一种分离式散热器的制作方法

1.本技术涉及电子技术领域，尤其涉及一种分离式散热器。


背景技术：

2.随着科技互联网的进步，服务器功能呈现多样化发展，对其配套电源的功率要求越来越高，且服务器系统为配套电源预置的空间越来越小，这对电源整体体积的精简提出了较高要求。在保持电源整体体积较小的基础上，提高电源工作期间内部发热元件的散热能力是业内亟待解决的问题。目前，通常通过1.0mm厚度的散热片对发热元件进行散热，但经过1.0mm厚度的散热片散热后的发热元件的温度仍然会超过设定的安全温度，导致触发电源内部保护机制而断电，从而降低了电源的功率。


技术实现要素：

3.本技术的一个目的在于提供一种分离式散热器，通过设置多片散热片对发热元件进行散热，大幅度降低发热元件的温度，从而实现较优的散热效果，进而提高电源功率。
4.为了达到以上目的，本技术一方面公开了一种分离式散热器，包括：发热元件、第一散热片、第二散热片和绝缘片；
5.发热元件设置于绝缘片的一侧，与绝缘片固定连接；
6.第一散热片设置于绝缘片的另一侧，与绝缘片固定连接；
7.第二散热片设置于第一散热片远离绝缘片的一侧，与第一散热片的固定连接。
8.可选地，第一散热片包括竖直方向的第一部和水平方向的第二部；
9.绝缘片设置于第一散热片的第一部的一侧，且与第一散热片的第一部固定连接。
10.可选地，第二散热片包括竖直方向的第一部和水平方向的第二部；
11.第二散热片的第一部与第一散热片的第一部固定连接。
12.可选地，绝缘片、第一散热片的第一部和第二散热片的第一部均设置有通孔；
13.发热元件的通孔的位置与绝缘片的通孔的位置对应，绝缘片的通孔的位置与第一散热片的第一部的通孔的位置对应，第一散热片的第一部的通孔的位置与第二散热片的第一部的通孔的位置对应；
14.发热元件、绝缘片、第一散热片的第一部和第二散热片的第一部通过锁螺丝固定连接。
15.可选地，第一散热片的第一部与绝缘片之间涂抹有散热膏；
16.发热元件与绝缘片之间涂抹有散热膏；
17.第一散热片的第一部与第二散热片的第一部之间涂抹有散热膏。
18.可选地，第一散热片的厚度与第二散热片的厚度之和小于设置的厚度上限。
19.可选地，还包括：第三散热片；
20.第三散热片与第一散热片重叠设置，且与第一散热片固定连接。
21.可选地，第三散热片包括竖直方向的第一部和水平方向的第二部；
22.第三散热片的第一部与第一散热片的第一部重叠设置；第三散热片的第二部与第一散热片的第二部重叠设置。
23.可选地，第三散热片的第一部设置有通孔；
24.第三散热片的第一部的通孔的位置与第一散热片的第一部的通孔的位置对应；
25.第三散热片的第一部与第一散热片的第一部通过锁螺丝固定连接。
26.可选地，第三散热片的第一部与第一散热片的第一部之间涂抹有散热膏。
27.可选地，第一散热片的厚度、第二散热片的厚度与第三散热片的厚度之和小于设置的厚度上限。
28.可选地，厚度上限为1.5毫米。
29.本技术提供的一种分离式散热器，包括：发热元件、第一散热片、第二散热片和绝缘片；发热元件设置于绝缘片的一侧，与绝缘片固定连接；第一散热片设置于绝缘片的另一侧，与绝缘片固定连接；第二散热片设置于第一散热片远离绝缘片的一侧，与第一散热片的固定连接，通过设置多片散热片对发热元件进行散热，大幅度降低发热元件的温度，从而实现较优的散热效果，进而提高电源功率。
附图说明
30.为了更清楚地说明本实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
31.图1为本技术提供的一种分离式散热器的结构示意图；
32.图2为本技术提供的一种分离式散热器的主视图；
33.图3为本技术提供的一种应用分离式散热器的电源的结构示意图；
34.图4为本技术提供的又一种分离式散热器的结构示意图。
具体实施方式
35.下面将结合本实施例中的附图，对本实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
