[发明专利]热管嵌入式散热装置及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及电子元件散热领域，特别是涉及热管嵌入式散热装置及其制造方法。

背景技术

随着电子科技的快速发展，电子元件的运算能力越来越强，运算时产生的发热量也越来越高，且电子元件的使用寿命随工作温度的提高快速缩短，为维持其在许可的温度下稳定运行，需要将产生的热量及时散去。另外，电子行业的迅猛发展也不断促使高效散热装置的发展：从带翅片的热沉过渡到使用热管的散热模组。因此，高效的散热装置是电子元件充分发挥性能的基础。

现有常用散热装置如图1所示，发热芯片4与热沉1的底部接触，热管2一端穿入热沉1的开孔中，另一端穿有若干翅片10。这种装置的发热芯片4与热管2不是直接接触，热阻较大，不利于热量的传导。

发明内容

针对现有技术中存在的技术问题，本发明的目的之一是：提供热管嵌入式散热装置，其能够提高散热装置的散热效率。

针对现有技术中存在的技术问题，本发明的目的之二是：提供热管嵌入式散热装置的制造方法，其能够制造出散热效率高的散热装置，并且生产效率高，适合产业化。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

热管嵌入式散热装置，包括热沉和热管，热沉的底面设有凹槽，凹槽的开口方向朝向热沉与发热芯片连接的一面，热管的一端位于凹槽的内部，热管部分表面裸露于凹槽的外部，并能够与发热芯片接触，裸露于凹槽的外部的热管与热沉的底面平齐。

进一步，热沉设有若干个翅片，若干个翅片均分别设有通孔，热管的另外一端穿设于通孔内，且与通孔紧密配合。

进一步，热沉与若干个翅片为一体结构。

进一步，若干个翅片的侧面设有送风装置，送风装置的气流从若干个翅片之间穿过。

进一步，热管包括依次相连的翅片连接段、弯管段以及热沉连接段，翅片连接段和弯管段的横截面为圆形。

热管嵌入式散热装置的制造方法，包括以下步骤，

a)热管制作过程经过烧结、退火获得软态的热管；

b)在热沉的底面开凹槽，凹槽内涂抹导热膏，将热管一端放置于凹槽内，另一端穿入若干个翅片上的通孔，并与通孔紧密配合；

c)采用预压模具预压成形置于凹槽内的热管段；

d)采用滚轮滚压位于凹槽内的经过预压成形后的热管段；

e)研磨热沉的底面，使热管滚压段与热沉的底面齐平。

进一步，热管采用纯铜管，烧结温度为940℃，在氮气和氢气保护下烧结3h，退火温度为600℃，在氮气和氢气保护下退火4h，压力0.03-0.06Mpa。

进一步，热管的直径为D，凹槽的深度为H，热管的周长为L1，凹槽的周长为L2，凹槽的槽口宽度为B，凹槽的最宽处的宽度为A，放置于凹槽内的热管，预压之前，D＞H≥2/3D，L1≤L2+B≤L1+0.3mm，2/3D＜B＜A。

进一步，预压模具与热管接触位置设有圆柱面形状的凹部，凹部的深度为h，凹部的开口处的宽度为C，h＝1/3(D-H)，C≥B。

进一步，滚轮滚压热管时的直线运动速度为v，v≤80mm/s。

总的说来，本发明具有如下优点：

热管嵌入式散热装置，本装置直接将热管与发热芯片接触，与现有热管插在热沉的内部，不与发热芯片直接接触的结构相比，可有效降低发热芯片和热管之间的热阻。

另外，若干个翅片设置于热沉上一体化设计，增加了热量传导途径，热量除了通过热管传导至翅片外，还通过热沉直接传导至翅片上。

采用本装置的制造方法，能够得到发热芯片与热管直接接触的散热装置，且消除了热管被压扁时的凹陷问题，同时使压扁后的热管与凹槽贴合更紧密，并且生产效率高，适合产业化。

附图说明

图1为现有技术的热管式散热装置的立体结构示意图。

图2为本发明热管嵌入式散热装置的立体结构示意图。

图3为本发明热管嵌入式散热装置的热沉的立体结构示意图。

图4为采用现有技术一次直接压扁热管后热管中间出现凹陷的示意图。

图5为采用本发明热管嵌入式散热装置的制造方法的预压模具压扁热管前的工作状态示意图。

图6为采用本发明热管嵌入式散热装置的制造方法的预压模具压扁后的热管和热沉的截面结构示意图。

图7为采用本发明热管嵌入式散热装置的制造方法的滚轮滚压的工作状态示意图。

图8为采用本发明热管嵌入式散热装置的制造方法的滚轮滚压后的热管和热沉的截面结构示意图。

其中图1至图8中包括有：