復合散熱器和散熱模組的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種復合散熱器和散熱模組。
【背景技術(shù)】
[0002]電子器件在工作時都不可避免的會產(chǎn)生熱量，如果不及時有效的將熱量散掉，器件的溫度就會超出器件能夠可靠工作的溫度范圍以外從而導致器件失效。
[0003]散熱技術(shù)按冷卻介質(zhì)分類，可分為風冷技術(shù)和液冷技術(shù)。其中風冷技術(shù)由于其可靠性、經(jīng)濟性而被廣泛使用。當器件產(chǎn)生的熱量超過一定值后，使用風冷散熱器可以擴大器件的散熱面積，以滿足散熱要求。不同風冷散熱器的散熱性能各有不同，其散熱能力主要取決于以下因素:表面積、導熱系數(shù)、外形、流過該風冷散熱器的空氣流速等。傳統(tǒng)風冷散熱器的主要制造工藝有擠壓成型、插片、鏟片、機加工、鍛造等。根據(jù)散熱需要和制造工藝，常用的散熱器材料主要是金屬，例如銅或銅合金、鋁或鋁合金等。散熱器也可使用兩種以上的材料做組合，例如散熱器基板使用銅做，而翅片則使用鋁。
[0004]電子產(chǎn)品中，提高傳統(tǒng)散熱器散熱性能存在多個瓶頸。如圖1所示為一種電源的剖面圖。如圖1所示，電源包含一外殼5’，外殼5’中容納了電源中的熱源1’、散熱器2’、載板6’及其他器件7’。熱源I’例如可以為Mosfet、IGBT、二極管、三極管、晶閘管等各類開關(guān)元件，其可以通過貼裝等方式安裝于散熱器2’上，散熱器2’及其他器件7’可以安裝于電源中的載板6’例如PCB上。
[0005]在現(xiàn)有的電源中，散熱的瓶頸主要有:
[0006]1.散熱器的體積有限:在電子設(shè)備中，散熱器只能在有限的空間里做設(shè)計。如圖1所示，受散熱器周邊其他器件7’與機殼5’所限制，散熱器2’的體積有限，影響散熱效果。
[0007]2.散熱器的重量受限:通常散熱器材料的密度比較高，因此其重量會占電子設(shè)備重量的一定比例。如圖1所示，散熱器2’通常由金屬材料制成，重量比較大。不利于設(shè)備的輕量化。因此散熱器不能重量過大，這一限制條件也影響了散熱效果。
[0008]3.散熱器的材料受限:如圖1所示，由于散熱器2’通常由金屬制成，其導熱系數(shù)在400W/(mK)以下，不利于提尚導熱率。
[0009]4.散熱器的安裝受到電源內(nèi)部機構(gòu)因素限制:散熱器2’在電子設(shè)備中的安裝固定，穩(wěn)定性等方面受所安裝的位置空間限制。
[0010]5.體積引起的風道因素:散熱器2’形成風道，對其他熱源造成風流不暢的影響。如圖1所示散熱器2’的下游空氣溫度通常較高，在一定條件下散熱器2’的下游的散熱條件較為惡劣，因此散熱器的設(shè)計需要考慮對下游熱源的影響，導致散熱器設(shè)計受限。
[0011]綜上所述，需開發(fā)一種新的散熱器結(jié)構(gòu)，以利于解決以上提到的問題。
【實用新型內(nèi)容】
[0012]本實用新型的目的是針對目前電子設(shè)備中熱源散熱器的瓶頸，而提出一種新的復合散熱器和散熱模組，這種散熱模組可顯著冷卻器件，提高可靠性。
[0013]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型實施例提出一種復合散熱器，設(shè)置在電子裝置中，該電子裝置包括熱源、載板和外殼，該熱源設(shè)置在該載板上，該熱源和該載板收容于該外殼內(nèi)，該復合散熱器包括:
[0014]第一散熱部分，緊貼該熱源設(shè)置；
[0015]第二散熱部分，設(shè)置于該第一散熱部分遠離該載板的一側(cè)，與該第一散熱部分垂直連接；
[0016]該第二散熱部分與該第一散熱部分材料相異，該第二散熱部分的導熱系數(shù)高于該第一散熱部分。
[0017]在一實施例中，所述第二散熱部分貼合于所述外殼的內(nèi)壁，所述第二散熱部分的導熱系數(shù)高于所述外殼，所述第二散熱部分的導電系數(shù)低于所述外殼。
[0018]在一實施例中，所述復合散熱器還包括連接界面，所述第二散熱部分通過所述連接界面與所述第一散熱部分連接。
[0019]在一實施例中，所述連接界面為娃脂、墊片、相變材料、金屬材料或焊料。
[0020]在一實施例中，所述第二散熱部分通過機械連接的方式與所述第一散熱部分連接。
[0021]在一實施例中，所述第二散熱部分通過螺絲緊固或者夾片連接的方式與所述第一散熱部分連接。
[0022]在一實施例中，所述第二散熱部分的表面積大于所述第一散熱部分的表面積。
