專利名稱：散熱裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種散熱裝置，特別涉及一種包含排列成環(huán)狀的多個(gè)鰭片的散熱裝置。
背景技術(shù)：
隨著科技的進(jìn)步，電子元件尺寸愈來(lái)愈小，集成電路從每一芯片上只有數(shù)十個(gè)成 倍成長(zhǎng)至數(shù)百萬(wàn)個(gè)電子元件，而其工作頻率也高達(dá)數(shù)億赫茲，如此高密度、高頻率固然提升 了電子構(gòu)裝(package)的性能，卻也使得單位體積或單位面積的發(fā)熱量持續(xù)增加。過(guò)高的 熱密度將導(dǎo)致過(guò)高的電子構(gòu)裝溫度，造成電子構(gòu)裝的功能、效率及使用壽命大幅降低。因此 如何有效的帶走熱量，而又能使電子元件正常運(yùn)作，是電子元件散熱必須考慮的問(wèn)題。
散熱裝置的主要原理是利用風(fēng)扇產(chǎn)生一強(qiáng)制對(duì)流(forced convection)的方式對(duì) 空氣作功，造成氣體分子的擾動(dòng)以帶走電子元件所產(chǎn)生的熱量，導(dǎo)致電子元件能夠被冷卻 而降溫。此外，散熱裝置通常包含鰭片，以增加散熱面積的方式來(lái)達(dá)到散熱目的。以CPU為 例，CPU晶粒(die)封裝后面積約為lcn^左右，但其所產(chǎn)生的功率卻高達(dá)數(shù)十瓦。當(dāng)散熱片 基板吸收CPU晶粒產(chǎn)生的高熱后，將熱向上傳導(dǎo)至鰭片部分，而鰭片的功能就是加大其散 熱面積，讓風(fēng)扇能吹到的面積更大，達(dá)到加速散熱效果。 在散熱裝置的設(shè)計(jì)中，熱管、風(fēng)扇以及鰭片的排列，關(guān)系到風(fēng)扇造成的強(qiáng)制對(duì)流對(duì) 其散熱效率的影響。請(qǐng)參見(jiàn)圖1，圖1所示為現(xiàn)有技術(shù)的散熱裝置的示意圖。如圖1所示， 散熱裝置1包含導(dǎo)熱底座10與風(fēng)扇16，導(dǎo)熱底座10上設(shè)有多根熱管12。為了將接觸于導(dǎo) 熱底座的發(fā)熱元件所產(chǎn)生的熱量快速地導(dǎo)走，因此熱管12的一端連接于導(dǎo)熱底座10，另一 端貫穿及連接鰭片14，進(jìn)而通過(guò)多個(gè)鰭片發(fā)散熱量。 一般來(lái)說(shuō)，熱管越長(zhǎng)，熱管中的工作液 體(working fluid)的流動(dòng)路徑越長(zhǎng)，因此熱交換速率越慢。于此設(shè)計(jì)下，熱管需貫穿及連 接所有的鰭片，熱管的長(zhǎng)度無(wú)法有效地縮短，因而降低了熱交換速率。 此外，于現(xiàn)有技術(shù)中，鰭片的排列方式呈一放射狀排列，如圖1所示。然而，鰭片的 排列方式與風(fēng)扇所產(chǎn)生的氣流的流向(虛線所示)大致垂直，因此會(huì)產(chǎn)生一風(fēng)阻，因而減低 了散熱裝置的散熱功效。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的一 目的在于，提供一種散熱裝置，其能降低氣流與鰭片之間的風(fēng) 阻，進(jìn)而大幅提高其散熱效果。 根據(jù)一具體實(shí)施例，本發(fā)明的散熱裝置包含一導(dǎo)熱底座以及多個(gè)散熱模塊。多個(gè) 散熱模塊環(huán)繞一中心軸排列。此外，每一散熱模塊包含多個(gè)鰭片以及一熱管。所述多個(gè)鰭 片垂直于該中心軸的徑向排列。并且，該熱管包含一第一端及一第二端，該第一端連接于該 導(dǎo)熱底座，而該第二端連接及貫穿所述多個(gè)鰭片。 綜上所述，本發(fā)明的散熱模塊環(huán)繞中心軸排列且每一散熱模塊的多個(gè)鰭片垂直于 中心軸的徑向排列。