CN108271332B - 散热装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种散热装置，其具有一基底、一散热器与多个散热鳍片阵列。基底具有设置在此基底中的至少一水平部分，且具有从此基底延伸的至少一垂直部分。多个散热鳍片阵列的至少一者耦合到散热器的至少一水平部分，且多个散热鳍片的至少一者耦合到散热器的至少一垂直部分。

Description

散热装置

技术领域

本发明涉及一种散热装置，特别是涉及一种散热元件，其具有从基底延伸出去的一部分。

背景技术

散热件或散热装置一般用于改善电子元件的散热及/或排热，因此增加所耦合的电子元件的表现。为了从电子元件排出热到环境中，散热件利用散热鳍片阵列及/或经过散热鳍片阵列的气流来增加暴露的表面积。散热装置可包含在此基底内的热导管及/或气室来抵接电子元件以从电子元件取出热并将热转移到散热鳍片阵列。然而在此元件中的基底通常仅提供有限的表面积去配置热导管或气室。

发明内容

本发明提供一种散热装置，散热装置具有一基底、一散热器与多个散热鳍片阵列。散热器具有设置在基底中的至少一水平部分，且具有从散热器延伸的至少一部分。多个散热鳍片阵列的至少一者耦合到散热器的至少一水平部分，且多个散热鳍片的至少一者耦合从散热器的基底延伸的至少一部分。

从散热器延伸的至少一部分可为两个垂直延伸的部分。两个垂直延伸的部分可沿着基底均匀地被隔开且形成一实质上成对的T形状。从散热器延伸的至少一部分可为三个垂直延伸的部分。

散热器可为一气室，或者散热器可为与一个或多个热导管耦合的一基板。基板可形成基底的一底面。一个或多个热导管可为多个热导管，至少一热导管设置在从基底延伸的至少一部分中，且至少一热导管设置在此至少一水平部分中。在一些示例中，基板可为气室与一个或多个热导管，其中气室形成基底的底面而热导管形成从气室延伸出去的一个或多个部分。

耦合到此至少一水平部分的至少一散热鳍片阵列可实质上垂直延伸到此水平部分，且耦合到从此基底延伸的至少一部分的至少一散热鳍片阵列可实质上垂直延伸到此延伸部分。

耦合到此至少一水平部分的至少一散热鳍片阵列可相对此水平部分径向延伸，且耦合到此至少一延伸部分的至少一散热鳍片阵列可相对垂直部分径向延伸。

在一些示例中，基底可具有至少一水平部分与至少一部分，其中此水平部分具有一上表面且设置在此基底中，而此至少一部分从此上表面延伸出去。多个散热鳍片阵列的至少一者耦合到散热器的此至少一水平部分，且多个散热鳍片的至少一者耦合到从此上表面延伸出去的此至少一部分。

附图说明

下文将通过示例并参照附图介绍本技术的实施，其中：

图1为本发明散热装置的一示例性实施例的等角视图；

图2为本发明热导管散热装置的一示例性实施例的等角视图；

图3为本发明气室散热装置的一示例性实施例的等角视图；

图4为本发明气室散热装置的一示例性实施例的分解图；以及

图5为本发明散热装置的一示例性实施例的侧面图。

符号说明

100：散热装置

102：基底

104：散热器

106：散热鳍片阵列

108：底面

110：水平部分

112：上表面

114：垂直部分

116：外表面

118：垂直延伸散热鳍片阵列

120：水平延伸散热鳍片阵列

200：散热装置

202：基底

204：散热器

208：热导管

210：热导管

212：热导管

214：内部分

300：散热装置

302：基底

304：散热器

308：气室

310：水平气室

312：气室

314：内腔

316：叠板

318：叠板

具体实施方式

可以理解为了说明的简单与清楚，在适当的地方，在不同的附图之间重复附图标记以指示对应或类似的元件。另外，阐述了许多具体细节以便提供对本文所描述的实施例的透彻理解。然而，本领域的通常知识者将理解，可以在没有这些具体细节的情况下实践本文所描述的实施例。在其他实例中，没有详细描述方法，过程和组件，以免模糊所描述的相关特征。附图不一定按比例绘制，并且某些部分的比例可能被放大以更好地示出细节和特征。本文的描述不被认为限制本文所描述的实施例的范围。

