专利名称：散热器的散热鳍片及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种散热器，尤其涉及一种具有不等厚度的散热鳍片的散热器。
背景技术：
随着电子装置效能的不断提升，散热装置或散热系统已成为现行电子装置中不可或缺的配备之一，因为电子装置所产生的热能若不加以适当地散逸，轻则造成效能变差，重则会导致电子装置的烧毁。散热装置对于微电子组件(例如集成电路)而言更是重要，因为随着集成度的增加以及封装技术的进步，使得集成电路的面积不断地缩小，同时每单位面积所累积的热能亦相对地会更高，故，高散热效能的散热装置一直是电子产业界所积极研发的对象。
一般而言，散热器包括一散热底板以及复数片形成于散热底板上方的散热鳍片。散热器配置于一欲散热装置的表面上，以散逸其所产生的热能。散热器大多以铝挤方式制造而成，然而，采用铝挤制程制造出的散热鳍片，其高度与厚度的比例会受到目前加工技术的限制，而无法进一步提升其散热效能，故难以满足现今电子组件大幅提高的散热要求。此外，亦有以焊接方式将散热鳍片与散热底板焊合而形成散热器，然而，于焊接过程后，散热鳍片与散热底板的间的焊接面会增加传导热阻，亦难以符合高热传导的需求。
为解决上述的缺失，现有技术提供一种压合紧配方法，以降低散热器的散热鳍片与散热底板之间的接合热阻。请参考图1A与图1B。图1A为现有散热器10的结构示意图。图1B为图1A中散热器10的主视图。如图1A及图1B所示，美国专利US6,554,060提供了一种散热器10，包括一散热底板12及复数片散热鳍片14。散热底板12的下表面与一欲散热源(图中并未画出)接触，而散热底板12的上表面系以机械加工的方式形成复数条沟槽16以使复数片散热鳍片14安插于其中。接着，再以机械加工施压等方式施加压力于散热底板12于每两个散热鳍片14之间的上表面上，如图2A的冲压点a所示。于是，散热底板12的上表面受向下的压力之故，其材料即可往横向发展使得沟槽16的形状变形，而将复数片散热鳍片14固持于相对应的沟槽16中，如此一来，散热底板12与散热鳍片14则会直接接合而降低金属传导的接触热阻，使得来自欲散热源所传导的热量得以经由散热底板而直接传导至复数片散热鳍片14。
然而，上述的作法仍有以下的缺失，请参考图2A、图2B及图2C。图2A至图2C为图1A所示散热器10的散热鳍片14与散热底板12组装时局部结构的示意图。如图2A及2B所示，欲将散热鳍片14固接于散热底板12的沟槽16中，现有的作法是先将散热底板12的上表面铣出具有宽度L、深度H的沟槽16，再将厚度小于宽度L的散热鳍片14置于沟槽16中，接着，再以冲压方式施加压力于散热底板12沟槽16的两侧，如图2A所示的冲压点a。如此一来，散热底板12的沟槽16两侧的冲压点a处即会形成两条冲压凹槽18，藉此即可将散热鳍片14固持于沟槽16中，如图2B所示。此时，散热鳍片14与散热底板12之间无法达到完全的面接触，故，于沟槽16中会形成空隙19，因而增加了散热底板12与散热鳍片14之间的传导热阻。
再者，如图2C所示，当冲压散热底板12的沟槽16两侧时，冲压过程的瞬间会产生震动，使得散热鳍片14的底面不接触沟槽16而形成空隙19，因此，亦增加了散热底板12与散热鳍片14之间的传导热阻。上述的现象皆会影响散热器10的热传导效果。
发明内容
本发明的目的是提供一种具有不等厚度的散热鳍片的散热器，能保持散热鳍片与散热底板于冲压过程后密合接触，从而能增加散热鳍片与散热底板的接触面积，并有效降低散热鳍片与散热底板之间的接触热阻。