因此，鰭片可構(gòu)成多個(gè)同一中心的環(huán)形平面，相符于風(fēng)扇所產(chǎn)生氣流的流動(dòng)方向以減低風(fēng)阻，進(jìn)而氣流能順暢地流經(jīng)鰭片之間的空隙而提升了散熱效率。此外， 本發(fā)明的鰭片構(gòu)成多個(gè)同心環(huán)，因此貫穿鰭片的熱管可大致沿著徑向延伸，無(wú)須環(huán)狀延伸 (現(xiàn)有技術(shù))，進(jìn)而可縮短熱管的長(zhǎng)度，提升熱交換速率。 關(guān)于本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)與精神可以利用以下的發(fā)明詳述及附圖得到進(jìn)一步的了解。


圖1所示為現(xiàn)有技術(shù)的散熱裝置的示意圖。
圖2所示為根據(jù)本發(fā)明的一具體實(shí)施例的散熱裝置的示意圖。
圖3所示為根據(jù)本發(fā)明的一具體實(shí)施例的散熱裝置的俯視圖。
圖4所示為根據(jù)本發(fā)明的一具體實(shí)施例的散熱裝置的側(cè)視圖。
圖5所示為根據(jù)本發(fā)明的另一具體實(shí)施例的散熱裝置的示意圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的鰭片的配置垂直于徑向排列而非沿著徑向延伸，因此鰭片的延伸方向大 致相符于風(fēng)扇所產(chǎn)生的風(fēng)流方向，進(jìn)而讓風(fēng)流能順暢地在鰭片之間流動(dòng)，以增進(jìn)散熱效率。 關(guān)于本發(fā)明的散熱裝置的詳細(xì)結(jié)構(gòu)，以若干具體實(shí)施例揭露如下。 請(qǐng)一并參閱圖2、圖3以及圖4。圖2所示為根據(jù)本發(fā)明的一具體實(shí)施例的散熱裝 置2的示意圖；圖3所示為本發(fā)明的一具體實(shí)施例的散熱裝置2的俯視圖；圖4則所示為本 發(fā)明的一具體實(shí)施例的散熱裝置2的側(cè)視圖。 如圖2至圖4所示，本發(fā)明的散熱裝置2包含一個(gè)導(dǎo)熱底座20以及六個(gè)散熱模塊 22。這六個(gè)散熱模塊22圍繞中心軸24排列。每一散熱模塊22包含多個(gè)鰭片220以及一 熱管222。多個(gè)鰭片220垂直于中心軸24的徑向排列。此外，熱管222包含第一端223及 第二端224，第一端223連接于導(dǎo)熱底座20，而第二端224連接及貫穿多個(gè)鰭片220。
熱管222的第二端224沿著中心軸24的徑向由中心軸24向外貫穿及連接多個(gè)鰭 片220。然而，于實(shí)際應(yīng)用中，第二端224可以是由外向中心軸24貫穿及連接多個(gè)鰭片220， 并且延伸方向也可與中心軸24的徑向夾一銳角。 此外，如圖3所示，每一鰭片220沿著一平面Pl延伸，平面Pl與貫穿鰭片220的
第二端224的延伸方向D1夾一角度，此角度約為90。。當(dāng)然，本發(fā)明的熱管并非一定要垂
直地(沿著徑向)貫穿鰭片，也可斜向地(從高至低，或從左至右)貫穿鰭片。 于現(xiàn)有技術(shù)中，由于一個(gè)熱管需穿過(guò)所有的鰭片，因此制造及安裝的難度較高，導(dǎo)
致產(chǎn)品合格率較低。于本發(fā)明中，由于鰭片垂直于徑向排列，因此熱管需貫穿的的鰭片數(shù)目
遠(yuǎn)比現(xiàn)有技術(shù)來(lái)得少，熱管與鰭片之間的組裝難度就能顯著地降低，產(chǎn)品合格率也能提高。
當(dāng)然，由于熱管所需貫穿的鰭片的數(shù)目較少，因此熱管的長(zhǎng)度也較現(xiàn)有技術(shù)來(lái)得短，亦即熱
