TWI635385B - 散熱器及其製造方法 - Google Patents

Abstract

一種散熱器及其製造方法，其中散熱器包括有一本體、複數個第一鰭片及複數個第二鰭片，本體具有相對的一第一側面及一第二側面，沿第一方向對本體的第一側面及第二側面進行鏟削製程，並沿第二方向折彎，於本體的第一側面及第二側面分別形成多個第一鰭片及多個第二鰭片，本體以其底面接觸於發熱元件，使發熱元件的熱源傳導至本體，再進而傳導至本體兩側的散熱鰭片，本發明是透過本體以及兩側的散熱鰭片構成的散熱路徑，使熱源能平均分散。

Description

散熱器及其製造方法

本發明係關於一種散熱器，特別是一種具鏟削式散熱鰭片的散熱器。

現今社會隨著高科技的蓬勃發展，其電子產品中之電子元件的體積愈趨於微小化，且單位面積上的密集度也愈來愈高，整體效能更是不斷的增強，而在這些因素下，倘若沒有良好的散熱方式有效排除電子元件所產生的廢熱，這些過高的溫度將導致電子元件產生電子游離與熱應力等現象，並造成系統穩定性降低，以及縮短電子元件本身使用壽命，因此要如何排除這些廢熱以避免電子元件過熱，一直是不容忽視的問題。

習用的散熱器以鋁擠型的最為普遍，目前業界普遍的作法，係將具有散熱鰭片的鋁擠型散熱器抵貼於電路板上之發熱元件(例如中央處理器、影像處理器或晶片)，並可利用一風扇結合於散熱器上後，透過風扇進行冷空氣吹送的對流散熱效果，但因鋁擠製程的限制，只能成型簡單的形狀，無法製作鰭片密度高的散熱器，各鰭片之間仍存在著相對大的間距，使得散熱面積不足，以致散熱效果差，無法使高效能的電子元件達到快速散熱的效果，進而影響電子元件的使用效能。

為了改善上述習用散熱器的問題，遂有其他創作人提出一種具有鏟削式鰭片的散熱器，其包括一底板以及一鰭片組，鰭片組係由底板以鏟削製程削製出，鰭片組連接於底板，底板的底面接 觸一發熱元件，使發熱元件的熱源藉由底板向上傳導至鰭片，再經由鰭片散熱，因底板與鰭片為一體成型，且鰭片密度高，提高了散熱效果，從而解決了習用散熱器之散熱效果差的問題，進而使電子元件能延長使用壽命。

但因上述習用散熱器的鏟削式鰭片都是鏟單面的，能增加的散熱面積有限，如要增加散熱面積，鰭片的高度相對要高，因此習用散熱器並無法裝設於具有高度限制的便攜式電子裝置內，造成整體使用上的侷限；再者，只沿著單一路徑進行散熱，以致散熱的速度緩慢，無法使熱能快速的導出，使電子元件無法發揮其最大效能。若散熱器的鰭片可以朝二側橫向發展，則相較於習知技術便可具有更高的散熱效果以及使用上的彈性。

鑒於以上的問題，本發明提供一種散熱器及其製造方法，藉以解決習用散熱器之散熱面積不足，以致散熱效果差，無法使高效能的電子元件達到快速散熱等問題。

本發明提供一種散熱器，接觸於一發熱元件，散熱器包括一本體、複數個第一鰭片及複數個第二鰭片，本體具有相對的一第一側面及一第二側面，多個第一鰭片分別於本體的第一側面沿一第一方向以鏟削製程分離，分離出的多個第一鰭片朝一第二方向遠離本體彎折，多個第二鰭片分別於本體的第二側面沿第一方向以鏟削製程分離，分離出的多個第二鰭片朝第二方向遠離本體彎折，其中第一、第二方向與本體的底面為互相平行的關係，而第 一方向與第二方向為互相垂直關係。

