一种镶嵌式散热结构的制作方法

本实用新型涉及电子元件散热技术领域，更具体地，本实用新型涉及一种镶嵌式散热结构。

背景技术：

随着电子技术的进步与发展以及人们对电子产品的需求越来越高，现行电子元件的工作效能不断地提升，各种电子元件及处理元件的集成度也随之越来越高、功率密度越来越大。随着电子元件的效能提高，电子元件工作时所产生的热量亦随之越来越大，如果不能将这些热量及时地排出，则很容易造成电子器件不能正常工作甚至烧毁。因此，需搭配散热效能更高的散热结构。

目前现有技术中常用的电子元件散热方式一般为强制风冷和液冷散热。强制风冷主要通过外置风扇以及挤压铝型材散热器进行散热，强制风冷的散热效率主要受铝型材的导热系数的限制，很难满足高热流密度的大功率电子模块的散热需求。而液冷散热系统则需要额外增加复杂的液冷系统，而且为了保证散热器翅片与基座紧密结合固定，还需要对散热器翅片进行复杂的折边、卷边等钣金工艺，增加了系统的复杂度和维护的成本，而且零部件的尺寸精度较低，难以控制。

因此，为了克服现有技术存在的缺陷，需要提供一种新型的镶嵌式散热结构。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种镶嵌式散热结构，可有效避免压紧固定翅片的折边、卷边等复杂的钣金工艺，而且零部件尺寸精度高，便于控制；同时可确保零部件之间紧密结合固定，防止因结合不紧密而影响散热结构的导热性能；结构简单可快速组装，适用性强，可满足高热流密度、大功率电子元件的散热需求。

为达到上述目的，本实用新型提供一种镶嵌式散热结构，所述散热结构包括有基板，固定件和翅片；所述基板上包括有向上凸起形成的凸起部；所述凸起部背离基板的端面向内凹陷形成有凹槽，所述固定件被配置为可插入所述凹槽内，且固定件的侧壁表面与凹槽内侧壁表面贴合固定；所述固定件背离基板的端面向内凹陷形成有沟槽，所述沟槽的开口方向朝向背离基板的方向；所述翅片被配置为可插入所述固定件的沟槽内，且所述翅片插入所述沟槽的一端的端部表面与所述沟槽内侧壁表面贴合固定。

此外，优选的方案为，所述翅片包括有位于所述沟槽内的插入部和自插入部远离沟槽的一端向外延伸形成的延伸部；在所述延伸部的延伸方向上，所述延伸部上包括有弯折结构。

此外，优选的方案为，所述固定件的顶面的两侧边沿位于所述翅片的侧表面的外侧。

此外，优选的方案为，所述固定件包括有沿凹槽侧壁方向延伸的第一侧壁部和第二侧壁部；所述第一侧壁部与第二侧壁部的厚度为相同或不同。

此外，优选的方案为，所述第一侧壁部包括有由所述第一侧壁部的端部向外弯折形成的第一外延部，所述第一外延部的底面与所述凸起部的顶端表面贴合固定。

此外，优选的方案为，所述第二侧壁部包括有由所述第二侧壁部的端部向外弯折形成的第二外延部，所述第二外延部的底面与所述凸起部的顶端表面贴合固定。

此外，优选的方案为，所述第一侧壁部的端部延伸至所述凸起部的端面外且所述端部形成有第一台阶部。

此外，优选的方案为，所述第二侧壁部的端部延伸至所述凸起部的端面外且所述端部形成有第二台阶部。

本实用新型的有益效果如下：

1、本实用新型提供的镶嵌式散热结构可有效避免传统工艺中用于压紧固定翅片的折边、卷边等复杂的钣金工艺，简化制作工序，而且零部件尺寸精度高，便于控制；同时可确保零部件之间紧密结合固定，防止因结合不紧密而影响散热结构的导热性能；散热结构简单，可快速组装，适用性强，可满足高热流密度、大功率电子元件的散热需求。

2、本实用新型提供的镶嵌式散热结构的翅片设置有弯折结构，可对装配设备起到避让的作用，使得在装配的过程中，装配设备可以更方便地对固定件进行挤压装配。

3、本实用新型提供的镶嵌式散热结构的固定件的顶面的两侧边沿位于所述翅片的侧表面的外侧，确保固定件的两侧留有足够的操作空间，使得装配过程中装配设备可同时对固定件的两侧进行挤压装配，使得翅片、固定件和基板进一步结合固定。

