專利名稱：散熱器和處理其表面的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及從發(fā)熱元件散熱的散熱器，特別是具有生長在其表面上的、能夠從發(fā)熱元件散熱的多條細(xì)線(fine wire)的散熱器，和處理這樣的散熱器表面的方法。
背景技術(shù)：
圖1是現(xiàn)有技術(shù)散熱器的透視圖。圖2是現(xiàn)有技術(shù)散熱器的剖視圖。
如圖1和2所示，現(xiàn)有技術(shù)的散熱器10安裝在PCB(印刷電路板)2上安裝的電源模塊、CPU(中央處理單元)、功率晶體管等的發(fā)熱元件4上，以放散從它們產(chǎn)生的熱，防止發(fā)熱元件4的熱老化。
散熱器10包括基部12，它貼附在發(fā)熱元件4上；多個(gè)散熱片14，它們從該基部12向上延伸并彼此均勻間隔開。散熱器10是由具有較高散熱性的較廉價(jià)的鋁合金制造。
同時(shí)，在散熱器10的表面上通過一種鋁合金氧化物膜形成方法的氧化鋁處理法或陽極化處理法形成氧化物膜16，使得通過輻射的散熱能夠順利進(jìn)行。
如下所述地在散熱器10的表面上形成氧化物膜16。首先，在電解液中，散熱器10表面所鍍覆的金屬連接到陽極電極，并且非活性的金屬連接到陰極電極。然后，將散熱器10浸入到電解液中。然后，通過所述陽極和陰極電極向電解液加電流，從而在散熱器10的表面上形成氧化物膜16。
用氧化物膜16鍍覆的散熱器10能夠防止被氧化，并具有較大的耐腐蝕性。另外，由于表面鈍化，從表面輸出的輻射能任意地以光束的形式輻射。因此，從散熱器的表面散熱的效率比表面未經(jīng)處理的要高出3％到10％。
然而，由于通過現(xiàn)有技術(shù)不能夠提高氧化物膜16的漫反射率，因此散熱器10的體積必須增加或，如散熱片14高密度地形成在基部上那樣，散熱器10的熱交換面積必須增加，以改善散熱器的散熱。因此，現(xiàn)有技術(shù)的散熱器的缺點(diǎn)是，它的尺寸增加和高密度地安裝散熱葉片14的空間受到限制。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的做出是為了解決上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種不改變其體積，由于表面積增加和表面粗糙度增加能夠改進(jìn)散熱性能的散熱器。
根據(jù)本發(fā)明，通過提供這樣一種散熱器能夠?qū)崿F(xiàn)上述和其它目的，其包括基部(52)，它安裝在發(fā)熱元件上；和至少一個(gè)或多個(gè)散熱片(54)，它們從基部(52)向上延伸，其中，基部(52)或散熱片(54)具有形成在其表面上的多條細(xì)線(56)。
優(yōu)選是，所述多條細(xì)線(56)可以是銅氧化物。
優(yōu)選是，所述多條細(xì)線(56)可以具有從基部(52)或散熱片(54)的表面起的0.1μm-100μm的高度。
優(yōu)選是，所述多條細(xì)線(56)可以具有1nm到100nm的橫截面的寬度。
優(yōu)選是，所述散熱器可以由銅制造，使得所述多條細(xì)線(56)在表面氧化時(shí)生長在其表面上。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種處理散熱器表面的方法，包括如下步驟將散熱器浸入到氧化物溶液中，和使氧化物的細(xì)線(56)在散熱器的表面上生長。
優(yōu)選是，散熱器可以在其表面上鍍銅使得細(xì)線(56)能夠生長在其上。
優(yōu)選是，散熱器可以用銅制造，使得在氧化其表面時(shí)在表面上生長多條細(xì)線(56)。
優(yōu)選是，細(xì)線(56)可以具有60℃到100℃的生長溫度。
優(yōu)選是，細(xì)線可以有1分鐘到10分鐘的生長時(shí)間。
優(yōu)選是，氧化物溶液可以包括NaOH或NaClO2。


通過結(jié)合以下附圖的詳細(xì)說明將使得本發(fā)明的上述和其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn)更明了。
