专利名称：高热传效率散热器的制法的制作方法
技术领域：
本发明有关于一种高热传效率散热器的制法，尤指一种应用于计算机或电子组件的散热器，以及藉由阳极处理的技术，达到提高其热传效率，且兼美观、易辨识和防污损功用。
背景技术：
一般计算机或电子组件的散热器，是由和热源贴附的底座、和与底座结合的鳍片 组成，或进一步利用一分别与底座和鳍片结合的热导管，将热源传导至底座的热量，直接藉 鳍片或间接由热导管导引至鳍片，以达到散热效能，而各散热器厂家为提高良好的散热效 能，都在该散热器的组件和其结构投入相当的心力，当然也要兼顾产能和工时成本，其改进 的方向，乃在提导其间的热传递，在一维热传递如温度变化，传导为经一物料，其基本方程 式为Q =-ΚΑ* Δ T/Δ X，其中Q为热传递率，K为导热度(Thermal Conductivity)，A为面 积，T为温差，X为传递方向距离；是以，在底座上定植为数更多的鳍片，以增加散热面积，或 将底座或鳍片的材料，由铝改用铜，都是为提升其热传递率的努力；再者，进一步在前述的 散热器的一侧增设一风扇，利用风扇吹鳍片的空气对流，使鳍片端温度降低，使其与热源温 度差或温降梯度增加，都是要提升其热传递率的方法。然而，就上述提升热传递率的方法，不论是能定植鳍片的数量，或风扇吹送的强制 对流，其均有一极限，也就是说一规格的散热器单位时间内所能提供发散的热量是有其额 定限制的。然而，目前计算机或电子组件其处理速度愈快，产生的热量大幅增加，往往超越 散热器所能负荷，因此乃造成计算机或电子组件的温升效应，影响其正常工作和使用寿命。 又，为能解决上述问题，乃有业者将散热器的制造方式采用水冷式或采用致冷芯片(TEC， Thermo-Electric Cooler)的技术来建构，但水冷式散热器，其不仅体积大、成本高，又有冷 却水凝滴或管路渗漏的缺失，另采用致冷芯片者，是以一种半导体制程为主建置的散热组 件，其冷却理论基础为皮特尔效应(Peltier Effect)，此为一种热电效应，在该致冷芯片通 电后，热量由一侧吸热端传递到另一侧放热端，上列的技术，根据热力学第一定律能量守恒 (First Law of Thermodynamics-Conservation ofEnergy)，该致冷芯片仅是通过芯片的热 电效应，将热量转移到另一侧，再由设在另一侧的散热组件加以散热，其不仅费用高，散热 效能也不如预期，再者，当该致冷芯片在无法提供计算机或电子组件有效散热致产生温升 效应，进一步使其吸热端和放热端温差降低，更使其热转移效率降低，因此其实用性不高。
发明内容
本发明的主要目的，是提供一种高热传效率散热器的制法，在于不变其散热器规 格，也不是借助水冷或致冷芯片的辅助，能再将散热器以热传效率再予提升，以满足高效 率、高发热的计算机或电子组件的散热需求。本发明的次要目的，是提供一种在散热器表面进行阳极处理，形成氧化膜层，达到 经久耐用、抗氧化防污损和兼具色彩辨识的散热器的制法。
为达上述目的，本发明采用的技术手段为一种高热传效率散热器的制法，包括提供一板体形或筒形的底座；可结合于上述底座的多数鳍片；底座和鳍片以铝材成型，通过 阳极处理技术，在鳍片表面形成一提高其热辐射放射率的氧化膜层。又，前述的应用，进一 步包含一热导管，藉热导管快速将底座的热能传导至鳍片散热；或者，利用热导管和鳍片组 合的散热器型式，在该鳍片阳极处理形成氧化膜层。通过上述技术方案，本发明利用在散热器的底座或/及鳍片表面经阳极处理技 术，形成一氧化膜层，该氧化膜层具较高热辐射放射率，以提供另一途径予散热器热量散 发，以及该散热器的温度被降低后，进一步使散热器和热源的温度差增加，使得热源传递至 散热器的热传导率也同步提升，藉此形成的温降梯度和其交互作用产生散热器的接触温度 降低和有效散热。
