具有高效能毛细虹吸及传热的散热器的制作方法

文档序号:15195157发布日期:2018-08-17 23:00阅读:272来源:国知局

本实用新型涉及一种具有高效能毛细虹吸及传热的散热器,尤指一种可增加散热面积并提高传热散热速率的散热器及其制造方法,可有效降低成本与高效快速散热。



背景技术:

随着高科技的蓬勃发展,电子元件的体积过于微小化,而且单位面积上的密集度也愈来愈高,其效能更是不断增强,在这些因素之下,电子元件的总发热量则几乎逐年升高,其所产生的高热已非传统散热器所能迅速散除,倘若没有良好的散热方式来排除电子元件所产生的热,这些过高的温度将导致电子元件产生电子游离与热应力等现象产生,而造成整体的稳定性降低以及缩短电子元件本身的寿命,因此如何排除这些热量以避免电子元件的过热,一直是不容忽视的问题。

今发明人秉持多年相关行业的丰富设计开发及实际制作经验,针对现有的结构再予以研究改良,提供一种具有高效能毛细虹吸及传热的散热器与其制造方法,以期达到更加实用价值性的目的。



技术实现要素:

本实用新型的主要目的在于提供一种具有高效能毛细虹吸及传热的散热器与其制造方法,尤其是一种可增加散热面积并提高传热散热速率的散热器制造流程,可有效降低成本与快速传热散热。

本实用新型的具有高效能毛细虹吸及传热的散热器的一种实施方式包括:金属基材,该金属基材表面形成有凹凸立体表层;沉积层,形成于所述金属基材的所述凹凸立体表层上。

本实用新型的具有高效能毛细虹吸及传热的散热器的另一种实施方式包括:金属基材,该金属基材表面形成有凹凸立体表层;由阵列碳核构成的石墨化结构,形成于金属基材所述的所述凹凸立体表层表面上。

优选地,所述石墨化结构为管状物或片状物。

本实用新型的具有高效能毛细虹吸及传热的散热器的一种实施方式包括:金属基材,该金属基材表面形成有凹凸立体表层;沉积层,形成于所述金属基材的所述凹凸立体表层上;由阵列碳核构成的石墨化结构,形成于所述沉积层表面上。

优选地,所述石墨化结构为管状物或片状物。

优选地,所述沉积层为凹凸多孔性沉积层。

优选地,所述沉积层的材料与金属基材相同。

优选地,所述金属基材为白铁、铜、铝中的任一种。

优选地,所述金属基材为中空管体或中空盒体。

本实用新型的具有高效能毛细虹吸及传热的散热器与其制造方法的主要目的与功效,由以下具体技术手段所达成:

基材准备步骤选用一金属基材,再将该金属基材表面加工行成凹凸立体表层,而完成表面加工步骤;之后,经由中和清洗烘干步骤将金属基材去除表面油污及除锈,再置入真空腔室进行加温及氢气体还原,并经离子轰击表面步骤轰击其凹凸立体表层;之后,根据传热散热特性的需求而进行不同方式加工步骤,其可以是连续沉积步骤,或者是分解裂解步骤,或者是沉积与分解裂解步骤,借此,以获得不同毛细虹吸及传热散热速率的散热器。

本实用新型的具有高效能毛细虹吸及传热的散热器与其制造方法的优选实施例中,所述金属基材可选用白铁、铜、铝、等金属材料。

本实用新型的具有高效能毛细虹吸及传热的散热器与其制造方法的优选实施例中,该表面加工步骤可采用化学药剂清洗金属基材表面以除油、除锈,再利用腐蚀方法将金属基材表面加工形成具有凹凸立体表层。

本实用新型的具有高效能毛细虹吸及传热的散热器与其制造方法的优选实施例中,该表面加工步骤可采用电化学方式将金属基材表面加工形成具有凹凸立体表层。

本实用新型的具有高效能毛细虹吸及传热的散热器与其制造方法的优选实施例中,该离子轰击步骤,为将清洗烘干后的金属基材移至真空腔室,并以金属离子进行轰击,数分钟,所述金属离子可选用氩或与金属基材相同材质的金属离子者。

本实用新型的具有高效能毛细虹吸及传热散热器与其制造方法的优选实施例中,该沉积步骤为将离子轰击后的金属基材置于真空腔室内,并采用与金属基材相同的材质的靶材,对该金属基材进行沉积,以形成沉积层而增加散热面积。

本实用新型的具有高效能毛细虹吸及传热散热器与其制造方法的优选实施例中,该分解裂解步骤为采用金属盐类溶融于有机溶剂中,并与氢气体或氩气体及碳氢有机化合物混合,并在高温150℃-600℃的腔室中,将混合气体喷雾于反应室中的金属基材的沉积层表面,使其产生分解裂解并形成石墨化结构的管状物或片状物。

