一种复合散热结构的制作方法

本实用新型属于散热器技术领域，具体涉及一种复合散热结构。

背景技术：

光电子部件(如LED灯等)在工作时会产生热量，这些热量需要被导出，否则会对电器造成热损坏，影响使用寿命，对于大量发热的部件则可能立即造成热毁损。因此，电器上的发热器件当其发热达到一程度均需要设置散热装置。

散热通常分为传导、辐射与对流三种方式。传导是指在固体物质内部或互相接触的固体物质之间利用温度差进行的热量的扩散与传递；辐射是通过将热量转换成红外线向外辐射的方式进行热量的扩散与传递；对流是指流体通过与固体表面接触，将热量从固体表面带走的热量的扩散与传递方式。

对于常规的散热方式来说，散热实际上可以分解成两个过程：热传递(即传导)过程和热扩散(即辐射与对流)过程。热传递过程是利用热传导将热量从热源传递到热护散介面上，因为作为一个需要进行散热的热源，首先就说明其本身没有足够的热扩散能力，所以需要将其产生的热量传递到具有散热能力的散热装置表面进行散热，因此散热首先需要进行热的传导，其次才是在散热装置表面通过辐射或对流进行热扩散。

因此散热需要同时解决这两个过程，并且其中任一个过程的能力不足，就会影响到整体的散热效果，也就是散热是受两个过程中能力最小的过程的制约。

目前采用较多的导热材料为铝合金或铜等高导热性的金属材料，金属材料的热传导率比较高，但热辐射性能相对较差，其散热主要通过其表面空气的对流进行，很多情况下需要吹风装置等额外的设备。此外，金属材料密度大因此材料成本高，并且往往使用压铸工艺，需要对产品进行去毛边、修边等一系列繁琐的加工工序，加工工艺复杂、手工加工环节多，加工成本高，同时由于金属材料基本都是导电材料，因此使用时还存在漏电的风险。

也有人使用导热塑料进行散热。导热塑料的红外辐射能力较强，因此表面散热性能比较好，并且比金属轻得多，而且可以通过注塑一次成形，加工也比金属简单得多，但由于导热塑料的导热率相对于金属材料仍要差得多，导热塑料散热器件的从热源到散热表面的热传导则成为其散热的最大制约因素，因此其散热效果反而比金属散热器件差得多。

因此在实际使用时，为达到最佳的散热效果，通常不只使用一种散热模式。一般先进行热传递，将热量传递到散热器与其他介质的交界处，再使用对流或热辐射进行热量的传递。如专利号为ZL201120533525.3(公告号为CN202511237U)公开的《一种LED灯散热装置》所示，包括一金属导热柱体构件，在所述金属导热柱体构件的外圆上采用注塑成型的方式包覆有一个厚的散热塑料构件，散热塑料构件的表面间隔设有多条鳍片，在所述金属导热柱体构件的一端的杆体上设有用于与散热基板相连接的螺纹。该散热导热装置可迅速的将LED光源发光时产生的热量由金属导热柱迅速传导到散热塑料，并通过装置上的多组散热鳍片表面快速散发，同时金属导热柱可以将热量迅速传递到散热基板，通过散热基板散发。通过以上两个途径，可及时有效的降低LED灯光源产生的高温，保证了灯光设备正常运行和照明。

但是上述专利存在的缺陷在于：仅通过金属导热柱的一端部与热源接触，金属导热柱与热源的接触面小，不能快速、有效的将热量从热源导入散热装置，容易造成热量在热源内的积聚，散热效果较差。因此，现有的散热器还有待于进一步改进。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术的现状，提供一种导热速度快、散热效果好的复合散热结构。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种复合散热结构，其特征在于：包括复合导热柱、金属导热片、塑料散热架和散热鳍片，所述复合导热柱包括金属导热柱和包裹于金属导热柱表面的导热塑料层，所述金属导热柱的上端面外露于导热塑料层外，所述金属导热片嵌设于塑料散热架内且金属导热片的上端面与热源直接接触，下端面与金属导热柱直接接触，所述复合导热柱外凸设置于塑料散热架的下端面；

