专利名称：一种大功率绝缘电子芯片散热器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种散热器，尤其是一种用于大功率绝缘电子芯片的散热器。
背景技术：
大功率电子芯片(如LED照明灯芯片)在工作中发热很大，如果热量没有及时散 发到外界，将导致芯片温度升高，在高温下工作，芯片容易失效。为增加工作的可靠性，要设 计散热器对芯片散热。现有的大功率散热器，为提高散热效果，散热器一端往往与仪器设备 外壳连接或直接暴露在外表面，由于导热好的材料导电也强，芯片和散热器紧密连接，外界 的感应电等很容易影响到芯片的正常工作，芯片击穿时外壳也很容易带电，产生安全隐患。 另外，为增强换热，一般要采用风扇进行空气强迫对流散热，这就要增加风扇的功耗，并且 风扇是运动部件，存在噪音和可靠性问题。在频繁开停工作中，电子芯片工作温度波动大， 影响芯片使用寿命。
发明内容本实用新型的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种大功率绝缘电子芯片 散热器，同时解决了散热和绝缘的问题。按照本实用新型提供的技术方案，所述大功率绝缘电子芯片散热器包括罩壳内的 箱体，箱体的侧壁连接有导热基座，导热基座一面处于箱体内侧，一面处于箱体外侧；箱体 上插有导热管，导热管一端伸出所述罩壳；所述箱体、导热基座和导热管构成一个密闭空 间，该密闭空间内部抽成真空并加注有液体工作介质；罩壳内的导热管部分或全部采用绝 缘材料，或者箱体部分或全部采用绝缘材料，或者罩壳内导热管与罩壳之间、导热管与箱体 之间、或箱体与导热基座之间的连接处采用绝缘材料绝缘。所述导热管伸出罩壳的部分采用金属材料。所述液体工作介质采用常压下沸点在15 150°C的液体。所述导热管伸出罩壳的部分和/或罩壳上设置散热肋片。所述导热管上的散热肋 片与水平面夹角45 90度。当所述导热基座位于箱体上方时，在导热基座、箱体和导热管构成的密闭空间内 表面设置吸液芯。在所述导热基座与液体工作介质的接触面设置导热突起，增大散热接触面积。另一种情况的一种大功率绝缘电子芯片散热器，包括罩壳以及箱体，箱体的侧壁 连接有导热基座，导热基座一面处于箱体内侧，一面处于箱体外侧；箱体上插有导热管；所 述箱体与导热基座连接的部分和导热基座位于罩壳内，箱体与导热管连接的部分和导热管 位于罩壳外；所述箱体、导热基座和导热管构成一个密闭空间，该密闭空间内部抽成真空并 加注有液体工作介质；箱体位于罩壳内部分局部或全部采用绝缘材料，或者箱体与导热基 座之间的连接处采用绝缘材料绝缘。本实用新型的优点是散热器的散热端伸出仪器设备的外表面，可利用仪器设备
3的外表面实现高效散热，散热表面与内部芯片绝缘，安全性好，抗干扰性强。不用风扇散热， 不设有运动部件，使用可靠，节能，没有噪音；采用类似热管的散热，散热效率高，利用箱体 内的液体工作介质蓄热，对热冲击起到缓冲作用。
图1是本发明实施例一的剖视图。图2是本发明实施例二的剖视图。图3是本发明实施例三的剖视图。图4是本发明实施例四的剖视图。图5是图1、2的A-A剖视图。图6是图1、2箱体的仰视图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。如图1 4所示本实用新型包括罩壳4内的箱体3，箱体3的侧壁连接有导热基 座2，导热基座2 —面处于箱体3内侧，一面处于箱体3外侧；箱体3上插有若干根导热管 6，如图5所示；导热管6—端伸出所述罩壳4。为了使罩壳4内外绝缘，可以采取以下方案 罩壳4内的导热管6部分或全部采用绝缘材料，或者箱体3部分或全部采用绝缘材料，或者 罩壳4内导热管6与罩壳4之间、导热管6与箱体3之间、或箱体3与导热基座2之间的连 接处采用绝缘材料绝缘。导热基座2、箱体3和导热管6构成一个密闭空间，内部空间抽成真空，加注有部 分体积的液体工作介质1，导热管6外表面与罩壳4连接并伸出罩壳4，在罩壳4和导热管 6上制作了增强换热的肋片5。导热管6上的肋片5与导热管6垂直设置。工作时，需要散热的电子芯片7焊接或者紧贴在导热基座2上，如图6所示，将热 量传递给液体工作介质1，液体工作介质1吸收热量后，沸腾变成气体，气体在导热管6内冷 凝放热，热量通过导热管6外壁、罩壳4和肋片5散到空气中。冷凝后的液体工作介质1在 重力作用下流到绝缘箱体3内，继续被加热蒸发。通过这种工作介质1的蒸发冷凝的循环， 实现持续将热量高效传导到空气中。另外，电子芯片7通过导热基座2保持与液体工作介 质1的热传递，液体工作介质1还起到了蓄热的作用，避免了电子芯片7在频繁开停工作中 工作温度波动过大的问题，延长了芯片使用寿命。为了绝缘，将箱体3或仪器设备罩壳4内部的导热管6可采用陶瓷、塑料、橡胶等 绝缘材料制作，如图1所示；或者将罩壳4内部的导热管6中间断开，用绝缘的空心管状连 接件10固定连接，这样导热管6即可采用非绝缘材质，如图2所示。