专利名称：散热基材及应用散热基材的散热结构的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种散热基材及应用散热基材的散热结构，其是由一种石墨层与导热金属所组合的复合基材，而使热源的散热更为迅速的散热基材及应用的结构。
背景技术：
最近几年包含LSI、数字相机、移动电话、笔记本电脑等电子产品，不断朝高密度封装与多功能化方向发展，使得散热问题成为非常棘手的课题，该等电子组件若未作妥善的散热对策，不但无法发挥性能，严重时甚至会造成机器内部的热量暴增而造成电子产品不稳定等后果。
向来，有关电子产品等为抑制其使用中电子零件温度的上升，常使用铜、铝等热传导性效率高的金属散热板，此散热片传导其电子零件所发生的热，由表面依其热度与外气的温度差将其散出。
但无论那一种金属散热板，皆会随着电子零件的面积及所产生热的速度，而加大体积，但加大其体积，则会增加其重量，尤其在电子产品的发展朝向轻、薄、短、小、迷你化发展，电子产品的内部可提供作为散热的空间明显不足，更因散热板的重量增加，进而可能使压靠在其下的电子零件被压坏，或其它的情形产生。
本发明人有鉴上述一般金属散热板于实施时的缺失，爰精心研究，再进一步发展出本发明的散热基材及应用散热基材的散热结构。
发明内容
本发明的目的，在于提供一种散热基材，该散热基材是由一石墨层及披覆在该石墨层表面上的导热金属层组成，如此将快速导热的一侧截面紧贴在热源上时，可因石墨质料轻，且具有较一般金属导热材料在特定方向具有更快速的导热特性，使石墨层可迅速将热源所产生的热传导出去，但因石墨的传导热具有特定方向性(anisotropic)，所以，并由披覆在石墨层表面不具特定方向的导热性的金属层，将热向其它方向传导并迅速扩散至外界，同时，因该金属层具有成形方便及加强结构强度特性，如此，不但可比已知的散热金属板重量轻，体积小，且导热也较为快速，并不受形状及面积的限制。
本发明的另一目的，在于提供一种应用散热基材的散热结构，该散热基材是由石墨层与导热金属层组成的材料制成，且该散热基材以冲型加工方式开设多数个半冲孔突起，且该等半冲孔突起具有一定倾斜角度，如此，在使用时，除了增加导热面积、具有迅速散热的效果外，更可使由风扇吹入的冷空气可顺着半冲孔突起延伸方向流动并使滞留时间延长，而增加冷却作用。
本发明的再一目的，在于提供一种应用散热基材的散热结构，该散热基材是由石墨层与导热金属层组成的材料制成，且该散热基材可以冲型加工方式开设多数个贯穿的空洞，而该空洞的设计可在气流通过该空洞内缘时将石墨、金属层边缘的热迅速带走，增加导热面积及冷却作用。
本发明的又一目的，在于提供一种应用散热基材的散热结构，该散热基材是由石墨层与导热金属层组成的材料制成，且该散热基材可以冲型加工方式开设多数个空洞，另配合紧贴在热源上的无方向性的导热材料，且该无方向性的导热材料上设有与散热基材上的空洞紧配合的凸点，由该凸点与散热基材上的空洞具快速导热的一侧截面的紧密接触，而将热迅速带走，并增加导热面积及冷却作用。
本发明的又一目的，在于提供一种应用散热基材的散热结构，该散热基材是由石墨层与导热金属层组成的材料制成，且该散热基材上设有空洞，且该空洞紧贴在热源上的无特定方向性的导热材料的底座，且该底座上设有与散热基材上的空洞相对应的孔槽，再由金属柱穿设散热基材上的空洞，并以铆合方式与孔槽紧密接触，而将热迅速带走，并增加导热面积及冷却作用。
本发明的又一目的，在于提供一种应用散热基材的散热结构，其设有一底座，该底座为呈依序缩减面积的阶梯型体，该阶梯型体相对两边并与呈弯折体的散热基材快速导热的侧截面密接，该弯折体可作热流传导作用，而使热流顺着散热基材的半冲孔突起延伸方向或空洞内缘时因散热面积增大，而增加冷却作用。
图1为本发明散热基材一实施例的断面示意图。
图1a为本发明散热基材另一实施例的断面示意图。
图1b为本发明散热基材又一实施例的断面示意图。
图2为本发明散热结构第一实施例的示意图。
图2a为本发明散热结构第二实施例的示意图。
图3为本发明散热结构第三实施例的示意图。
图3a为本发明散热结构第四实施例的示意图。
图3b为本发明散热结构第五实施例的示意图。
图4为本发明散热结构第六实施例的示意图。
图4a为本发明散热结构第七实施例的示意图。
