散熱器的製作方法

2023-11-10 03:09:22

專利名稱：散熱器的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種用於計算機或其它電子設備中為發熱量大的晶片配置的散 熱裝置，特別是一種散熱器。
背景技術：
隨著現代電子技術的快速發展，各種晶片的運行速度成倍增長，特別是CPU
(中央處理器)的運算速度越來越快，其功耗也就越來越大，同時隨著電子元
器件的組裝密度的提高，設備的熱流密度也在迅速增加，為保證CPU能正常工
作，必須對其進行合理有效的散熱，尤其是在目前設備的體積越做越小的情況
下，CPU散熱器可以將其產生的熱量迅速的傳導對流至周邊環境，實現對CPU的
快速散熱，但是一般要求安裝時散熱器與計算機殼體或其他大面積障礙之間的
距離較大。目前，傳統的CPU散熱器大部分由散熱片和風扇組成，風扇垂直安 裝在散熱片的頂部，其安裝方式如圖1所示，風扇安裝面垂直於CPU散熱片表 面。現實使用過程中發現，當計算機機箱的高度尺寸較小時，傳統的CPU散熱
器已無法進行安裝或者安裝後風扇面與機箱面板距離太小，這樣，散熱器上方
的風扇風阻就會迅速增加，使CPU散熱器的散熱效果大打折扣，無法滿足CPU
散熱要求。

發明內容
發明目的本發明所要解決的技術問題針對現有技術的不足，提供了一種
散熱器。
技術方案本發明公開了一種散熱器，包括由基板和肋片組成的散熱片以
及安裝在散熱片上端面的風扇，所述散熱片的上端面為一個與基板具有夾角的 斜面。
本發明中，優選地，所述散熱片的上端面與基板之間的夾角為10° ~45° 。 在此範圍內，既可以保證散熱片的傳熱效果，又能夠節約相當大的空間。
本發明中，進一步優選地，所述散熱片的上端面與基板之間的夾角為15° 。 在15°夾角的情況下，在保證安裝尺寸的同時儘量增加其散熱面積；同時，軸 流風扇垂直於肋片表面安裝，這樣就可以大大的減小散熱器底面對風量的反射， 增加散熱風量的風壓。
本發明中，優選地，還包括設於散熱器上的螺釘、嵌套在螺釘上的彈簧以
及限位墊片；所述基板為四邊形，肋片為缺角的四邊形，在基板上與肋片的缺 角相對應的位置設有通孔；所述螺釘從散熱片設有肋片的一側穿過通孔，其中 彈簧位於設有散熱片肋片一側，限位墊片位於另一側。帶彈簧和限位墊片的螺 釘能夠保證散熱器和CPU之間的彈性接觸，防止因散熱器施加的預緊力在設備 衝擊振動時損壞CPU或晶片本身。
本發明中，所述風扇底部設有卡合在肋片上的E形支座。E形支座的中間部 分略短於兩側，使得兩側可以卡扣在相鄰的肋片外，由此可以保證兩肋片之間 的距離，這樣就可以確保風扇通過螺釘可以牢固的固定在散熱片上。
有益效果本發明將散熱片上端面設計成傾斜式的，這樣就可以大大的優 化散熱器的風冷風道。其優勢在於，第一，即使機箱面板和散熱器風扇緊密接 觸，傾斜式的肋片也可以保證有足夠的冷風進入散熱片內部。第二，由於肋片 帶有傾斜角度，這樣，當冷風與散熱片的底面相遇時可以大大減小反射風量， 而反射風量正是風壓損失的主要途徑，反射風量的減小可以保證足夠的散熱風 壓。試驗證明，該散熱器的散熱功率可達110W，完全能夠滿足當前的CPU散熱 要求，特別在風扇與機箱距離較小的情況下，散熱效果遠大於傳統風扇。經試 驗證明，採用EVEREST Ultimate 2007測溫軟體，利用CPU加載軟體SP2004 (stress prime2004)對CPU進行加載，使CPU使用率保持在100%，環境溫度 為25'C時，在相同的測試機箱內，對風扇與機箱殼體不同距離下傳統散熱器和 本使用新型所述的散熱器試驗效果圖如圖6所示。距離為100mm的情況下，採 用傳統散熱器散熱，CPU工作溫度為47。