CN2485697Y - 集成电路散热器装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种集成电路散热器装置,由散热器本体和风机5组成,其中散热器本体由金属基座2、金属导热板4和金属薄片制造的散热片3相互焊接在一起形成整体,导热板4及金属薄片制造的散热片3布置在风机5的周围,形成风机5的壳体和空气流道,上述壳体和空气流道上有多个由散热片3、导热板4和基座2围成的散热片空气通道8,当风机5运转时强制空气由进气口6流过散热器本体的散热片空气通道8,实现散热功能。本实用新型装置充分利用热力学原理,具有设计新颖、结构合理、散热效率高的特点。

Description

集成电路散热器装置

本实用新型涉及一种集成电路及其他半导体元件风冷散热器装置。

集成电路如计算机的微处理器及其他半导体元件在运行过程中会产生热量，使其本身的温度升高，导致性能、稳定性下降，严重时会烧毁电子元件，通常使用散热器来降温。

通常集成电路散热用的散热装置是风冷散热装置，其单位体积内的散热面积较大、通过散热肋片的空气流量较大和肋片有足够的热传导能力利于提高散热装置的性能。现有的上述散热装置的结构是在金属基座上设有多个散热肋片，发热元件安装在金属基座上，将热量传递到金属基座和散热肋片，风机强制气流通过肋片实现换热。这些散热器存在空气流过散热肋片的迎面风阻较大、单位体积内的散热面积较小或肋片传热能力不足等不利散热的缺点。

本实用新型提供了一种单位体积散热面积大、散热效果好的集成电路散热器装置，克服了上述现有技术的缺陷。

本实用新型是通过下述结构技术方案来实现的：

集成电路散热器装置由散热器本体和风机组成，其中散热器本体由金属基座、截面积较大的金属导热板和金属薄片制造的散热片相互焊接在一起形成整体。发热源与散热器本体的金属基座接触安装、固定，其热量传递到散热器本体上。金属导热板及金属薄片制造的散热片分布在风机空气流道周围，组成风机的壳体和空气流道。这个壳体和空气流道上有多个由散热片、导热板和基座围成的散热片空气流道。当风机运转时强制空气由进气口流过散热器本体的散热片空气流道，实现散热功能。热量在散热器本体的主要传递过程是：基座-导热板-散热片或基座-散热片。

用金属薄片制造散热片的技术方案获得散热器装置单位体积散热面积较大的技术效果。设有截面积较大的金属导热板的技术方案使发热源的热量有效地传递到散热片，提高散热效能的技术效果。金属导热板及金属薄片制造的散热片分布在风机空气流道周围，组成风机的壳体和空气流道的技术方案获得散热器装置单位体积散热面积较大和风机产生的气流的迎面风阻较小获得利于提高散热效能的技术效果。

以下结合附图详细说明本实用新型的特征、优点及权利要求。所有附图中的标号解释如下：发热源1，基座2，散热片3，导热板4，风机5，进气口6，整流装置7，散热片空气通道8，金属过渡板9，导热肋板10。图中风机5以风机的叶轮示意风机，其电机、安装结构等等部件未详细示出。

图1是本实用新型的第一实例示意图。散热器本体由金属基座2、金属导热板4和散热片3相互焊接在一起形成整体。散热器本体的基座2与发热源1接触安装、固定，发热源1的热量传递到散热器本体上。散热器本体的散热片3和导热板4的结构及布置形式是：散热片3与导热板4间隔布置(即散热片-热传导板-散热片-热传导板)在风机5鼠笼状的叶轮周围，组成风机的壳体和空气流道。这个壳体和空气流道上有多个由散热片3、导热板4和基座2围成的散热片空气通道8。当风机5运转时强制空气由进气口6流过散热器本体的散热片空气通道8，实现散热功能。热量在散热器本体的主要传递过程是：基座2-导热板4-散热片3。散热片3用金属薄片制成波形，导热板4的截面呈楔形。金属薄片制成波形散热片3与导热板4组成风机的壳体获得散热器装置单位体积散热面积较大和风机5产生的气流在通过散热器本体时迎面风阻较小对提高散热效能有利的技术效果。截面呈楔形且截面积较大的导热板4的技术方案，获得使发热源的热量有效地传递到散热片和迎面风阻较小对提高散热效能有利的技术效果。

图2是本实用新型的第一实例图1所述的散热片3的一种实例的示意图，由金属薄片制成三角波形，其结构简单。

图3是本实用新型的第一实例图1所述的散热片3的另一种实例的示意图。在波形散热片上开多个扰流片。利于提高散热片与空气的热交换效率。图3所示的波形散热片的波形为三角形、扰流片的结构为百叶窗状，散热片的波形可以是其它形式的波形如矩形等，扰流片可以做成其它结构形式如三角形等。