图5为本发明散热结构第八实施例的示意图。
图5a为本发明散热结构第九实施例的示意图。
图6为本发明散热结构第十实施例的示意图。
图6a为本发明散热结构第十一实施例的示意图。
图7为本发明散热结构第十二实施例的示意图。
图7a为本发明散热结构第十三实施例的示意图。
图8为本发明散热结构第十四实施例的示意图。
图9为本发明散热结构第十五实施例的示意图。
图9a为本发明散热结构第十六实施例的示意图。
附图标号散热基材10石墨层11孔洞111 导热金属层12半冲孔突起13 凸体14、16冲孔15冲洞17孔槽18金属柱19底座100 盖体101阶体102 凸点10具体实施方式
本发明为一种散热基材，请参照图1、图1a及图1b所示，为本发明其中一实施例，该散热基材10上具有一石墨层11，于本实施例为一平板，该石墨层11的厚度可随需要而改变，且该石墨层11至少一面披覆有一导热金属层12(如图1所示)，于本实施例可为铜、铝、镍合金等导热金属，该导热金属层12也可披覆在石墨层11的上、下两面(如图1a所示)，或该导热金属层12可以完全包覆方式在石墨层11周边(如图1b所示)，该石墨层11可通过黏合方式与导热金属层12紧密结合在一起。
如此，当散热基材10安置在电子产品的热源上时，请参照图2、图2a所示，可因石墨质料轻，且具特定方向快速导热特性，所以将散热基材10快速导热的一侧截面安置在无特定方向性高热传导特性的底座100上，并将底座100紧贴在热源上，使石墨层11可迅速传导热源所产生的热，但因石墨的热传导具有方向性(anisotropic)，于本实施例中，石墨具有与热源垂直方向的高热传导性及水平方向的热传导较差的特性，所以，石墨层11在传导热时，再结合金属层12的不具特定方向的热传导特性，可向各个方向将热迅速扩散至外界，如此，不但可比已知散热金属板重量轻，且导热速度也较快。
承上述，该散热基材10并可发展以下几种应用的散热结构，请参照图2、图2a所示，为本发明的第一、二实施例，该结构上设有一底座100，该底座100是由无特定方向性高热传导特性材料制成，且该底座100上嵌插有多数个呈直立状的散热基材10，该散热基材10由石墨层11及导热金属层12组成，且该散热基材10上可开设孔洞111(如图2a所示)，以令使用时，可由底座100将热源迅速吸收，再通过石墨具有与热源垂直方向的高热传导性及水平方向的热传导较差，及结合导热金属层12的不具特定方向的热传导特性，向各个方向将热迅速扩散至外界，并通过孔洞111增加散热面积及改变风流方向。
请参照图3所示，为本发明第三实施例，该结构上设有一散热基材10，该散热基材10由冲型加工方式开设的半冲孔突起13，该等半冲孔突起13与散热基材10一体成型，且该半冲孔突起13可向内或向外延伸，如此一来，由半冲孔突起13的延伸，不但可增加散热面积，且可改变外界的空气或风扇所产生的气流方向，增加滞留其中的时间，而使冷却效果更好。
请参照图3a、图3b所示，为本发明第四、五实施例，上述的散热基材10可弯折成拱门状，并将散热基材10快速导热的截面固定在无特定方向性高热传导特性的底座100上，该散热基材10可以一层或多数层重叠在一起的方式固定在底座100上，如此一来，由底座100加速吸收热源，再由半冲孔突起13的延伸，不但可增加散热面积，且可改变外界的空气或风扇所产生的气流方向，增加滞留其中的时间，而使冷却效果更好。
请参照图4、图4a所示，为本发明第六、七实施例，上述的散热基材10可弯折成拱门或矩形状固定在底座100上，该散热基材10可以多层重叠状固定在底座100上，该底座100由无特定方向性高热传导特性材料制成，且该底座100上设有呈阶梯状的阶体102，以供各层散热基材10快速导热的截面固定，由底座100加速吸收热源，再由半冲孔突起13的延伸，不但可增加散热面积，且可改变外界的空气或风扇所产生的气流方向，增加滞留其中的时间，而使冷却效果更好。
请参照图5及图5a所示，为本发明第八、九实施例，该结构上设有一散热基材10，该散热基材10上冲设有多数个不断弯折呈波浪起伏状的凸体14，该等凸体14呈镂空状，如此，由凸体14的延伸，不但可增加石墨层及金属层散热面积，且可凸体14镂空型状与方向改变外界的空气或风扇所产生的气流，增加滞留其中的时间，而使冷却效果更好，且该散热基材10可呈圆弧弯折状，并将散热基材10快速导热的截面嵌固在底座100上，该底座100由无方向性高热传导特性材料制成，以迅速吸收热源所散发的热(如图5a所示)。