36.为了便于理解本技术提供的技术方案，下面先对本技术技术方案的相关内容进行说明。目前，世界主流服务器系统，即：1u服务器，其尺寸为美国电子工业联盟(eia)指定，1u服务器的高度为44.45毫米(mm)，宽度为430mm。服务器中主流的电源：通用冗余电源(common redundant power supplies，简称：crps)，其尺寸为长185mm，宽73.5mm，高39.0mm。本技术以crps为例，提出一种能够解决crps的散热问题的分离式散热器。
37.下面以一具体电源工作场景为例，简要说明电源现存的散热问题：
38.当电源工作环境温度为55摄氏度(℃)时，在低压90交流电压(v ac)的输出条件下，在保证电源内部空间及外形尺寸不变的基础上，将电源的800瓦(w)功率输出提高到1000w。在电源以800w功率输出时，mos管(即：发热元件)总功率热损耗为66w，采用厚度为
1.0mm的散热片对mos管进行散热，能够满足mos管的散热需求，不会触发保护机制；继续将电源当前的800w输出功率提高至865w输出功率，mos管温度过高，且超过设定的安全温度120℃，触发电源内部保护机制而断电，目前采用的厚度为1.0mm的散热片不能满足电源的散热需求；继续将电源当前的865w输出功率提高至1000w时，mos管总功率热损耗为83w，mos管温度过高，且超过设定的安全温度120℃，触发电源内部保护机制而断电，目前采用的厚度为1.0mm的散热片不能满足电源的散热需求。
39.目前，为解决当电源的输出功率较高，现有散热片不能满足电源散热需求的问题，提出以下几种设想：
40.设想一、将金氧半场效晶体管(metal-oxide-semiconductor field-effect transistor,mosfet，简称mos管)材料更换为效率性能更好的材料。这种效率性能更好的mos管材料的价格昂贵，电源生产成本过高，这种效率性能更好的mos管材料价格昂贵，且多属进口材料，采购困难，成本增加，更换mos管不是最佳选择。
41.设想二、将电源内部风扇更换为高转速高性能风压的风扇。这种高转速高性能风压的风扇的价格较高，电源的生产成本较高，而且电源工况下的噪声较大。
42.设想三、限定电源的额定输出功率，以保证在额定输出功率内当前的散热片能够满足电源的散热需求，不会触发电源内部保护机制。通过这种方式mos管的热损耗减少，温度也有所降低，但会影响服务器系统，使得服务器系统性能下降，从而导致用户体验感降低。
43.设想四、将散热片材料更换为散热性能更好的材料。目前的散热片材料为紫铜，采用紫铜作为散热片材料是业内服务器电源常用散热材料，也是经过考量得到的合适经济成本下导热效果最好的材料。
44.设想五、将散热片的厚度从1.0mm增加至1.5mm厚度。通过这种方式，在电源输出功率较高时，仍然会触发电源内部保护机制，且在生产过程中会出现焊锡不良等问题，生产工艺难度较大。
45.为解决上述技术问题，本技术提供一种分离式散热器，通过设置多片散热片对发热元件进行散热，大幅度降低发热元件的温度，从而实现较优的散热效果，进而提高电源功率。
46.图1为本技术提供的一种分离式散热器的结构示意图，如图1所示，分离式散热器包括发热元件100、绝缘片200、第一散热片300和第二散热片400。
47.本技术中，发热元件100设置于绝缘片200的一侧，与绝缘片200固定连接；第一散热片300设置于绝缘片200的另一侧，与绝缘片200固定连接；第二散热片400设置于第一散热片300远离绝缘片200的一侧，与第一散热片300的固定连接。
48.本技术中，第一散热片300包括竖直方向的第一部301和水平方向的第二部302。绝缘片200设置于第一散热片300的第一部301的一侧，绝缘片200与第一散热片300的第一部301固定连接。其中，将散热片进行弯折，得到由竖直方向的第一部301和水平方向的第二部302组成的第一散热片300，能够有效节约散热片所占内部空间，还能够增加与内部气流的接触面积，从而达到快速散热，提高散热片的散热效果。
