CN117913045B - 一种采用边界流散热的半导体器件散热器 - Google Patents

Abstract

本发明属于散热器技术领域，尤其涉及一种采用边界流散热的半导体器件散热器，包括散热器，所述散热器包括上翼板和下翼板，所述上翼板和下翼板垂直固定连接在一起呈L形，所述下翼板靠近上翼板的一侧垂直固定连接有多个第一翅片，多个所述第一翅片均与上翼板平行。本发明通过在下翼板上设置有条形块，当风扇产生的风吹在散热器上时，一部分风能够吹在第一翅片上，从而使得散热器上的热量能够通过第一翅片向外界散发，而另一部分风则能够通过两个条形块之间的区域吹在下翼板远离第一翅片的一侧，从而对下翼板远离第一翅片的一侧进行散热，进而配合第一翅片提高对整个散热器的散热效果。

Description

一种采用边界流散热的半导体器件散热器

技术领域

本发明属于散热器技术领域，尤其涉及一种采用边界流散热的半导体器件散热器。

背景技术

散热器是用来传导、释放热量的一系列装置的统称。散热器主要有采暖散热器、计算机散热器以及半导体器件散热器等。

现有的半导体散热器一般是利用散热器上的散热翅片对半导体器件进行散热的。在使用过程中，将半导体器件安装在散热器上，此时半导体器件产生的热量能够通过散热器传递到散热翅片上，然后利用风扇对散热器的散热翅片进行降温，从而达到对半导体器件降温的目的。

由于现有的半导体散热器一般是紧贴着电路板安装的，从而当风扇产生的风吹在散热器上时，由于散热器的背板无法实现空气的流通，因此，半导体器件传递到散热器上的热量大多只能从散热翅片上散发，从而导致散热器的散热效果一般。

因此，发明一种采用边界流散热的半导体器件散热器来解决上述问题很有必要。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了一种采用边界流散热的半导体器件散热器，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种采用边界流散热的半导体器件散热器，包括散热器，所述散热器包括上翼板和下翼板，所述上翼板和下翼板垂直固定连接在一起呈L形，所述下翼板靠近上翼板的一侧垂直固定连接有多个第一翅片，多个所述第一翅片均与上翼板平行，且多个第一翅片之间安装有同一个清理组件，所述下翼板靠近上翼板的一侧安装有半导体器件，所述下翼板与半导体器件相对位置的两侧均开设有嵌入槽，且两个嵌入槽相对一侧的槽壁之间贯穿开设有多个连接孔，且两个嵌入槽内安装有同一个导热组件，所述下翼板远离上翼板的一侧平行于上翼板的方向固定连接有两个条形块，且两个条形块分别与下翼板的顶边以及底边靠近。

进一步的，所述清理组件包括竖直设置的清理杆，所述清理杆的顶端固定连接有固定轴，所述上翼板与固定轴相对的位置贯穿开设有条形的限位孔，且限位孔与第一翅片的长度方向平行，所述固定轴的顶端贯穿插接在限位孔中，且固定轴的顶端固定连接有拨块，所述清理杆的底端固定连接有限位板，所述限位板位于最底部第一翅片的底部，且限位板与下翼板垂直，所述限位板的顶部固定连接有限位块，位于最底部的所述第一翅片的底部与限位块相对的位置开设有条形的限位槽，且限位槽与限位孔平行，所述限位槽的宽度与限位块的宽度相同，且限位槽的一端开设有缺槽，所述缺槽与限位槽连通，所述缺槽的尺寸大于限位块的尺寸，且缺槽远离下翼板的一侧为开口设计，所述清理杆靠近第一翅片的一侧固定连接有多个固定块，多个所述固定块一一对应插接在多个第一翅片之间，所述固定块远离清理杆的一侧固定连接有两个弹性片，两个所述弹性片呈上下分布，且两个弹性片相离的一侧均固定连接有与弹性片长度相匹配的刷条，所述刷条能够在弹性片自身弹力的作用下与对应的第一翅片或者上翼板贴合。