C;採用本發明所述散熱器，CPU工作溫 度為46'C;在風扇與機箱殼體距離為50mm的情況下，採用傳統散熱器散熱,CPU 工作溫度為65'C;採用本發明所述散熱器，CPU工作溫度為55°C;在風扇與機 箱殼體距離為20mm的情況下，採用傳統散熱器散熱，CPU工作溫度為77°C;採 用本發明所述散熱器，CPU工作溫度為6(TC。在風扇與機箱殼體距離為10mm的 情況下，採用傳統散熱器散熱，CPU工作溫度為93°C，且已經常出現黑屏的現象; 採用本發明所述散熱器，CPU工作溫度為69°C。由此可見，越是在空間小的小 尺寸機箱內，本發明所述散熱器的效果就越發突出。


下面結合附圖和具體實施方式
對本發明做更進一步的具體說明。
圖l為傳統散熱器結構示意圖。
圖2為本發明側面結構示意圖。
圖3為本發明正面結構示意圖， 圖4為本發明中支座的結構示意圖。 圖5為本發明中氣流方向示意圖。 圖6為本發明所述散熱器與傳統散熱器效果對比圖。
具體實施例方式
如圖1所示，傳統的CPU散熱器大部分由散熱片和風扇組成，散熱片上端 面為與地面平行的平面，風扇垂直安裝在散熱片的頂部。
如圖2所示，本發明所述的散熱器，包括由基板9和肋片7組成的散熱片1 以及安裝在散熱片1上端面的風扇2，所述散熱片1的上端面為一個與基板9具 有夾角的斜面。所述散熱片1的上端面與基板9之間的夾角為15° 。當然所述 散熱片l的上端面與基板9之間的夾角也可以在10° ~45°的範圍內。
如圖2和圖3所示，所述散熱器還包括設於散熱器上的螺釘6、嵌套在螺釘 6上的彈簧5以及限位墊片4;所述基板9為四邊形，肋片7為缺角的四邊形， 在基板9上與肋片7的缺角相對應的位置設有通孔；所述螺釘6從散熱片設有 肋片一側穿過通孔，其中彈簧5位於散熱片設有肋片一側，限位墊片4位於另 一側。
如圖2和圖4所示，所述風扇底部設有卡合在肋片7上的E形支座8。 更具體地說，可用於CPU的散熱器的組成部分有散熱片l、風扇2、風扇 安裝螺釘3、限位墊片4、彈簧5、螺釘6、肋片7、中間短於兩側的E形支座8。 散熱片1是導熱係數k較大k=330W/(m 'C):在常見金屬中僅次於銀的導熱系 數的純銅材料加工成形，散熱片的一側留有40X40X3(mm)的臺階，此臺階面為 和CPU接觸表面，其表面的光潔度應達到3. 2以上。風扇2採用軸流風扇2。散 熱片的另一側銑制出了45個帶斜面的肋片7，肋片的肋厚0.4mm、肋距1. 8mm， 肋高為33(mm)X15。，由此45個帶斜面的肋片構成散熱片上端面的15°斜面。 軸流風扇2為一可調速風扇，根據CPU溫度自動調整風扇的轉速；軸流風扇2 通過風扇安裝螺釘3與肋片7連接，其中支座8主要用來保證肋片與肋片之間 的距離。CPU散熱器的安裝也很簡單，第一步，將彈簧5套在螺釘6上，然後 將螺釘旋進散熱器的安裝孔內，再將限位墊片4卡進散熱器螺釘的槽內。第二 步，將支座8嵌入肋片，保證支座之間的孔距和軸流風扇的孔距相等。第三步， 將軸流風扇2通過風扇安裝螺釘3固定在肋片上，由於有支座8將兩肋片之間 距離固定，由此可以保證螺釘在擰入後不會因為肋片間距變大而鬆動。軸流風
扇安裝時應注意其方向性，應按照圖2中所示進行安裝，保證風扇是向散熱器 內鼓風，其形成的風道示意圖如圖5所示。最後在散熱片一側的臺階上均勻的 塗上適量導熱矽脂，保證和CPU表面的面接觸即可。
本發明所述散熱器中，散熱片和肋片的材料可以根據不同需求進行更改， 肋片的肋高、肋厚及肋距可以根據散熱功率的大小進行適當的調整。散熱片及 其基板的形狀也不限定。
本發明所述散熱器，不僅可以使用在計算機中為CPU散熱，還可以使用在 其他計算通訊終端集成系統中，為其他具有高散熱量的晶片散熱。