4、本实用新型提供的镶嵌式散热结构的第一侧壁部的厚度以及第二侧壁部的厚度相同或不同，可使得翅片对装配设备起到避让的作用，使得在装配的过程中，装配设备有更多的空间对固定件进行挤压装配，确保翅片、固定件和基板更加紧密固定。

5、本实用新型提供的镶嵌式散热结构还配置有第一外延部和/或第二外延部，可为装配设备对固定件进行挤压装配提供更多的操作空间，使得翅片、固定件和基板进一步结合固定。

6、本实用新型提供的镶嵌式散热结构还配置有第一台阶部和/或第二台阶部，可有效避免固定件受力膨胀后端部会延伸出凸起部的顶端从而形成毛刺或脱落。

附图说明

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的说明。

图1示出本实用新型提供的一种优选实施方式镶嵌式散热结构的结构示意图。

图2示出本实用新型提供的固定件的结构示意图。

图3示出本实用新型提供的一种优选实施方式镶嵌式散热结构的结构示意图。

图4示出本实用新型提供的一种优选实施方式镶嵌式散热结构的结构示意图。

图5示出本实用新型提供的一种优选实施方式镶嵌式散热结构的结构示意图。

图6示出本实用新型提供的一种优选实施方式镶嵌式散热结构的结构示意图。

图7示出本实用新型提供的一种优选实施方式镶嵌式散热结构的结构示意图。

图8示出本实用新型提供的镶嵌式散热结构的截面示意图。

图9示出本实用新型提供的镶嵌式散热结构的立体示意图。

具体实施方式

在下述的描述中，出于说明的目的，为了提供对一个或者多个实施方式的全面理解，阐述了许多具体细节。然而，很明显，也可以在没有这些具体细节的情况下实现这些实施方式。

为了更清楚地说明本实用新型，下面结合优选实施例和附图对本实用新型做进一步的说明。附图中相似的部件以相同的附图标记进行表示。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本实用新型的保护范围。

目前现有技术中常用的电子元件散热方式一般为强制风冷和液冷散热。强制风冷主要通过外置风扇以及挤压铝型材散热器进行散热，强制风冷的散热效率主要受铝型材的导热系数的限制，不能满足高热流密度的大功率电子模块的散热需求。而液冷散热系统则需要额外增加复杂的液冷系统，而且为了保证散热器翅片与基座紧密结合固定，还需要对散热器翅片进行复杂的折边、卷边等钣金工艺，增加了系统的复杂度和维护的成本，而且零部件的尺寸精度较低，难以控制。

为克服上述技术缺陷，本实用新型的一种优选的实施方式提供一种镶嵌式散热结构，如图1-9所示，所述散热结构包括有基板10，固定件20和翅片30；所述固定件可为金属或者合金材料制成的标准件，可通过型材挤压工艺或冷拔或者其他本领域技术人员所熟知的类似快速稳定成型的标准加工工艺加工而成，加工简单而且成本较低，而且可实现更高的尺寸精度，便于在装配过程中控制其装配稳定性；另外所述翅片可为通过吹胀工艺加工而成的板式换热器，例如采用导热系数高的金属或者合金板，所述翅片布置有自循环管路，自循环管路内设置有导热工质从而实现循环导热。所述基板10上包括有向上凸起形成的凸起部11；所述凸起部11背离基板10的端面向内凹陷形成有凹槽12，所述固定件20被配置为可插入所述凹槽12内，且固定件20的侧壁表面与凹槽12内侧壁表面贴合固定；所述固定件20背离基板10的端面向内凹陷形成有沟槽21，所述沟槽21的开口方向朝向背离基板10的方向；所述翅片30被配置为可插入所述固定件20的沟槽21内，且所述翅片30插入所述沟槽21的一端的端部表面与所述沟槽21内侧壁表面贴合固定。本实用新型优选实施方式提供的散热结构通过装配设备向下挤压固定件20使其膨胀将固定件20、基板10、翅片30三者紧密结合固定。相比于现有技术，可有效避免传统工艺中用于压紧固定翅片的折边、卷边等复杂的钣金工艺，简化制作工序，而且零部件尺寸精度高，便于控制；同时可确保固定件、基板、翅片之间紧密结合固定，防止因结合不紧密而影响散热结构的导热性能；再者，该优选方式的散热结构简单，可快速组装，适用性强，可满足高热流密度、大功率电子元件的散热需求。

