CN111278259A - 一种内置一体式支撑结构的散热器及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种内置一体式支撑结构的散热器,包括散热基板,所述散热基板包括底座和上板,所述底座具有朝上开口的凹腔,所述上板用于盖合在所述底座上并封闭所述开口,于所述上板和底座之间形成一真空腔体,所述真空腔体内容纳有液态传热介质,所述液态传热介质气化后凝结以散热,在上板上垂直于上板表面朝真空腔体方向设有若干个鼓包,所述鼓包抵止在底座表面,本发明优化了散热基板的内部支撑结构,在上板上一体冲压成型出多个三级鼓包,节省了工序,节约了成本,提高了生产效率,增大散热基板的内部支撑面积,增强内部结构的稳定性,有利于维持散热基板平面度。
Description
技术领域
本发明涉及散热器技术领域,尤指一种内置一体式支撑结构的散 热器。
背景技术
随着电子设备的迅速发展,电子设备的运行能力越来越强,运行 工作产生的热量也就越多,均温板(Vapor Chamber,简称VC)在 高功率或高集成度电子产品中作为散热器应用广泛。当使用得当时, 它可以被简单地理解为一个导热系数非常高的部件。均温板有以下几 个优点:1.空间要求低,2.接触面积大,3.快速热响应。这些特征可以应 用在散热器以减少热扩散阻力和热点。
VC的应用分为2D VC散热器和3D VC散热器,2D VC散热器 为板式散热器,实现热在二维的面上传导,3D VC散热器是将导热 管镶嵌在散热器中,将芯片的热量充分均摊在散热器基板或鳍片上, 此时,导热管又与鳍片相连,热量便可以更有效地通过整个散热器散 失到空气当中,实现热在三维的面上传导。
然而目前的VC工艺为先冲压好底座和平板式的上板,底座具有 一端开口的凹腔,在底座周缘形成焊接面,然后在凹腔底部铺设上毛 细结构(铜网或铜粉),最后将支撑柱(铜柱)逐个人工摆放进预留好的 孔位中,在焊接面点涂一圈钎料,然后将上板盖合在开口后封边(各 侧边焊接封闭),上板贴在焊接面上,目视检查底座的焊接面与上板 接触的部位是否形成均匀的钎缝组织以及底座与上板缝隙是否残留 有多余的钎料,通过精密高速铣或高精度激光切割多余的钎料;底座、 上板在相对应的某一侧边向外延伸出半圆柱壳体,两个半圆柱壳体围 合成抽真空口,抽真空设备通过抽真空口将散热基板的内腔抽成真空,然后通过抽真空口灌入适量的液态传热介质,待液态传热介质的 注入量达到标准容量后,再将抽真空口进行密封,所述液态传热介质 在遇热升温气化后凝结以散热,形成真空均温板。
现有的VC散热器具有如下问题:现有结构所需铜柱数量多,成 本高;铜柱需人工摆放,人力成本高且生产效率极底,铜柱摆好后, 再盖上上盖,在作业和搬运过程中,易造成铜柱歪倒,最后造成平面 度不良报费。
发明内容
为解决上述问题,本发明提供一种内置一体式支撑结构的散热 器,保证散热基板在抽真空时不变形,为上板提供足够的支撑力,通 过优化散热基板的结构大大提高生产效率和节约生产成本,且大大提 高了底座与上板间的结合强度。
为实现上述目的,本发明采用如下的技术方案是:一种内置一体 式支撑结构的散热器,包括散热基板,所述散热基板包括底座和上板, 所述底座具有朝上开口的凹腔,所述上板用于盖合在所述底座上并封 闭所述开口,于所述上板和底座之间形成一真空腔体,所述真空腔体 内容纳有液态传热介质,所述液态传热介质气化后凝结以散热,在上 板上垂直于上板表面朝真空腔体方向设有若干个鼓包,使得上板表面 面呈波浪状,所述鼓包抵止在底座表面。
上板表面由平表面改为面呈波浪状,增加散热面积,具体来说散 热面积至少提高了15%,从而增强了散热效果,该鼓包为圆形或方 形或三角形或菱形或其他形状,或这些形状的两个或两个以上的组 合。利用此形状热量可以向四面八方辐射,散热性能更好;并且进一 步增加散热片强度,减小变形。
