散熱裝置及具有該散熱裝置的電子器件的製作方法

2023-09-21 08:42:45 4

專利名稱：散熱裝置及具有該散熱裝置的電子器件的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種用於電子器件的散熱裝置。此外本發明還涉及一種具有散熱裝置的電子器件。
背景技術：
在現有技術中通常使用熱沉對電子器件進行散熱。這種熱沉通常具有與電子器件的發熱部分接觸的基座，並且在基座上設置有多個平板狀的散熱片。根據實驗證明，在相同的外部條件，例如對流條件的情況下，熱沉的散熱效果完全取決於熱沉上的散熱片與空氣的接觸面積，也就是與空氣進行熱交換的散熱面的面積。該面積越大，熱沉的散熱效果越好。為了獲得良好的散熱效果，那麼必然會想到增大熱沉的尺寸或者在熱沉上裝設一個用於增強對流的風扇。然而，隨著當今的電子器件的體積的逐步微型化，安裝在電子器件上的熱沉的體積也被要求儘可能地小，從而能夠降低整個設備的總體尺寸。這就帶來了一個問題，即如何在基本上不增大熱沉的總尺寸的前提下，獲得儘可能好的散熱效果。

發明內容
因此，本發明的一個目的在於提出一種用於電子器件的散熱裝置。根據本發明的散熱裝置可以在基本上不增大其總尺寸的前提下，獲得增大的散熱面積。該目的通過本發明由此實現，即散熱裝置具有導熱基座以及安裝在該導熱基座上的至少一個散熱片，其中散熱片被設計成具有波浪狀輪廓。與具有相同尺寸的傳統的平板狀散熱裝置相比，根據本發明的散熱裝置具有明顯增大的散熱面積。在實踐中，散熱裝置的散熱量由以下公式計算得出，即Q = ζ A ( Δ Tl- Δ T2)，其中Q代表散熱量；A代表散熱裝置的散熱片的總面積；Δ Tl代表在散熱裝置工作時的散熱片某點上的溫度；ΔΤ2代表散熱片周圍空氣的溫度；而ζ則代表對流係數，該對流係數與散熱片周圍的對流狀態、散熱片本身的物理尺寸等有關，其中在ζ恆定的情況下(其中為了確保ζ的恆定，需要保證散熱片彼此之間的片間距保持不變，散熱片的高度保持不變，幾何形狀也要相似)。，散熱片的總面積越大，則散熱裝置所能散發的熱量就越大。由於本發明的散熱裝置採用了波浪狀的散熱片，因此根據本發明設計的這種散熱片在水平面的投影的面積與傳統的散熱片的投影面積相同的情況下，具有更大的散熱面積，從而使根據本發明的散熱裝置具有更加良好的散熱效果。此外，根據本發明的散熱片具有機械剛度，並且如果需要一定的穩定性，那麼厚度可以減小，如果厚度需要保持相同水平，那麼穩定性可以提高。根據本發明的一個優選的設計方案，導熱基座與散熱片一體形成。這簡化了散熱裝置的製造工藝，降低了製造成本。根據本發明的另一個設計方案，導熱基座與散熱片分體形成，其中，散熱片插裝在導熱基座上。通過後期將散熱片簡單地插入到導熱基座上預先設置的容納部中，在很大程度上能夠使導熱基座與散熱片靈活組合，從而能夠根據不同的電子器件的散熱要求簡單地製造出具有不同散熱效率的散熱裝置。
