专利名称：散热模组及其制造方法
技术领域：
本发明与散热技术有关，特别是涉及一种以热管作为主要散热构件的散热模组以及该散热模组的制造方法。
背景技术：
所谓热管是指一种内部装有工作流体且内侧管壁上设有毛细结构的真空金属管体。平常该管体内的气压维持在气液相平衡状态，当管体两端的温度不相等时，高温的一端会形成一蒸发区，低温的一端则形成冷凝区，在该蒸发区的工作流体会吸收周围的热量蒸发成气体，并被因此而升高的气压推向该冷凝区凝结成液体。与此同时，大量含聚在蒸气内的潜在热量将释放到该区的管壁，而凝结后的液体则经由管壁的毛细结构送回到该蒸发区进行另一次气化，这种两相热传导系统，由于具有非常快速的热传导效应，几乎接近于音速，因此已被大量应用于高热量产生装置的散热系统上。
台湾第86217055号实用新型专利案公开了一种利用上述热管的散热元件结构。该结构除了采用一热管外，特别在该热管的一端装设了若干散热鳍片，以增加其散热效果。此种设计就理论上讲是正确的，但在实际应用上，其所增加的散热效果并不显著。究其原因我们可以发现该专利在将热管与该鳍片组合时先套穿一外管(如该专利案说明书第一号2所示)，也就是说，此结构是在热管与散热鳍片之间夹置了一层外管。就整体的热阻抗而言，此外管的增添即意味着在热管与散热鳍片间增加了一项热阻抗，因此很明显，散热鳍片的散热作用被降低了，而且，该外管也使接合部分的截面增大，当利用风扇进行强制性散热时，将会阻挡部分风的流向。
另外，该专利案申请专利的目的虽然不是热管与各散热鳍片的组合方法，不过从专利说明书的内容可以发现其也揭露了上述散热结构的组合方法，此方法首先是将多数的散热鳍片排成列状，使各鳍片片身的穿孔形成一通道，再在该通道内预置一外管，该外管是由具备延展性的金属所制，且其外径比该通道小，而管孔孔径亦稍小于热管外径，再由一扩管工具穿入该外管管孔，一方面扩大该管孔的孔径使其形成稍大于该热管的外径，另一方面则将该外管的外壁抵紧各散热鳍片所形成的通道内壁，使各鳍片相邻地固定连接在一起，最后再将该热管的一端穿入外管的管孔内。这种组合方法最大的缺点是步骤烦费时多。
本发明目的是提供一种以热管及散热鳍片作为散热构件的散热模组，其各鳍片与热管间的热阻抗较以前的更低。
本发明的另一目的是提供一种以热管及散热鳍片作为散热构件的散热模组制造方法，其步骤比以前的少而且省时。
发明内容
为达到上述第一目的，本发明采用的技术方案是一种散热模组，包含至少一个热管以及数片散热鳍片。该散热鳍片的形状上并无限制，在结构上则是在各片身上分别开设同轴的穿孔，穿孔的数量与热管数量对应，该穿孔朝鳍片的一侧面方向延伸有预定宽度的环缘。将各鳍片集合成列，而且后一鳍片的环缘抵靠在前一鳍片没有环缘的侧面的方式排列在一起，其目的在于使各相邻的鳍片保持一与该环缘等宽的间隔，其中，各同轴穿孔形成一通道。将热管的一部分管身对应穿套在由各同轴穿孔所形成的通道内，管身与通道由一层涂布在两者之间的散热性粘结剂固定连接在一起，这样热管与各鳍片间的热阻抗比以前低，换句话说，即本发明的散热结构具有较佳的散热效果。
上述技术方案的有关内容和变化解释如下1、上述方案中，所述热管可以由一根、两根、三根组，甚至更多组成，每根热管穿套在对应的一个通道内，通道数量与热管数量相等。
2、上述方案中，为了使热管的穿套更加方便以及结合更加可靠，在每个鳍片上所开穿孔的周向相同位置上开设缺口，该缺口对外敞通开放，各鳍片排列后所有缺口形成一敞口槽道，该槽道与通道贯通。该槽道的设置除了以上作用外，还使粘结剂涂布更加方便。
3、上述方案中，所述环缘是指一种向单侧延伸的结构，可以是环边或凸缘等类似构造，其作用一是构成通道的内壁面，二是将相邻鳍片排列成等间距。
4、上述方案中，该热管可以为一圆形管或一偏形管，甚至可以为其它管形。
5、上述方案中，所述各鳍片一般穿套在热管的一端，该端为热管的冷凝区。另外，为了加强鳍片的散热效果可以在鳍片的片身上设有若干散热孔。