当复合导热柱为一个时，所述散热鳍片呈发射状均布于复合导热柱周向并与复合导热柱连为一体；所述金属导热片与金属导热柱为一体件，且各所述散热鳍片的顶端紧密接触。

当复合导热柱为至少两个时，所述散热鳍片设于复合导热柱的两侧并与复合导热柱连为一体。

所述散热鳍片为上大下小的锥台状，即鳍片的末端为钝角，形成向外发射红外线的角度，提高辐射扩散效率。

所述散热鳍片的外表面设有依次交替的凸起和凹槽以形成褶皱结构，其作用一方面是增加辐射面积，另一方面是增加多方向辐射角度，减少辐射被阻挡的几率。

所述复合导热柱为圆柱体或长方体或锥形体，易于加工。

所述金属导热柱呈针状或棒状，方便插设于导热塑料层内。

所述塑料散热架的上端面向上凸设有定位热源的塑料定位柱，以对热源进行定位， 避免其产生位移影响导热。

与现有技术相比，本实用新型的优点：1.本实用新型通过设置金属导热片，金属导热片作为热源和金属导热柱之间的导热桥梁，与热源的接触面积大，增加导热面积，提高导热速率，散热效果好；2.其中的金属导热片和金属导热柱的作用是进行热传递，这是利用金属具有塑料无法比拟的热传导能力，从而使本结构具有最理想的热传导能力；塑料散热鳍片的作用则是热扩散，这是利用导热塑料(如加入了石墨烯等材料改性的导热塑料)比金属高得多的红外辐射能力，达到最佳的热扩散性能，两者结合，达到最理想的散热效果。

附图说明

图1为本实用新型实施例(复合导热柱为至少两个时)的结构示意图；

图2为图1的仰视图；

图3为图1的剖视图；

图4为本实用新型实施例(复合导热柱为一个时)的俯视图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。

如图1～4所示，为本实用新型的优选实施例。

一种复合散热结构包括复合导热柱1、金属导热片2、塑料散热架3和散热鳍片4，复合导热柱1包括金属导热柱11和包裹于金属导热柱11表面的导热塑料层12，金属导热柱11的上端面外露于导热塑料层12外，金属导热片2嵌设于塑料散热架3内且金属导热片2的上端面与热源直接接触，下端面与金属导热柱11直接接触，复合导热柱1外凸设置于塑料散热架3的下端面。

散热鳍片4为上大下小的锥台状，即散热鳍片4的末端为钝角，形成向外发射红外线的角度，提高辐射扩散效率。且散热鳍片4的外表面设有依次交替的凸起和凹槽以形成褶皱结构。

当复合导热柱1为一个时，散热鳍片4呈发射状均布于复合导热柱1周向并与复合导热柱1连为一体，且各所述散热鳍片4的顶端紧密接触，以增加锥形角度，提高向外热辐射能力。此时金属导热片2和金属导热柱11为一体件，即金属导热柱11的上端面直接接触热源。导热塑料层12也可以与散热鳍片4为一体件，即直接将金属导热柱11插设于多个散热鳍片4的中间。

当复合导热柱1为至少两个时，散热鳍片4设于复合导热柱1的两侧并与复合导热柱1连为一体。

为防止热源产生位移影响导热，塑料散热架3的上端面向上凸设有定位热源以及电路板的塑料定位柱5。

金属导热柱11可以为针状或棒状，如生活中易得的螺钉、螺栓均可；金属导热柱11和金属导热片2可为导热性优良的任何金属，如银、铜、金、铝、钨或金属合金等，可根据成本和导热率择优选择。

复合导热柱1可以为圆柱体或长方体或锥形体等，当然并不局限于前述结构。塑料散热架3、导热塑料层12、散热鳍片4及塑料定位柱5的材质可以为加入了石墨烯等材料改性的导热塑料。导热塑料层12、塑料散热架3与散热鳍片4可一体注塑成型。

本实施例的复合散热结构的金属导热片2和金属导热柱11的作用是进行热传递，这是利用金属具有塑料无法比拟的热传导能力，从而使本结构具有最理想的热传导能力；塑料散热鳍片4的作用则是热扩散，这是利用导热塑料(如加入了石墨烯等材料改性的导热塑料)比金属高得多的红外辐射能力，达到最佳的热扩散性能，两者结合，达到最理想的散热效果。

尽管以上详细地描述了本实用新型的优选实施例，但是应该清楚地理解，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。