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一种用于高热流密度电子产品的散热器的制作方法

专利查询2022-5-21  107

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1.本实用新型涉及散热器技术领域,尤其涉及一种用于高热流密度电子产品的散热器。


背景技术:

2.随着电子技术的发展与产品的功能需求,产品的体积越来越小、热流密度越来越大,同时使用环境条件恶劣,为风冷散热带来极大的难度,有必要研发出新型散热器来满足高热流密度、高热功耗电子产品散热的需求。
3.传统的散热器有铸造成型、有铣销加工成型、冲压翅片与基板焊接成型、薄铝板与基板焊接成型等方式加工而成。
4.上述散热器散热能力、散热效率都难满足目前高热流密度风冷散热的需求。


技术实现要素:

5.鉴于上述的分析,本实用新型旨在提供一种用于高热流密度电子产品的散热器,用以解决现有高热流密度、高热功耗电子产品的散热问题。
6.本实用新型的目的主要是通过以下技术方案实现的:
7.一种用于高热流密度电子产品的散热器,包括:基板、翅片结构和热管;
8.所述基板外部用于安装高热流密度电子产品;
9.所述翅片结构和热管均设置在所述基板内部;
10.所述热管为u型结构,所述热管半包围在所述翅片结构的外部;所述热管的外表面与所述基板的内壁贴合。
11.进一步地,所述基板为筒状结构,且两端开口。
12.进一步地,所述翅片结构包括:上翅片、下翅片和纵向翅片;所述上翅片平行于所述下翅片,且所述纵向翅片设置在所述上翅片和下翅片之间。
13.进一步地,所述纵向翅片设有多个,且多个纵向翅片相互平行且间隔设置。
14.进一步地,所述翅片结构的中部设置热管卡槽,所述热管安装在所述热管卡槽中。
15.进一步地,所述热管设有多个,且相互平行。
16.进一步地,所述热管为扁管,所述热管的上表面与所述基板的内侧壁面保持平面接触。
17.进一步地,所述热管与所述翅片结构为面接触。
18.进一步地,所述热管内部设置相变介质。
19.进一步地,所述纵向翅片的厚度小于0.3mm;相邻纵向翅片之间的间隔距离大于5倍的纵向翅片的厚度。
20.本实用新型技术方案至少能够实现以下效果之一:
21.1.本实用新型通过基板、冲压翅片、热管组合设计。提高了散热效率与对流换热系数,从而提高了散热器的散热能力。
22.2.本实用新型通过基板、冲压翅片、热管组合设计。电子产品工作时,热量传导到散热基板,再通过基板传导到热管,热管等效导热系数高,由热管快速传导至冲压翅片,可以迅速地将热量在散热器中分散开来。如果电子器件热功率很高,可以在散热器端部使用散热风扇,冷却空气穿过散热翅片,将其热量及时带走。
23.本实用新型中,上述各技术方案之间还可以相互组合,以实现更多的优选组合方案。本实用新型的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且,部分优点可从说明书中变得显而易见,或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点可通过说明书以及附图中所特别指出的内容中来实现和获得。
附图说明
24.附图仅用于示出具体实施例的目的,而并不认为是对本实用新型的限制,在整个附图中,相同的参考符号表示相同的部件。
25.图1为本实用新型的用于高热流密度电子产品的散热器;
26.图2为本实用新型的用于高热流密度电子产品的散热器的侧视图;
27.图3为本实用新型的用于高热流密度电子产品的散热器的分解图;
28.图4为基板的结构图;
29.图5为冲压翅片的结构图;
30.图6为热管的结构图。
31.附图标记:
32.1-基板;2-翅片结构;3-热管;21-上翅片;22-下翅片;23-纵向翅片;24-热管卡槽。
具体实施方式
33.下面结合附图来具体描述本实用新型的优选实施例,其中,附图构成本实用新型一部分,并与本实用新型的实施例一起用于阐释本实用新型的原理,并非用于限定本实用新型的范围。
34.实施例1
35.本实用新型的一个具体实施例,公开了一种用于高热流密度电子产品的散热器,如图1、图2所示,包括:基板1、翅片结构2和热管3,其中,热管3为u型结构,热管3卡设在翅片结构2的热管卡槽24中,翅片结构2和热管3均套设在基板1的内部。
36.电子产品工作时,热量传导到基板1,再通过基板1传导到热管3,热管3的效导热系数高,由热管3快速传导至翅片结构2,并通过翅片结构2与空气进行热交换,可以迅速地将热量在散热器中分散开来。如果电子器件热功率很高,可以在散热器的端部使用散热风扇,冷却空气穿过散热翅片,将其热量及时带走。
37.进一步地,如图4所示,基板1为纵截面为矩形的筒状结构,且基板1的两端开口,便于内部的翅片结构2与外部环境(空气)进行热交换。具体地,外围一圈铝材质的基板1通过铣削加工而成;内部放置冲压成型的翅片结构和热管3。
38.进一步地,基板1、冲压翅片、热管3之间通过真空钎焊焊接,焊接后散热器基板二次机加工,保证基板与热功耗器件的接触面的平面度与表面粗糙度,减小基板与热功耗接触面接触热阻,提高散热器换热效率。
39.本实用新型的一种具体实施方式中,翅片结构2包括:上翅片21、下翅片22和纵向翅片23。
40.其中,上翅片21和下翅片22相互平行且正对,纵向翅片23设置在上翅片21和下翅片22之间,如图5所示。
41.进一步地,在翅片结构2的中部设置多个热管卡槽24,热管3安装在热管卡槽24中。具体地,热管3为u型结构,热管3的卡设在热管卡槽24中,且形成半包围结构将翅片结构2包围在内,如图3、图6所示。
42.进一步地,多个纵向翅片23并列设置在上翅片21和下翅片22之间,纵向翅片23的两端分别与上翅片21和下翅片22固定,多个纵向翅片23相互平行且存在间隔。
43.进一步地,所述纵向翅片23垂直于所述热管3。
44.进一步地,相邻纵向翅片23之间的间隔距离大于5倍的纵向翅片翅片23的厚度。保证相邻翅片之间具有足够的空间用于散热。
45.本实用新型的一种具体实施方式中,冲压的翅片的厚度小于0.3