可選地，在導熱基座設置有垂直於導熱基座向外伸出的導熱支架，各個散熱片以預定的間距彼此平行地堆疊在導熱支架上。在該設計方案中，各個散熱片分別平行於導熱基座設置，並且彼此之間也保持一定的間距，從而獲得良好的對流條件。在本發明的一個優選的設計方案中提出，散熱片彼此以預定的間距平行地垂直豎立在導熱基座上，以在導熱基座上形成平行排列的散熱片列。這種結構具有良好的對流條件，從而獲得了具有良好的散熱效果的散熱裝置。在本發明的另一個優選的設計方案中提出，散熱片彼此圍繞成圓形地垂直豎立在導熱基座上。這些散熱片共同在導熱基座上圍繞出一個圓形的輪廓。當然散熱片也可以在導熱基座上形成其它的輪廓，例如橢圓形等等，從而使散熱裝置能夠匹配不同的安裝空間和電子器件。優選的是，通過液態模鍛工藝來製造導熱基座和/或散熱片。散熱裝置通常由具有高的導熱係數的金屬製成，這種類型的金屬能夠更加容易地通過液態模鍛工藝來加工處理，並且很大程度上簡化了製造工藝，降低了生產成本。最優選的是，所述散熱片具有正弦曲線狀或者方波狀的波浪輪廓。可替換的，所述散熱片的波浪輪廓也可以是鋸齒波或三角波狀的波浪輪廓。這些波浪狀的輪廓的波峰和散熱片的厚度之間的比例關係也可以根據散熱的要求來做相應的調整，優選為2 1，波長相對於整個散熱片的長度或者高度的數值可以根據散熱的要求可做相應的調整。此外，散熱片之間的距離值相對於現有技術是不變的，從而確保了對流係數的恆定性。本發明的另一個目的通過一種具有上述類型的散熱裝置的電子器件實現。具有這種類型的散熱裝置電子器件在總體尺寸基本上不變的情況下，能夠獲得更加良好的散熱效^ ο應該理解，以上的一般性描述和以下的詳細描述都是列舉和說明性質的，目的是為了對要求保護的本發明提供進一步的說明。


附圖構成本說明書的一部分，用於幫助進一步理解本發明。這些附解了本發明的實施例，並與說明書一起用來說明本發明的原理。在附圖中相同的部件用相同的標號表示。圖中示出圖1示出了根據現有技術的散熱裝置的第一實施例；圖2示出了根據現有技術的散熱裝置的第二實施例；圖3示出了根據現有技術的散熱裝置的第三實施例；圖4示出了根據本發明的散熱裝置的第一實施例；圖5示出了根據本發明的散熱裝置的第二實施例；圖6示出了根據本發明的散熱裝置的第三實施例。
具體實施例方式圖1至3示出了根據現有技術的散熱裝置的三個不同的實施例。在圖1示出的第一實施例中，在一個長方形的導熱基座1上布置有多個散熱片2，這些散熱片2彼此以一定間距平行地垂直豎立在導熱基座1上。散熱片2可以與導熱基座1一體形成，當然它們也可以分體形成。從圖1中可見，這些散熱片1都是平坦的散熱板。在圖2示出的第二實施例中，在圓形的導熱基座1上布置有多個散熱片2，這些散熱片2彼此圍繞成圓形地垂直豎立在導熱基座1上，從而構成一個類似於燈籠的形狀，從圖 2中可見，這些散熱片1都是平坦的散熱板，並且這些平坦的散熱板分別插裝在導熱基座的預設的容納部中。在圖3示出的第三實施例中，在導熱基座1上設置有垂直於導熱基座向外伸出的兩個導熱支架3，這兩個導熱支架3分別穿過各個散熱片2，同時這些散熱片2彼此平行並以預定的間距間隔開，從而形成固定在導熱支架3上並堆疊在導熱基座1上的散熱結構。在該實施例中，散熱片2同樣是平坦的散熱板。圖4至圖6分別示出了對應於根據圖1至圖3的現有技術的散熱裝置的根據本發明的散熱裝置的三個不同的實施例。圖4至圖6示出的三個實施例與現有技術的區別僅僅在於散熱片的形狀。在本發明的三個實施例中，散熱片2具有波浪形的輪廓，從而與現有技術的散熱裝置相比，在總體尺寸基本上保持不變的前提下，獲得增大的散熱面積。在圖4示出的本發明的第一實施例中，散熱裝置具有長方形的導熱基座1和多個散熱片2，這些散熱片2具有波浪狀的輪廓並且彼此以預定的間距平行地垂直豎立在該導熱基座1上。圖5示出的本發明的第二實施例中，散熱裝置具有圓形的導熱基座1和多個散熱片2，這些散熱片2具有波浪狀的輪廓並且彼此圍繞成圓形地垂直豎立在該導熱基座1上。