一种半导体致冷组件专用散热器制造技术

一种半导体致冷组件专用散热器包括若干条积木式肋片散热片单元、横向导热棒或微型热管、紧固夹板及紧固铆钉。其特殊之处在于：和普通的肋片散热器在结构上完全不同，本发明专利技术散热器采用的是全新的结构及加工方法，整个散热器的每条肋都是用积木式肋片单元拼装组合而成。本发明专利技术集成了挤出式和嵌入（或钎焊）式肋片散热器的优点，只挤轧独立的单条肋片基板型材并加工成积木式单元；摈弃了嵌入式散热器结构落后造成的加工方法的繁杂，通过积木式肋片基板条凹凸配合，组合成需要的肋片式散热器；导热棒或微型热管进一步改善了横向热场梯度；用最少的材料及加工成本，达到较好的散热效果。

【技术实现步骤摘要】

本专利专利技术涉及一种半导体致冷组件专用散热器及其结构。
技术介绍
半导体致冷组件在制冷运行时必须对其“热面”采取足够的散热措施，不然的话不仅达不到预计的制冷效果，还会降低半导体致冷组件的使用寿命，严重时由于散热不良还可能导致半导体致冷组件完全失效。半导体致冷组件的散热方式有多种，最简单的是风冷式散热。最常见的风冷式散热器是“肋片式散热器”。现有的肋片式散热器有三种，即挤出式(见附图1)、嵌入(包括钎焊)式(见附图2)及铲片式(见附图3)。分述如下挤出式散热器加工简单，材料成本低，缺点是每时肋片条数密度低(4-6条)；肋片高度/厚度比受挤出模具强度的限制，肋片不能太高，因此影响散热面积的增加；每种规格的散热器都需要用相应的挤出模具，才能挤轧出所需要的散热器型材；用此方式加工的散热器原本用于电力器件的散热，借用于半导体致冷组件的散热，显得该类散热器热阻大，散热效果差；但由于其成本最低，至今仍被大量使用。嵌入式散热器的优点是每时肋片条数密度高(6-10条)，肋片高度/厚度比不受限制，热阻较小，散热效果好；缺点是嵌入肋片的基板厚度不能太薄，这既加大了材料费用，又增加了散热器的重量；肋片嵌入(包括钎焊式)的加工方法繁琐，加工费用高；再加上嵌入方式本身决定了肋片与基板之间不是同一体，这多少会影响散热效果；基于上述原因，尽管该类型散热器散热效果好，但由于其成本高，加工方法繁琐，致使该型散热器很少被使用。铲片式散热器的优点是每时肋片条数可以很多(10-25)，完全不用挤出模具，整体性好；缺点是肋片间距离过密及肋片形状都会影响通风散热效果；再加上该类型散热器加工费用高，散热效果(特别是吸风时)比不上嵌入式的效果，致使该类型散热器至今也很少被使用。
技术实现思路
本专利专利技术的目的是提供一种新型结构的肋片式散热器，和现有的肋片散热器在结构和加工方法上明显不同。本专利专利技术是以积木式单元肋片为基础，用最少的模具把加工件如同拼积木一样组合成多种规格的肋片式散热器；每时肋片条数密度可选取6-12条，肋片的高度/厚度比没有太大的限制，便于用较少的材料成本获取较大的散热面积；避免嵌入式的缺点，每个肋片都和基板自成一体；新颖的结构使每个肋片比普通挤出式散热器的肋片薄得多，而组合后散热器基板厚度又比嵌入式或铲片式散热器的基板薄，因而整个散热器重量轻；同样体积的本专利专利技术散热器其散热效果大幅度超过挤出式散热器，完全不低于嵌入式散热器；新颖的结构使同等散热面积的本专利专利技术的散热器其材料成本低于普通挤出式散热器，加工费用大幅度低于嵌入式和铲片式，略高于全挤出式；本专利专利技术的散热器还可以预先加工好多个装配孔，便于散热器和半导体致冷组件、风扇甚至于整个制冷系统的连接；在不增加成本的前提下本专利专利技术散热器优异的散热效果势必替代现有的肋片式散热器，使之成为半导体致冷组件专用散热器之一。本专利专利技术的技术方案是一种全新结构的肋片式散热器，包括不受规格限制只需少量简单的模具就可大批量生产的积木式肋片散热器单元、两个紧固夹板、少量的微型热管或导热棒及两根紧固铆(螺)钉按要求组合而成，然后加工装配孔，最后铣平半导体致冷组件用装配面。其特征在于本专利专利技术肋片式散热器是预制的积木式肋片散热片单元的组合及其特有的紧固、导热的方法。附图说明下面结合附图和实施例对本专利专利技术做进一步说明附图1是现有的挤出式肋片散热器。如图所示，每种规格都需要各自的挤出模具，同时也因为受挤出模具强度的限制，使每时肋片条数减少，肋片高度/厚度比受到限制，影响散热面积的增加。附图2是现有的嵌入(包括钎焊式)式肋片散热器。如图所示，嵌入的肋片条数密度较高，肋片高度/厚度比值大，散热面积可以很大，散热效果好。