为达到上述第二目的，本发明采用的技术方案是一种散热模组的制造方法，该模组包含至少一个热管以及数片散热鳍片，该方法包含如下步骤首先取用数片散热鳍片，并在每一鳍片上开设同轴的穿孔，穿孔的数量与热管数量对应，该穿孔朝鳍片的一侧面方向延伸有预定宽度的环缘；然后将各鳍片按后一鳍片的环缘抵靠在前一鳍片没有环缘的侧面的方式排列在一起，使两相邻鳍片的宽度即为该环缘的宽度，各同轴的穿孔则形成一通道；然后用适当的工具在通道的内侧壁面上涂布一层散热性的粘结剂；最后将热管的部分管身对应穿套在该通道内，并通过该层粘结剂将热管与各鳍片固定连接在一起。上述方法与以前相比，不但不须使用外管，而且减少了穿套外管以及扩管等步骤，因此可以克服现有技术的不足。
上述技术方案的有关内容和变化解释如下1、上述方案中，所述粘结剂以锡膏为较佳，当然也可以采用其它导热性粘结材料。
2、上述方案中，所述该层粘结剂可以采用沾有粘结剂的涂刷工具涂布在该通道内。为了使热管的穿套更加方便，结合更加可靠，可以在鳍片上开设同轴的穿孔时，同时在穿孔的周向相同位置上开设缺口，该缺口对外敞通开放，形成一敞口槽道，这样也可以使粘结剂能够方便的通过该槽道涂布到通道内。
附图1为本发明散热模组实施例一的立体图；附图2为图1沿热管和通道方向的剖视图；附图3为本发明散热模组实施例一中各散热鳍片集合排列后的立体图；附图4为本发明散热模组实施例一制造法中各散热鳍片所形成的通道内涂布散热性粘结剂的示意图；附图5为本发明散热模组实施例一做散热测试时的架构安排示意图附图6为本发明散热模组实施例二的立体图；附图7为本发明散热模组实施例二中各散热鳍片集合排列后的立体图；附图8为本发明散热模组实施例三的立体图；附图9为本发明散热模组实施例三中各散热鳍片集合排列后的立体图。
以上附图中10、散热模组；12、热管；14、散热鳍片；16、散热孔；18、穿孔；20、环边；22、通道；23、槽道；24、间隔；26、粘结剂层；30、涂布刷；40、热源；50、风扇。
具体实施例方式
下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述实施例一参见附图1～图5所示，本发明散热模组10所示，其具有一圆管形热管12，以及许多片穿固在热管12一端的方形散热鳍片14。
各鳍片14在片身上设有六个散热孔16以及一位于中央的穿孔18，穿孔18的孔径稍大于热管12的外径，其孔缘的一侧往外垂直延伸一环边20。各鳍片14排成一列，而且后一鳍片的环边20抵靠在前一鳍片不具环边的侧面，以此使各穿孔18形成一通道22(见图4)，而各相邻的鳍片14则保持一与环边20等宽的间隔24。
热管12的一端是穿套在各鳍片14中央形成的通道22之内，并由一散热性粘结剂(如矽胶或锡膏等)层26固定连接在一起。
再请参阅图3及图4，上述散热模组10在制造上，首先是用适当的工具将鳍片14用前面所讲的方式排成一列，用来形成通道22以及间隔24。接着用沾有散热性粘结剂的涂刷30在通道22的内侧涂上散热性粘结剂层26，最后再将热管12的一端穿入该通道内，如此即构成一散热模组10。
本发明散热模组的使用情形如图5所示，其可将热管12没有鳍片的一端置于热源40上(如电脑的CPU)，用来将热量往其具有鳍片的另一端传送，另外在鳍片组的一侧固定设置一风扇50，用来将各鳍片14从热管引出的热量强制向外排散。申请人曾用规格为φ4×165mm的热管以及25mm×25mm的鳍片组合成本发明散热模组所揭示的结构与前述第86217055号专利(以下简称055案)所揭示的结构，在热源为20W的CPU，环境温度为25.2度等条件下测量如图5所示T1、T2、T3三点温度，其所得数据如下
由上述数据可以发现，本发明散热模组T1点与T3点之间的温度差为10.1℃，而055案的温度差则为18.1℃，从该温度差就可证明本发明散热模组的散热效果比前者好。