图1为本发明利用底座和鳍片结合成一散热器的立体图。图2为本发明的制造流程的一实施例，表达鳍片经阳极处理后与底座紧结加工的 制法。图2A为本发明的制造流程的另一实施例，表达底座经阳极处理后与鳍片紧结加 工的制法。图2B为本发明的制造流程的再一实施例，表达底座和鳍片经阳极处理后紧结加 工的制法。图3为本发明的制造流程的又一实施例，表达底座和鳍片紧结加工后经阳极处理 的制法。图4为本发明应用热导管提升热传效能的立体图。图5为本发明利用热导管和多数鳍片结合成另一型式散热器立体图。图6为本发明氧化膜层结合于散热器表面鳍片和底座的示意图。图7为本发明散热器另一实施例立体分解图。图8为本发明散热器另一实施例组合立体图。图9为本发明散热器又一实施例立体分解图。图10为本发明散热器又一实施例组合立体图。主要组件符号说明
10、10a、IOc 散热器 20,20a,20c JS 30,30a,30c W^ 40、40a、40c 氧化膜层
热导管
具体实施例方式本发明一种高热传效率散热器的制法，请参阅图1所示，散热器10的组成，包括一 底座20，底座20可以为矩形、圆形、几何形或不规则形状的一侧面和热源(图未示)贴合， 热源包括但不限制为集成电路，芯片或发光二极管模块，底座20另一侧面结合有多数鳍片 30，结合的方式可采用焊接、铆合冲压或以导热管胶合等制程，使鳍片30与底座20紧密结 合一体，热源产生的热量通过底座20传导至鳍片30散热；本发明主要是在于提高散热器 10的单位面积热辐射放射率。依据斯蒂芬一波兹曼定律(Stefan-Boltzman Law)，说明在绝对温度T时，从一黑 体(Black body)放射全部辐射速率为Qb = A σ T4，此处A为轴射面积，而σ为斯蒂芬一波 兹曼常数，Qb为由一黑体轴射的全部能量率；又，一物体的反射率(Emissivity)定义为ε =Q/A/(Q/A)b，其中Q/A为从该物体单位面积的热轴射率，而(Q/A)b为在同温时从一黑体 每单位面积的热轴射率；对一黑体ε =1，对所有物体ε <1，因此对一非黑体(Non-black body)的热辐射率Q= σΑεΤ4，由此可以了解，能提高辐射率的方法，可以藉由增加其面积 Α，或者改变其放率值ο。本发明的制法和结构，是将该铝材成型的底座20或鳍片30之任一，或以铝材成型 的底座20与鳍片30，施予阳极处理(Anodizing)技术，在底座20或/及鳍片30的表面，形 成一氧化铝的氧化膜层40 (请参考图2、3及图6)，又在一般材料的放射率值(ο )，其中光 磨的铝为0. 04，而氧化的铝为0. 8，因此由上的热辐率Q= σΑεΤ4公式中，显然的，经由氧 化的铝其辐射放射率，优于未经任何处理光磨的铝，因此通过本发明的制法，且在散热器的 底座20或/及鳍片30的表面，以阳极处理形成一提高其热辐射放射率的氧化铝的氧化膜 层40，可提供散热器10更好的热发散效能。又，本发明在进行阳极处理中，变化阳极处理二极电压及处理时间，可以控制底座 20或鳍片30上形成不同厚度或色彩的氧化膜层40，兼具美观、易辨识和防污损功效。再者，于本发明的底座20、鳍片30进行阳极处理和组成，可以选择下列任一的方 式来完成，其一将底座20或鳍片30，或底座20及鳍片30，分别通过阳极处理技术(参考图 2、2Α及2Β)，在底座20或/及鳍片30的表面，形成一提高其热辐射放射率的氧化膜层40， 以及将该表面具有氧化膜层40的底座20或/及鳍片30，利用紧结加工作业，将底座20和 鳍片30紧结一体，以形成一散热器10成品；其二，将底座20和鳍片30利用紧结加工作业， 使底座20和鳍片30紧结一体，以形成散热器10，以及将该散热器10通过阳极处理，在底座 20或/及鳍片30表面形成一氧化膜层40，藉以提升散热器10的热辐射效能。