进一步的，所述导热组件包括第一铜片和第二铜片，且第二铜片的厚度大于嵌入槽的深度，所述第一铜片和第二铜片分别安装在两个嵌入槽中，所述第一铜片位于下翼板远离上翼板一侧的嵌入槽内，所述第一铜片远离半导体器件的一侧固定连接有多个连接块，多个所述连接块分别插接在多个连接孔中，且连接块远离第一铜片的一侧开设有插槽，所述第二铜片靠近第一铜片的一侧固定连接有多个插块，且多个插块分别插接在对应连接块的插槽中，所述第二铜片远离第一铜片的一侧贯穿插接有连接螺丝，所述连接螺丝螺纹插接在对应的插块上，所述下翼板位于嵌入槽顶部的位置开设有多个导热槽，且导热槽的底部与对应一侧的嵌入槽连通，所述导热槽内安装有导热铜丝，多个所述导热铜丝的底端之间固定连接有同一个铜条，且铜条与第一铜片的顶部紧密贴合在一起。

进一步的，所述弹性片与固定块的长度之和大于第一翅片的宽度，且位于同一固定块上的两个弹性片，其相离的一侧分别与固定块的顶部以及底部齐平。

进一步的，所述下翼板上贯穿开设有多个安装孔和多个固定孔，且半导体器件与安装孔之间螺纹连接有固定螺丝。

进一步的，所述铜条的厚度与第一铜片的厚度相匹配，所述铜条与第一铜片相对的位置均为斜面设计，且二者通过斜面紧密的压合在一起。

进一步的，所述连接块和插块均为金属铜材质，且连接块的大小与插槽的大小相匹配。

进一步的，所述下翼板的前后侧均固定连接有导流条，所述导流条的长度大于两个条形块之间的距离，所述导流条与下翼板远离第一翅片的一侧齐平，且导流条的厚度向靠近下翼板的方向逐渐变厚。

进一步的，所述散热器还包括散热板，所述散热板上贯穿开设有与下翼板上相同的安装孔以及固定孔，所述散热板的上半部分为斜面设计，且散热板的上半部斜面上固定连接有多个第二翅片，且第二翅片的宽度自下而上逐渐增加，所述第二翅片与散热板的底部平行，且第二翅片的长度与散热板的长度相匹配，所述半导体器件通过固定螺丝安装在散热板靠近第二翅片一侧的下半部分上。

进一步的，所述上翼板、下翼板、固定块、第一翅片、第二翅片以及散热板均为金属铝材质，且连接块能够与相邻两个第一翅片贴合。

本发明的技术效果和优点：

1、本发明通过在下翼板上设置有条形块，当风扇产生的风吹在散热器上时，一部分风能够吹在第一翅片上，从而使得散热器上的热量能够通过第一翅片向外界散发，而另一部分风则能够通过两个条形块之间的区域吹在下翼板远离第一翅片的一侧，从而对下翼板远离第一翅片的一侧进行散热，进而配合第一翅片提高对整个散热器的散热效果；

2、本发明通过设置有导热组件，在散热器使用的过程中，导热组件能够将半导体器件散发的热量均匀的传递到上翼板、下翼板以及第一翅片上，从而使得整个散热器能够更加均匀的接收半导体器件的热量，进而配合风扇吹出的风提高对整个散热器的散热效果；

3、本发明通过设有清理组件，当散热器在长时间使用后，能够利用清理组件对第一翅片进行清理，从而将附着在第一翅片以及上翼板底部的灰尘进行刷除，进而保证第一翅片和上翼板对半导体器件的散热效果。