图4是本实用新型的第一实例图1所述的导热板4的一种实例的示意图。导热板4截面制成带V形槽尖端呈弯头的楔形，弯头楔形指向气流方向，减少迎面风阻使通风量损耗减少，同时由于楔形的最尖的截面积最小部分伸出散热片，金属导热板4与散热片接触部位的截面积较大有利于热量的传递和散热。根据热量分布状态在保证导热板4具有足够的热传递能力的前提下制成V形中空，提高导热板材料的利用率。在导热板4散热面上用挤压、剃铣等金属加工工艺手段制成肋片、凸台、凹槽、扰流孔等扰流结构(如图5所示)，增大散热面积、提高散热效能。为了提高导热板4的散热效能，在其散热面上可以设有扰流结构。

图6是本实用新型的第二实例示意图，散热器本体由金属基座2、金属导热板4和散热片3相互焊接在一起形成整体。散热器本体的基座2与发热源1接触安装、固定，发热源1的热量传递到散热器本体上。散热器本体的结构是：散热片3与导热板4间隔布置(即散热片-热传导板-散热片-热传导板)在轴流风机5螺旋桨状的叶轮周围，组成风机的壳体和空气流道。这个壳体和空气流道上有多个由散热片3、导热板4和基座2围成的散热片空气通道8。当风机5运转时强制空气流过散热器本体的散热片空气通道8，实现散热功能。风机5的送风方式有两种：其一是正压送风，气流流向是由进气口6至散热片空气通道8；其二是负压送风，气流流向是由散热片空气通道8至进气口6。设计合理的轴流风机在满足散热器本体风阻要求的前提下，获得较大的空气流量同样可以得到良好的散热效果。散热片3用金属薄片制成波形，根据气流和热量在散热器本体上的分布状态，通过改变散热片3的波距和波高使散热片3的散热面积合理的分配在散热器本体上，设置不同的散热片3的波形波距和波高，以利于提高散热片材料的利用率，图6所示散热片3的波距是上部的波距较大、波高较小，下部的波距较小、波高较大，下部的散热片分布较多，散热面积较大。基座2上有整流装置7。整流装置7用金属制造，具有合理分配气流及增大散热面积的提高散热效能的作用。在发热源1和基座2之间设有金属过渡板9利于提高散热效能，其中金属过渡板9的传热面积和材料的导热率大于基座2，例如金属过渡板9的材料是紫铜，基座2的材料是合金铝。金属过渡板9与基座2的联结方法可以是结合面涂布导热硅脂(图中未示出)或钎焊焊接。

图7是本实用新型的第二实例风机5装置在散热器本体外的技术方案的示意图。轴流风机5装置在图6所示本实用新型的第二实例示所述的散热器本体外，散热器本体作为风机5空气流道。

图8是本实用新型的第三实例示意图。散热器本体由金属基座2、金属导热板4和散热片3相互焊接在一起形成整体。散热器本体的基座2与发热源1接触安装、固定，发热源1的热量传递到散热器本体上。散热器本体的结构是：散热片3用金属薄片制成波形，呈环形布置在风机5的叶轮周围，波形散热片3的波谷或波峰分别焊接在基座2和导热板4的环形片状部位(基座2与导热板4接触安装或焊接，基座2的热量可以通过导热肋板10直接传递到导热板4)，组成风机的壳体。这个壳体上有多个由散热片3、导热板4和基座2围成的散热片空气通道8。当风机5运转时强制空气由进气口6流过散热器本体的散热片空气通道8，实现散热功能。热量在散热器本体的主要传递过程是：基座2-散热片3；基座2-导热板4-散热片3。当散热片3的材料厚度足够实现有效的热传递时，可以不设金属导热板4。该实例更适合散热装置高度尺寸要求更小的场合。

图9是本实用新型的第三实例波形散热片的一种布置形式的示意图。散热器本体由金属基座2、散热片3相互焊接在一起形成整体。散热器本体的基座2与发热源1接触安装、固定，发热源1的热量传递到散热器本体上。散热片3用金属薄片制成波形(如图3所示)，布置在风机5鼠笼状的叶轮周围，组成风机的壳体和空气流道。当风机5运转时强制空气由进气口6流过散热片3及其上的孔，实现散热功能。热量在散热器本体的主要传递过程是：基座2-散热片3。

