专利名称：新型led及大功率散热器件散热器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种大功率散热器件散热技术，特别是一种平板热管形成的用于LED及大 功率散热器件散热的散热器。
背景技术：
随着LED技术的迅速发展，LED的发热量和热流密度大幅度增加，目前，LED器件的 热流密度高达400W/cm2。而一般的自然对流冷却散热的热流密度不超过0.8W/cm2，风冷散 热的热流密度不超过10W/cm2，只有采用液冷和热管技术才能够使散热的热流密度达到 100W/cm2。达到和超过这一热流密度值是散热技术上世界性的难题。第二个困难是器件集 成度提高之后，能够留给器件的散热空间也受到了巨大的限制，能够采用的技术方案受到 限制，更增加了困难。由于电子器件主要采用的是半导体材料，因此器件的耐温能力是比 较弱的，例如对于LED器件，当温度升高时器件的效率明显下降、寿命縮短、色彩发生变 化，特别是当器件节点温度高于约130°C时，器件将被烧坏。通常液冷系统体积大，而且液 冷技术本身存在安全隐患， 一旦液冷系统出现泄露，将会导致LED损坏。热管技术传热效 率很高，但是普通热管的制作工艺非常复杂，而且普通热管如圆形热管与电子设备发热面 的接触面积非常小，导致等效热阻大，使得应用受到很大限制。
发明内容
本发明针对现有技术中存在的缺陷或不足，提供一种新型LED及大功率散热器件散热 器，用平板热管形成的散热器对电子设备散热，具有散热效率高、工艺简单的优点。 本发明的技术方案如下
一种新型LED及大功率散热器件散热器，其特征在于包括平板热管，所述平板热管 为金属材料经过挤压或冲压成型的两个及以上并排排列的通孔阵列平板结构，所述通孔的 等效直径为0.5mm-3mm，所述通孔内灌装有液体工质并且平板热管两端密封封装；平板热 管的蒸发段与LED及大功率散热器件的发热面面接触，其冷凝段通过散热部件散热。 所述通孔内壁上带有挤压成型的具有强化传热作用的若干微翅片。 相邻两个微翅片的距离为0.01mm-0.5mm，微翅片的高度为0.03mm-1.5mm。 所述微翅片的大小和结构适合于与通孔内壁形成沿通孔长度方向走向的毛细微槽。
3所述毛细微槽的槽宽为0.01mm-0.4mm，槽深为0.03mm-0.7mm。
所述散热部件为平板热管冷凝段外部安装的金属散热部件。 所述金属散热部件为外翅片，所述外翅片由铝或铜制备。 所述通孔两端密封封装形成独立工作的微热管。
所述平板热管弯曲成"L"型或类似"L"型；所述"L"型的底部为蒸发段，侧面为冷 凝段。
所述平板热管弯曲成"U"型或类似"U"型；所述"U"型的底部为蒸发段，两侧为
冷凝段。
本发明的技术效果如下
本发明的新型LED及大功率散热器件散热器，用具有与LED及大功率散热器件的工 作条件及发热特性等因素相适应的特定范围的等效直径的通孔形成通孔阵列来构成平板热 管以形成特定的散热器，将平板热管的蒸发段与LED及大功率散热器件的发热面面接触， 其冷凝段通过散热部件散热。通孔中灌装液体工质形成微热管，自然形成热管效应。由于 具有热管技术传热效率高的优点，同时又因为是平板热管，其蒸发段与LED及大功率散热 器件的发热面面接触，使得平板热管与LED及大功率散热器件的发热面的接触面积可以非 常大，故使得导热等效热阻很小，提高了传热效率，同时也提高了LED及大功率散热器件 的散热效率，克服了现有的圆形热管与LED及大功率散热器件的发热面的接触面积小、导 热等效电阻大的缺点，且由于是挤压成型，工艺简单，省去了现有热管制作时如毛细芯材 料制备等工艺。考虑到LED及大功率散热器件的发热面的发热特性以及LED及大功率散 热器件安装环境、条件及使用环境等结构特性，设置通孔的等效直径为0.5mm-3mm，在通 孔内灌装有液体工质形成微热管，既增强了液体工质的换热能力，又能有效减少接触热阻。
通孔内壁上带有若干微翅片能够进一步增强液体工质的换热能力，且通孔内设置的微 翅片与通孔内壁之间具有毛细力，微翅片与微翅片之间如果距离合适也会产生毛细力，毛 细力的形成促进了工质的流动，也有助于增强传热能力。