进一步,所述鼓包为三级凸台结构,有效避免底座在装配好上板 后鼓包挤满真空腔体,为气体的流动性提供充足的对流空间,提高对 高温气体的冷却效果,所述鼓包从上板表面往底座依次延伸出第一鼓 包、第二鼓包和第三鼓包,所述第一鼓包与上板表面的衔接处倒有圆 弧面,所述第三鼓包顶面为平面,所述平面紧贴在底座表面。第三鼓 包顶面为平面能够增加散热基板内部热气膨胀时的抗压能力。
底座在接收发热件热量后,存储在底座凹腔内的液态传热介质受 热气化升到第一鼓包,传热介质蒸汽遇冷后形成液态传热介质,热量 通过鼓包辐射出去,被空气冷却的液态传热介质沿鼓包滑落到底座凹 腔内又被加热,开始新的循环,三级凸台结构的鼓包使传热介质气化 后对流循环更具有流动性,对流效果更佳,从而散热效果更好。
进一步,所述液态传热介质采用水、丙酮或乙醇。
进一步,所述底座和上板由金属板冲压成型;所述金属板为铜板 和/或铜合金板或铝板或铝合金板或其他金属材料板。
进一步,所述散热基板上贯通连接有若干个导热管,所述上板上 表面设有若干个抽管,所述抽管包括预冲孔和与预冲孔一体的翻边, 所述翻边相对所述上板上表面凸设形成与导热管连通的接口,所述导 热管为一端开口的中空管体,所述导热管的开口外壁面与接口的内壁 面连接。传统的3D VC散热器是将导热管镶嵌在散热器中,现有结 构是在上板上冲出插孔,然后将导热管插入插孔内,此时导热管表面 与插孔是线性接触,在接触处焊接,首先导热管与插孔周缘是线性接 触,两者接触面积小,若焊接不牢固,容易造成裂缝,影响散热器密 封度,影响散热器的导热性,由插孔改为抽管,使导热管的外壁与翻 边的内壁面接触,由线性接触改为面性接触,增大了导热管与抽管的 接触面积,使导热管与抽管焊接更牢固,密封度更好。
进一步,所述底座周缘设有一圈焊接面,所述的上板对应焊接面 位置设有一圈钎料孔,焊接面与上板间设有钎料。现有散热基板的 底座与上板间封边可以通过钎焊或激光焊或扩散焊,但假若采用钎料 焊,其制造成败的关键在于真空钎焊钎料的预置,但焊接面通常分布 着大量的微细腔体或裂缝(即焊接面不平整),若钎缝组织不均匀、 不连续且空洞面积较大,会影响散热基板的真空度,另外,由于钎料 柔软,通过上板压合在焊接面会使钎料严重变形、扭曲甚至断裂。通 过在上板在底座的焊接面对应位置形成钎料孔,焊接面与钎料接触的 地方恰好为散热基板封边需要钎焊的位置,钎料通过钎料孔进入焊接 面与上板间的缝隙中,会在焊接面表面溶解、扩散一层钎料,这层钎 料的形状与散热基板封边需要焊接的位置完全一致;钎料与底座、上 板形成一体,能够最大程度简化装配工艺,且实现精确装配和定位, 进而大幅提高散热基板的制造合格率。
进一步,所述上板的上表面设有抽真空口。现有散热基板的抽真 空口形成在两板交接处,不可避免出现“拼缝”,从而影响均温板绝 热性能,并且还容易在该拼缝处产生裂纹,影响美观。抽真空口在上 板表面与抽管同时成型,制造工艺简单、成本低,效率高,且不再出 现“拼缝”的问题。
一种内置一体式支撑结构的散热器制备方法,包括如下步骤:
步骤一、制作上板:准备第一板材,在第一板材从其表面朝上凸 起形成若干个抽管和一个抽真空口,在第一板材从其表面朝下凸起形 成若干个鼓包,在第一板材四周形成一圈钎料孔;
步骤二、制作底座:准备第二板材,第二板材中部凹陷形成中空 凹腔,第二板材四周翻折形成焊接面;
步骤三、在上板的鼓包上点上钎料,将上板盖在底座上,此时上 板封闭底座开口,向钎料孔点入钎料,将上板和底座进行真空钎焊, 钎料沿着钎料孔进入上板与焊接面间的缝隙中,上板与钎料接触的部 分才会在焊接面表面溶解、扩散一层钎料,使上板和底座封边构成封 闭体的散热基板;
步骤四、将导热管的开口端插入抽管内,此时导热管与抽管内壁 过盈配合,在导热管与抽管交接处进行焊接,此时导热管的中空内腔 与散热基板的凹腔贯通形成内腔;