次请参阅图4，在本发明的应用上，可以再配合热导管50来提升其热传效能，热导 管50 —端和底座20紧结，另一端和鳍片30套装组合一体，通过阳极处理技术，在底座20或/及鳍片30的表面，形成一提高其热辐射效能的氧化膜层40，且选择式的，可以在热导管50表面施予阳极处理，通过阳极处理技术，在热导管50表面形成一提高其辐射放射率的氧 化膜层40。续请参阅图5，为本发明散热器的另一型式，包括至少一热导管50 ；结合于上述热 导管50 —端的多数铝质鳍片30 ；热导管50另一端可和一底座20结合，或者直接和热源60 贴合，通过阳极处理时技术，在鳍片30或热导管50表面形成一氧化铝的氧化膜层40，以提 高辐射率，同时其中在阳极处理中变化阳极处理二极电压及处理时间，以控制鳍片上形成 的膜厚，具不同厚度或色彩。综合上述制法，本发明可以应用底座20、鳍片30、热导管50依需求构组成散热器， 在其表面通过阳极处理技术，形成一氧化膜层40(如图6)，或藉变化阳极处理二极电压及 处理时间，使形成的氧化膜层具不同厚度或色彩，以提升其热辐射放射率，同时兼具美观、 易辨识和防污损的效能；以及该散热器10的温度被降低后，进一步使散热器10和热源的温 度差增加，使得热源传递至散热器10的热传导率也同步提升，藉此形成的温降梯度和其交 互作用产生散热器10的接触温度降低和有效散热。又，请参阅图7、8所示，本发明散热器另一实施例的立体分解和组合立体图，散热 器IOa具有一筒形的底座20a ；可结合于底座外周围的多数鳍片30a，底座20a或/及鳍片 30a为铝材成型，通过阳极处理技术，在底座20a或/及鳍片30a的表面，形成一提高其热辐 射放射率的氧化膜层40a，在阳极处理中变化阳极处理的二极电压及处理时间，以控制该氧 化膜层40a的厚度或色彩。而在筒形的底座20a和鳍片30a的结合，可采用下列任一方式来完成，其一将底 座20a或/及鳍片30a分别通过阳极处理技术(参考图2)，在底座20a或/及鳍片30a的 表面，形成一提高其热辐射放射率的氧化膜层40a，以及将该表面具有氧化膜层40a的底座 20a或/及鳍片30a，利用紧结加工作业，将底座20a和鳍片30a紧结一体，以形成一散热器 IOa成品；其二，将底座20a和鳍片30a利用紧结加工作业，使底座20a和鳍片30a紧结一 体，以形成散热器10a，以及将该散热器IOa通过阳极处理，在底座20a/及鳍片30a表面形 成一氧化膜层40a，藉以提升散热器IOa的热辐射效能。另，在筒形的底座20a —端面或内部设有一供热源安装的载板70a，载板70a经阳 极处理技术，在其表面形成一提高其热辐射放射率的氧化膜层40a。再请参阅图9、10所示，为本发明散热器的又一实施例的立体分解和组合立体图， 散热器IOc具有一筒形的底座20c ；结合于底座20c外周围的多数鳍片30c，其中底座20c 和鳍片30c采用铝材且成型为一体，经阳极处理技术，在底座20c或/及鳍片30c表面形成 一提高其热辐射放射率的氧化膜层40c ；另，在筒形的底座20c的一端面或内部设有一供热 源安装的一载板70c，载板70c经阳极处理技术，在其表面形成一提高其热辐射放射率的氧 化膜层40a。
权利要求
一种高热传效率散热器的制法，包括提供一底座；可结合于上述底座的多数鳍片；通过阳极处理技术，在底座或/及鳍片的表面，形成一提高其热辐射放射率的氧化膜层。
2.如权利要求1所述的高热传效率散热器的制法，其特征在于该底座或/及鳍片为 铝材，通过阳极处理技术，在底座或/及鳍片的表面，形成一氧化铝的氧化膜层，以提高其 辐射放射率。
3.如权利要求1或2所述的高热传效率散热器的制法，其特征在于其中在阳极处理 中变化阳极处理二极电压及处理时间，以控制底座或鳍片上形成不同厚度或色彩的氧化膜层。
4.如权利要求1或2所述的高热传效率散热器的制法，其特征在于其中底座或/及 鳍片分别通过阳极处理技术，在底座或/及鳍片的表面，形成一提高其热辐射放射率的氧 化膜层，以及将该表面具有氧化膜层的底座或/及鳍片，利用紧结加工作业，将底座和鳍片紧结一体。