设置相邻两个微翅片的距离为0.01mm-0.5mm，微翅片的高度为0.03mm-1.5mm，不但 能够有很高的传热能力，而且显著增强平板热管本身抗弯、抗热等力学性能。
微翅片的大小和结构适合于与通孔内壁形成沿通孔长度方向走向的毛细微槽，能够产 生高强度的相变传热。
设置毛细微槽的槽宽为0.01mm-0.4mm，槽深为0.03mm-0.7mm，液体工质的种类配合 合适的毛细微槽的大小和结构，能够增强LED及大功率散热器件散热时形成的热流密度，以大幅度提高传热效率，从而使得LED及大功率散热器件被迅速冷却。
通孔两端密封封装形成独立工作的微热管，这样，平板热管内含有两个及以上并列相 接的且独立工作的微热管，即使某微热管被损坏如发生泄露也不会影响其它微热管工作， 并且有利于安全维护。
散热部件为平板热管冷凝段外部安装的金属散热部件进行空气冷却，金属散热部件为 外翅片等，能够强化传热，加快平板热管在冷凝段放热，使得液体工质快速放热冷凝流回 平板热管的蒸发段。
平板热管弯曲成"L"型或类似"L"型，以及平板热管弯曲成"U"型或类似"U"型， 由于该平板热管是自然形成热管效应的，将平板热管弯曲成型，作为LED及大功率散热器 件散热器，其蒸发段中液体工质吸热后蒸发汽化，自然向上流动至冷凝段，冷凝段放热液 化，并依靠重力或毛细力作用向下流回蒸发段，自动完成循环，这种结构更利于热交换， 达到将电子设备快速冷却的目的。
图1为本发明新型LED及大功率散热器件散热器的第一种优选实施例的结构示意图； 图2为本发明新型LED及大功率散热器件散热器的第二种优选实施例的结构示意图； 图3为本发明新型LED及大功率散热器件散热器的第三种优选实施例的结构示意图。
具体实施例方式
下面结合附图对本发明进行说明。
图1为本发明新型LED及大功率散热器件散热器的第一种优选实施例的结构示意图， 该新型LED及大功率散热器件散热器，包括平板热管l，该平板热管为金属材料经过挤压 或冲压成型的两个及以上并排排列的通孔阵列平板结构，考虑到LED及大功率散热器件的 发热面的发热特性以及LED及大功率散热器件安装的结构特性以及安装空间和工作环境因 素的影响等因素而设置特定大小的通孔等效直径，例如LED的工作温度通常在120T以内， 器件工作的热流密度能够达到400W/cm2，故设置通孔的等效直径为0.5mm-3mm，优选 2mm-3mm，在通孔内灌装有液体工质形成微热管，大大增强了液体工质的换热能力，同时 又能有效减少接触热阻。通孔内壁的单面或四周中具有若干个由导热材料制成的微翅片， 相邻两个微翅片的距离为0.01mm-0.5mm，微翅片的高度为0.03mm-1.5mm，这样能够显著 增强平板热管本身抗弯、抗热等力学性能。在通孔内灌装有液体工质，平板热管两端密封封装，通孔两端也被密封封装形成独立工作的微热管，这样能保证某微热管被损坏如发生 泄露后不会影响其它微热管工作。本实施例可以设置微翅片的大小和结构使之适合于与通 孔内壁形成沿通孔长度方向走向的毛细微槽，设置毛细微槽的槽宽为0.01mm-0.4mm，槽深 为0.03mm-0.7mm，液体工质的种类配合合适的毛细微槽的大小和结构，能够增强LED及 大功率散热器件散热时形成的热流密度，以大幅度提高传热效率，从而使得LED及大功率 散热器件被迅速冷却。使得平板热管内封装的液体工质的最佳工作温度在120°C以内，平板 热管的最大临界热流密度大约能够达到450W/cm2。实施例1中没有展示平板热管的内部结 构示意图，而是将其作为一个整体。平板热管1的左边部分为蒸发段，该蒸发段与LED2 的发热面面接触，平板热管1的右边部分为冷凝段，该冷凝段通过安装的外翅片3散热， 该外翅片3为金属散热部件，可以由铝或铜或其它金属材料制备，该外翅片能够增大散热 面积以强化传热，加快平板热管在冷凝段放热，使得液体工质快速放热冷凝流回平板热管 的蒸发段。在外翅片3的正上方安装有风扇4，以强制对流的方式将热量散发到大气中。其 中，可以将标记2中的LED换成其它大功率散热器件，例如可控硅。