现在将呈现应用于本发明内的若干定义。

“耦合”定义为直接连接或通过中间组件间接地连接，并且不一定限于实体连接。连接可以是使得对像被永久地连接或可拆卸性地连接。“实质上”定义为基本上符合特定尺寸、形状或文字，这些特定尺寸、形状或文字是可被实质上修改的，使得元件不必要为精确的。例如，实质上圆柱形意味着物体类似于圆柱体，但是相对真实圆柱体可以具有的一个或多个偏差。“包含”是指“包含但不必限于”；它特别是指所描述的组合、群组或系列等中的开放式包含或组成。

本发明涉及一种具有基底，散热器和多个散热鳍片阵列的散热装置。散热器具有至少一水平部分，此水平部分具有设置在基底中的一上表面以及从上表面延伸出去的至少一部分。多个散热鳍片阵列中的至少一者与散热器的至少一水平部分耦合，并且多个散热鳍片阵列中的至少一者与从上表面延伸出去的至少一部分耦合。

图1绘示出散热装置100。散热装置100可以具有基底102、散热器104与多个散热鳍片阵列106。散热装置100可以具有基底102，其基底102被配置来接收至少一部分散热器104。基底102可具有底面108，底面108被配置来抵接热源(未图示)。热源可以是电子设备，诸如计算机处理单元(computer processing unit；CPU)、微控制器、图形处理单元(graphic processing unit；GPU)或其他发热设备。底面108可以将散热器104的至少一部分暴露于热源并且在散热器104的至少一部分和热源之间提供接触。基底102可以由诸如铜或铝的导热材料形成，以增加从热源到散热器104的热传导。

散热器104可以具有至少一水平部分110，水平部分110具有上表面112和从其延伸的至少一垂直部分114。上表面112可以与多个散热鳍片阵列106中的一个或多个耦合。至少一垂直部分114可以具有外表面116，外表面116可以与多个散热鳍片阵列中的一者或多者耦合。至少一水平部分110设置在基底102中，且经由基底102的底面108将至少一水平部分110至少部分地暴露于热源中。散热器104可以由任何导热材料形成，而不限于铜、铝或其组合。

多个散热鳍片阵列106与散热器104耦合，并且增加从热源到环境所排出的热能。多个散热鳍片阵列106中的至少一者可以与基底102、散热器104的至少一水平部分110及/或至少一垂直部分114耦合。具有水平部分110和垂直部分114的散热器104可以减小散热鳍片阵列106内的每个散热鳍片的总长度，从而提高多个散热鳍片阵列106的效率，同时保持多个散热鳍片阵列106的表面积。

多个散热鳍片阵列106可以增加散热器104的暴露表面积，从而改善从热源传递到散热器104所排出的热能。

散热装置100可以用风扇来产生穿过多个散热鳍片阵列106的气流(未图示)，从而增加从多个散热鳍片阵列106到环境的热传递。所需的风扇功率可以通过散热装置100的布置和与穿过散热装置100的气流相关联的压降(pressure drop；Δp)来确定。多个散热鳍片阵列106的散热鳍片厚度以及多个散热鳍片的布置和排列方向可以改变相关联的压降，从而改变散热装置所需的风扇功率。

图2绘示出散热装置200的示例性实施方式。散热装置200包含基底202和散热器204。基底202可以具有设置在基底202中的散热器204的至少一部分。散热器204是一个或多个热导管208。散热器204可以包含设置在基底中的至少一水平热导管210和从基底延伸的至少一热导管212。虽然所绘示的实施例示出至少一热导管212以实质上垂直的排列方式从基底202延伸出去，但是在本发明的范围内可改变至少一热导管212从基底延伸出去的角度。在一些实例中，至少一热导管212可以从15度到75度之间的角度从基底延伸出去。