5.如权利要求1或2所述的高热传效率散热器的制法，其特征在于其中将底座和鳍 片利用紧结加工作业，使底座和鳍片紧结一体以形成散热器，以及将该散热器通过阳极处 理，在底座或/及鳍片表面形成一氧化膜层。
6.如权利要求1或2所述的高热传效率散热器的制法，其特征在于还包括至少一热 导管，热导管一端和底座紧结，另一端和鳍片套装组合一体，通过阳极处理技术，在底座和/ 及鳍片的表面，形成一提高其热辐射效能的氧化膜层。
7.如权利要求6所述的高热传效率散热器的制法，其特征在于该热导管利用阳极处 理技术，在其表面形成一氧化膜层。
8.如权利要求1或2所述的高热传效率散热器的制法，其特征在于其中底座为矩形、 圆形、几何形或不规则形的任一种的板形体。
9.一种高效率散热器的制法，包括提供至少一热导管；结合于上述热导管的多数鳍 片；通过阳极处理技术，在鳍片或/及热导管表面形成一提高其辐射放射率的氧化膜层。
10.如权利要求9所述的高效率散热器的制法，其特征在于其中鳍片为铝材，通过阳 极处理技术，在鳍片表面形成一氧化铝的氧化膜层，以提高其辐射放射率。
11.如权利要求9或10所述的高效率散热器的制法，其特征在于其中在阳极处理中 变化阳极处理二极电压及处理时间，以控制鳍片上形成的膜厚，具不同厚度或色彩。
12.—种高效率散热器的制法，包括提供一筒形的底座；可结合于上述底座外周围的 多数鳍片；通过阳极处理技术，在底座或/及鳍片表面形成一提高其热辐射放射率的氧化 膜层。
13.如权利要求12所述的高效率散热器的制法，其特征在于该底座或/及鳍片为铝 材，通过阳极处理技术，在筒形的底座或/及鳍片的表面，形成一氧化铝的氧化膜层，以提 高其辐射放射率。
14.如权利要求12或13所述的高效率散热器的制法，其特征在于其中在阳极处理中 变化阳极处理二极电压及处理时间，以控制底座或/及鳍片上形成不同厚度或色彩的氧化膜层。
15.如权利要求12或13所述的高效率散热器的制法，其特征在于其中筒形的底座 或/及鳍片通过阳极处理技术，在底座或/及鳍片的表面，形成一提高其热辐射放射率的 氧化膜层，以及将该表面具有氧化膜层的底座或/及鳍片，利用紧结加工作业，将筒形的 底座和鳍片紧结一体。
16.如权利要求12或13所述的高效率散热器的制法，其特征在于其中将底座和鳍 片利用紧结加工作业，使底座和鳍片紧结一体，以形成散热器，以及将该散热器通过阳极处 理，在底座或/及鳍片表面形成一氧化膜层。
17.如权利要求12或13所述的高效率散热器的制法，其特征在于其中在底座的一端 或内部设有一提供热源安装的载板。
18.如权利要求17所述的高效率散热器的制法，其特征在于该载板经阳极处理技术， 在载板的表面形成一提高其热辐射效能的氧化膜层。
19.如权利要求12或13所述的高效率散热器的制法，其特征在于该底座和鳍片成型 为一体，通过阳极处理技术，在底座或/及鳍片表面形成一提高其热辐射放射率的氧化膜 层。
20.如权利要求19所述的高效率散热器的制法，其特征在于其中筒形的底座一端面 或内部设有一提供热源安装的载板。
全文摘要
本发明提供一种高热传效率散热器的制法，包括提供一板体形或筒形的底座；可结合于上述底座的多数鳍片；底座和鳍片以铝材成型，通过阳极处理技术，在底座或/及鳍片的表面，形成一提高其热辐射放射率的氧化膜层；又，前述的应用，进一步包含一热导管，藉热导管快速将底座的热能传导至鳍片散热；或者，利用热导管和鳍片组合的散热器型式，在该鳍片阳极处理形成氧化膜层；藉由上述特征，以提高散热器热传递效率，同时兼具较佳美观、易辨识、防污损的功用。
文档编号B23P15/26GK101837539SQ20091012946
公开日2010年9月22日 申请日期2009年3月20日 优先权日2009年3月20日
发明者陈世明 申请人:陈世明