本发明的散热器包括一散热底板及复数片散热鳍片。散热底板的下表面与一热源接触，其上表面上形成具有预定深度及宽度的复数条沟槽以使复数片散热鳍片安插于复数条沟槽中。本发明散热器的散热鳍片具有不等的厚度，并且散热鳍片与沟槽接触的底面的厚度大于散热鳍片各部份的厚度。
依据本发明所揭露的具不等厚度的散热鳍片的散热器，其不仅能保持散热鳍片与散热底板于冲压过程后密合接触，更能增加散热鳍片与散热底板的接触面积，以有效降低散热鳍片与散热底板之间的接触热阻，进而增加散热器整体的散热效果。
图1A为现有散热器的结构示意图；图1B为图1A中散热器的主视图；图2A至图2C为图1A所示散热器的散热鳍片与散热底板组装时局部结构的示意图；图3A为本发明所述的散热器的结构示意图；图3B为图3A中散热器的主视图；图4A及图4B为图3A所述的散热器的散热鳍片与散热底板组装时局部结构的示意图；图4C为本发明所述的散热器另一种实施例的局部结构的示意图。
具体实施例方式
请参考图3A与图3B。图3A为本发明所述的散热器20的结构示意图。图3B为图3A中散热器20的主视图。如图3A及图3B所示，本发明的散热器20包含有一散热底板22及复数片散热鳍片24。因铜具有较佳的热传导性质，故，本发明的散热底板22系由铜或铜合金等金属材料制成，散热底板22的下表面与一欲散热源(图中未画出)接触，而散热底板22的上表面系以机械加工的方式形成具有宽度L、深度H的复数条沟槽26以使复数片散热鳍片24安插于其中。此外，散热鳍片24系由铜、铜合金、铝或铝合金等金属材质制成的金属薄片。
本发明所述的散热器20与现有的散热器10的最大不同的处在于散热器20的散热鳍片24具有不等的厚度，其截面呈梯形状，也就是说，散热鳍片24的底面厚度大于散热鳍片24其它各部分的厚度，具体而言，散热鳍片24的底面厚度系趋近于沟槽26的宽度L。
为了方便说明本发明所述的散热器20的制造流程，以下所述仅以散热器20的局部结构及图标来阐述本发明的精神。请参考图4A及图4B。图4A及图4B为图3A所示的散热器20的散热鳍片24与散热底板22组装时局部结构的示意图。如图4A所示，当制造本发明的散热器20时，首先，选取复数片上述的散热鳍片24安插于散热器20的每一沟槽26中，此时，散热鳍片24的底面完全贴附于沟槽26的底面，而散热鳍片24的两个侧面则与沟槽26的两个侧面保有间隙。接着，再以冲压等机械加工方式施加压力于散热底板22于每两个散热鳍片24之间的上表面上，施加压力点则如图4A的冲压点a所示。如此一来，散热底板22的沟槽26两侧的冲压点a处及会形成两条冲压凹槽28，如图4B所示。
当散热底板22的沟槽26两侧的冲压点a形成冲压凹槽28时，沟槽26两侧的散热底板22的材料会受冲压过程所施的压力而产生力F1，使得沟槽26的两个侧面会受到力F1的作用紧贴于散热鳍片24的两个侧面，当然，力F1的水平分力F3则会互相抵销，此时，沟槽26的两个侧面则会与散热鳍片24的两个侧面形成两个线性接触斜面。如此一来，散热鳍片24与散热底板22的沟槽26之间几乎不会有现有散热器10所产生的间隙19。此外，力F1的垂直分力F2因方向相同则会合成2F2的向下压力挤压散热鳍片24，使得散热鳍片24的底面与沟槽26的底面更为紧贴，如此，将避免现有技术因冲压过程的外力使散热鳍片24跳动造成散热鳍片24与沟槽26形成间隙的情况。
为了增加散热鳍片与散热底板的沟槽之间的接触面积，进而增加散热器整体的散热效果，本发明散热器的散热鳍片与沟槽的接触面并不仅局限于线性接触面。请参考图4C，图4C为本发明散热器20另一实施例的局部结构的示意图。如图4C所示，本实施例与上述实施例最大的不同的处在于于沟槽26内的散热鳍片24，其两个侧面并非呈线性斜侧面，也就是说，沟槽26的两个侧面则会与散热鳍片24的两个侧面形成两个弧状接触斜面，以增加散热鳍片24与散热底板22的接触面积。