[0023]在一實施例中，所述第二散熱部分為所述外殼中與所述第一散熱部分垂直的部分。
[0024]在一實施例中，所述第二散熱部分的導電系數(shù)小于第一散熱部分的導電系數(shù)。
[0025]在一實施例中，所述第一散熱部分的材料為金屬材料，所述第二散熱部分的材料為石墨。
[0026]在一實施例中，所述第二散熱部分的面積大于等于第一散熱部分的面積的百分之十。
[0027]本實用新型另一實施例提出一種散熱模組，設(shè)置在電子裝置的載板上，該散熱模組包括復合散熱器和熱源，該熱源為單列直插芯片，該單列直插芯片插設(shè)在該載板上，該復合散熱器為上述的復合散熱器。
[0028]本實用新型提出的復合散熱器和散熱模組，其第二散熱部分的導熱系數(shù)高于該第一散熱部分，增加了散熱的表面積，提高了整個散熱器的散熱效率。
[0029]應當理解的是，以上的一般描述和后文的細節(jié)描述僅是示例性和解釋性的，并不能限制本實用新型。
【附圖說明】
[0030]此處的附圖被并入說明書中并構(gòu)成本說明書的一部分，示出了符合本實用新型的實施例，并與說明書一起用于解釋本實用新型的原理。
[0031]圖1是現(xiàn)有的一種散熱器結(jié)構(gòu)示意圖；
[0032]圖2是本實用新型一實施例的一種電子裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0033]圖3是本實用新型另一實施例的電子裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0034]圖4是本實用新型再一實施例的電子裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0035]這里將詳細地對示例性實施例進行說明，其示例表示在附圖中。下面的描述涉及附圖時，除非另有表示，不同附圖中的相同數(shù)字表示相同或相似的要素。以下示例性實施例中所描述的實施方式并不代表與本實用新型相一致的所有實施方式。相反，它們僅是與如所附權(quán)利要求書中所詳述的、本實用新型的一些方面相一致的設(shè)備和方法的例子。
[0036]下面結(jié)合具體實施例對本【實用新型內(nèi)容】進行詳細說明。
[0037]圖2至圖4給出了包含本實用新型中復合散熱器若干實施例的電子裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。下面結(jié)合附圖對本實用新型實施例作進一步的描述。
[0038]如圖2所示，一種電子裝置，例如為電源，包括熱源1、第一散熱部分2、連接界面3、第二散熱部分4、外殼5、載板6以及其他器件7。因此，復合散熱器至少包括第一散熱部分2和第二散熱部分4。載板6可以為電子裝置的電路板，例如PCB板，本實用新型并不以此為限。
[0039]熱源I可以是IGBT、二極管、三極管、Mosfet或功率模塊IPM等功耗比較大，需要散熱器輔助散熱的電子元件。
[0040]第一散熱部分2在本實施例中為具有鰭片的散熱結(jié)構(gòu)。熱源I與第一散熱部分2貼合，產(chǎn)生的熱量一部分通過第一散熱部分2散去。第一散熱部分2可以是傳統(tǒng)散熱器的任何一種設(shè)計。例如:材料可以是銅或銅合金，鋁或鋁合金，或是其他金屬；制造工藝可以是擠壓，鍛造，插片，鏟片，機加工等。圖2中并未完全示意出載板上所安裝的其他器件7，根據(jù)電子裝置內(nèi)其他器件7的位置擺放和安規(guī)要求等，其他器件7基本圍繞著第一散熱部分2，第一散熱部分2的尺寸被限定在一定范圍內(nèi)。因此在熱源I發(fā)熱量比較大的情況下，第一散熱部分2的散熱面積不足，無法滿足散熱要求。將第二散熱部分4安裝在第一散熱部分2上可以增加整個散熱面積，有效地降低熱源I的溫度。
[0041]第二散熱部分4通過連接界面3與第一散熱部分2進行近似垂直連接。對于連接界面3，應盡量通過一些手段將其熱阻降至最小，降低其溫差。具體實現(xiàn)方式可以是采用界面材料，例如硅脂，墊片，相變材料，金屬材料，焊料等?；蛘?，在其他實施例中，也可以通過機械接觸或螺絲緊固的方式連接第一散熱部分2和第二散熱部分4。在本實施例中，第二散熱部分4連接于第一散熱部分2遠離載板6的一側(cè)。
[0042]如圖2所不，第二散熱部分4可貼合在外殼5上，利用外殼5表面的空氣氣道實現(xiàn)散熱目的。第二散熱部分4與外殼5的依附方式以結(jié)構(gòu)上的牢靠為考量。為了減小擴