散热装置的制造方法_2

文档序号:8925975阅读:来源:国知局
>[0029]请参阅图1,散热装置100,包括:导热体110,散热体120、散热片130,散热体120设有容置腔121,容置腔121内填充有散热液体,导热体100与容置腔121密封连接,且导热体100至少部分插设于容置腔121内,散热片130设置于散热体120上。上述散热装置,散热体内设有容置腔,导热体插设于容置腔内,利用液体的流动性,电子元件产生的热量通过导热体传递到散热体的容置腔内,进而被容置腔内的散热液体吸收,并迅速分散到散热体上,再通过散热片以对流、辐射、传导等散热方式将热量散至空气中,有利于热量的快速传输及分散,有效地保证了散热装置的散热性能,提高了散热装置的散热性能。而且,由于散热液体的均匀性高、热容大,可使电子元件在工作时产生的热量均匀的被散热液体吸收,避免因热容小的原因导致大量热量无法在短时间内散出而对电子元件造成损坏。
[0030]例如,所述导热体包括第一导热件及与所述第一导热件连接的第二导热件,所述第一导热件用于与芯片接触;并且,所述散热体设有容置腔,所述容置腔内填充有散热液体,所述导热体与所述容置腔密封连接,所述第二导热件容置于所述容置腔内,且至少部分插设于所述散热液体。
[0031]为了便于散热体与导热体的装配,例如,所述容置腔与所述导热体之间通过螺纹密封连接,又如,所述容置腔的内壁设有内螺纹,所述导热体的对应位置设有外螺纹,所述内螺纹与所述外螺纹配合连接,又如,所述容置腔与所述导热体之间通过卡接密封连接,这样,可以方便容置腔与导热体的装配。
[0032]为了更好地解决容置腔与导热体之间的密封性问题,防止散热液体发生泄漏,例如,所述容置腔与所述导热体的接口处设有密封胶层。通过设置密封胶层,可以提高容置腔与导热体之间的密封性,防止容置腔内的散热液体泄漏。
[0033]为了增加容置腔内散热液体与散热体的接触面积,以提高散热效率,例如,所述容置腔为圆柱结构,由于在同等体积的情况下,圆柱体的表面积较大,这样,可以增大散热液体与散热体的接触面积,提高散热装置的散热效率。
[0034]由于散热液体与散热体的接触仅是散热体的内侧壁,即,散热液体与散热体的接触面积只是该圆柱体的内表面的面积,为了进一步加大散热装置的散热效果,例如,所述散热体内壁还设有若干辅助导热柱,又如,各个所述辅助导热柱的截面为弧形,又如,各所述辅助导热柱均匀分布于所述容置腔的内壁,又如,各所述辅助导热柱连续分布,通过设置辅助导热体,可以增加散热液体与散热体的接触面积,从而提高热传递效率,提高散热效果。
[0035]具体地,请参阅图2,容置腔121的内壁还设有若干辅助导热柱122,各个辅助导热柱122的截面为圆柱体,各个辅助导热柱122的大小及形状相同,均匀排布于容置腔121的内壁,且辅助导热柱122连续排列。当然,辅助散热柱并不局限于上述形状,例如,所述辅助导热柱的截面为三角形,又如,所述辅助导热柱的截面为梯形,又如,所述辅助导热柱的形状为矩形。辅助导热柱的形状可以不作特殊限制,只要可以增加接触面积即可。
[0036]为了进一步增大散热液体与散热体的接触面积,以提高散热效率,例如,所述辅助导热柱的半径为所述容置腔半径的1/20?1/10,例如,所述辅助导热柱的半径为所述容置腔半径的1/15,又如,所述辅助导热柱的弧度小于180度,例如,所述辅助导热柱的弧度为125至128度。这样,可以进一步增大散热液体与散热体的接触面积,提高散热效率,同时也可以避免占用容置腔内较大的空间而减少散热液体的体积。
[0037]为了便于散热装置的生产制作过程,例如,所述辅助导热柱与所述散热体为一体成型结构,又如,所述辅助导热柱与所述散热体通过浇铸工艺形成一体成型结构,这样,可以方便散热装置的生产制作过程。