圖1是現(xiàn)有技術(shù)的散熱器的透視圖；圖2是現(xiàn)有技術(shù)的散熱器的剖視圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明散熱器的剖視圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明的散熱器的表面鍍覆銅的狀態(tài)圖片；圖5是根據(jù)本發(fā)明在散熱器的表面上兩分鐘生長的細(xì)線的狀態(tài)圖片；圖6是根據(jù)本發(fā)明在散熱器表面上三分鐘生長的細(xì)線狀態(tài)圖片；和圖7是根據(jù)本發(fā)明在散熱器表面上五分鐘生長的細(xì)線狀態(tài)圖片。
具體實(shí)施例方式
下面參照附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。
可以在各種改型中改變根據(jù)本發(fā)明的散熱器和處理散熱器的表面的方法。下面詳細(xì)說明本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。由于本發(fā)明的散熱器的基本結(jié)構(gòu)與現(xiàn)有技術(shù)的相同，所以下面省略對(duì)其的詳細(xì)說明。
圖3是根據(jù)本發(fā)明的散熱器的剖視圖。
如圖3所示，散熱器50包括基部52，它貼附到發(fā)熱元件上；和至少一個(gè)或多個(gè)散熱片54，它們從基部52向上延伸。特別是，基部52或散熱片54具有多個(gè)細(xì)線，它們均勻地形成在表面上，使得表面面積或表面粗糙度能夠增加。
細(xì)線56由具有較高熱傳導(dǎo)率的金屬制造，因此能夠提高散熱器50的散熱效果。這里，具有較高熱傳導(dǎo)率的金屬類型如下表1所示。
(表1材料的熱傳導(dǎo)率)

如表1所示，銀具有最高的熱傳導(dǎo)率，但是它是不經(jīng)濟(jì)的。銅比鋁或鉛較昂貴，但是它具有比鋁或鉛較高的熱傳導(dǎo)率?？紤]到成本和熱傳導(dǎo)率，銅可以是形成細(xì)線56的最合適的材料。
優(yōu)選地，細(xì)線56距離散熱50的表面的高度為0.1μum-100μm，1nm-100nm的橫截面寬度，使得散熱器50的體積不增加，而僅是散熱器50的表面面積和表面粗糙度增加。
因?yàn)榧?xì)線56形成為緊密接觸散熱器50表面，因此上述大小的細(xì)線56不會(huì)受空氣阻力影響。因此，細(xì)線56能夠牢固地附到散熱器50的表面，而不使用粘結(jié)劑。
參見圖3和7，下面詳細(xì)說明處理根據(jù)本發(fā)明的散熱器表面的方法。
首先，形成基部52和散熱片54以形成散熱器50。優(yōu)選地，基部52和其散熱片54由具有較高散熱性能并需要低生產(chǎn)成本的鋁制造。
在用鋁制造散熱器50的基部52和散熱片54時(shí)，將它們浸入到銅電解液中，通過使得電流在其中流過使它們的表面鍍銅。此后，銅鍍膜56’形成在基部52和散熱片54的表面上。
同時(shí)，盡管銅具有比鋁合金較高的熱傳導(dǎo)效率，但是因?yàn)樗某杀?，難于用銅制造散熱器。如果能夠?qū)崿F(xiàn)將鋁合金制造的散熱器基部52和其散熱片54，用厚度為幾μm到幾十μm的銅鍍覆其表面，則它的熱傳導(dǎo)率與銅制造的散熱器相同，同時(shí)能夠以較低成本制造。
在形成此銅鍍膜56’后，將散熱器50的散熱器基部52和其散熱片54浸入到預(yù)定溫度的氧化物溶液中持續(xù)預(yù)定時(shí)間。然后，如圖5到7所示，隨著氧化時(shí)間的延續(xù)，在散熱器50的銅鍍膜56'氧化時(shí)，形成為細(xì)絨毛狀的銅氧化物逐漸地在表面上生長。這里，銅氧化物形成為細(xì)線56。
另外，用NaOH或NaClO2形成氧化溶液，使得銅氧化物細(xì)線56容易生長。通過氧化條件，如氧化溶液的溫度和成分等能夠容易地影響細(xì)線56的大小、密度、生長速度等。例如，在60℃-100℃溫度的氧化溶液和氧化時(shí)間為1-10分鐘形成細(xì)線，使得它們?nèi)菀自诠I(yè)領(lǐng)域?qū)嵤?，并符合其生產(chǎn)率需要。
最后，在細(xì)線56在散熱器50的基部52和散熱片54的表面上充分生長時(shí)，用水洗滌它們以除去其上的雜質(zhì)。因此，終止散熱器50的表面的處理方法。