步骤五、抽真空设备通过抽真空口将内腔抽成真空,然后通过抽 真空口灌入适量的液态传热介质,待液态传热介质的注入量达到标准 容量后,对抽真空口进行氩气保护电焊封口,液态传热介质可以为纯 净水;
步骤六、将鳍片组安装在导热管上,完成散热器的制备。
本发明的有益效果在于:
1.本发明优化了散热基板的内部支撑结构,在上板在冲压成形时 冲鼓包,形成底座与上板间的支撑结构,首先结构合理,设计新颖, 完全取消铜柱-材料成本,其次无需逐个支撑柱焊接,节省了工序, 节约了人工摆放铜柱的成本,提高了生产效率,增大散热基板的内部 支撑面积,增强内部结构的稳定性,有利于维持平面度;避免因铜柱 歪倒造成的不良报废,其次上板一体成型,在上板上形成抽管、鼓包、 抽真空口,大大降低成本及提高生产效率;
2.本发明在上板上设置钎料孔,在采用钎焊方式时,钎料由钎料 孔注入,流动并填充在间隙中,这种焊接方式可防止钎料变形或断裂, 防止裂缝产生,提高散热基板的气密性,减少了焊接时间。节约了成 本;
3.在上板上设置抽管,优化了导热管与散热基板的焊接结构,增 大导热管与散热基板的焊接面积,提高导热管的稳固性,防止导热管 松动,增强散热基板的气密性;
4.优化了抽真空口的位置设计,由传统的侧面开设拼缝抽真空 口优化为在上板开设抽真空口,能够防止因上板与底座闭合不严密而 导致气密性低的问题产生;
5.优化了鳍片组的结构设计及安装设计,使其可垂直安装在散热 基板上,改变了散热风道,风扇安装方向可由发热件侧面更变为发热 件上方,兼容更多不同的工作环境。
附图说明
图1是本发明的结构图。
图2是本发明的爆炸图。
图3是本发明的上板结构。
图4是图2的另一视角图。
图5是本发明的底座结构。
图6是本发明的与导热管结合的结构图。
图7是本发明的应用于3D散热器实施例图。
图8是本发明的应用于3D散热器某一实施例图。
图9是本发明的应用于3D散热器某一实施例图。
图10是本发明的应用于3D散热器某一实施例图。
附图标记说明:1.散热基板;11.底座;111.凹腔;112.焊接面;12. 上板;121.钎料孔;122.抽管;123.抽真空口;124.鼓包;1241.第 一鼓包;1242.第二鼓包;1243.第三鼓包;2.导热管;3.鳍片组。
具体实施方式
实施例1
请参阅图1-10所示,一种内置一体式支撑结构的散热器,包 括散热基板1,散热基板1为VC结构件,散热基板1包括底座和上 板,底座和上板连接边通过扩散焊或激光焊或钎料焊方式进行封边, 所述底座11设有凹腔,在凹腔内设有支撑结件,所述凹腔外设有一 圈焊接面112,在焊接面112上点一圈钎料,所述上板12盖合在焊 接面上并封闭所述开口,将底座11和上板12装配在一起进行钎料 焊,当底座11和上板12被加热到稍高于钎料熔点温度后,钎料熔 化并借助毛细作用被吸入和充满焊接面和上板间隙之间,液态钎料与 焊接面、上板12相互扩散溶解,底座和上板封边后于所述上板和底 座之间形成一真空腔体,凹腔便成为一真空腔体,所述的支撑结件上 下表面分别通过钎料与上板下表面和底座底面焊接在一起,并在底座 与上板间形成真空腔体时用于对上板牵拉支撑,所述上板的上表面设 有抽真空口,抽真空设备通过抽真空口将散热基板的内腔抽成真空, 然后通过抽真空口灌入适量的液态传热介质,液态传热介质流入到真 空腔体中,待液态传热介质的注入量达到标准容量后,再将抽真空口 进行密封,所述液态传热介质采用水、丙酮或乙醇,散热器通过真空 腔体内的液态传热介质吸收热量后蒸发形成蒸汽,蒸汽到达上板再与 外部环境进行热交换后形成液态传热介质滴,回流至凹腔内继续进行 循环热交换,可有效减少局部的热量积累,散热效率比较高,可快速 地进行散热。现有的抽真空口123一般是安装设在散热基板1的两 板交界处,通过在上板12与底座11的侧面开设弧形开口,上板12 与底座11贴合焊接后两个弧形开口组合形成抽真空口123,这种抽 真空口123结构会出现缝口,如果闭合不好会影响散热基板1的密 封性能,导致散热器的整体散热效果降低;而本实施例优化了抽真空 口123的结构,将其设在上板12的上表面,无需拼接,避免缝口的 产生,有效提高抽真空效果与散热基板1的密封性能。