附图说明

图1是本发明的第一整体结构示意图；

图2是本发明的第二整体结构示意图；

图3是本发明除半导体器件以外所有结构的立体示意图；

图4是本发明除半导体器件、清理组件以及第二铜片以外所有结构的立体示意图；

图5是本发明中部分清理组件的立体示意图；

图6是本发明中第一铜片、连接块、导热铜丝以及铜条的立体示意图；

图7是本发明中第一铜片、第二铜片、连接块、插块以及连接螺丝的立体示意图；

图8是本发明中散热板、第二翅片、固定螺丝以及半导体器件的立体示意图。

图中：1、上翼板；2、下翼板；3、第一翅片；4、清理组件；40、清理杆；41、固定轴；42、拨块；43、限位板；44、限位块；45、限位槽；46、缺槽；47、固定块；48、弹性片；49、刷条；5、半导体器件；6、嵌入槽；7、导热组件；71、第一铜片；72、第二铜片；73、连接块；74、插块；75、连接螺丝；76、导热铜丝；77、铜条；8、条形块；9、安装孔；10、固定孔；11、固定螺丝；12、导流条；13、散热板；14、第二翅片。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合实施例对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。

实施例一：

本发明提供了如图1至图8所示的一种采用边界流散热的半导体器件散热器，包括散热器，散热器包括上翼板1和下翼板2，上翼板1和下翼板2垂直固定连接在一起呈L形，下翼板2靠近上翼板1的一侧垂直固定连接有多个第一翅片3，多个第一翅片3均与上翼板1平行，且多个第一翅片3之间安装有同一个清理组件4，下翼板2靠近上翼板1的一侧安装有半导体器件5，下翼板2与半导体器件5相对位置的两侧均开设有嵌入槽6，且两个嵌入槽6相对一侧的槽壁之间贯穿开设有多个连接孔，且两个嵌入槽6内安装有同一个导热组件7，下翼板2远离上翼板1的一侧平行于上翼板1的方向固定连接有两个条形块8，且两个条形块8分别与下翼板2的顶边以及底边靠近，下翼板2上贯穿开设有多个安装孔9和多个固定孔10，且半导体器件5与安装孔9之间螺纹连接有固定螺丝11；

在使用散热器时，先通过固定孔10将散热器固定到电路板上指定的位置，接着将半导体器件5安装到导热组件7所在位置，并使用固定螺丝11将半导体器件5与安装孔9进行连接固定，在半导体器件5使用的过程中，导热组件7能够将半导体器件5产生的热量快速且均匀的传递到上翼板1、下翼板2以及第一翅片3上，从而使得散热器整体能够更加均匀的接收半导体器件5所散发的热量，随后，随着风扇产生的风吹在散热器上，一部分风能够吹在第一翅片3上，从而使得散热器上的热量能够通过第一翅片3向外界散发，而另一部分风则能够通过两个条形块8之间的区域吹在下翼板2远离第一翅片3的一侧，从而对下翼板2远离第一翅片3的一侧进行散热，进而配合第一翅片3提高对整个散热器的散热效果；

另外，当散热器在长时间使用后，能够利用清理组件4对第一翅片3进行清理，从而将附着在第一翅片3以及上翼板1底部的灰尘进行刷除，进而保证第一翅片3和上翼板1对半导体器件5的散热效果。

如图1、图3和图5所示，清理组件4包括竖直设置的清理杆40，清理杆40的顶端固定连接有固定轴41，上翼板1与固定轴41相对的位置贯穿开设有条形的限位孔，且限位孔与第一翅片3的长度方向平行，固定轴41的顶端贯穿插接在限位孔中，且固定轴41的顶端固定连接有拨块42，清理杆40的底端固定连接有限位板43，限位板43位于最底部第一翅片3的底部，且限位板43与下翼板2垂直，限位板43的顶部固定连接有限位块44，位于最底部的第一翅片3的底部与限位块44相对的位置开设有条形的限位槽45，且限位槽45与限位孔平行，限位槽45的宽度与限位块44的宽度相同，且限位槽45的一端开设有缺槽46，缺槽46与限位槽45连通，缺槽46的尺寸大于限位块44的尺寸，且缺槽46远离下翼板2的一侧为开口设计，清理杆40靠近第一翅片3的一侧固定连接有多个固定块47，多个固定块47一一对应插接在多个第一翅片3之间，固定块47远离清理杆40的一侧固定连接有两个弹性片48，两个弹性片48呈上下分布，且两个弹性片48相离的一侧均固定连接有与弹性片48长度相匹配的刷条49，刷条49能够在弹性片48自身弹力的作用下与对应的第一翅片3或者上翼板1贴合，弹性片48与固定块47的长度之和大于第一翅片3的宽度，且位于同一固定块47上的两个弹性片48，其相离的一侧分别与固定块47的顶部以及底部齐平，连接块73能够与相邻两个第一翅片3贴合；