请参照图6、图6a所示，为本发明第十、十一实施例，该结构上设有一无特定方向性高热传导特性底座100，该底座100安置在电子产品的热源上，又该底座100并与散热基材10快速导热的截面接设在一起，于本实施例可为一层或三层，该散热基材10由冲孔方式开设有冲孔15，该等冲孔15为一贯穿的空洞，该等冲孔15可在气流通过该空洞时，将石墨及金属边缘的热迅速带走，而增加导热面积及冷却作用。
请参照图7、图7a所示，为本发明第十二、十三实施例，该结构上设有一高热传导特性底座100，该底座100安置在电子产品的热源上，又该底座100上密接有与热源垂直的散热基材10快速导热的一侧截面，且该散热基材10有多数个不断弯折呈波浪起伏的凸体16，该等底座100周边或相对一端则嵌设有一盖体101以固定散热基材10及造成风道通路，如此，由散热基材10的延伸，不但可增加散热面积，且可由凸体16延伸方向改变外界的空气或风扇所产生的气流方向，增加滞留其中的时间，而使冷却效果更好。
请参照图8所示，为本发明的第十四实施例，利用已冲孔完成的散热基材10配合贴靠在热源上的无特定方向性的高热传导特性底座100，该高热传导特性底座100上设有与散热基材10上的冲洞17配合的凸点103，由该凸点103与散热基材10上的冲洞17紧密接触，而将热迅速带走，并增加导热面积及冷却作用。
请参照图9、图9a所示，为本结构的第十五、十六实施例，利用已冲孔完成的散热基材10贴靠在热源上的无特定方向性的高热传导特性底座100上，且该散热基材10上设有一冲洞17，在与该冲洞17对应的底座100上也设有与之配合的孔槽18，再将一具有高传导热的金属柱19穿过冲洞17而以铆合方式固定在底座100上的孔槽18，由该金属柱19与散热基材10上的冲洞17紧密接触，而将热迅速带走，并增加导热面积及冷却作用。
如上述的底座100可为铝合金、铜合金、镍合金或石墨及金属复合材料制成。
综上所述，本发明的一种散热基材及应用散热基材的散热结构，在产业上具有很大的利用价值，且可改进已知技术的各种缺点，在使用上能增进功效，合于实用。
权利要求
1.一种散热基材，其特征在于主要包含有一石墨层；一导热金属层，其披覆在石墨层表面上，该导热金属层与石墨层紧密结合在一起；如此，安置在热源上时，可因石墨质料轻，具有特定方向快速导热特性，将散热基材快速导热的一侧截面紧贴在热源上，使石墨层可迅速传导热源所产生的热，但因石墨传导热具有方向性，所以，石墨层在传导热时，再由金属层传导热时不限方向性的特性而将热迅速扩散至外界。
2.如权利要求1所述的散热基材，其特征在于导热金属层可披覆在石墨层单面上。
3.如权利要求1所述的散热基材，其特征在于导热金属层可披覆在石墨层双面上。
4.如权利要求1所述的散热基材，其特征在于导热金属层可包覆在石墨层周边。
5.如权利要求1所述的散热基材，其特征在于导热金属层可为铝合金。
6.如权利要求1所述的散热基材，其特征在于导热金属层可为铜合金。
7.如权利要求1所述的散热基材，其特征在于导热金属层可为镍合金。
8.一种应用散热基材的散热结构，其特征在于该结构包含有一底座，该底座是由无特定方向性高热传导特性材料制成；一散热基材，其是以直立状嵌插在底座上，该散热基材由石墨层及导热金属层组成，由上述结构，令使用时，可由底座将热源迅速吸收，再通过石墨具有与热源垂直方向的高热传导性及水平方向的热传导较差，及结合金属层的不具特定方向的热传导特性，将从各个方向将热迅速扩散至外界。
9.如权利要求8所述的应用散热基材的散热结构，其特征在于散热基材上可冲设孔洞。
10.一种应用散热基材的散热结构，其特征在于设有一由石墨层与导热金属层组成的散热基材，该散热基材上冲设有半冲孔突起，该等半冲孔突起与散热基材一体成型，如此，由半冲孔突起的延伸，不但可增加散热面积，且可改变外界的空气或风扇所产生的气流方向，增加滞留其中的时间，而使冷却效果更好。
11.如权利要求10所述的应用散热基材的散热结构，其特征在于该半冲孔突起可向内延伸。
12.如权利要求10所述的应用散热基材的散热结构，其特征在于该半冲孔突起可向外延伸。