其中，發熱元件產生的熱源沿一第三方向傳導至本體，其中第三方向與底面為相互垂直關係，且熱源沿第一方向及第二方向自第一側面與第二側面分別傳導至第一鰭片與第二鰭片。

本發明亦提供一種散熱器的製造方法，包括下列步驟：提供一本體；對本體的一第一側面沿著一第一方向施以一鏟削製程，形成多個第一鰭片於第一側面；朝向一第二方向遠離本體彎折多個第一鰭片，其中第一方向與第二方向為互相垂直關係，且第一、第二方向與本體的一底面為互相平行關係；對本體的一第二側面沿著第一方向施以一鏟削製程，形成多個第二鰭片於第二側面；及朝向第二方向遠離本體彎折多個第二鰭片。

本發明之功效在於，散熱器係以鏟削製程於本體的兩側形成高密度配置的多個散熱鰭片，不僅可大幅的增加其散熱面積，以及藉由本體以及兩側的散熱鰭片構成的散熱路徑，使熱源能平均分散，使電子元件以及散熱器能快速的降低溫度，達到快速散熱的功效，進而延長電子元件的使用壽命。

另外，本發明同時解決習用散熱器的鰭片高度過高，無法裝設於具有高度限制的便攜式電子裝置內部的問題，本發明將散熱器的散熱鰭片朝橫向發展，讓整體的高度降低，使具備高散熱效能的散熱器更具有使用上的彈性。

有關本發明的特徵、實作與功效，茲配合圖式作最佳實施例詳細說明如下。

本發明以下所揭露二實施例之散熱器100係以具有鏟削式鰭片的散熱器做為實施例的說明，但並不以本實施例所揭露的型態為限，熟悉此項技術者，可根據實際設計需求或是使用需求而對應改變本發明的散熱器100的外觀型態。

請參照第1圖至第8圖所示之第一實施例之散熱器100的立體示意圖與步驟流程圖，本發明一實施例之散熱器100係以鏟削製程製造出的。

本實施例之散熱器100包括一本體110、複數個第一鰭片以及複數個第二鰭片，其材質可以為鋁(Aluminum)或鋁合金(Aluminum Alloy)材料，其有利於施以鏟削製程以及具有良好散熱性，步驟(1)，提供一本體110，如第1圖所示，其中本體110具有一第一側面111以及一第二側面112，二側面111、112係相對於底面傾斜一角度θ設置於本體110上，用以配合鏟削製程中所使用之鏟削工具160的傾斜角度，多個第一鰭片120及多個第二鰭片130係分別連接於本體110的第一側面111及第二側面112上。本發明所揭露之散熱器100所使用的材質並不侷限於鋁或鋁合金材料，熟悉此項技術的人員可以根據實際需求而採用適當的材質製作散熱器100。

進一步地說明散熱器100的詳細結構與製造方法：對本體110的相對兩側面執行一整削製程，使兩側面的平坦度更為提升，且本體110的表面粗糙度也得以精確的維持其一致性。另外，在執行整削製程後，也能精準的控制兩側面的傾斜角度θ，藉此形成 與鏟削工具160的傾斜角度相互配合的第一側面111以及第二側面112，使其施以鏟削製程時，使每一鏟削鰭片的形狀與薄度皆完全一致，以達到均勻散熱的功效。當然，整削製程這個工序，並非是本發明所揭露之散熱器100的製造方法中所必要的步驟，製造者可以根據實際製造情形選擇性的執行此一工序製程。

步驟(2)，鏟削工具160係傾斜一角度，並且沿第一方向P10對本體110的第一側面111施以鏟削製程，如第1圖所示；步驟(3)，以鏟削工具160削製出的第一鰭片120朝著第二方向P20向本體的外側彎折，如第2圖所示。其中，第一方向P10與第二方向P20為相互垂直的關係，藉由重複上述之鏟削步驟，以形成多個第一鰭片120，將鏟削製程中鏟削出相鄰的另一第一鰭片120彎折後，第一鰭片120與另一第一鰭片120之間相互保持著一間隙140，如第3圖及第4圖所示。