本实用新型的具有高效能毛细虹吸及传热的散热器与其制造方法的优选实施例中,进一步在该分解裂解步骤之后进行反应步骤,将金属基材在大气压或负压下进行反应,反应完成后冷却至100℃以下,再由腔室中取出。

本实用新型的具有高效能毛细虹吸及传热的散热器与其制造方法的优选实施例中,该分解裂解步骤采用铁、镍、钴中的其一或其混合的复合金属盐,或有助于催化的金属复合盐作为金属盐类。

本实用新型的具有高效能毛细虹吸及传热的散热器与其制造方法的优选实施例中,该金属基材为实心体、中空管、中空体、中空盒或各种几何结构形状中的一种。

附图说明

图1是本实用新型的毛细虹吸及传热的散热器(等级一)的流程示意图;

图2是本实用新型的毛细虹吸及传热的散热器(等级二)的流程示意图;

图3是本实用新型的毛细虹吸及传热的散热器(等级三)的流程示意图;

图4是本实用新型的基材准备步骤示意图;

图5是本实用新型的表面加工步骤示意图;

图6是本实用新型的沉积步骤示意图(等级一);

图7是本实用新型的分解裂解步骤示意图(等级二);

图8是本实用新型的沉积与分解裂解步骤示意图(等级三);

图9是本实用新型的金属基材实施例一的示意图;

图10是本实用新型的金属基材实施例二的示意图;

图11是本实用新型的金属基材实施例三的示意图(分开状态);

图12是本实用新型的金属基材实施例三的示意图(结合状态)。

附图标记:

1 金属基材

11 凹凸立体表层

2 沉积层

3 石墨化结构

a 基材准备步骤

b 表面加工步骤

c 中和清洗烘干步骤

d 离子轰击步骤

e 沉积步骤

f 分解裂解步骤

g 反应步骤

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白,以下结合具体实施例,并参照附图,对本实用新型作进一步的详细说明。

首先,本实用新型实际运用的技术手段,请参见图1至3所示,其为本实用新型的具有高效能毛细虹吸及传热的散热器的制造方法的流程示意图,其包含有下列步骤:

a)基材准备

提供一具有热沉的金属基材1。

b)表面加工

将金属基材1的表面进行加工以形成具有凹凸立体表层11。

c)中和清洗烘干

采用化学或物理清洗法,对金属基材1表面进行清洗以去污除油。

d)离子轰击

将清洗烘干后的金属基材1移至真空腔室,并以氩或与金属基材相同材质的金属离子进行轰击。

以上为金属基材1的前置处理过程,当该散热器运用于不同领域时,所需的散热效能并不相同,因此,在金属基材1的前置处理完成后,即可依据所需的散热效能(如散热面积、散热速率)而进行加工。以下分为三种等级实施加工步骤,说明如下:

等级一的散热效能

如图1所示,在步骤d离子轰击步骤之后,施以步骤e沉积步骤,该沉积步骤e将离子轰击后的金属基材1置于真空室内,并采用与金属基材 1相同材质的靶材,对该金属基材1进行沉积,以形成凹凸多孔性沉积层 2,从而增加散热面积。

等级二的散热效能

如图2所示,在步骤d离子轰击步骤之后施以分解裂解步骤f,该步骤f的分解裂解是采用金属盐类溶融于有机溶剂中,并与氢气体或氩气体及碳氢有机化合物混合,并在高温150℃~600℃的腔室中,将混合气体喷雾于反应室中的金属基材1的沉积层2表面,使产生分解裂解并形成石墨化结构3的管状物或片状物。之后,进行反应步骤g,即将金属基材在大气压或负压下进行反应,反应完成后冷却至100℃以下,再由腔室中取出。

等级三的散热效能

如图3所示,在离子轰击步骤d之后施以沉积步骤e,该步骤e将离子轰击后的金属基材1置于真空腔室内并采用与金属基材1相同材质的靶材,对该金属基材1进行沉积,以形成凹凸多孔性沉积层2。

接着,施以分解裂解步骤f,该分解裂解步骤f采用金属盐类溶融于有机溶剂中,并与氢气体或氩气体及碳氢有机化合物混合,并在高温150℃~600℃的腔室中,将混合气体喷雾于反应室中的金属基材1的沉积层2表面,使产生分解裂解并形成石墨化结构3的管状物或片状物。之后,进行反应步骤g,将金属基材在大气压或负压进行反应,反应完成后冷却至100℃以下,再由腔室中取出。