下面詳細(xì)說明根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例處理散熱器表面的方法。由于另一個(gè)實(shí)施例和本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的方法在技術(shù)思想和基本結(jié)構(gòu)方面相似，所以在參照?qǐng)D3-7說明時(shí)省略相同部分的詳細(xì)說明。
首先，散熱器50的基部52和散熱片54是由具有較高導(dǎo)熱率和制造成本較合理的銅制造。然后，將散熱器50的基部52和散熱片54浸入到預(yù)定溫度的氧化溶液中延續(xù)預(yù)定時(shí)間。
在氧化表面時(shí)形成為細(xì)線56的銅氧化物逐漸地生成在散熱器50的基部52和散熱片54的表面上。這里，可以進(jìn)行相關(guān)操作使得基部52和散熱片54的表面能夠輕微氧化。
同時(shí)，散熱器的基部和散熱片、細(xì)線的材料、使細(xì)線產(chǎn)生的氧化溶液、以及諸如氧化溫度和氧化時(shí)間等的使細(xì)線生長的條件等僅是實(shí)現(xiàn)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的例子。因此，基于上面具體提到的因素，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員能夠在考慮散熱性能和成本的同時(shí)，將它們加以修改或應(yīng)用以制造其它散熱器。
從上述說明明顯見到，本發(fā)明通過一種散熱器和處理該散熱器的表面的方法，由于通過氧化處理，使在散熱器的基部和散熱片的表面上生長以毫微米或毫米為單位的多條細(xì)線，能夠提高散熱器單位體積的散熱性。這里，散熱器的總體積幾乎沒有增加，而它們的表面積和表面粗糙度增加。
雖然為了說明公開了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，但是本領(lǐng)于普通技術(shù)人員理解，不偏離權(quán)利要求的本發(fā)明的范圍和精神，能夠進(jìn)行各種改變替換。
權(quán)利要求
1.一種散熱器，包括基部，它安裝在發(fā)熱元件上；和至少一個(gè)或多個(gè)散熱片，它們從基部向上延伸，其中，基部或散熱片具有形成在其表面上的多條細(xì)線。
2.如權(quán)利要求1的散熱器，其中所述多條細(xì)線是銅氧化物。
3.如權(quán)利要求1的散熱器，其中所述多條細(xì)線具有從基部或散熱片表面起的0.1μm-100μm的高度。
4.如權(quán)利要求1的散熱器，其中多條細(xì)線的橫截面寬度為1nm到100nm。
5.如權(quán)利要求1的散熱器，其中所述散熱器由銅制造，使得所述多條細(xì)線在表面氧化時(shí)生長在其表面上。
6.一種處理散熱器的表面的方法，包括如下步驟將散熱器浸入到氧化物溶液中；和使氧化物的細(xì)線在散熱器的表面上生長。
7.如權(quán)利要求6的方法，其中散熱器通過在其表面上鍍有銅使得細(xì)線能夠在其上生長。
8.如權(quán)利要求6的方法，其中散熱器用銅制造，使得在氧化其表面時(shí)在表面上生長多條細(xì)線。
9.如權(quán)利要求6的方法，其中細(xì)線具有60℃到100℃的生長溫度。
10.如權(quán)利要求6的方法，其中細(xì)線具有1分鐘到10分鐘的生長時(shí)間。
11.如權(quán)利要求6的方法，其中氧化物溶液包括NaOH或NaClO2。
全文摘要
公開一種散熱器和處理散熱器表面的方法。由于通過氧化處理使在散熱器的基部和散熱片的表面生長毫微米或毫米為單位的多條細(xì)線，能夠提高單位體積的散熱器的散熱性。這里，散熱器的總體積幾乎不增加，但是它們的表面積和粗糙度增加。
文檔編號(hào)H01L21/48GK1694245SQ20051006733
公開日2005年11月9日 申請(qǐng)日期2005年4月18日 優(yōu)先權(quán)日2004年4月29日
發(fā)明者安光協(xié), 鄭文基, 李延鎬, 柳湖善, 金鐘勛 申請(qǐng)人:Lg電子株式會(huì)社