49.如图1所示，第二散热片400包括竖直方向的第一部401和水平方向的第二部402。第二散热片400的第一部401与第一散热片300的第一部301固定连接。其中，将散热片进行
弯折，得到由竖直方向的第一部401和水平方向的第二部402组成的第二散热片400，能够有效节约散热片所占内部空间，还能够增加与内部气流的接触面积，从而达到快速散热，提高散热片的散热效果。
50.本技术中，绝缘片200、第一散热片300的第一部301和第二散热片400的第一部401均设置有通孔，且绝缘片200、第一散热片300的第一部301和第二散热片400的第一部401均是与发热元件100的通孔对应设置的，以供各部分进行固定连接。发热元件100的通孔的位置与绝缘片200的通孔的位置对应，绝缘片200的通孔的位置与第一散热片300的第一部301的通孔的位置对应，第一散热片300的第一部301的通孔的位置与第二散热片400的第一部401的通孔的位置对应。
51.作为一种可选方案，发热元件100、绝缘片200、第一散热片300的第一部301和第二散热片400的第一部401通过锁螺丝固定连接。具体地，将发热元件100、绝缘片200、第一散热片300的第一部301和第二散热片400的第一部401通过螺母与螺丝的锁附使其彼此接触面紧密贴合。值得说明的是，发热元件100、绝缘片200、第一散热片300的第一部301和第二散热片400的第一部401还可以通过其他方式进行连接，本技术对发热元件100、绝缘片200、第一散热片300的第一部301和第二散热片400的第一部401之间的具体连接方式不作限定。
52.本技术中，通过设置第一散热片和第二散热片对发热元件进行散热，大幅度降低发热元件的温度，从而实现较优的散热效果，进而提高电源功率。
53.进一步地，本技术中的第一散热片300的第一部301与绝缘片200之间涂抹有散热膏，发热元件100与绝缘片200之间涂抹有散热膏，第一散热片300的第一部301与第二散热片400的第一部401之间涂抹有散热膏。具体地，由于第一散热片300的第一部301与绝缘片200所连接的贴合面、发热元件100与绝缘片200所连接的贴合面以及第一散热片300的第一部301与第二散热片400的第一部401所连接的贴合面均不是绝对平整的，导致出现连接不紧密的问题，因此在上述贴合面上涂抹散热膏以填充不平整部分使其贴合面充分接触，达到更好的热传递效果。
54.图2为本技术提供的一种分离式散热器的主视图，如图2所示，发热元件100包括第一元件q21、第二元件q22、第三元件d1和第四元件q1。作为一种可选方案，发热元件100为插入式mos管，第一元件q21、第二元件q22、第三元件d1和第四元件q1均具有管脚，可以通过管脚穿过印制电路板(printed circuit board，简称：pcb)的安装孔，从而焊接在pcb上导通。值得说明的是，发热元件100还可以是其他能够发热的元件，不局限于mos管，本技术仅以发热元件100为mos管为例对分离式散热器的结构进行说明，本技术对发热元件100的具体类型不作限定。图3为本技术提供的一种应用分离式散热器的电源的结构示意图，如图3所示，分离式散热器1通过发热元件100的管脚穿过pcb的安装孔，从而焊接在pcb上导通。值得说明的是，不同电源采用的mos管的材料也不同，本技术对此不作限定。
55.如图1所示，绝缘片200位于发热元件100与第一散热片300之间，一方面用于阻隔发热元件100与第一散热片300直接接触导致短路，以及耐高压时防止击穿接触到第一散热片300，提高了电源的安全性，另一方面是起到热量传递的作用，可将发热元件100的工作时散发出的热量传递给第一散热片300。值得说明的是，本技术对绝缘片的材料不作限定，任何能够起到绝缘抗耐压导热作用，且导热系数大于或等于1.3瓦/米
·
度(w/(m
·
k))的材料均可作为本技术中绝缘片200的材料。
56.如图1所示，第一散热片300的材料多种多样，可以是金属和合金，例如：铝合金、黄铜、青铜和紫铜，此处对第一散热片的材料不做过多的限定。其中，第一散热片300的材料为紫铜，紫铜材料是在合适经济成本下导热效果最好的材料。