图10是本实用新型的第三实例，波形散热片的一种布置形式的示意图。散热器本体由金属基座2、金属导热板4和散热片3相互焊接在一起形成整体。散热器本体的基座2与发热源1接触安装、固定，发热源1的热量传递到散热器本体上。散热器本体的结构是：散热片3用金属薄片制成波形，波形散热片3按离心风机的蜗壳曲线布置在风机5鼠笼状的叶轮周围，波形散热片3的波谷或波峰分别焊接在基座2和在环形片状的导热板4上(基座2与导热板4接触安装或焊接，基座2的热量可以通过导热肋板10传递到导热板4)，散热片3和导热板4可以是多层结构(即基座-散热片-导热板-散热片-导热板)组成风机的壳体和空气流道，当风机5运转时强制空气流过散热器本体，实现散热功能。热量在散热器本体的主要传递过程是：基座2-散热片3；基座2-导热板4-散热片3。在风机出口处设置金属散热片(图中未示出)可以增大散热面积，提高散热效能。

图11是本实用新型的第四实例，散热片制成片状的示意图。散热器本体由金属基座2、金属导热板4和散热片3相互焊接在一起形成整体。发热源1与散热器本体的基座2接触安装、固定，发热源1的热量传递到散热器本体上。散热器本体的结构是：散热片3用金属薄片制成槽形片状且有扰流片，多片散热片3层叠排列与导热板4间隔布置(即散热片-热传导板-散热片-热传导板)在风机5鼠笼状的叶轮周围，组成风机的壳体。这个壳体和空气流道上有多个由散热片3、导热板4和基座2围成的散热片空气通道8。当风机5运转时强制空气由进气口6流过散热器本体的散热片空气通道8，实现散热功能。热量在散热器本体的主要传递过程是：基座2-导热板4-散热片3。

图12是本实用新型的第五实例，散热片和导热板是整体结构的示意图。散热器本体由金属基座2和金属导热板4相互焊接在一起形成整体。发热源1与散热器本体的基座2接触安装、固定，发热源1的热量传递到散热器本体上。散热器本体的结构是：利用金属剃铣加工工艺在金属导热板4上制出散热片3，将带有散热片3导热板4布置在风机5叶轮周围，组成风机的壳体空气流道。这个壳体和空气流道上有多个由散热片3、导热板4和基座2围成的散热片空气通道8。当风机5运转时强制空气由进气口6流过散热器本体的散热片空气通道8，实现散热功能。

图13是本实用新型的第五实例金属导热板4和散热片3的一种结构形式的示意图。

图14是本实用新型的第六实例示意图。散热器本体由金属基座2、金属导热板4和散热片3相互焊接在一起形成整体。发热源1与散热器本体的基座2接触安装、固定，发热源1的热量传递到散热器本体上。散热器本体的结构是：散热片3用金属薄片制成环形片状，内腔周围分布有多个导热板装配孔，导热板装配孔制成翻边孔。多片散热片3层叠排列，导热板4设置在散热片3的导热板装配孔中，组成风机的壳体和空气流道。这个壳体和空气流道上有多个由散热片3、导热板4和基座2围成的散热片空气通道8。当风机5运转时强制空气由进气口6流过散热器本体的散热片空气通道8，实现散热功能。热量在散热器本体的主要传递过程是：基座2-导热板4-散热片3。

图15是本实用新型第六实例图14所述的散热片3一种实例的示意图。散热片3制成环形片状，在其上开多个扰流片。利于提高散热片与空气的热交换效率。图14所示的扰流片的结构为百叶窗状，扰流片可以做成其它结构形式如三角形等。

图16是本实用新型第六实例图14所述的散热片3一种实例的示意图。散热片制成环形片状的波形曲面，在其上开多个扰流片。利于提高散热片与空气的热交换效率。

图17是本实用新型第六实例图13所述的散热片3制成方形外轮廓的示意图。根据散热装置安装及空间位置将散热片3的外轮廓制成方形，获得较大的散热面积。根据散热装置安装及空间位置将散热片3的外轮廓制成其它形状可以充分利用空间位置的方法对一般技术人员是显而易见的。根据气流和热量在散热器本体上的分布状态和设置不同的散热片3的间距，利于提高散热片材料的利用率，图17所示散热片3的间距是上部的波距较大，下部的波距较小，下部的散热片分布较多，散热面积较大。