通过设置有清理组件4，在散热器长时间的使用过程中，第一翅片3上会沾有灰尘以及杂物，从而影响第一翅片3的散热效果，此时能够拨动拨块42，使固定轴41和清理杆40沿着限位孔方向来回移动，而在清理杆40移动的过程中，固定块47能够在清理杆40的带动下带动弹性片48沿着相邻两个第一翅片3之间的区域进行移动，在此过程中，位于弹性片48上的刷条49能够在弹性片48的弹力作用下贴着第一翅片3以及上翼板1刷动，从而将附着在第一翅片3以及上翼板1底部的灰尘进行刷除，进而保证第一翅片3和上翼板1对半导体器件5的散热效果；

此外，在清理杆40移动的过程中，限位板43上的限位块44能够在清理杆40的带动下沿着限位槽45移动，从而配合限位孔对固定轴41的限制作用，使得清理杆40能够带动弹性片48和刷条49更加稳定的对第一翅片3和上翼板1进行清理，当清理杆40带动限位块44移动至缺槽46位置时，由于限位块44不再受到限位槽45的限制，因此能够转动拨块42，使其通过固定轴41和清理杆40带动弹性片48以固定轴41为圆心向远离下翼板2的方向偏转，从而使得弹性片48能够偏转出相邻两个第一翅片3之间，从而便于利用刷子对刷条49上的灰尘以及杂物进行清理，保证刷条49的清洁，当刷条49清理完毕后，能够重新拨动拨块42，使其带动弹性片48回到相邻两个第一翅片3之间的位置；

另外，由于固定块47的存在，当半导体器件5产生的热量自下而上向多个第一翅片3逐个传递时，固定块47能够起到连接相邻两个第一翅片3的作用，从而加速热量在多个第一翅片3之间的传递，提高第一翅片3对半导体器件5的散热效果。

如图2、图3、图6和图7所示，导热组件7包括第一铜片71和第二铜片72，且第二铜片72的厚度大于嵌入槽6的深度，第一铜片71和第二铜片72分别安装在两个嵌入槽6中，第一铜片71位于下翼板2远离上翼板1一侧的嵌入槽6内，第一铜片71远离半导体器件5的一侧固定连接有多个连接块73，多个连接块73分别插接在多个连接孔中，且连接块73远离第一铜片71的一侧开设有插槽，第二铜片72靠近第一铜片71的一侧固定连接有多个插块74，且多个插块74分别插接在对应连接块73的插槽中，第二铜片72远离第一铜片71的一侧贯穿插接有连接螺丝75，连接螺丝75螺纹插接在对应的插块74上，下翼板2位于嵌入槽6顶部的位置开设有多个导热槽，且导热槽的底部与对应一侧的嵌入槽6连通，导热槽内安装有导热铜丝76，多个导热铜丝76的底端之间固定连接有同一个铜条77，且铜条77与第一铜片71的顶部紧密贴合在一起，铜条77的厚度与第一铜片71的厚度相匹配，铜条77与第一铜片71相对的位置均为斜面设计，且二者通过斜面紧密的压合在一起，连接块73和插块74均为金属铜材质，且连接块73的大小与插槽的大小相匹配；

在使用时，先将导热铜丝76安装到导热槽中，接着将第一铜片71和第二铜片72分别安装到两个嵌入槽6中，并使第一铜片71和第二铜片72通过连接块73和插块74连接在一起，随后使用连接螺丝75对第一铜片71和第二铜片72进行锁定，而随着第一铜片71和第二铜片72逐渐锁紧，第一铜片71能够通过铜条77与导热铜丝76连接在一起；