管的熱交換速率也快得多，提升了散熱速率。 此外，本發(fā)明的散熱裝置2可包含風(fēng)扇26，所述風(fēng)扇26置于多個(gè)散熱模塊22之 上，且每一個(gè)散熱模塊22的多個(gè)鰭片220垂直于中心軸24的徑向排列。由圖2可知，鰭片 220的組合為同一中心的多個(gè)正多邊形(同心環(huán))，大致相符于風(fēng)扇26所產(chǎn)生的氣流的流 動(dòng)方向(環(huán)形虛線所示)。換句話說(shuō)，鰭片220的延伸方向大致相符于氣流的流向，因此可 減低氣流的風(fēng)阻，進(jìn)而提升其散熱效率。
于實(shí)際應(yīng)用中，若要組裝本發(fā)明的散熱模塊22，可在每一鰭片220上開(kāi)一孔隙，并 且熱管222的第二端224的孔徑大于孔隙。由此，第二端224可以用緊配方式連接多個(gè)鰭片 220。于實(shí)際應(yīng)用中，所述多個(gè)鰭片220是以沖壓工藝成型。最常見(jiàn)的沖壓工藝包括沖切、 彎曲及引伸，利用金屬的塑性變形特性，我們可以把金屬成形為各種形狀，用以得到所需的 鰭片形狀。 本發(fā)明的散熱裝置2可置于發(fā)熱元件(例如CPU、顯示芯片、發(fā)光二極管)上，當(dāng) 該發(fā)熱元件(未示出)因運(yùn)轉(zhuǎn)而產(chǎn)生大量熱量時(shí)，該熱量經(jīng)由導(dǎo)熱底座20傳送至熱管222 的第一端223，致使第一端223內(nèi)的液態(tài)工作流體吸收該熱量而形成氣態(tài)工作流體。該氣態(tài) 工作流體向上流向熱管222的第二端224，將熱量傳送至散熱模塊22的鰭片220上。進(jìn)一 步，前述的風(fēng)扇可造成空氣強(qiáng)制對(duì)流，以帶走熱管222的第二端224與鰭片220上的熱量， 用以冷卻熱管222內(nèi)的氣態(tài)工作流體，使其變回液態(tài)工作流體流回導(dǎo)熱底座20，完成一循 環(huán)散熱工作。 于實(shí)際應(yīng)用中，本發(fā)明的散熱裝置所包含的散熱模塊的數(shù)量、形狀以及排列方式 皆可視情況進(jìn)行調(diào)整，而不以本具體實(shí)施例為限。舉例來(lái)說(shuō)，散熱模塊的數(shù)目不一定是偶 數(shù)，也可為奇數(shù)?；蛘撸捚灰欢ㄒ獮槠矫?，也可為曲面，請(qǐng)參閱圖5。圖5所示為根據(jù)本 發(fā)明的另一具體實(shí)施例的散熱裝置3的示意圖。圖2所示的散熱裝置2，圖5所示的鰭片 320為一曲面，因而散熱裝置3的多個(gè)鰭片320可構(gòu)成多個(gè)同心圓。 此外，如圖4所示，本發(fā)明的每一散熱模塊22的多個(gè)鰭片220的面積均相等，因此 多個(gè)散熱模塊22的頂端對(duì)齊而構(gòu)成一平面P2。實(shí)際上，每一散熱模塊的多個(gè)鰭片的面積可 不均等，因而多個(gè)散熱模塊的頂端構(gòu)成一曲面，例如蕈狀。 上述所述的多個(gè)散熱模塊彼此分離，實(shí)際上，本發(fā)明的每一散熱模塊的鰭片與相 鄰的散熱模塊的鰭片也可互相接觸、互相連接(例如通過(guò)扣具彼此扣合)，或是一體成形。 如此一來(lái)，每個(gè)散熱模塊的熱量就可互相交換，讓熱量分布更均勻，提升散熱速率。
相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的散熱模塊環(huán)狀排列(圍繞中心軸排列)且每一散熱模 塊的多個(gè)鰭片垂直于中心軸的徑向排列。因此，鰭片可構(gòu)成多個(gè)同一中心的環(huán)形平面，相符 于風(fēng)扇所產(chǎn)生氣流的流動(dòng)方向，大幅減低了風(fēng)阻，使得氣流能順暢地流經(jīng)鰭片之間的空隙 而提升了散熱效率。此外，本發(fā)明的鰭片大致呈一同心環(huán)且垂直于徑向排列，因此貫穿鰭片 的熱管可大致沿著徑向延伸，無(wú)須環(huán)狀延伸(現(xiàn)有技術(shù))，進(jìn)而可縮短熱管的長(zhǎng)度，提升熱 交換速率。 利用以上較佳具體實(shí)施例的詳述，希望能更加清楚描述本發(fā)明的特征與精神，然 而以上述所揭露的較佳具體實(shí)施例并非用來(lái)對(duì)本發(fā)明的保護(hù)范圍加以限制。相反地，其目 的是希望能涵蓋各種改變及具等同性的安排于本發(fā)明所附權(quán)利要求書(shū)所限定的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