相對地，於步驟(4)中，鏟削工具160係傾斜一角度，並且沿第一方向P10對本體110的第二側面112施以鏟削製程，請參閱第1圖所示的相同製程；步驟(5)，以鏟削工具160削製出的第二鰭片130朝著第二方向P20向本體的外側彎折，請參閱第2圖所示的相同製程。藉由重複上述之鏟削步驟，以形成多個第二鰭片130，將鏟削製程中鏟削出相鄰的另一第二鰭片130彎折後，第二鰭片130與另一第二鰭片130之間相互保持著一間隙140。

另外，本實施例之本體110更具有一底面113，其中本體的底面113與第一方向P10、第二方向P20為相互平行的關係，而第三方向P30與本體的底面113為相互垂直的關係，第一鰭片120 與第二鰭片130係連接於本體110，並垂直於本體的底面113，多個第一鰭片120與第二鰭片130係沿第一方向P10相鄰並排，並豎立於本體的相對兩側，且最佳實施態樣為多個第一鰭片120與多個第二鰭片130呈互相對稱的關係。

值得注意的是，本發明之散熱器100係對本體110的第一側面111及第二側面112進行鏟削製程，使本體110的第一側面111及第二側面112分別形成多個第一鰭片120及多個第二鰭片130，本發明鏟削製成之鰭片可較一般鋁擠薄型化，且密度增加，可大幅的增加其散熱面積，且鰭片120、130係沿水平方向自本體110向外延伸，因此，散熱器100整體的高度能降低，使散熱器100能夠裝設進具有高度限制的便攜式電子裝置內部，並符合快速散熱的需求。

進一步地說明散熱路徑，如第5圖至第7圖所示，本實施例之散熱器100係113沿第三方向P30與一發熱元件170上(例如中央處理器、影像處理器或晶片)相貼合，並以本體110的底面113接觸於發熱元件170的頂部，當發熱元件170進行運算時，即會產生廢熱，並藉由本體110的底面113沿第三方向P30將廢熱傳導至本體110，而廢熱進而沿著第二方向P20平均分散至本體110的兩側，經由本體110的第一側面111及第二側面112，分別傳導至兩側的各個第一鰭片120與各個第二鰭片130，而所述廢熱再由二相鄰的第一鰭片120鰭片或第二鰭片130之間的間隙140散逸，以使發熱元件170整體的溫度降低，達到平均分散熱源，以及快速散熱的功效。

請參照第9圖及第10圖之第二實施例之散熱器100的立體組合圖與步驟流程圖。在本發明所揭露的第二實施例中，其散熱器100與製造方法與第一實施例所揭露者大致相同，惟本實施例之散熱器100的不同之處在於：步驟(6)，可選擇性的裝設風扇150，以輔助本體110、第一鰭片120鰭片以及第二鰭片130所構成的散熱路徑，而此風扇150以鎖附或可拆卸式安裝於本體110的頂面114，並沿著第三方向P30朝著本體110、第一鰭片120鰭片以及第二鰭片130產生一吹送氣流，藉此可更快速的將廢熱移除，以提高散熱器100整體的散熱效果，使發熱元件170能發揮其最大的效能。

由上述本發明之各實施例說明可清楚得知，藉由本發明之散熱器用以鏟削製程來形成散熱鰭片之技術手段，不僅可解決習用散熱器無法製作密度高的鰭片，使得散熱面積不足，以致散熱效果不彰等問題。

與現有技術相較之下，本發明之散熱器不僅大幅增加鰭片的設置密度及其散熱面積，並且藉由本體以及兩側的散熱鰭片構成的散熱路徑，可以平均且快速的分散熱源，使電子元件以及散熱器能快速的降低溫度，達到快速散熱的功效。另外，考量到便攜式電子裝置的高度限制，本發明將散熱器的散熱鰭片朝橫向發展，讓整體的高度降低，則相較於習知技術便更具有使用上的彈性與高散熱性。

雖然本發明之實施例揭露如上所述，然並非用以限定本發明，任何熟習相關技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，舉 凡依本發明申請範圍所述之形狀、構造、特徵及數量當可做些許之變更，因此本發明之專利保護範圍須視本說明書所附之申請專利範圍所界定者為準。