圖6示出了本發明的第三實施例中，散熱裝置具有導熱基座1、多個散熱片2，其中，在導熱基座1上設置有垂直於導熱基座1向外伸出的導熱支架3，各個散熱片2以預定的間距彼此平行地堆疊在導熱支架3上。應當理解，根據本發明的散熱裝置的導熱基座1除了上述形狀之外，還可以具有其它不同的形狀，從而適應不同的電子器件和安裝環境。此外，根據本發明的散熱裝置的導熱基座1和散熱片可以一體地或分體地通過液態鍛模工藝來製造。下面根據一個具體實例來說明本發明的散熱裝置。例如以根據現有技術的散熱裝置為基準，該散熱裝置具有平板狀的散熱片2，具有169000mm2的散熱面積。與之相比，根據本發明的散熱裝置由於採用了波浪狀的散熱片2，在總體尺寸基本上保持不變的情況下具有210000mm2的散熱面積。因此在相同的室溫，例如25°C，相同的自然對流，以及相同的熱源功率，例如40W的情況下，可以根據公式Q= ζΑ(ΔΤ1-ΔΤ2)計算得出，根據本發明的散熱裝置具有更加良好的散熱效果。以上僅為本發明的優選實施例而已，並不用於限制本發明，對於本領域的技術人員來說，本發明可以有各種更改和變化。凡在本發明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。附圖標記1導熱基座2散熱片3導熱支柱
權利要求
1.一種用於電子器件的散熱裝置，所述散熱裝置具有導熱基座(1)以及安裝在所述導熱基座(1)上的至少一個散熱片O)，其特徵在於，所述散熱片( 被設計成具有波浪狀輪廓。
2.根據權利要求1所述的散熱裝置，其特徵在於，所述導熱基座(1)與所述散熱片O) 一體形成。
3.根據權利要求1所述的散熱裝置，其特徵在於，所述導熱基座(1)與所述散熱片O) 分體形成，其中，所述散熱片( 插裝在所述導熱基座(1)上。
4.根據權利要求3所述的散熱裝置，其特徵在於，在所述導熱基座(1)上設置有垂直於所述導熱基座⑴向外伸出的導熱支架(3)，各個所述散熱片(2)以預定的間距彼此平行地堆疊在所述導熱支架C3)上。
5.根據權利要求1至3中任一項所述的散熱裝置，其特徵在於，所述散熱片( 彼此以預定的間距平行地垂直豎立在所述導熱基座(1)上。
6.根據權利要求1至3中任一項所述的散熱裝置，其特徵在於，所述散熱片( 彼此圍繞成圓形地垂直豎立在所述導熱基座(1)上。
7.根據權利要求1至3中任一項所述的散熱裝置，其特徵在於，所述散熱片具有正弦曲線狀或者方波狀的波浪狀輪廓。
8.根據權利要求1至3中任一項所述的散熱裝置，其特徵在於，所述散熱片的波浪狀輪廓的波峰與散熱片的厚度之間的比例為2 1。
9.根據權利要求1至4中任一項所述的散熱裝置，其特徵在於，通過液態模鍛工藝來製造所述導熱基座(1)和/或所述散熱片(2)。
10.一種電子器件，其特徵在於，所述電子器件具有權利要求1至9中任一項所述的散熱裝置。
全文摘要
本發明涉及一種用於電子器件的散熱裝置，其具有導熱基座(1)以及安裝在導熱基座(1)上的至少一個散熱片(2)，其中，散熱片(2)被設計成具有波浪狀輪廓，從而在基本上不增大散熱裝置的總尺寸的前提下，獲得增大的散熱面積。此外，本發明還涉及一種具有上述類型的散熱裝置的電子器件。
文檔編號H05K7/20GK102480903SQ201010566319
公開日2012年5月30日 申請日期2010年11月29日 優先權日2010年11月29日
發明者戴成龍, 楊燦邦, 袁海平, 陳小棉 申請人:歐司朗有限公司