图18是本实用新型的第七实例示意图。散热器本体由金属基座2、金属导热板4和散热片3相互焊接在一起形成整体。散热器本体的基座2与发热源1接触安装、固定，发热源1热量传递到散热器本体上。散热器本体的结构是：散热片3用金属薄片制成环形片状，内腔周围分布有多个导热板装配槽，多片散热片3层叠排列，导热板4设置在散热片3的槽中，组成风机的壳体和空气流道。这个壳体和空气流道上有多个由散热片3、导热板4和基座2围成的散热片空气通道8。当风机5螺旋桨状的叶轮运转时，强制空气由进气口6流过散热器本体的散热片空气通道8，实现散热功能。导热板4的截面是楔形，指向气流的方向、散热片3指向气流方向，对减少迎面风阻利于减少通风量的损耗，提高散热效能有利。改变散热片3的内腔或外形的尺寸及形状可以获得不同面积的散热片，根据气流和热量在散热器本体上的分布状态，将不同面积的散热片3组合层叠排列，对提高散热片材料的利用率有利。

图19是本实用新型的第七实例的散热片3的示意图。

Claims (19)

1.一种集成电路散热器装置，由散热器本体和风机(5)组成，其中散热器本体由金属基座(2)、金属导热板(4)和金属薄片制造的散热片(3)相互焊接在一起形成整体，导热板(4)及金属薄片制造的散热片(3)布置在风机(5)的周围，形成风机(5)的壳体和空气流道，上述壳体和空气流道上有多个由散热片(3)、导热板(4)和基座(2)围成的散热片空气通道(8)，当风机(5)运转时强制空气由进气口(6)流过散热器本体的散热片空气通道(8)，实现散热功能。

2.根据权利要求1的散热器装置，其特征在于散热器本体的散热片(3)和导热板(4)的结构是：金属薄片制成的散热片(3)呈波形，并且与金属导热板(4)间隔布置，即形成散热片-热传导板-散热片的重复结构，在风机(5)的叶轮周围形成环形结构，组成风机的壳体和空气流道。

3.根据权利要求1的散热器装置，其特征在于金属薄片制造的散热片(3)制成环形片状，内腔周围分布有多个导热板装配孔，导热板装配孔制成翻边孔，多片散热片(3)层叠排列，导热板(4)设置在散热片(3)的导热板装配孔中，组成风机的壳体和空气流道。

4.根据权利要求1的散热器装置，其特征在于散热器本体的散热片(3)和导热板(4)的结构是：散热片(3)用金属薄片制成波形结构，呈环形布置在风机(5)的叶轮周围，波形散热片(3)的波谷和波峰分别焊接在基座(2)上和在环形片状的导热板(4)上，即形成基座-散热片-导热板-散热片-导热板重复的层叠结构，组成风机的壳体和空气流道。

5.根据权利要求1的散热器装置，其特征在于散热器本体的散热片(3)的结构是：散热片(3)用金属薄片制成波形，直接焊接在基座(2)上，布置在风机(5)鼠笼状的叶轮周围，组成风机的壳体和空气流道。

6.根据权利要求2的散热器装置，其特征在于金属薄片制造的波形散热片(3)的波距是等波距或不等波距。

7.根据权利要求3的散热器装置，其特征在于环形片状散热片(3)上开多个扰流片。

8.根据权利要求1的散热器装置，其特征在于金属导热板(4)的截面呈楔形。

9.根据权利要求8的散热器装置，其特征在于金属导热板(4)的截面制成带V形槽尖端呈弯头的楔形，弯头楔形指向气流方向。

10.根据权利要求1的散热器装置，其特征在于金属导热板(4)设有肋片、孔、或槽等扰流或散热结构。

11.根据权利要求1的散热器装置，其特征在于有空气整流装置(6)，该装置由金属片组成。

12.根据权利要求3的散热器装置，其特征在于环形片状散热片(3)的导热板(4)装配孔呈楔形翻边孔，其尖端指向气流的方向。

13.根据权利要求3的散热器装置，其特征在于金属薄片制造的散热片(3)制成环形片状的波形曲面。

14.根据权利要求3的散热器装置，其特征在于散热片(3)的间距相等或不相等。

15.根据权利要求1的散热器装置，其特征在于风机(5)是通风机或鼓风机。

16.根据权利要求1的散热器装置，其特征在于风机(5)是离心风机或轴流风机。

17.根据权利要求1的散热器装置，其特征在于散热器本体作为风机(5)空气流道，风机(5)设置在散热器本体外。

18.根据权利要求1的散热器装置，其特征在于风机(5)产生的气流流向是由进气口(6)至散热片空气通道(8)。

19.根据权利要求1的散热器装置，其特征在于风机(5)产生的气流流向是由散热片空气通道(8)至进气口(6)。

Images