,即上翅片21、下翅片22和纵向翅片23的厚度均小于0.3mm,通过减小纵向翅片23的厚度,在散热器尺寸不变的前提下,能够增加纵向翅片23的数量,进而扩大散热器的散热面积。
46.进一步地,热管3和翅片结构2都通过钎料焊接在基板1的下表面,热管3的位置靠近高热流密度电子器件在散热器的基板1外部的安装位置,同时热管3穿过冲压翅片结构2,如图3所示。
47.进一步的,在热管3中装入相变介质,同时在铜管内壁分布毛细结构的铜粉用于导流液态相变介质,可以迅速地利用相变介质的液态与汽态变化或固态与液态变化来进行导热。热管3与基板1、翅片结构2接触的地方做压扁设计,以增大接触面积,增大传热效率。如图6所示。
48.本实用新型的一种具体实施方式中,热管3采用铜材质。铜的导热系数很大,能够有效提高散热效率。
49.本实用新型的一种具体实施方式中,如图6所示,热管3与基板1接触处及热管3与翅片结构2的触处采用压扁设计,扩大热管3与基板1之间的接触面积及热管3与翅片结构2之间的接触面积。
50.通过设计热管3为扁管,使热管3与基板1保持平面接触,热管3与翅片结构2也保持平面接触,保证热功耗器件的热量快速传导到热管3,再快速传导到散热器的翅片结构2,提高散热器的对流换热系数及换热效率,从而提高整个散热器的散热能力。
51.本实用新型中的术语解释为:1)热流密度:单位时间通过单位面积的热量;2)对流换热系数:流体与固体之间的换热能力,单位时间单位面积上通过对流与附近空气交换的热量;3)热功耗:电子产品因发热而损耗的功率。
52.与现有技术相比,本实施例提供的技术方案至少具有如下有益效果之一:
53.(1)翅片采用模具冲压而成,翅片厚度小于0.3mm,该冲压翅片的设计,提高了散热器与冷却空气的接触面积,从而提高其对流换热系数,又减轻了翅片的重量及整个散热器的重量。
54.(2)本实用新型采用热管3联接散热器的基板1与冲压翅片,热管3中含相变介质,在相变过程中等温,从而热管3的等效导热系数高,热管3在本实用新型中的应用,大大提高
热散热器高换热效率。
55.以上所述,仅为本实用新型较佳的具体实施方式,但本实用新型的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

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