[0038]在本实施例中,所述散热液体为所述容置腔体积的50 %?80 %,所述散热液体在标准大气压下沸点彡70°C、热容彡3X 13J/(kg-0C) ο优选的,所述散热液体为蒸馏水、氨水、甲醇、乙醇、己醇、丙酮、庚烷或导热油中的至少一种,例如,所述散热液体为蒸馏水和乙醇的混合物。又如,所述散热液体包括如下质量份的各组分:蒸馏水:75份?78份,乙醇:22份?25份,氯化钠:0.5份?I份,硝酸钠:0.5份?1.5份,过硼酸钠:0.5份?1.5份,苯并三氮唑:0.2份?0.5份,当散热液体的温度超过30°C时,稀释在蒸馏水中的乙醇发生气化而使蒸馏水逐渐气化,气化的乙醇和蒸馏水在密封的容置腔内反复地进行蒸发冷凝并与容置腔的内壁进行热交换,而氯化钠的加入又可以降低乙醇和蒸馏水的沸点,因此可以加快蒸馏水以及乙醇的蒸发及冷凝的循环周期,并且可以防止在温度较低的时候,蒸馏水发生凝固,硝酸钠及苯并三氮唑的复配可作为腐蚀抑制剂或缓蚀剂,其可以在容置腔的内壁的表面形成均匀的钝化层和有机膜层,阻止腐蚀反应的进一步发生,过硼酸钠的加入可以抗冻抑制剂及除垢的作用。
[0039]优选的,为了避免散热液体在反复受热、蒸发冷凝过程中与容置腔的内壁发生化学反应,例如,所述容置腔内壁与导热液体适配,即,容置腔的内壁的材质与散热液体不发生化学反应。又如,所述容置腔的内壁由铝合金制成,所述铝合金包括如下质量份的各组分组成:销:80.2份?89.5份;镁:10.3份?15.1份;娃:0.5份?1.5份;铜:1.2份?3.5份;锰:0.2份?1.0份;镍:2.3份?4.6份;钼:0.1份?0.5份;锆:0.2份?0.5份;上述铝合金主要由铝、镁制成,不仅可以使制备的基材的质量较轻,导热性较好,而且硅、铜、锰、镍、钼的加入可以使容置腔的内壁具有较大的强度,此外,锆的加入可提高容置腔内壁的耐疲劳特性及耐腐蚀性能,但是锆的含量大于0.5份时,其耐腐蚀性能并不会提高较小,而且会影响材料的屈服度及其他机械力学性能。
[0040]进一步的,所述容置腔的内壁设有保护层,又如,所述保护层包括石墨、纳米碳材、类金刚石等碳材料,化学物理性质温度,导热性好。又如,所述保护层为设于所述容置腔内壁上的类金刚石(DLC)涂层,又如,所述类金刚石涂层与所述容置腔内壁还设有起固附作用的铬涂层,以使类金刚石涂层与容置腔内壁具有较强的结合力。优选的,所述类金刚石涂层的厚度为1.0?2.0微米,铬涂层的厚度为10?40纳米。又如,所述类金刚石涂层的成分包括20 %?60 %的石墨相及80 %?40 %的金刚石相。
[0041]例如,本发明一实施例中的散热体,其包括如下重量份的各组分:铝:62份?78份,锌:11份?25份,铜:9份?11份,硼:0.3份?0.7份,镍:0.05份?0.3份,锰:0.3份?1.5份,铬:0.01份?0.2份。上述散热体含有重量份为62份?78份的铝,可以使其维持较轻的质量,其密度仅为2.6kg/m3?2.7kg/m3,与纯铝的密度相差不大,这样可以有效地减轻散热体的重量,有利于安装制造,同时也极大地降低了成本;而且其导热系数可以达到320W/mK以上,远远大于纯铝的导热系数,可以较快速地将导热体传递而来的热量分散及传输,进而均匀地分散在全部的散热体上,以防止热量在导热体与散热体的接触位置上积累,造成局部过热现象的产生;此外,上述散热体含有重量份为锌份?25份,铜:9份?11份,硼:0.3份?0.7份,镍:0.05份?0.3份,锰:0.3份?1.5份,铬:0.01份?0.2份,相对于纯铝,散热体的延展性能、韧性、强度以及耐高温性能均大大得到改善。
[0042]为了使所述散热体具有更好地性能,例如,所述散热体还包括重量份为0.2份?
1.2份的钒,这样,可以抑制散热体中铝合金晶粒的长大,使其获得较均匀细小的晶粒组织,以减小散热体的脆性,从而改善散热体整体的力学性能,提高其韧性及强度。又如,所述散热体含有重量份为0.1份?0.3份的钛,可以使得散热体中铝合金的晶粒微细化,以提高散热体的延展性能;又如,所述散热体还包括重量份为1.0份?2.5份的硅,当所述散热体含有
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