风冷平板式无机传热散热器制造技术

一种风冷平板式无机传热散热器，其设外延肋片的基板一侧设导电板，另一侧设槽孔，槽孔内插压有以无机元素为传热工质的热管。该热管的管壁上套有散热片。上述两个同样的热管散热体台面相对，由绝缘件和紧固件将它们连在一起。本实用新型专利技术体积、重量仅是传统散热器的一半，传热速度快，散热效率高；本实用新型专利技术的热管内压低，仅是同条件下铜水热管的１／３，因此使用寿命长、安全可靠，同时它不受导热方向的限制，有良好的环境适应性。（*该技术在2011年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种半导体器件的散热器。为了维持大功率电力电子器件的正常运行，需要配备相应的散热装置，比较原始的风冷散热装置为铝型材散热器，随着半导体无器件功率的增大，铝型材散热器也越来越大，显得十分笨拙。为此，有人将热管技术应用到电力半导体及大功率晶体管的散热器上。如在1998年12月2日技术专利公报上公开的一种<用于四英寸晶闸管的热管散热器>(专利号96226911.5)其主要结构是热管是φ20mm的铜水系热管，受热体为矩形板状体，受热体的长度方向设有四个通孔，通孔内固定有四根φ20mm的热管，其中热管的一侧设有延长段，延长段装有绝热环，绝热环的上面间隔装有散热片。受热体两侧设有通孔，由受热体、散热片、热管组成导热体。当导热体夹住平板晶闸管时，用夹具夹紧组成热管散热器。它的不足之处是，受热体(即基板)为矩形板状体，由于结构所限，它的作用仅是固定元件、传导电流及将电力半导体产生的热量传递给热管，而自身很少散热；同时采用的铜水系热管由于内压较高，会导致安全可靠性欠佳或使用寿命短等弊端。本技术的目的在于提供一种性能安全可靠、使用寿命长、基板自身又具有良好散热功能的风冷平板式无机传热散热器。本技术的目的可通过以下措施来实现一种风冷平板式无机传热散热器，其基板的一侧设有导电板另一侧与热管受热端相连，该热管的管壁上套有散热片，上述两个同样的热管散热体台面相对，由绝缘件和紧固件将它们连在一起，其特征在于a、基板的实体上设有外延的肋片，b、基板另一侧的实体上设有槽孔，其内插压有以无机元素为传热工质的热管。与热管外径相同的散热片的通孔上设有翻边，其套在热管上。台面表面光洁。本技术主要包括有基板、热管、散热片、绝缘件和紧固件。其中，基板的实体上设有用于自身散热的外延肋片，其可以是向上或向下单向延伸，也可以是既向上又向下双向延伸。该基板不设肋片或设短肋片的一面中部为平面，即台面，其为与电力半导体元件相接触的表面。为降低热阻，最好台面表面光洁，以便于和半导体元件接合良好。上述台面可与基板平齐，也可以是高于基板的凸台。在基板一侧的实体上设有与其相连作为接线端子之用的导电板。在基板另一侧的实体上设有槽孔，其数目根据需要而定。在槽孔内插压有热管的受热端，热管的另一端为自由端，该以无机元素作为传热工质的热管(亦称无机传热元件)，其管壁上套有若干散热片，散热片的数目根据需要而定。该散热片为设有通孔的金属片，通孔的直径与热管外径相同，以便于紧固在其上。为降低热管与散热片之间的热阻，最好在散热片的通孔上设有翻边，该与散热片连为一体的翻边呈环箍状套在热管上，可使两者紧密接合。由上述基板、热管和散热片组成的热管散热体，同样的两个台面相对，由穿过两基板对应通孔的绝缘件和紧固件将它们连在一起，即组成风冷平板式无机传热散热器。本技术在使用时先将半导体元件置于两台面之间并夹紧，于是半导元件所产生的大部分热量便通过基板迅速传递给热管，然后通过热管上的散热片散发出去。基板不仅是热量过渡体，它通过肋片自身也散发一定的热量。