与现有技术比较，本发明提供一种具不等厚度的散热鳍片的散热器，其不仅能保持散热鳍片与散热底板于冲压过程后密合接触，更能增加散热鳍片与散热底板的接触面积，以有效降低散热鳍片与散热底板之间的接触热阻，进而增加散热器整体的散热效果。此外，依据热传学的基本原理可知，本发明的散热鳍片的形状设计可为梯形或三角形，其散热效率均较现有的等厚度的散热鳍片为佳。
由技术常识可知，本发明可以通过其它的不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现。因此，上述公开的实施方案，就各方面而言，都只是举例说明，并不是仅有的。所有在本发明范围内或在等同于本发明的范围内的改变均被本发明包含。
权利要求
1.一种散热器的散热鳍片，所述的散热器包括一散热底板及复数片散热鳍片；所述的散热底板的下表面与一热源接触，其上表面上形成具有预定深度及宽度的复数条沟槽以使所述的复数片散热鳍片安插于所述的复数条沟槽中；其特征在于所述的散热鳍片具有不等的厚度，并且所述的散热鳍片与所述的沟槽接触的底面的厚度大于散热鳍片各部份的厚度。
2.根据权利要求1所述的散热器的散热鳍片，其特征是所述的散热鳍片的横截面呈梯形状。
3.根据权利要求1所述的散热器的散热鳍片，其特征是所述的散热鳍片的底面的厚度略小于所述的沟槽的宽度。
4.根据权利要求1所述的散热器的散热鳍片，其特征是所述的散热鳍片由铜、铜合金、铝或铝合金等金属材料制成。
5.根据权利要求1所述的散热器的散热鳍片，其特征是所述的散热鳍片与所述的沟槽接触的两个侧面是呈线性接触斜面。
6.根据权利要求1所述的散热器的散热鳍片，其特征是所述的散热鳍片与所述的沟槽接触的两个侧面是呈弧状接触斜面。
7.一种散热器的制造方法，所述的散热器包含有一散热底板及复数片散热鳍片；所述的散热底板的下表面与一热源接触，其上表面上形成具有预定深度及宽度的复数条沟槽；所述的散热器的制造方法包含下列步骤提供复数片具不等厚度的散热鳍片，且所述的复数片散热鳍片的底面略小于所述的复数条沟槽的宽度；将所述的复数片散热鳍片安插于所述的复数条沟槽中；及于每两个散热鳍片之间在散热底板的上表面施加压力，以使所述的复数条沟槽的两个侧面紧贴所述的复数片散热鳍片的两个侧面。
8.根据权利要求7所述的散热器的制造方法，其特征是所述的复数条沟槽的两侧施加压力是采用冲压方式。
9.根据权利要求7所述散热器的制造方法，其特征是所述的散热鳍片由铜、铜合金、铝或铝合金等金属材料制成。
10.根据权利要求7所述的散热器的制造方法，其特征是所述的散热底板由铜或铜合金等金属材料制成。
11.根据权利要求7所述的散热器的制造方法，其特征是所述的散热鳍片与所述的沟槽接触的两个侧面是呈线性接触斜面。
12.根据权利要求7所述的散热器的制造方法，其特征是所述的散热鳍片与所述的沟槽接触的两个侧面是呈弧状接触斜面。
全文摘要
本发明公开了一种散热器的散热鳍片及其制造方法。所述的散热器包括一散热底板及复数片散热鳍片；所述的散热底板的下表面与一热源接触，其上表面上形成具有预定深度及宽度的复数条沟槽以使所述的复数片散热鳍片安插于所述的复数条沟槽中；所述的散热鳍片具有不等的厚度，并且所述的散热鳍片与所述的沟槽接触的底面的厚度大于所述的散热鳍片各部分的厚度。
文档编号H01L23/34GK1571147SQ0317872
公开日2005年1月26日 申请日期2003年7月15日 优先权日2003年7月15日
发明者简兆南, 黄裕鸿, 陈锦明 申请人:台达电子工业股份有限公司