将VC结构件的内部支撑结构由铜柱支撑改变为鼓包支撑,所述 鼓包由上板一体冲压成型,在上板12上垂直于上板表面方向朝底座 方向设有若干个鼓包124,所述鼓包抵124止在底座表面,进一步, 所述鼓包为台阶结构,所述鼓包从上板表面往底座依次延伸出第一鼓 包、第二鼓包和第三鼓包,所述第一鼓包与上板表面的衔接处倒有圆 弧面,所述第三鼓包顶面为平面,所述平面紧贴在底座表面。
散热基板需要真空处理,若底座与上板间没有支持结构,在对散 热基板进行抽真空处理时,上板会在真空腔体形成负压后会变形,本 发明优化了散热基板的内部支撑结构,在上板在冲压成形的鼓包构成 底座与上板间的支撑结构,首先结构合理,设计新颖,完全取消铜柱 -材料成本,其次无需逐个支撑柱焊接,节省了工序,节约了人工摆 放铜柱的成本,提高了生产效率,增大散热基板的内部支撑面积,增 强内部结构的稳定性,有利于维持平面度;避免因铜柱歪倒造成的不 良报废。增强了内部结构的稳定性,更利于维持平面度,且速度快, 生产效率高。
优选地,所述上板12与底座11均为VC板。
实施例2
本实施例是实施例1的变化例,变化之处在于:所述上板12在 对应焊接面位置的边缘分布有一圈钎料孔121,钎料孔121用于注 入钎料。
焊接面通常分布着大量的微细腔体或裂缝(即焊接面不平整), 当上板压盖在底座开口时,上板压合在焊接面会使焊接面上的钎料严 重变形、扭曲甚至断裂,导致钎缝组织不均匀、不连续且空洞面积较 大,会影响散热基板的真空度,甚至可能溢进底座凹腔内,而通过钎 料孔的设置,钎料点在钎料孔内,注入的钎料与上板接触的部分才会 在焊接面表面熔解、扩散填充,解决不因被上板挤压而进入凹腔内或 在封边处形成多余的钎料,钎料与底座11、上板12形成一体,能够 最大程度简化装配工艺,使用传统的“一面两销”定位方式即可实现 精确装配和定位,进而大幅提高散热基板1的制造合格率。
本实施例可以采用扩散焊或激光焊封边,激光焊焊接速度快且无 需其他耗材焊料,运行稳定,焊接效果可见,本实施例采用钎料焊减 少焊接时间,提高生产效率,从扩散焊焊接时间8H变为钎焊1H,节 约成本,焊接所需时间大幅缩短,且无需耗费大量精力做焊接面表面 处理,因此本发明采用钎料焊封边。
实施例3
本实施例是实施例1和2的变化例,变化之处在于:本实施例是 应用于3D散热器,通过导热管将热量向上传导,加速散热,所述散 热基板上设有若干条导热管,导热管上套设有鳍片组,所述的导热管 为具有一端开口的中空管体,所述的上板12上表面设有与导热管对 应的抽管122,所述抽管122包括预冲孔和与预冲孔一体的翻边, 所述翻边相对所述上板上表面凸设,所述导热管的开口端插设于抽管 内,导热管的中空内腔与真空腔体贯通,所述开口端的外壁面与翻边 的内壁面为面性连接。将通常的“线面”接触改变为“面面”接触, 弥补了导热管与上板焊接不牢,以及长时间使用后易出现裂缝等不 足,提高了散热器可靠性。
抽管先采用冲压模具在上板12上加工出预冲孔,在所述预冲孔 的位置,垂直于上板12表面方向施力于该预冲孔冲压出一抽管122, 所述抽管122的孔径大于所述预冲孔的孔径。所述冲压模具带有圆 锥形的冲头,所述冲头在预冲孔位置处作直线往复运动以及同时作旋 转运动,冲压出抽管122。