本技术与在同样散热功率条件下的同类型材散热器相比具有如下优点1、体积、重量仅是传统散热器的一半，节省60％的空间，有利于设备小型化。2、导热均温性好，传热速度快、散热效率高。3、无运动部件使用安全可靠，有利于延长器件使用寿命。本技术与对比文件相比具有如下优点1、热管内压低，在相同温度下其腔体内压是铜水热管的1/3，使用寿命长，安全可靠。2、它不受导热方向的限制，具有良好的环境适应性。3、不仅通过热管上的散热片散发热量，而且基板自身也散发热量，有利于提高散热效率。图面说明如下附图说明图1是本技术的主视示意图。图2是本技术的俯视示意图。图3是本技术的侧视局剖示意图。利用附图中所示的例子对本技术作进一步说明。在图1、图2和图3所示的风冷平板式无机传热散热器的示意图中，基板1实体的两侧设有分别向上和向下延伸的双向肋片2。在基板设短肋片的一面中部设表面光洁并高于基板的台面3。在基板一侧的实体上设有导电板4，在基板另一侧的实体上设有两个槽孔，在每个槽孔内各插压有一根热管5的受热端，该以无机元素作为传热工质的热管，其每个管壁上均套有14片散热片6。每个铝散热片上均设有直径与热管外径相同的通孔，其上设有翻边，该翻边套在热管上。由上述基板、热管和散热片组成的热管散热体同样的两个台面相对。在上基板中部设有垫板7，其半球形凹槽内设有钢球8，在钢球上面设有弓形上压板9，该压板两侧各设一个通孔，它们分别与上下基板的两个通孔相对应。在上压板及上基板的通孔内插有杯形绝缘套管10，穿过杯形绝缘套管的螺栓11同时还穿过下基板的通孔以及碟形弹簧12。权利要求1.一种风冷平板式无机传热散热器，其基板的一侧设有导电板另一侧与热管受热端相连，该热管的管壁上套有散热片，上述两个同样的热管散热体台面相对，由绝缘件和紧固件将它们连在一起，其特征在于a、基板的实体上设有外延的肋片，b、基板另一侧的实体上设有槽孔，其内插压有以无机元素为传热工质的热管。2.根据权利要求1所述的风冷平板式无机传热散热器，其特征在于与热管外径相同的散热片的通孔上设有翻边，其套在热管上。3.根据权利要求1或2所述的风冷平板式无机传热散热器，其特征在于台面表面光洁。专利摘要一种风冷平板式无机传热散热器,其设外延肋片的基板一侧设导电板,另一侧设槽孔,槽孔内插压有以无机元素为传热工质的热管。该热管的管壁上套有散热片。上述两个同样的热管散热体台面相对,由绝缘件和紧固件将它们连在一起。本技术体积、重量仅是传统散热器的一半,传热速度快,散热效率高;本技术的热管内压低,仅是同条件下铜水热管的1/3,因此使用寿命长、安全可靠,同时它不受导热方向的限制,有良好的环境适应性。文档编号H01L23/34GK2475138SQ0124086公开日2002年1月30日 申请日期2001年3月22日 优先权日2001年3月22日专利技术者渠志鹏, 朱建伟, 杨互助, 张宝坤 申请人:新渠热传导技术应用开发(大连)有限公司本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种风冷平板式无机传热散热器，其基板的一侧设有导电板另一侧与热管受热端相连，该热管的管壁上套有散热片，上述两个同样的热管散热体台面相对，由绝缘件和紧固件将它们连在一起，其特征在于：ａ、 基板的实体上设有外延的肋片，ｂ、 基板另一侧的 实体上设有槽孔，其内插压有以无机元素为传热工质的热管。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：渠志鹏，朱建伟，杨互助，张宝坤，
申请(专利权)人：新渠热传导技术应用开发大连有限公司，
类型：实用新型
国别省市：91[中国|大连]