实施例二参见附图6和图7所示，一种散热模组包含一个偏管形热管12以及数片散热鳍片14，与实施例一不同之处是热管12采用偏管结构，而且每个鳍片14上所开穿孔18的周向相同位置上开设缺口，该缺口对外敞通开放，各鳍片排列后所有缺口形成一敞口槽道23，该槽道23与通道22贯通。这样的好处是1、通道22穿套热管12时具有一定的弹性扩张能力，一方面使穿套更加容易，另一方面使热管12与散热鳍片14上通道22配合更加可靠；2、由于槽道23的存在，从槽道23中涂布粘结剂26也会更加方便。其它与实施例一基本相同，这里不重复描述。
实施例三参见附图8和图9所示，一种散热模组包含两根圆管形热管12以及数片散热鳍片14，与实施例二的不同之处是热管12采用圆管形结构，而且在一个散热鳍片组上同时安排了两根热管12，每个散热鳍片14同时开设两个穿孔18，每根热管12与一个通道22配合，这样可以进一步提高传热效率。以类推可以进一步在同一散热鳍片组上设置两根或三根以上热管。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种散热模组的制造方法，该模组包含至少一个热管以及数片散热鳍片，其特征在于该方法包含如下步骤(1)、取用数片散热鳍片，并在每一鳍片上开设同轴的穿孔，穿孔的数量与热管数量对应，该穿孔朝鳍片的一侧面方向延伸有预定宽度的环缘；(2)将各鳍片按后一鳍片的环缘抵靠在前一鳍片没有环缘的侧面的方式排列在一起，使两相邻鳍片的宽度即为该环缘的宽度，各同轴的穿孔则形成一通道；(3)、在该通道的内侧壁面上涂布一层具有散热性的粘结剂；(4)、将热管的部分管身对应穿套在该通道内，并通过该层粘结剂将热管与各鳍片固定连接在一起。
2.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于其中粘结剂以锡膏为较佳。
3.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于其中该层粘结剂由沾有粘结剂的涂刷工具涂布在该通道内。
4.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于其中在鳍片上开设同轴的穿孔时，同时在穿孔的周向相同位置上开设缺口，该缺口对外敞通开放，形成一敞口槽道，以使粘结剂能够方便的通过该槽道涂布到通道内。
5.一种散热模组，包含至少一个热管以及数片散热鳍片，其特征在于在每一鳍片上开设同轴的穿孔，穿孔的数量与热管数量对应，该穿孔朝鳍片的一侧面方向延伸有预定宽度的环缘；将各鳍片按后一鳍片的环缘抵靠在前一鳍片没有环缘的侧面的方式排列在一起；将热管的一部分管身对应穿套在由各同轴穿孔所形成的通道内，该管身与通道间布置有一具散热性粘结剂。
6.根据权利要求5所述的散热模组，其特征在于所述热管由两根或三根组成，每根热管穿套在对应的一个通道内。
7.根据权利要求5所述的散热模组，其特征在于所述每个鳍片上所开穿孔的周向相同位置上开设缺口，该缺口对外敞通开放，各鳍片排列后所有缺口形成一敞口槽道，该槽道与通道贯通。
8.根据权利要求5所述的散热模组，其特征在于该热管为一圆形管或偏形管。
9.根据权利要求5所述的散热模组，其特征在于所述各鳍片穿套在热管的一端。
10.根据权利要求5所述的散热模组，其特征在于所述鳍片的片身还设有若干散热孔。
全文摘要
一种散热模组及其制造方法，该散热模组包含至少一个热管以及数片散热鳍片构成的散热片组。各鳍片组合成列，组合后的各鳍片由片身所设穿孔形成一通道，各相邻鳍片由该穿孔一侧的凸缘保持一间隔。该热管的一端穿套在该通道内而且由一散热性粘结剂层固定连接在一起。该制造方法包含以适当工具在该通道的内侧壁面上涂上一层散热性粘结剂，以及将该热管的一端穿入该通道等步骤。本发明与现有技术相比，不需使用外管结构，其热管与各鳍片间的热阻抗比以前低，散热效果好，而且减少了穿套外管以及扩管等步骤。
文档编号H01L23/427GK1431707SQ0311268
公开日2003年7月23日 申请日期2003年1月11日 优先权日2003年1月11日
发明者叶元璋 申请人:昆山迪生电子有限公司