图2为本发明新型LED及大功率散热器件散热器的第二种优选实施例的结构示意图， 该实施例中平板热管1弯曲成"L"型。"L"型的底部为蒸发段，与LED2的发热面面接触； 侧面为冷凝段，冷凝段的左右两侧均安装有外翅片3。平板热管的蒸发段中液体工质吸热后 蒸发汽化，自然向上流动至冷凝段，冷凝段放热液化，并依靠重力或者毛细力作用向下流 回蒸发段，自动完成循环，这种结构更利于热交换，达到将LED冷却的目的。冷凝段也可 以不通过外翅片这一金属散热部件散热，例如，冷凝段可以通过连接水冷设备散热。
图3为本发明新型LED及大功率散热器件散热器的第三种优选实施例的结构示意图， 该实施例中平板热管1弯曲成"U"型。"U"型的底部为蒸发段，与LED2的发热面面接 触；两侧为冷凝段，冷凝段的左右两侧均安装有外翅片3。
应当指出，以上所述具体实施方式
可以使本领域的技术人员更全面地理解本发明创造， 但不以任何方式限制本发明创造。因此，尽管本说明书参照附图和实施例对本发明创造已 进行了详细的说明，但是，本领域技术人员应当理解，仍然可以对本发明创造进行修改或
者等同替换，总之， 一切不脱离本发明创造的精神和范围的技术方案及其改进，其均应涵 盖在本发明创造专利的保护范围当中。
权利要求
1、一种新型LED及大功率散热器件散热器，其特征在于包括平板热管，所述平板热管为金属材料经过挤压或冲压成型的两个及以上并排排列的通孔阵列平板结构，所述通孔的等效直径为0.5mm-3mm，所述通孔内灌装有液体工质并且平板热管两端密封封装；平板热管的蒸发段与LED及大功率散热器件的发热面面接触，其冷凝段通过散热部件散热。
2、 根据权利要求1所述的新型LED及大功率散热器件散热器，其特征在于，所述通孔内壁上带有挤压成型的具有强化传热作用的若干微翅片。
3、 根据权利要求2所述的新型LED及大功率散热器件散热器，其特征在于，相邻两个微翅片的距离为0.01mm-0.5mm，微翅片的高度为0.03mm-1.5mm。
4、 根据权利要求2或3所述的新型LED及大功率散热器件散热器，其特征在于，所述微翅片的大小和结构适合于与通孔内壁形成沿通孔长度方向走向的毛细微槽。
5、 根据权利要求4所述的新型LED及大功率散热器件散热器，其特征在于，所述毛细微槽的槽宽为0.01mm-0.4mm，槽深为0.03mm-0.7mm。
6、 根据权利要求1所述的新型LED及大功率散热器件散热器，其特征在于，所述散热部件为平板热管冷凝段外部安装的金属散热部件。
7、 根据权利要求6所述的新型LED及大功率散热器件散热器，其特征在于，所述金属散热部件为外翅片，所述外翅片由铝或铜制备。
8、 根据权利要求1所述的新型LED及大功率散热器件散热器，其特征在于，所述通孔两端密封封装形成独立工作的微热管。
9、 根据权利要求1所述的新型LED及大功率散热器件散热器，其特征在于，所述平板热管弯曲成"L"型或类似"L"型；所述"L"型的底部为蒸发段，侧面为冷凝段。
10、 根据权利要求1所述的新型LED及大功率散热器件散热器，其特征在于，所述平板热管弯曲成"U"型或类似"U"型；所述"U"型的底部为蒸发段，两侧为冷凝段。
全文摘要
本发明涉及一种新型LED及大功率散热器件散热器，包括平板热管，平板热管为金属材料经过挤压或冲压成型的两个及以上并排排列的通孔阵列平板结构，通孔的等效直径为0.5mm-3mm，通孔内灌装有液体工质并且平板热管两端密封封装；平板热管的蒸发段与LED及大功率散热器件的发热面面接触，其冷凝段通过散热部件散热。该新型LED及大功率散热器件散热器克服了现有的圆形热管与LED及大功率散热器件的发热面的接触面积小、导热等效电阻大、制作工艺复杂的缺点，具有散热效率高、工艺简单的优点。
文档编号H01L23/34GK101515572SQ200910080178
公开日2009年8月26日 申请日期2009年3月24日 优先权日2009年3月24日
发明者刁彦华, 张楷荣, 赵耀华 申请人:赵耀华