57.本技术中，第一散热片300的厚度为第一指定厚度，由于电源内部空间有限，第一指定厚度须小于设置的厚度上限，作为一种可选方案，厚度上限设置为1.5mm。可选地，第一指定厚度可以为0.5mm、0.7mm或1.0mm。值得说明的是，第一指定厚度还可以取其它值，不超过设置的厚度上限即可，本技术对此不作限定。
58.如图1所示，第二散热片400的材料可以是金属和合金，例如：铝合金、黄铜、青铜和紫铜，此处对第二散热片的材料不做过多的限定一般情况下与第一散热片300的材料相同。例如，第二散热片400的材料为紫铜。
59.本技术中，第二散热片400的厚度为第二指定厚度，由于电源内部空间有限，第二指定厚度须小于设置的厚度上限，作为一种可选方案，厚度上限设置为1.5mm。可选地，第二指定厚度可以为0.5mm、0.8mm或1.0mm。值得说明的是，第二指定厚度还可以取其它值，不超过设置的厚度上限即可，本技术对此不作限定。例如，第二指定厚度为0.5mm。
60.本技术中，由于电源内部空间有限，第一散热片300的厚度与第二散热片400的厚度之和小于设置的厚度上限。值得说明的是，厚度上限是根据电源内部空间设置的，散热片的厚度能够容纳入电源整体内部且不影响电源的正常工作即可，本技术对厚度上限的具体数值不作限定。作为一种可选方案，厚度上限设置为1.5mm。
61.进一步地，第二散热片400的第二部402为一指定长度的弯折边，以增加与内部气流的接触面积，从而达到快速散热，提高散热片的散热效果。
62.本技术中，由于电源内部空间有限，第二散热片400的第二部402的长度不能无限伸展。值得说明的是，第二散热片400的第二部402的长度是根据电源内部空间设置的，第二部402的长度能够容纳入电源整体内部且不影响电源的正常工作即可，本技术对第二散热片400的第二部402的长度的具体数值不作限定。作为一种可选方案，如图1所示，第二散热片400的第二部402的长度为4.5mm。
63.进一步地，分离式散热器还包括第三散热片500，第三散热片500与第一散热片300重叠设置，第三散热片500与第一散热片300固定连接。图4为本技术提供的又一种分离式散热器的结构示意图，如图4所示，第三散热片500包括竖直方向的第一部501和水平方向的第二部502。第三散热片500的第一部501与第一散热片300的第一部301重叠设置，第三散热片500的第二部502与第一散热片300的第二部302重叠设置。其中，将散热片进行弯折，得到由竖直方向的第一部501和水平方向的第二部502组成的第三散热片500，能够有效节约散热片所占内部空间，还能够增加与内部气流的接触面积，从而达到快速散热，提高散热片的散热效果。值得说明的是，第三散热片500的第一部501与第一散热片300的第一部301重叠设置可以是第三散热片500的第一部501在内侧且第一散热片300的第一部301在外侧的重叠设置，也可以是第三散热片500的第一部501在外侧且第一散热片300的第一部301在内侧的重叠设置，本技术对此不作限定。
64.本技术中，第三散热片500的第一部501的通孔的位置和第一散热片300的第一部301的通孔的位置对应，也即：第三散热片500的第一部501的通孔的位置与发热元件100的通孔的位置对应。
65.作为一种可选方案，发热元件100、绝缘片200、第一散热片300、第二散热片400和第三散热片500通过锁螺丝固定连接。具体地，将发热元件100、绝缘片200、第一散热片300、第二散热片400和第三散热片500通过螺母与螺丝的锁附使其彼此接触面紧密贴合。值得说明的是，发热元件100、绝缘片200、第一散热片300、第二散热片400和第三散热片500还可以通过其他方式进行连接，本技术对发热元件100、绝缘片200、第一散热片300、第二散热片400和第三散热片500之间的具体连接方式不作限定。
66.本技术中，第三散热片500的材料为金属和合金，一般情况下与第一散热片300的材料以及第二散热片400的材料相同。例如，第三散热片500的材料为紫铜。