在半导体器件5使用的过程中，当半导体器件5产生热量时，由于铜的导热率高于铝的导热率，因此半导体器件5产生的热量能够通过第二铜片72快速向下翼板2中传递，从而提高第二翅片14以及上翼板1接收热量的速度，与此同时，半导体器件5产生的热量还能够通过连接块73以及插块74向第一铜片71上传递，随后到达第一铜片71上的热量能够通过铜条77和导热铜丝76向下翼板2远离第一翅片3的一侧快速传递，从而使得整个下翼板2远离第一翅片3的一侧能够更加均匀的对半导体器件5产生的热量进行吸收，进而当风扇产生的风吹在上翼板1和下翼板2上时，下翼板2以及第一翅片3能够快速对热量进行散发，而另一部风则能够通过两个条形块8的区域，从而对下翼板2远离第一翅片3的一侧进行散热，进而配合第一翅片3提高对整个散热器的散热效果。

如图1至图4所示，下翼板2的前后侧均固定连接有导流条12，导流条12的长度大于两个条形块8之间的距离，导流条12与下翼板2远离第一翅片3的一侧齐平，且导流条12的厚度向靠近下翼板2的方向逐渐变厚；

通过设置有导流条12，当风扇产生的风从下翼板2的前后侧方向吹在第一翅片3上时，风扇产生的风能够在导流条12的引导作用下更多的进入到两个条形块8之间，从而增大下翼板2远离第一翅片3一侧风的流量，进而提升下翼板2远离第一翅片3一侧的散热效果。

实施例二：

如图8所示，散热器还包括散热板13，散热板13上贯穿开设有与下翼板2上相同的安装孔9以及固定孔10，散热板13的上半部分为斜面设计，且散热板13的上半部斜面上固定连接有多个第二翅片14，且第二翅片14的宽度自下而上逐渐增加，第二翅片14与散热板13的底部平行，且第二翅片14的长度与散热板13的长度相匹配，半导体器件5通过固定螺丝11安装在散热板13靠近第二翅片14一侧的下半部分上。

上翼板1、下翼板2、固定块47、第一翅片3、第二翅片14以及散热板13均为金属铝材质；

当散热器被安装在一些体积较小的电路板上时，能够将半导体器件5安装到散热板13上，随后将散热板13通过固定孔10与电路板进行连接，从而达到减小散热器体积的目的，而在半导体器件5使用的过程中，半导体器件5产生的热量能够通过散热板13上第二翅片14进行散发。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制。

Claims (3)

1.一种采用边界流散热的半导体器件散热器，包括散热器，其特征在于：所述散热器包括上翼板（1）和下翼板（2），所述上翼板（1）和下翼板（2）垂直固定连接在一起呈L形，所述下翼板（2）靠近上翼板（1）的一侧垂直固定连接有多个第一翅片（3），多个所述第一翅片（3）均与上翼板（1）平行，且多个第一翅片（3）之间安装有同一个清理组件（4），所述下翼板（2）靠近上翼板（1）的一侧安装有半导体器件（5），所述下翼板（2）与半导体器件（5）相对位置的两侧均开设有嵌入槽（6），且两个嵌入槽（6）相对一侧的槽壁之间贯穿开设有多个连接孔，且两个嵌入槽（6）内安装有同一个导热组件（7），所述下翼板（2）远离上翼板（1）的一侧平行于上翼板（1）的方向固定连接有两个条形块（8），且两个条形块（8）分别与下翼板（2）的顶边以及底边靠近；

所述清理组件（4）包括竖直设置的清理杆（40），所述清理杆（40）的顶端固定连接有固定轴（41），所述上翼板（1）与固定轴（41）相对的位置贯穿开设有条形的限位孔，且限位孔与第一翅片（3）的长度方向平行，所述固定轴（41）的顶端贯穿插接在限位孔中，且固定轴（41）的顶端固定连接有拨块（42），所述清理杆（40）的底端固定连接有限位板（43），所述限位板（43）位于最底部第一翅片（3）的底部，且限位板（43）与下翼板（2）垂直，所述限位板（43）的顶部固定连接有限位块（44），位于最底部的所述第一翅片（3）的底部与限位块（44）相对的位置开设有条形的限位槽（45），且限位槽（45）与限位孔平行，所述限位槽（45）的宽度与限位块（44）的宽度相同，且限位槽（45）的一端开设有缺槽（46），所述缺槽（46）与限位槽（45）连通，所述缺槽（46）的尺寸大于限位块（44）的尺寸，且缺槽（46）远离下翼板（2）的一侧为开口设计，所述清理杆（40）靠近第一翅片（3）的一侧固定连接有多个固定块（47），多个所述固定块（47）一一对应插接在多个第一翅片（3）之间，所述固定块（47）远离清理杆（40）的一侧固定连接有两个弹性片（48），两个所述弹性片（48）呈上下分布，且两个弹性片（48）相离的一侧均固定连接有与弹性片（48）长度相匹配的刷条（49），所述刷条（49）能够在弹性片（48）自身弹力的作用下与对应的第一翅片（3）或者上翼板（1）贴合；