热导管208可以是具有相对端的实质上圆柱体。热导管208是其中设置有工作流体的真空密封管。当工作流体吸收热能时，其沸腾成蒸汽并从一端行进到相对端，在那里它冷凝回到液体，因此将热量从一端传递到相对端。热导管208还可以包含芯吸材料，芯吸材料是配置以允许冷凝的工作流体转移回到热导管208的一端。热导管208的一端与热源相邻及/或接合，并且热导管208的另一相对端远离热源设置。热导管208的热传递沿着热导管208的长度从一端到另一端，因此是单向的。热导管208可以由任何高导热材料制成，包含但不限于铜、铝或其合金。在一些实例中，基底202的至少一部分由类似的高导热材料所构成。

如在图2中可以理解到，基底202具有设置在基底202中的两个水平热导管210和从基底202延伸的三个实质上垂直的热导管212。从基底延伸的三个热导管212在基底202上间隔开。与三个实质上垂直的热导管212连接的水平热导管210形成实质上“三T”的布置。在其它情况下，可以实施多于或少于三个实质上垂直的热导管212以形成其他布置，例如形成实质上“双T”布置的两个垂直热导管212。

两个水平热导管210和三个垂直热导管212中的每一者可以具有弯曲的或实质上U形的形状，使热导管208的总长度最大化。两个水平热导管可以设置在基底内，使得一个水平热导管210具有一端在由另一个水平热导管210所形成实质上U形的内部分214内。

如上文参照图1所讨论，下文参照图5更详细地介绍，散热器204可具有耦合到一个或多个热导管208的多个散热鳍片阵列。多个散热鳍片阵列允许一个或多个热导管208有效地逸散由一个或多个热导管208所吸收的热能到环境中。

图3和图4绘示出了散热装置300的示例性实施例。散热装置300包含基底302与散热器304。基底302可以具有布置在基底302中的散热器304的至少一部分。散热器304可以是一个或多个气室308。在一些实例中，一个或多个气室308可以与基底302一体成形。散热器304可以包含设置在基底302中的至少一水平气室310，以及从基底302延伸的至少一气室312。在一些实例中，至少一水平气室310与至少一气室312可以为单一大的气室，其具有实质上水平的部分以及从水平部分延伸出来的部分在单一气室308内。在其他实例中，至少一水平气室310和至少一气室312可以是彼此连接的不同气室308。

虽然所绘示的实施例示出至少一气室312以实质上垂直的布置从基底302延伸出去，但是在本发明的范围内可改变至少一热导管312从基底延伸出去的角度。在一些实例中，至少一热导管312可以从15度到75度之间的角度从基底延伸出去。

如在图3与图4中可以理解到，一个或多个气室308可以是真空密封的，实质上平坦的内腔314内设置有工作流体与芯吸材料。气室308可以抵接热源，则可蒸发工作流体并且使得气体在内室内移动到较低温度，使得工作流体在芯吸材料内冷凝并且回向着热源移动。气室308允许热在气室308内传递往任何方向，而不是从一端到相对端的方向。气室308可以由任何高导热材料制成，包含但不限于铜、铝或其合金。在一些实例中，基底302的至少一部分由类似的高导热材料构成。

如可进一步理解的，如图3和图4所示，基底302具有设置在基底302中的一个水平气室310和从基底302延伸的两个实质上垂直的气室312。在基底302上延伸的两个气室312在基底202上间隔开，形成实质上双T形的布置。在其他实例中，可以实施多于两个实质上垂直的气室312以形成其他布置，例如形成实质上三T布置的三个垂直气室312。

如在图4中可以理解到，散热器304可以由两个叠板316与318所形成，其中叠板316与318通过焊接或扩散接合(diffusion bonding)耦合彼此。在一些实例中，两个叠板316与318由铜所形成并形成单一的三维气室308。

如上文关于图1所讨论，且下文参照图5更详细地介绍到，散热器304可具有耦合到一个或多个气室308的多个散热鳍片阵列。多个散热鳍片阵列允许一个或多个气室308有效地消散由一个或多个气室308所吸收的热能308到环境。

图5绘示出一散热装置100，其具有耦合到散热装置100的多个散热鳍片阵列106。多个散热鳍片阵列106可以与基底102、散热器104、水平部分110、垂直部分114或其任何组合耦合。