请参见图1至图8,当该高效能传热散热器与实际实施制造时,于一开始请先参见图4所示,基材准备步骤a先选用一具有热沉的金属基材(1),该金属基材(1)进一步可选用白铁、铜、铝等金属材料。接着对金属基材1进行表面加工,主要是先采用化学药剂清洗金属基材1表面以除油、除锈,再利用腐蚀方法将金属基材1表面加工形成具有凹凸立体表层11,或也可选用电化学方式将金属基材1表面加工形成具有凹凸立体表层11,而完成表面加工步骤b(如图5所示)。

接着,将表面加工完成的金属基材1进行中和清洗烘干步骤c,即采用化学或物理清洗法,将金属基材1表面清洗去污除油。接着,将清洗烘干后的金属基材1移至腔室,并以氩或与金属基材相同的材质的其中一种金属离子进行轰击,轰击一定时间。如此,可帮助金属基材1表面清洁作用,使其于下一步沉积步骤或分解裂解步骤时,可提高附着力。

之后,再依据散热效能高低的需求来进行下列步骤:请参见图1、图 6所示,当选择等级一的散热效能时,在离子轰击步骤d之后施以沉积步骤e,此时,金属基层1同样位于真空腔室内,再选用与金属基材1相同材质的靶材(如白铁、铜、铝等金属材料),在腔室内对该金属基材1进行沉积,以形成凹凸多孔性沉积层2;如此,即可在表面增加散热面积,达成等级一的散热效能。

当选择等级二的散热效能(比等级一更佳)时,请参见图2、图7所示,在离子轰击步骤d之后施以分解裂解步骤f,其主要为采用金属盐类溶融于有机溶剂中,于此所述的金属盐类为采用铁、镍、钴其一或其混合的复合金属盐,或有助于催化金属复合盐为之:将上述金属盐类溶融于有机溶液中,在与氢氧体或氢氧体及碳氢有机化合物混合,并在高温150℃ -600℃的腔室中,将混合气体喷雾于金属基材1表面,使金属盐类中的金属微粒沉积于凹凸立体表面11,同时,让该碳氢有机化合物产生分解裂解,而在金属微粒表面沉积附着碳,经连续沉积碳及金属微粒的催化,而在金属基层1的凹凸立体表层11上定向长出阵列碳核,并形成石墨化结构3 的管状物或片状物;最后,进行反应步骤g,即将金属基材于大气压或负压下进行反应,反应完成后冷却至100℃以下,再由腔室中取出,如此,即可在表面增加散热面积,达成等级二的散热效能。

当选择等级三的散热效能(比等级二更佳)时,请参阅图3、图8所示,在离子轰击步骤d之后施以沉积步骤e,该步骤e为将离子轰击后的金属基材1置于真空腔室内,并选用与金属基材1相同材质的靶材(如白铁、铜、铝等金属材料),于真空腔室内对该金属基材1进行沉积,以形成沉积层2;之后,施以分解裂解步骤f,该步骤f为采用铁、镍、钴其一或其混合的复合金属,或有助于催化的金属复合盐作为金属盐类,将金属盐类溶融于有机溶剂中,并与氢气体或氩气体及碳氢有机化合物混合,并在高温150℃~600℃的腔室中,将混合气体喷雾与金属基材1的沉积层2 表面,使金属盐类中的金属微粒沉积于沉积层2表面,同时,让该碳氢有机化合物产生分解裂解,而在金属微粒表面沉积附着碳,经连续沉积碳及金属微粒的催化,而在金属基材1的沉积层2表面定向长出阵列碳核,并形成石墨化结构3的管状物或片状物;最后,进行反应步骤g,即将金属基材1于大气压或负压下进行反应,反应完成后冷却至100℃以下,再由腔室中取出,如此,即可在表面增加散热面积,达成等级三的散热效能。

参见图9至图12所示,本实用新型的金属基材1的形体并不局限为实体状态,只要是诸如圆形、方形、菱形的中空管件、中空体、中空盒或各种几何结构形状均可实施,如图9所示的圆形中空管,或如图10所示将两端加工密合的中空管体,或实施于方形片体及方形盒体,于制作完成在将其结合为方形中空管的状态(如图11至图12所示)。

通过对本实用新型的组成与使用实施例的说明可知,本实用新型与现有结构相较之下,具有下列优点:

1.本实用新型的具有高效能毛细虹吸及传热的散热器具有可提高散热面积的功效。

2.本实用新型的具有高效能毛细虹吸及传热的散热器具有可提高吸热、散热速度的功效。

3.本实用新型的具有高效能毛细虹吸及传热散热器具有抗氧化能力的功效。

4.本实用新型的具有高效能毛细虹吸及传热散热器可有效节省材料用量。

5.本实用新型的具有高效能毛细虹吸及传热散热器具有薄型化功效。

以上所述的具体实施例,对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明,应理解的是,以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已,并不用于限制本实用新型,凡在本实用新型的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。

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