所述导热组件（7）包括第一铜片（71）和第二铜片（72），且第二铜片（72）的厚度大于嵌入槽（6）的深度，所述第一铜片（71）和第二铜片（72）分别安装在两个嵌入槽（6）中，所述第一铜片（71）位于下翼板（2）远离上翼板（1）一侧的嵌入槽（6）内，所述第一铜片（71）远离半导体器件（5）的一侧固定连接有多个连接块（73），多个所述连接块（73）分别插接在多个连接孔中，且连接块（73）远离第一铜片（71）的一侧开设有插槽，所述第二铜片（72）靠近第一铜片（71）的一侧固定连接有多个插块（74），且多个插块（74）分别插接在对应连接块（73）的插槽中，所述第二铜片（72）远离第一铜片（71）的一侧贯穿插接有连接螺丝（75），所述连接螺丝（75）螺纹插接在对应的插块（74）上，所述下翼板（2）位于嵌入槽（6）顶部的位置开设有多个导热槽，且导热槽的底部与对应一侧的嵌入槽（6）连通，所述导热槽内安装有导热铜丝（76），多个所述导热铜丝（76）的底端之间固定连接有同一个铜条（77），且铜条（77）与第一铜片（71）的顶部紧密贴合在一起；

所述弹性片（48）与固定块（47）的长度之和大于第一翅片（3）的宽度，且位于同一固定块（47）上的两个弹性片（48），其相离的一侧分别与固定块（47）的顶部以及底部齐平；

所述下翼板（2）上贯穿开设有多个安装孔（9）和多个固定孔（10），且半导体器件（5）与安装孔（9）之间螺纹连接有固定螺丝（11）；

所述铜条（77）的厚度与第一铜片（71）的厚度相匹配，所述铜条（77）与第一铜片（71）相对的位置均为斜面设计，且二者通过斜面紧密的压合在一起；

所述连接块（73）和插块（74）均为金属铜材质，且连接块（73）的大小与插槽的大小相匹配；

所述下翼板（2）的前后侧均固定连接有导流条（12），所述导流条（12）的长度大于两个条形块（8）之间的距离，所述导流条（12）与下翼板（2）远离第一翅片（3）的一侧齐平，且导流条（12）的厚度向靠近下翼板（2）的方向逐渐变厚。

2.根据权利要求1所述的一种采用边界流散热的半导体器件散热器，其特征在于：所述散热器还包括散热板（13），所述散热板（13）上贯穿开设有与下翼板（2）上相同的安装孔（9）以及固定孔（10），所述散热板（13）的上半部分为斜面设计，且散热板（13）的上半部斜面上固定连接有多个第二翅片（14），且第二翅片（14）的宽度自下而上逐渐增加，所述第二翅片（14）与散热板（13）的底部平行，且第二翅片（14）的长度与散热板（13）的长度相匹配，所述半导体器件（5）通过固定螺丝（11）安装在散热板（13）靠近第二翅片（14）一侧的下半部分上。

3.根据权利要求2所述的一种采用边界流散热的半导体器件散热器，其特征在于：所述上翼板（1）、下翼板（2）、固定块（47）、第一翅片（3）、第二翅片（14）以及散热板（13）均为金属铝材质，且连接块（73）能够与相邻两个第一翅片（3）贴合。