具体方式为在垂直上板上预设抽管的位置,采用冲压模具从上板 下表面顶上板,在上板上表面形成若干个形状规则的鼓包,鼓包相对 于上板表面突出,接着沿着冲孔平面与倾斜面的交界线位置从下向上 将冲孔平面冲掉形成冲孔,该冲孔的直径要小于环形倾斜面以及环形 圆弧面的内径;然后从下向上正对上述冲孔对其进行翻边以形成抽管 122。
现有的导热管2是直接焊接在散热基板1的通孔内,其两者是线 面接触,焊接面积小,导致导热管2不稳固,容易松动,造成散热基 板1气密性降低,影响散热器的整体散热效果,本实施例通过在上板 12上冲压出抽管122,导热管2的外壁与抽管122的内壁面接触,增大了导热管与上板的焊接面积,使得导热管2焊接更加稳固,有效 提高气密性。
实施例4
请查看图10,本实施例是实施例1-3的应用,所述鳍片组3相 对上板12垂直安装。所述鳍片组3包括若个片平行排列的鳍片,相 邻鳍片形成散热风道,所述的散热风道朝散热基板方向设置,所述风 扇安装在所述散热风道的一侧与所述散热风道正对设置,利用风扇产 生的气流加强其散热的效率,既可吹鳍片也可以吹散热基板,散热效 果更佳,其中所述鳍片可依需求调整其厚度大小以及排列的距离,提 升散热功效。传统鳍片组形成的散热风道与散热基板平行,如图8-9, 风扇只能安装在散热器侧面且侧吹散热器,导致散热器应用环境受 限,即风扇的安装位置固定而无法根据周围环境作出变化,本发明鳍 片组3相对上板12垂直安装,改变了散热风道,使风扇既能安装在 散热基板上方也能安装在散热基板侧方,可对散热器正吹也能侧吹, 既可吹鳍片组3,同时能吹散热基板,散热性好且适合多种产品的使 用,兼容性更好,能够兼容更多不同的工作环境。
一种内置一体式支撑结构的散热器的制备方法,包括如下步骤:
步骤一、准备第一板材,在第一板材从其表面朝上凸起形成若干 个抽管和一个抽真空口,在第一板材从其表面朝下凸起形成若干个鼓 包,在第一板材四周形成一圈钎料孔,形成上板;
在成型抽管和鼓包前,抽管和鼓包需要先形成鼓包结构,首先在 垂直第一板材上预设鼓包和钎料孔的位置,在鼓包的位置上下同时反 顶,在第一板材上下表面形成若干个形状规则的第一鼓包和第二鼓 包,第一鼓包和第二鼓包相对于第一板材表面突出,第一鼓包为在第 一板材从其表面朝下凸起形成的鼓包,第一鼓包再进行第二次和第三 次反顶构成鼓包结构,第二鼓包为在第一板材从其表面朝上凸起形成 的鼓包,第二鼓包中心位置为冲孔平面,冲孔平面四周具有与之呈钝 角关系的环形的倾斜面,倾斜面四周为鼓包的环形圆弧面,圆弧面底 部四周为与板材平面相连的凹肩位置,接着沿着冲孔平面与倾斜面的交界线位置从下向上将冲孔平面冲掉形成冲孔,该冲孔的直径要小于 环形倾斜面以及环形圆弧面的内径;然后从下向上正对上述冲孔对其 进行翻边以形成抽管;在形成冲孔同时也形成钎料孔;
步骤二、准备第二板材,第二板材中部凹陷形成中空凹腔,第二 板材四周翻折形成焊接面;形成底座;
步骤三、在上板的鼓包上点上钎料,然后将上板盖在底座上,此 时上板封闭底座开口,在钎料处点入钎料,将上板和底座进行真空钎 料焊,钎料沿着钎料孔进入上板与焊接面间的缝隙中,上板与钎料接 触的部分才会在焊接面表面溶解、扩散一层钎料;形成散热基板;
在上板在底座的焊接面对应位置形成钎料孔,上板与钎料接触的 地方恰好为散热基板封边需要钎焊的位置,底座的中空凹腔不会与钎 料接触,预置钎料时钎料与上板接触的部分才会在焊接面表面溶解、 扩散一层钎料,这层钎料的形状与散热基板封边需要焊接的位置完全 一致;钎料与底座、上板形成一体,能够最大程度简化装配工艺,使 用传统的“一面两销”定位方式即可实现精确装配和定位,进而大幅 提高散热基板的制造合格率。
步骤四、将导热管插入抽管内,此时导热管表面与抽管内壁过盈 配合,在导热管与抽管交接处进行焊接,导热管为中空管体,此时导 热管与散热基板贯通形成内腔;
步骤五、抽真空设备通过抽真空口将内腔抽成真空,然后通过抽 真空口灌入适量的液态传热介质,待液态传热介质的注入量达到标准 容量后,对抽真空口进行氩气保护电焊封口;
