的模塊，其特征在于包括一導(dǎo)熱基板，設(shè)置于電子裝置中的發(fā)熱組件上；及復(fù)數(shù)散熱片，豎立于前述導(dǎo)熱基板上的金屬薄片，由多條相鄰波浪板鄰接而成的金屬薄片，每一波浪板是由基面上的多個(gè)突片以間隔分布形成，且突片朝同一方向凸出，又相鄰波浪板間的突片呈交錯(cuò)起伏分布，為使發(fā)熱組件產(chǎn)生的熱源加快散熱，使鄰接的突片間形成交叉流道，以擴(kuò)大散熱片與通過氣流的接觸面積。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的由散熱片組成的模塊，其特征在于其中散熱片為多片間隔地平行豎立在導(dǎo)熱基板上。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的由散熱片組成的模塊，其特征在于其中散熱片以單片體由中心向外圍繞豎立在導(dǎo)熱基板上。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的由散熱片組成的模塊，其特征在于其中散熱片為多片且以同心不同直徑(寬距)地豎立在導(dǎo)熱基板上。
專利摘要本實(shí)用新型目的在于提供一種散熱片和由該散熱片組成的模塊，由其散熱面積的擴(kuò)大而達(dá)到極佳的導(dǎo)熱及散熱功能。為達(dá)到上述目的，散熱片由多條相鄰波浪板鄰接而成的金屬薄片，每一波浪板是由基面上的多個(gè)突片以間隔分布形成，且突片朝同一方向凸出，相鄰波浪板的突片呈交錯(cuò)起伏分布，致使鄰接的突片間形成為交叉流道，以擴(kuò)大散熱片與通過氣流的接觸面積，并使通過的氣流呈交叉對(duì)流；散熱片模塊是由一導(dǎo)熱基板以及設(shè)于導(dǎo)熱基板上的上述復(fù)數(shù)散熱片組成，此散熱片結(jié)構(gòu)與前述散熱片相同，其通過導(dǎo)熱基板與發(fā)熱組件接觸，而間接將熱源傳導(dǎo)至散熱片，并由散熱片散熱。
文檔編號(hào)H01L23/467GK2689456SQ20042000712
公開日2005年3月30日 申請(qǐng)日期2004年3月18日 優(yōu)先權(quán)日2004年3月18日
發(fā)明者陳連煌 申請(qǐng)人:陳連煌