如在图5中可以理解到，多个散热鳍片阵列106可包含与水平部分110耦合的三个垂直延伸散热鳍片阵列118以及与垂直部分114耦合的三个水平延伸散热鳍片阵列120。垂直延伸散热鳍片阵列118可将热从水平部分转移走并将热转移到环境中，并且水平延伸的散热鳍片阵列120可以将热从垂直部分114转移走并将热转移到环境中。多个散热鳍片阵列106可以由与散热器104的导热材料相似的导热材料所制成，例如铜或铝。

尽管所绘示的实施方式详细地示出了三个垂直延伸的散热鳍片阵列118和三个水平延伸的散热鳍片阵列120，但是在不偏离本发明的范围的情况下，可以以垂直或水平布置实现任何数量的散热鳍片阵列106。例如，散热装置100可以具有两个、四个、五个、六个或任意数量的垂直延伸的散热鳍片阵列118，结合两个、四个、五个、六个或任意数量的水平延伸的散热鳍片阵列120。

此外，虽然多个散热鳍片阵列106被详细描述为垂直或水平布置，但是对于对应的散热器104多个散热鳍片阵列106可以以任何角度被设置。例如，多个散热鳍片阵列106可以径向地从散热器延伸出去。在其他实例中，可以根据散热器104的构造一起实现水平，垂直和径向延伸的散热鳍片阵列106。

相信根据上述的描述将能了解示例性实施例及其优点，并且可以了解到，在不脱离本发明的精神和范围或者牺牲其所有优点的情况下，可以对本发明的实施方式进行各种改变，以上描述的示例仅仅是本发明的示例性实施方式。

Claims (8)

1.一种散热装置，包含：

基底；

散热器，具有至少一水平部分与至少一垂直部分，该水平部分设置在该基底中，该垂直部分从该基底延伸，该散热器是由两个叠板通过焊接或扩散接合形成的单一的三维气室；以及

多个散热鳍片阵列，其中至少一散热鳍片阵列与该散热器的该至少一水平部分耦合，且至少一散热鳍片阵列与散热器的该至少一垂直部分耦合。

2.如权利要求1所述的散热装置，其中耦合该散热器的该至少一水平部分的该至少一散热鳍片阵列实质上垂直于该水平部分，且耦合该散热器的该至少一垂直部分的该至少一散热鳍片阵列实质上垂直该垂直部分。

3.如权利要求1所述的散热装置，其中耦合该散热器的该至少一水平部分的该至少一散热鳍片阵列相对该水平部分径向延伸，且耦合该散热器的该至少一垂直部分的该至少一散热鳍片阵列相对该垂直部分径向延伸。

4.一种散热装置，包含：

基底；

散热器，具有至少一水平部分与至少两个垂直部分，该至少一水平部分设置在该基底中，该至少两个垂直部分从该基底延伸，该至少两个垂直部分沿着该基底均匀地被隔开以形成成对的T形状，该散热器是由两个叠板通过焊接或扩散接合形成的单一的三维气室；以及

多个散热鳍片阵列，其中至少一散热鳍片阵列耦合该散热器的该至少一水平部分，且至少一散片阵列耦合该散热器的该至少一垂直部分。

5.如权利要求4所述的散热装置，其中耦合该散热器的该至少一水平部分的该至少一散热鳍片阵列实质上垂直于该水平部分，且耦合该散热器的该至少一垂直部分的该至少一散热鳍片阵列实质上垂直于该垂直部分。

6.如权利要求4所述的散热装置，其中耦合该散热器的该至少一水平部分的该至少一散热鳍片阵列相对该水平部分径向延伸，且耦合该散热器的该至少一垂直部分的该至少一散热鳍片阵列相对该垂直部分径向延伸。

7.一种散热装置，包含：

基底；

散热器，具有至少一水平部分与至少一部分，该至少一水平部分具有一上表面且该水平部分设置在该基底中，该至少一部分从该上表面延伸出去，该散热器是由两个叠板通过焊接或扩散接合形成的单一的三维气室；以及

多个散热鳍片阵列，其中至少一散热鳍片阵列耦合该散热器的该至少一水平部分，且至少一散片阵列耦合从该上表面延伸出去的该至少一部分。

8.如权利要求7所述的散热装置，其中从该上表面延伸出去的该至少一部分为从该上表面延伸出去的两个部分。