导热基座2和导热管6伸出仪器设备外罩壳4部分采用铜、铝或不锈钢等材料制 作，液体工作介质1不导电，采用常压下沸点在15 150°C的液体，如水、甲醇、乙醇、丙酮、 己烷、甲苯以及其他混合液体等；为了空气更好地对流，导热管6与水平面夹角10 45度， 斜向伸出罩壳4，使肋片5斜向向上，在导热管6伸出罩壳4部分和罩壳4上均设置肋片5， 肋片5采用铝、铜或不锈钢等导热良好的材料；导热基座2、箱体3和导热管6构成一个密 闭空间要保证真空，在连接导热基座2、导热管6部分，导热材料和箱体、导热管绝缘部分，可采用焊接、胶水粘接或压力焊接等保证密闭，制作完成后要进行压力试验和真空试验。导 热基座2内表面与液体工作介质1接触部分设计突起肋片，增强换热。如果需要散热的芯片在上方，此时液体不能在重力作用下回到导热基座2，要在导 热基座2、箱体3和导热管6构成一个密闭空间内表面设置吸液芯；在箱体、导热管绝缘部 分内表面设绝缘吸液芯，在导热管、导热基座导热部分采用铜丝网等导热良好的吸液芯，要 求两部分吸液芯连接良好。图1、2中的导热管6为了垂直插入箱体3而斜向伸出罩壳4，因此需要做一个弯 折，而图3、4中将箱体3的顶部做成倾斜，则导热管6可以采用直管。图4所示是一个优选的实施例。箱体的侧壁8采用绝缘材质，箱体的顶盖9制成 锥形，导热基座2作为箱体3的底部，箱体的侧壁8、顶盖9之间，侧壁8、导热基座2之间可 采用法兰连接、胶结、焊接等方式固定。为了便于罩壳4装配，可以将导热管6整体放在罩壳4外，箱体3连接导热管6的 部分在罩壳4外，箱体3连接导热基座2的部分在罩壳4内。此时为达到将导热基座2和 罩壳4外绝缘的目的，可以将箱体3位于罩壳4内部分局部或全部采用绝缘材料，或者箱体 3与导热基座2之间的连接处采用绝缘材料绝缘。如在图4所示的箱体结构中，将侧壁8采 用绝缘材料即可。
权利要求一种大功率绝缘电子芯片散热器，其特征是包括罩壳(4)内的箱体(3)，箱体(3)的侧壁连接有导热基座(2)，导热基座(2)一面处于箱体(3)内侧，一面处于箱体(3)外侧；箱体(3)上插有导热管(6)，导热管(6)一端伸出所述罩壳(4)，所述箱体(3)、导热基座(2)和导热管(6)构成一个密闭空间，该密闭空间内部抽成真空并加注有液体工作介质(1)；罩壳(4)内的导热管(6)部分或全部采用绝缘材料，或者箱体(3)部分或全部采用绝缘材料，或者罩壳(4)内导热管(6)与罩壳(4)之间、导热管(6)与箱体(3)之间、或箱体(3)与导热基座(2)之间的连接处采用绝缘材料绝缘。
2.如权利要求1所述的大功率绝缘电子芯片散热器，其特征是所述导热管(6)伸出罩 壳(4)的部分采用金属材料。
3.如权利要求1所述的大功率绝缘电子芯片散热器，其特征是所述液体工作介质(1) 采用常压下沸点在15 150°C的液体。
4.如权利要求1所述的大功率绝缘电子芯片散热器，其特征是所述导热管(6)伸出罩 壳(4)的部分和/或罩壳(4)上设置散热肋片(5)。
5.如权利要求4所述的大功率绝缘电子芯片散热器，其特征是所述导热管(6)上的散 热肋片(5)与水平面夹角45 90度。
6.如权利要求1所述的大功率绝缘电子芯片散热器，其特征是当所述导热基座(2)位 于箱体(3)上方时，在导热基座(2)、箱体(3)和导热管(6)构成的密闭空间内表面设置吸 液芯。
7.如权利要求1所述的大功率绝缘电子芯片散热器，其特征是在所述导热基座(2)与 液体工作介质(1)的接触面设置导热突起。
8.一种大功率绝缘电子芯片散热器，其特征是包括罩壳(4)以及箱体(3)，箱体(3) 的侧壁连接有导热基座(2)，导热基座(2) —面处于箱体(3)内侧，一面处于箱体(3)外侧； 箱体(3)上插有导热管(6)，所述箱体(3)与导热基座(2)连接的部分和导热基座(2)位 于罩壳(4)内，箱体(3)与导热管(6)连接的部分和导热管(6)位于罩壳(4)外；所述箱体 (3)、导热基座(2)和导热管(6)构成一个密闭空间，该密闭空间内部抽成真空并加注有液 体工作介质(1)；箱体(3)位于罩壳(4)内部分局部或全部采用绝缘材料，或者箱体(3)与 导热基座(2)之间的连接处采用绝缘材料绝缘。
专利摘要本实用新型提供了一种大功率绝缘电子芯片散热器，包括罩壳内的箱体，箱体的侧壁连接有导热基座，导热基座一面处于箱体内侧，一面处于箱体外侧；箱体上插有导热管，所述箱体、导热基座和导热管构成一个密闭空间，该密闭空间内部抽成真空并加注有液体工作介质；罩壳内外采用绝缘材料绝缘。其优点是散热器的散热端伸出仪器设备的外表面，可利用仪器设备的外表面实现高效散热，散热表面与内部芯片绝缘，安全性好，抗干扰性强。不用风扇散热，不设有运动部件，使用可靠，节能，没有噪音；采用类似热管的散热，散热效率高，利用箱体内的液体工作介质蓄热，对热冲击起到缓冲作用。
文档编号H05K7/20GK201681823SQ20102013408
公开日2010年12月22日 申请日期2010年3月11日 优先权日2010年3月11日
发明者单晔, 林勇 申请人:无锡市易控系统工程有限公司