圖6為散熱器與機殼在不同距離下的散熱效果圖，如圖6所示，本發明中 採用EVEREST Ultimate 2007測溫軟體，利用CPU加載軟體SP2004 (stress prime2004)對CPU進行加載，使CPU使用率保持在100%，環境溫度為25"C時， 在相同的測試機箱內，對風扇與機箱殼體不同距離下傳統散熱器和本使用新型 所述的散熱器試驗效果圖如圖6所示。圖中方點劃線為傳統散熱器下CPU溫度 曲線，三角點劃線為本發明散熱器下CPU溫度曲線。距離為100mni的情況下， 採用傳統散熱器散熱，CPU工作溫度為47'C;採用本發明所述散熱器，CPU工作 溫度為46°C;在風扇與機箱殼體距離為50mm的情況下，採用傳統散熱器散熱，CPU 工作溫度為65"C;採用本發明所述散熱器，CPU工作溫度為55°C;在風扇與機 箱殼體距離為20mm的情況下，釆用傳統散熱器散熱,CPU工作溫度為77°C;採 用本發明所述散熱器，CPU工作溫度為60'C。在風扇與機箱殼體距離為10mm的 情況下，採用傳統散熱器散熱,CPU工作溫度為93°C，且已經常出現黑屏的現象; 採用本發明所述散熱器，CPU工作溫度為69'C。由此可見，越是在空間小的小 尺寸機箱內，本發明所述散熱器的效果就越發突出。
本發明提供了一種散熱器的思路及方法，具體實現該技術方案的方法和途 徑很多，以上所述僅是本發明的優選實施方式，應當指出，對於本技術領域的 普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤 飾，這些改進和潤飾也應視為本發明的保護範圍。本實施例中未明確的各組成 部份均可用現有技術加以實現。
權利要求
1、一種散熱器，包括由基板(9)和肋片(7)組成的散熱片(1)以及安裝在散熱片(1)上端面的風扇(2)，其特徵在於，所述散熱片(1)的上端面為一個與基板(9)具有夾角的斜面。
2、 根據權利要求1所述的一種散熱器，其特徵在於，所述散熱片(1)的 上端面與基板(9)之間的夾角為10° ~45° 。
3、 根據權利要求2所述的一種散熱器，其特徵在於，所述散熱片(1)的 上端面與基板(9)之間的夾角為15° 。
4、 根據權利要求2或3所述的一種散熱器，其特徵在於，還包括設於散熱 器上的螺釘(6)、嵌套在螺釘(6)上的彈簧(5)以及限位墊片(4);所述基 板(9)為四邊形，肋片(7)為缺角的四邊形，在基板(9)上與肋片(7)的 缺角相對應的位置設有通孔；所述螺釘(6)從散熱片設有肋片的一側穿過通孔， 其中彈簧(5)位於散熱片設有肋片一側，限位墊片(4)位於另一側。
5、 根據權利要求2或3所述的一種散熱器，其特徵在於，所述風扇底部設 有卡合在肋片(7)上的E形支座(8)。
全文摘要
本發明公開了一種散熱器，包括由基板和肋片組成的散熱片以及安裝在散熱片上端面的風扇，所述散熱片的上端面為與基板具有夾角的斜面。所述散熱片的上端面一個與基板之間的夾角為10°～45°。本發明將散熱片上端面設計成傾斜式的，這樣就可以大大的優化散熱器的風冷風道。優點是即使機箱面板和散熱器間距很小，傾斜式安裝的風扇也可以減小風阻，保證有足夠的冷風進入散熱片內部，避免熱風流再次形成循環。試驗證明，該散熱器的散熱功率可達110W，完全能夠滿足當前的CPU散熱要求。
文檔編號H01L23/467GK101394731SQ200810156089
公開日2009年3月25日 申請日期2008年9月27日 優先權日2008年9月27日
發明者鍵 史, 張繼恆, 李由朝, 王連坡, 茅文深, 賈愛梅 申請人:南京萊斯大型電子系統工程有限公司