进一步地，所述翅片30还包括有位于所述沟槽21内的插入部31和自插入部31远离沟槽21的一端向外延伸形成的延伸部32；在所述延伸部32的延伸方向上，所述延伸部32上包括有弯折结构33。如图3所示，所述弯折结构33为类似“z”型的段差结构，这种结构可使得翅片的延伸部对装配设备起到避让的作用，使得装配过程中，装配设备可以更方便地对固定件进行挤压装配，同时翅片不会对装配设备的操作造成干涉。

优选地，为确保固定件的两侧留有足够的操作空间，使得装配过程中装配设备可同时对固定件的两侧进行挤压装配，使得翅片、固定件和基板进一步结合固定。如图4所示，所述固定件的顶面的两侧边沿位于所述翅片的侧表面的外侧；进一步地，所述固定件20可包括有沿凹槽21侧壁方向延伸的第一侧壁部22和第二侧壁部23，所述第一侧壁部22与第二侧壁部23的厚度可以为相同或不同。如图5所示，本实用新型提供一种第一侧壁部22的厚度与第二侧壁部23的厚度不相同的散热结构，该优选的散热结构中第二侧壁部23的厚度大于第一侧壁部的厚度22，这种优选的实施方式既可使得翅片对装配设备起到避让的作用，使得装配过程中，翅片不会对装配设备的操作造成干涉；同时还可确保第二侧壁部具有足够的操作空间让装配设备对固定件进行挤压装配。

为达到本实用新型的目的，本实用新型还提供了另一种优选的实施方式，如图6所示，其中所述第一侧壁部22包括有由所述第一侧壁部22的端部向外弯折形成的第一外延部221，所述第一外延部221的底面与所述凸起部11的顶端表面贴合固定，所述第一外延部221可形成类似“7”字型的结构，本领域技术人员可以理解的是，所述第二侧壁部23也可包括有由所述第二侧壁部23的端部向外弯折形成的第二外延部231，所述第二外延部231的底面与所述凸起部11的顶端表面贴合固定，所述第一外延部221和第二外延部231可共同形成t字型。该另一种优选的实施方式通过设置第一外延部和/或第二外延部，使得固定件的至少一侧增加了额外的操作空间使得装配设备可更方便地对固定件进行挤压装配，从而进一步固定翅片、固定件和基板。

另外，为避免在装配过程中，固定件的中间和下部受力膨胀导致固定件的上端部延伸出凸起部的顶端从而形成毛刺或脱落，所述第一侧壁部22的端部延伸至所述凸起部11的端面外且所述端部形成有第一台阶部222。同样，可以理解的是，所述第二侧壁部23的端部延伸至所述凸起部11的端面外且所述端部也可以形成有第二台阶部232。所述第一台阶部222和第二台阶部232形成“凸”字型。

本实用新型还提供一种上述镶嵌式散热结构的制作方法，包括以下步骤：

s1、通过挤压工艺或冷拔等标准加工工艺加工出固定件20，并根据所需长度进行切割；对翅片30进行外形加工；并在基板10的凸起部11上设置多个凹槽；其中翅片30与固定件20装配固定的部位不需要进行折边、卷边等钣金处理；

s2、将固定件20放置在基板10上的凹槽12内，再将翅片30插入到固定件20的沟槽21内，或

先将翅片30插入到固定件20的沟槽21内，使固定件20和翅片30固定在一起形成翅片组件，将所述翅片组件插入到基板10的凹槽12中；

s3、将固定件20整体向下挤压，使翅片30、固定件20和基板10结合固定。

通过这种优选的制作方法，通过在基板10与翅片30之间增加固定件20，并通过装配设备向下挤压固定件20，固定件20受力向下挤进基板10的凹槽12中，固定件20的中间和下部膨胀，从而实现基板10、固定件20、翅片30之间的结合固定。该工艺流程简单，不需要额外对翅片进行折边、卷边等复杂的钣金工艺，简化制作工序，同时可确保固定件、基板、翅片之间紧密结合固定，防止因结合不紧密而影响散热结构的导热性能，可满足高热流密度、大功率电子元件的散热需求。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本实用新型的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之列。