步骤六、将鳍片组安装在导热管上,完成散热器的制备。
在安装鳍片组前,可折弯导热管后进行安装,如图10。
鳍片组也可以采用铝挤型材一体成型,一体型材的铝挤型材需要 铣切鳍片会增加废料,但铝挤型材不需重新开模即可获得指定的形状 及规格,降低了模具制作成本;可与导热管嵌合配合,导热管不需打 扁,加工容易,装配灵活,而且散热效率更高,稳定性好。
铝挤型材包括基座,在基座上设有至若干组鳍片组和卡槽,所述 的鳍片组包括若干片沿基座长度方向平行排列的鳍片,所述鳍片与基 座呈十字交叉设置,相邻鳍片形成散热风道,所述的卡槽设于散热风 道一侧并用于卡在导热管上,所述的基座上也可设有若干个抽管,基 座通过抽管套设在导热管上,如图10。
以上实施方式仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述,并非对 本发明的范围进行限定,在不脱离本发明设计精神的前提下,本领域 普通工程技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进,均应 落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。
Claims (8)
1.一种内置一体式支撑结构的散热器,其特征在于:包括散热基板,所述散热基板包括底座和上板,所述底座具有朝上开口的凹腔,所述上板用于盖合在所述底座上并封闭所述开口,于所述上板和底座之间形成一真空腔体,所述真空腔体内容纳有液态传热介质,在上板上垂直于上板表面朝真空腔体方向设有若干个鼓包,所述鼓包抵止在底座表面。
2.根据权利要求1所述的内置一体式支撑结构的散热器,其特征在于:所述鼓包为台阶结构,所述鼓包从上板表面往真空腔体内依次延伸出第一鼓包、第二鼓包和第三鼓包,所述第一鼓包与上板表面的衔接处倒有圆弧面,所述第三鼓包顶面为平面,所述平面紧贴在底座表面。
3.根据权利要求1所述的内置一体式支撑结构的散热器,其特征在于:所述液态传热介质采用水、丙酮或乙醇。
4.根据权利要求1所述的内置一体式支撑结构的散热器,其特征在于:所述底座和上板由金属板冲压成型。
5.根据权利要求1所述的内置一体式支撑结构的散热器,其特征在于:所述散热基板上贯通连接有若干个导热管,所述上板上表面设有若干个抽管,所述抽管包括预冲孔和与预冲孔一体的翻边,所述翻边相对所述上板上表面凸设形成与导热管连通的接口,所述导热管为一端开口的中空管体,所述导热管的开口外壁面与接口的内壁面连接。
6.根据权利要求1所述的内置一体式支撑结构的散热器,其特征在于:所述底座周缘设有一圈焊接面,所述的上板对应焊接面位置设有一圈钎料孔,焊接面与上板连接处设有钎料。
7.根据权利要求1所述的内置一体式支撑结构的散热器,其特征在于:所述上板的上表面设有抽真空口。
8.一种根据权利要求1所述的内置一体式支撑结构的散热器制备方法,其特征在于:包括如下步骤:
步骤一、制作上板:准备第一板材,在第一板材从其表面朝上凸起形成若干个抽管和一个抽真空口,在第一板材从其表面朝下凸起形成若干个鼓包,在第一板材四周形成一圈钎料孔;
步骤二、制作底座:准备第二板材,第二板材中部凹陷形成中空凹腔,第二板材四周翻折形成焊接面;
步骤三、在上板的鼓包上点上钎料,将上板盖在底座上,此时上板封闭底座开口,向钎料孔点入钎料,将上板和底座进行真空钎焊,钎料沿着钎料孔进入上板与焊接面间的缝隙中,上板与钎料接触的部分才会在焊接面表面溶解、扩散一层钎料,使上板和底座封边构成封闭体的散热基板;
步骤四、将导热管的开口端插入抽管内,此时导热管与抽管内壁过盈配合,在导热管与抽管交接处进行焊接,此时导热管的中空内腔与散热基板的凹腔贯通形成内腔;