67.进一步地，本技术中的第三散热片500的第一部501与第一散热片300的第一部301之间涂抹有散热膏。具体地，由于第三散热片500的第一部501与第一散热片300的第一部301所连接的贴合面不是绝对平整的，导致出现连接不紧密的问题，因此在上述贴合面上涂抹散热膏以填充不平整部分使其贴合面充分接触，达到更好的热传递效果。
68.本技术中，第三散热片500的厚度为第三指定厚度。由于电源内部空间有限，若该分离式散热器中包括第三散热片500，第一散热片300的第一指定厚度和第二散热片400的第二指定厚度需要重新设置，即：第一散热片300的厚度、第二散热片400的厚度与第三散热片500的厚度之和小于设置的厚度上限。作为一种可选方案，第三指定厚度可以为0.2mm、0.3mm或0.5mm。值得说明的是，第三指定厚度还可以取其它值，不超过设置的厚度上限即可，本技术对此不作限定。
69.值得说明的是，厚度上限是根据电源内部空间设置的，散热片的厚度能够容纳入电源整体内部且不影响电源的正常工作即可，本技术对厚度上限的具体数值不作限定。例如，厚度上限设置为1.5mm，第一指定厚度为0.5mm，第二指定厚度为0.5mm，第三指定厚度为0.5mm。
70.本技术中，以发热元件为mos管为例，在mos管功率损耗、电源内部空间、风压、散热片总体体积均一致的情况下，采取厚度为1.5mm的单片散热片、厚度分别为1.0mm和0.5mm的两片散热片以及厚度均为0.5mm的三片散热片分别在电源工作场景下进行点温实测，点温条件为55℃环温，输入电压为90v ac，mos管总功率热损耗为83w，电源总输出功率为1000w。以图2所示的发热元件(mos管)为例，对第一元件q21、第二元件q22、第三元件d1和第四元件q1分别进行测量，得到实际点温数据如表1所示。
71.表1
[0072][0073]
基于上述实际点温数据，可知1.5mm的单片散热片的散热能力不能满足电源目前的散热需求，厚度分别为1.0mm和0.5mm的两片散热片的散热效果优于厚度为1.5mm的单片散热片，可使mos管温度下降约15℃；厚度分别为1.0mm和0.5mm的两片散热片和厚度均为
0.5mm的三片散热片均能满足电源目前的散热需求，不会出现焊锡不良的问题，制作工艺相对简单；厚度分别为1.0mm和0.5mm的两片散热片的散热效果优于厚度均为0.5mm的三片散热片。
[0074]
本技术提供的一种分离式散热器，包括：发热元件、第一散热片、第二散热片和绝缘片；发热元件设置于绝缘片的一侧，与绝缘片固定连接；第一散热片设置于绝缘片的另一侧，与绝缘片固定连接；第二散热片设置于第一散热片远离绝缘片的一侧，与第一散热片的固定连接，通过设置多片散热片对发热元件进行散热，大幅度降低发热元件的温度，从而实现较优的散热效果，进而提高电源功率。
[0075]
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
[0076]
在本说明书的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
[0077]
参考术语“一个实施例”、“一个具体实施例”、“一些实施例”、“例如”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本技术的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。各实施例中涉及的步骤顺序用于示意性说明本技术的实施，其中的步骤顺序不作限定，可根据需要作适当调整。
[0078]
在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
[0079]
以上所述的具体实施例，对本技术的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本技术的具体实施例而已，并不用于限定本技术的保护范围，凡在本技术的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。