13.如权利要求10所述的应用散热基材的散热结构，其特征在于该散热基材可以成拱门状弯折固定在一底座上，该底座由无特定方向性高热传导特性材料制成。
14.如权利要求10所述的应用散热基材的散热结构，其特征在于该散热基材可以呈矩状弯折固定在一底座上，该底座由无特定方向性高热传导特性材料制成。
15.如权利要求13或14所述的应用散热基材的散热结构，其特征在于该散热基材可为多数层。
16.如权利要求13或14所述的应用散热基材的散热结构，其特征在于该底座可设有阶梯状的阶体。
17.一种应用散热基材的散热结构，其特征在于设有一由石墨层与导热金属层组成的散热基材，该散热基材上冲设有多数个不断弯折呈波浪起伏状的凸体，该等凸体呈镂空状，如此，由凸体的延伸，不但可增加散热面积，且可由凸体镂空部分改变外界的空气或风扇所产生的气流方向，增加滞留其中的时间，而使冷却效果更好。
18.如权利要求17所述的应用散热基材的散热结构，其特征在于散热基材可在弯折后固定在一底座上，该底座由无特定方向性高热传导特性材料制成。
19.如权利要求18所述的应用散热基材的散热结构，其特征在于该散热基材可以呈拱门状。
20.如权利要求18所述的应用散热基材的散热结构，其特征在于该散热基材可以呈矩状。
21.如权利要求18所述的应用散热基材的散热结构，其特征在于该散热基材可为多数层。
22.如权利要求18所述的应用散热基材的散热结构，其特征在于该底座可设有阶梯状的阶体。
23.一种应用散热基材的散热结构，其特征在于设有一底座，该底座上嵌设有多数个不断弯折呈波浪起伏的直立嵌体，该嵌体由石墨层与导热金属层组成，如此，由嵌体的延伸，不但可增加散热面积，且可由嵌体延伸方向改变外界的空气或风扇所产生的气流方向，增加滞留其中的时间，而使冷却效果更好。
24.如权利要求23所述的应用散热基材的散热结构，其特征在于嵌体在未与底座相接一端设有一盖体。
25.如权利要求23所述的应用散热基材的散热结构，其特征在于嵌体在未与底座相接一侧或两侧设有盖体。
26.一种应用散热基材的散热结构，其特征在于设有一由石墨层与导热金属层组成的底座，该底座上设有至少一散热基材，该散热基材上以冲型方式开设有冲孔，该等冲孔为一贯穿的空洞。
27.如权利要求26所述的应用散热基材的散热结构，其特征在于散热基材为拱门状。
28.如权利要求26所述的应用散热基材的散热结构，其特征在于散热基材为矩形。
29.如权利要求26所述的应用散热基材的散热结构，其特征在于散热基材为多数层。
30.如权利要求26所述的应用散热基材的散热结构，其特征在于底座上设有呈阶梯状的阶体。
31.一种应用散热基材的散热结构，其特征在于设有一散热基材及底座，该散热基材与底座上各设有一相对应的冲洞及孔槽。
32.如权利要求31所述的应用散热基材的散热结构，其特征在于将一金属柱穿设散热基材上的孔洞及底座上的孔槽而以铆合方式固定。
33.如权利要求8、13、14、18、23、26或31所述的应用散热基材的散热结构，其特征在于底座可为铜合金。
34.如权利要求8、13、14、18、23、26或31所述的应用散热基材的散热结构，其特征在于底座可为铝合金。
35.如权利要求8、13、14、18、23、26或31所述的应用散热基材的散热结构，其特征在于底座可为石墨复合材料。
全文摘要
本发明为一种散热基材及应用散热基材的散热结构，该散热基材是由一石墨层及披覆在该石墨层表面上的导热金属层组成，如此将该散热基材安置在热源上时，可因石墨在特定方向具有较一般金属导热材料更快速的导热特性，使石墨层可迅速传导热源所产生的热，但因石墨传导热时具有方向性，所以，本案的设计除可利用石墨层迅速导热特性外，也由金属层增加结构强度、成型方便性及可利用其无特定方向性的导热特性而迅速扩散至外界，更可以该散热基材通过冲型方式开设多数个贯穿空洞或半冲孔突起，且该等半冲孔突起具有一定倾斜角度，除了可增加面积，具有迅速散热的效果外，更可由其排列的方向与冲孔的形状大小以改变冷却气流方向，具有增加冷却作用。
文档编号B32B9/00GK1921745SQ200510093708
公开日2007年2月28日 申请日期2005年8月23日 优先权日2005年8月23日
发明者姚培智 申请人:元鸿电子股份有限公司