步骤五、抽真空设备通过抽真空口将内腔抽成真空,然后通过抽真空口灌入适量的液态传热介质,待液态传热介质的注入量达到标准容量后,再对抽真空口进行封口;
步骤六、将鳍片组安装在导热管上,完成散热器的制备。
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|---|---|
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Citations (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN2566457Y (zh) * | 2002-08-02 | 2003-08-13 | 王培清 | 一种用于计算机中央处理器的热管散热器 |
| JP2013047048A (ja) * | 2011-08-29 | 2013-03-07 | Ihi Marine United Inc | 燃料タンク支持構造及び浮体構造物 |
| CN203177703U (zh) * | 2013-01-14 | 2013-09-04 | 深圳市万景华科技有限公司 | 立体式导热结构 |
| JP2014109144A (ja) * | 2012-12-03 | 2014-06-12 | Zojirushi Corp | 断熱パネルおよび断熱体 |
| TW201510460A (zh) * | 2013-09-04 | 2015-03-16 | Shenzhen Wanjinhua Technology Co Ltd | 散熱器之立體式導熱裝置 |
| CN106197104A (zh) * | 2015-12-16 | 2016-12-07 | 广州共铸科技股份有限公司 | 三维立体热超导均温散热体及其制备方法 |
| CN106238614A (zh) * | 2016-02-02 | 2016-12-21 | 苏州宝成汽车冲压有限公司 | 在高强度板上成型凸包的方法及汽车减震器连接杆 |
| CN207816070U (zh) * | 2018-02-05 | 2018-09-04 | 东莞市合众导热科技有限公司 | 一种均温板上下盖新支撑结构 |
| CN110779370A (zh) * | 2019-12-06 | 2020-02-11 | 昆山联德电子科技有限公司 | 薄型均温板 |
| CN111163622A (zh) * | 2020-02-16 | 2020-05-15 | 东莞市正康电子有限公司 | 一种具有折叠翅片的散热器及其制备方法 |
| CN211352934U (zh) * | 2020-02-16 | 2020-08-25 | 东莞市正康电子有限公司 | 一种新型散热结构 |
| CN211352933U (zh) * | 2020-02-16 | 2020-08-25 | 东莞市正康电子有限公司 | 一种vc散热器的散热基板封边结构 |
| CN211352932U (zh) * | 2020-02-16 | 2020-08-25 | 东莞市正康电子有限公司 | 一种具有折叠翅片的散热器 |
| CN211352935U (zh) * | 2020-02-16 | 2020-08-25 | 东莞市正康电子有限公司 | 一种vc散热器的抽管结构 |
| CN211352937U (zh) * | 2020-02-16 | 2020-08-25 | 东莞市正康电子有限公司 | 一种内置一体式支撑结构的散热器 |
| CN211739969U (zh) * | 2020-02-16 | 2020-10-23 | 东莞市正康电子有限公司 | 一种vc散热器的抽真空口结构 |
-
2020