一種散熱裝置，其特征是，包含導(dǎo)熱底座；以及多個(gè)散熱模塊，上述這些散熱模塊環(huán)繞中心軸排列，每一個(gè)上述這些散熱模塊包含多個(gè)鰭片，垂直于上述中心軸的徑向排列；以及熱管，包含第一端及第二端，上述第一端連接于上述導(dǎo)熱底座，上述第二端連接及貫穿上述這些鰭片。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的散熱裝置，其特征是，上述熱管的上述第二端沿著上述中心 軸的徑向延伸。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的散熱裝置，其特征是，上述第二端沿著上述中心軸的徑向由 上述中心軸向外貫穿及連接上述這些鰭片。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的散熱裝置，其特征是，每一個(gè)上述這些鰭片沿著一個(gè)平面延 伸，上述平面與上述熱管貫穿上述這些鰭片的上述第二端的延伸方向夾一個(gè)角度。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的散熱裝置，其特征是，上述這些散熱模塊相對(duì)上述中心軸呈 環(huán)形或正多邊形排列。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的散熱裝置，其特征是，每一個(gè)上述這些散熱模塊接觸于相鄰 的上述這些散熱模塊。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的散熱裝置，其特征是，每一個(gè)上述這些散熱模塊連接于相鄰 的上述這些散熱模塊。
8 根據(jù)權(quán)利要求1所述的散熱裝置，其特征是，每一個(gè)上述這些散熱模塊的上述這些 鰭片與相鄰的上述這些散熱模塊的上述這些鰭片一體成形。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的散熱裝置，其特征是，上述熱管的上述第二端緊配于上述這 些鰭片。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的散熱裝置，其特征是，上述這些鰭片為沖壓成型。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的散熱裝置，其特征是，上述散熱裝置還包含風(fēng)扇，上述風(fēng)扇 設(shè)置于上述這些散熱模塊之上。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種散熱裝置，其包含導(dǎo)熱底座以及多個(gè)散熱模塊。多個(gè)散熱模塊圍繞一中心軸排列。每一散熱模塊包含多個(gè)鰭片以及一熱管。多個(gè)鰭片垂直于中心軸的徑向排列。熱管包含第一端及第二端，第一端連接于導(dǎo)熱底座，第二端連接及貫穿多個(gè)鰭片。本發(fā)明的散熱模塊能降低氣流與鰭片之間的風(fēng)阻，進(jìn)而大幅提高其散熱效果。
文檔編號(hào)H05K7/20GK101765349SQ200810184920
公開(kāi)日2010年6月30日 申請(qǐng)日期2008年12月23日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月23日
發(fā)明者楊百役, 胡韶華 申請(qǐng)人:華信精密股份有限公司