缺点也很明显由于基板需要预先加工(或挤出)很多槽，导致基板厚度加大，增加了材料及加工成本；把单独切割的若干条肋片嵌入基板槽内，不光加工复杂，基板和肋片之间接触热阻也比较大；采用钎焊法虽然可以减少接触热阻，但是进一步加大了加工费用。附图3是现有的铲片式肋片散热器。如图所示，所有的肋片都是从基板母体上先“铲”后掀起来的，这就加工方式完全摆脱挤出模具的限制，每时肋片条数密度很高，肋片高度/厚度比值很大，散热面积可以很大；但是，由于肋片形状及肋片间缝隙过小，散热效果反不如嵌入钎焊式；基板太厚又增加了材料成本，加工费用过高也影响其使用的普遍性。附图4是本专利专利技术散热器一个实施例的示意图。图中所示1-若干条积木式肋片散热片单元，2-横向导热棒或微型热管，3-紧固用铆钉(或螺钉)，4-紧固夹板，5-半导体致冷组件装配孔，6-制冷系统装配孔，7-风扇装配孔。附图5是本专利专利技术散热器核心部件一积木式肋片散热片单元的主视图。图中所示2A-导热棒插入孔，3A-紧固铆钉插入孔。附图6则是一条积木式肋片散热片单元截面示意图。图中所示1A-单元的肋片部分，1B-单元的基板条部分。本专利核心专利技术是该种肋片式散热器是由若干条积木式肋片散热片单元拼装组成；每种单元都可以用最简单的挤出模具连续挤轧成专用积木式散热片铝合金型材，每种积木式单元其肋片和基板部分都是同时挤出并自成一体，因此肋片和基板部分之间的热阻比嵌入式小；该型材截面只有一个肋片及其基板部分，因此肋片高度/厚度比值受挤出模具强度的限制很小，每个肋片条很容易拉制成各种形状的薄板条，同时与之相连的基板部分也很容易拉制成各种独特的凹凸形状，便于拼装成各种规格尺寸的肋片式散热器；再用简单模具对积木式肋片散热器单元型材冲孔并切断成积木式散热片零部件；这些孔既是组合散热器时的工位孔，也是装配孔，其中中间的孔用于插入横向导热的传热棒(或微型热管)，两端的孔用于紧固积木式肋片散热器的铆钉(或螺丝钉)。附图7是本专利专利技术半导体致冷组件专用散热器一个实施例的主视图。从图例中可以看出，该专利专利技术散热器可以用不同条数的积木式肋片单元拼装成各种规格尺寸的专用散热器，它不必如普通挤出式散热器那样，每个规格都必需专门的挤出模具。附图8是本专利专利技术半导体致冷组件专用散热器一个实施例的俯视图。从图例中可以看出，该专利专利技术的散热器上还可以加工出各种位置及尺寸的装配孔，用于装配半导体致冷组件、风扇，直至整个制冷系统。具体实施例方式依照本专利专利技术方案先挤轧出积木式肋片散热器单元型材，接着对专用型材冲孔并切断成积木式肋片单元1；再用两端的工位孔按需要的片数组合积木式肋片单元，插入导热用热棒(或热管)2，配上两侧的紧固夹板4，紧固好两端的铆钉(或螺钉)3；加工必要的装配孔5、6、7，最后铣平致冷组件装配面。权利要求1.一种新型结构的半导体致冷组件专用散热器，包括若干条积木式肋片散热片单元、横向导热棒(或热管)、两个紧固夹板及两条紧固用铆钉(或螺钉)组合而成。其特征在于本散热器和普通的肋片式散热器从结构上就有根本的不同，它是一种全新的肋片式散热器，每个肋片连同其基板部分都是独立的积木式肋片散热器单元；积木式肋片单元是按本专利技术设计方案加工的模具挤轧成专用型材，再用模具冲出紧固孔和横向导热孔；组合好的散热器先插入横向导热棒(或微型热管)；两个配套的紧固夹板用两条紧固铆钉(或螺钉)锁紧。2.根据权利要求1所述的积木式肋片散热片单元，其特征在于每个单元都是用同样形状和尺寸的型材加工而成，每个单元的肋片和基板连成本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种新型结构的半导体致冷组件专用散热器，包括若干条积木式肋片散热片单元、横向导热棒（或热管）、两个紧固夹板及两条紧固用铆钉（或螺钉）组合而成。其特征在于：本散热器和普通的肋片式散热器从结构上就有根本的不同，它是一种全新的肋片式散热器，每个肋片连同其基板部分都是独立的积木式肋片散热器单元；积木式肋片单元是按本专利技术设计方案加工的模具挤轧成专用型材，再用模具冲出紧固孔和横向导热孔；组合好的散热器先插入横向导热棒（或微型热管）；两个配套的紧固夹板用两条紧固铆钉（或螺钉）锁紧。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：赵厚福，
申请(专利权)人：赵厚福，
类型：发明
国别省市：12[中国|天津]