- 2020-02-16 CN CN202010095258.XA patent/CN111278259B/zh active Active
Patent Citations (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN2566457Y (zh) * | 2002-08-02 | 2003-08-13 | 王培清 | 一种用于计算机中央处理器的热管散热器 |
| JP2013047048A (ja) * | 2011-08-29 | 2013-03-07 | Ihi Marine United Inc | 燃料タンク支持構造及び浮体構造物 |
| JP2014109144A (ja) * | 2012-12-03 | 2014-06-12 | Zojirushi Corp | 断熱パネルおよび断熱体 |
| CN203177703U (zh) * | 2013-01-14 | 2013-09-04 | 深圳市万景华科技有限公司 | 立体式导热结构 |
| TW201510460A (zh) * | 2013-09-04 | 2015-03-16 | Shenzhen Wanjinhua Technology Co Ltd | 散熱器之立體式導熱裝置 |
| CN106197104A (zh) * | 2015-12-16 | 2016-12-07 | 广州共铸科技股份有限公司 | 三维立体热超导均温散热体及其制备方法 |
| CN106238614A (zh) * | 2016-02-02 | 2016-12-21 | 苏州宝成汽车冲压有限公司 | 在高强度板上成型凸包的方法及汽车减震器连接杆 |
| CN207816070U (zh) * | 2018-02-05 | 2018-09-04 | 东莞市合众导热科技有限公司 | 一种均温板上下盖新支撑结构 |
| CN110779370A (zh) * | 2019-12-06 | 2020-02-11 | 昆山联德电子科技有限公司 | 薄型均温板 |
| CN111163622A (zh) * | 2020-02-16 | 2020-05-15 | 东莞市正康电子有限公司 | 一种具有折叠翅片的散热器及其制备方法 |
| CN211352934U (zh) * | 2020-02-16 | 2020-08-25 | 东莞市正康电子有限公司 | 一种新型散热结构 |
| CN211352933U (zh) * | 2020-02-16 | 2020-08-25 | 东莞市正康电子有限公司 | 一种vc散热器的散热基板封边结构 |
| CN211352932U (zh) * | 2020-02-16 | 2020-08-25 | 东莞市正康电子有限公司 | 一种具有折叠翅片的散热器 |
| CN211352935U (zh) * | 2020-02-16 | 2020-08-25 | 东莞市正康电子有限公司 | 一种vc散热器的抽管结构 |
| CN211352937U (zh) * | 2020-02-16 | 2020-08-25 | 东莞市正康电子有限公司 | 一种内置一体式支撑结构的散热器 |
| CN211739969U (zh) * | 2020-02-16 | 2020-10-23 | 东莞市正康电子有限公司 | 一种vc散热器的抽真空口结构 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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| CN111278259B (zh) | 2024-12-03 |
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