100‧‧‧散熱器

110‧‧‧本體

111‧‧‧第一側面

112‧‧‧第二側面

113‧‧‧底面

114‧‧‧頂面

120‧‧‧第一鰭片

130‧‧‧第二鰭片

140‧‧‧間隙

150‧‧‧風扇

160‧‧‧鏟削工具

170‧‧‧發熱元件

P10‧‧‧第一方向

P20‧‧‧第二方向

P30‧‧‧第三方向

θ‧‧‧角度

第1圖為本發明第一實施例之散熱器沿第一方向施以鏟削製程的立體示意圖。

第2圖為本發明第一實施例之散熱器之鰭片沿第二方向折彎的立體示意圖。

第3圖為本發明第一實施例之散熱器的立體示意圖。

第4圖為本發明第一實施例之散熱器的局部放大圖。

第5圖為本發明第一實施例之散熱器與發熱元件的分解示意圖。

第6圖為本發明第一實施例之散熱器與發熱元件的立體組合圖。

第7圖為本發明第一實施例之散熱器的剖面前視圖。

第8圖為本發明第一實施例之散熱器的步驟流程圖。

第9圖為本發明第二實施例之散熱器的立體組合圖。

第10圖為本發明第二實施例之散熱器的步驟流程圖。

Claims (9)

1. 一種散熱器，接觸於一發熱元件，該散熱器包括有：一本體，具有一底面、相對的一第一側面及一第二側面，該本體以該底面接觸於該發熱元件；複數個第一鰭片，該等第一鰭片分別於該本體的該第一側面沿一第一方向以鏟削製程分離，且分離出的該等第一鰭片朝一第二方向遠離本體彎折，其中該第一、第二方向與該本體的底面為互相平行的關係，而該第一方向與該第二方向為互相垂直關係；以及複數個第二鰭片，該等第二鰭片分別於該本體的該第二側面沿該第一方向以鏟削製程分離，且分離出的該等第二鰭片朝向該第二方向遠離本體彎折，其中該第一、第二方向與該本體的底面為互相平行的關係，而該第一方向與該第二方向為互相垂直關係；其中，該發熱元件產生之熱源沿一第三方向傳導至該本體，其中該第三方向與該底面為相互垂直關係，且該熱源沿該第一方向及該第二方向自該第一側面與該第二側面傳導至該等第一鰭片與該等第二鰭片。
2. 如請求項第1項所述之散熱器，其中相鄰的各二該第一鰭片之間形成一間隙，以及相鄰的各二該第二鰭片之間形成一間隙。
3. 如請求項第1項所述之散熱器，其中該等第一鰭片與該等第二鰭片為互相對稱的關係。
4. 如請求項第1項所述之散熱器，其中該第一側面及該第二側面 係相對該底面傾斜一角度設置。
5. 一種散熱器之製造方法，包括下列步驟：提供一本體；對該本體的一第一側面沿著一第一方向施以一鏟削製程，形成複數個第一鰭片於該第一側面；朝向一第二方向遠離本體彎折該等第一鰭片，其中該第一方向與該第二方向為互相垂直關係，且該第一、第二方向與該本體的一底面為互相平行關係；對該本體的一第二側面沿著該第一方向施以一鏟削製程，形成複數個第二鰭片於該第二側面；以及朝向該第二方向遠離本體彎折該等第二鰭片。
6. 如請求項第5項所述之散熱器之製造方法，其中形成該等第一鰭片於該第一側面的步驟中，鏟削相鄰的各二該第一鰭片之間形成一間隙。
7. 如請求項第5項所述之散熱器之製造方法，其中形成該等第二鰭片於該第二側面的步驟中，鏟削相鄰的各二該第二鰭片之間形成一間隙。
8. 如請求項第5項所述之散熱器之製造方法，其中對該本體的該第一側面及該第二側面分別施以該鏟削製程的步驟中，係以一鏟削工具傾斜一角度對該第一側面及該第二側面分別施以該鏟削製程。
9. 如請求項第5項所述之散熱器之製造方法，其中在對該本體施以該鏟削製程的步驟之前，更包括以下步驟： 對該本體執行一整削製程，以形成該第一側面與該第二側面。