[實用新型]一種具有復合結構的散熱裝置

有效

• 申請號: 201520118166.3
• 申請日: 2015-02-27
• 公開（公告）號: CN204425876U
• 公開（公告）日: 2015-06-24
• 發明（設計）人: 劉海洋;牛仕龍;牛小城
• 申請（專利權）人: 湖南恒裕新材料科技發展有限公司;湖南金馬鋁業有限責任公司
• 主分類號: H05K7/20
• 分類號: H05K7/20
• 代理公司: 北京卓恒知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11394
• 代理人: 唐曙暉;劉明芳

技術領域

本實用新型屬于散熱領域，具體涉及一種具有復合結構的散熱裝置。

背景技術

現階段，熱導管因其具有較高傳熱量的優點，已被廣泛應用于具較大發熱量的電子元件中。熱導管技術是對金屬管內抽真空，灌入工作介質，封口，其兩端所處環境溫度不同時，溫度較高一端內部的液態工作介質吸收熱量發生氣化相變，揮發到溫度較低的另一端，散發熱量發生液化相變，再流回到溫度較高的一端，不斷循環，從而使金屬管能以極高效率對兩端環境進行熱傳導，在溫度較低的一端液化凝結將熱量釋放、傳遞到冷凝外端的散熱裝置將熱量散發出去。從而實現對電子元件進行散熱。工作介質在熱導管內部循環運動，將電子元件產生的熱量源源不斷的傳導、散發出去。

當今電子產品不斷傾向于輕薄短小方向發展，而其內部電子元件之發熱功率越來越高，電子產品在不斷縮小的空間內散熱問題越發變的重要，這就需要散熱產品在走向輕薄短小的同時，更需要有較高的傳熱、散熱性能。

現有技術中的熱導管散熱裝置基本上采用鋁基散熱片配散熱風扇，將熱導管與鋁基散熱片壓制在一起，熱量通過熱導管傳遞給鋁基散熱片，通過散熱風扇增加空氣對流，將鋁散熱片中的熱量散發到空氣中去，最終實現電子元件產生的散熱。目前采用的這套方案的最大缺陷在于，銅制的熱導管與鋁散熱片在工作環境溫度升高后，由于銅和鋁的熱膨脹系數差異(銅的熱膨脹系數16*10^-6m/k小于鋁的熱膨脹系數25*10^-6m/k)導致熱導管與鋁散熱片接觸面脫離，從而增加了熱導管與鋁散熱片之間的界面熱阻，熱導管無法更好的更快的將熱量傳遞到鋁散熱片上，導致整體散熱效率低，針對這一現象目前采用加界面材料-導熱粘結劑類(如圖1所示)，但這類材料的導熱性能差，且使用壽命短，從而未能很好的解決這一問題。

實用新型內容

為了解決現有技術的問題，本實用新型提供一種具有復合結構的散熱裝置，，可以提高熱導管散熱裝置的整體散熱效果，增加產品的使用壽命。

本使用新型的技術改良方案如下：

一種具有復合結構的散熱裝置，包括散熱風扇、通過熱導管相互連接的散熱片和導熱端，其特征在于，所述散熱片是由碳化硅鋁基復合材料(或鋁基碳化硅復合材料或碳化硅增強的鋁基復合材料)制成，所述熱導管是銅導管，并和所述碳化硅鋁基復合材料直接燒結在一起，銅導管和碳化硅鋁基復合材料之間不存在界面材料。所述導熱端與工作發熱源連接在一起。

其具體制備方法是將碳化硅鋁基復合材料制成生坯，將所述熱導管(銅管)鑲嵌在所述碳化硅鋁基復合材料中，在氮氣氣氛保護中燒結到500℃-700℃而制成。

本實用新型的有益之處在于：在熱量傳遞過程中元件溫度升高而產生膨脹，由于鋁基碳化硅復合材料的熱膨脹系數低(6-9*10^-6m/k)，小于銅的熱膨脹系數(16*10^-6m/k)，因此散熱片和熱導管的接觸面能夠更加緊密的結合。采用此方案做的熱導管散熱裝置不僅增加了使用壽命，而且提高了整體的散熱性能，也解決了現有方案產品再工作過程中溫度升高，產生熱膨脹導致接觸界面剝離現象及使用界面材料壽命短的問題。

附圖說明

圖1為現有技術中的熱導管和鋁基散熱片的截面圖。

圖2為本實用新型的熱導管和散熱片的截面圖。

圖3為本實用新型散熱裝置的示意圖。

附圖標記：1為熱導管；2為散熱片；3為界面材料；4為散熱風扇；5為導熱端；6為工作發熱源。

具體實施方式

現結合附圖對本實用新型做出具體說明。

如圖1所示，現有技術中的散熱裝置是將熱導管1和鋁基散熱片2壓制在一起。兩者之間具有增加熱傳導的界面材料—導熱粘結劑3，但這類材料的導熱性能差，且使用壽命短，從而未能很好的解決熱量傳遞問題。

如圖2所示，本實用新型中的熱導管1鑲嵌在碳化硅鋁基復合材料制成的散熱片2之中。由于散熱片2的膨脹系數小于熱導管1，所以受熱時，兩者接觸面能夠更加緊密地結合，從而不需要任何界面材料。

如圖3所示，本實用新型的具有復合結構的散熱裝置，包括散熱風扇4、通過熱導管1相互連接的散熱片2和導熱端5，所述散熱片是由碳化硅鋁基復合材料制成，所述熱導管是銅導管，并和散熱片燒結在一起。工作發熱源6產生的熱量通過導熱端5傳給熱導管1，熱量再通過熱導管1傳遞給散熱片2，最后通過散熱風扇4增加空氣對流，將熱量散發到空氣中。其具體制備方法是將碳化硅鋁基復合材料制成生坯，將所述熱導管鑲嵌在所述碳化硅鋁基復合材料中，在氮氣氣氛保護中燒結到500℃-700℃而制成。

當然上述實施方式只為說明本實用新型的技術構思及特點，其目的在于讓熟悉此項技術的人能夠了解本實用新型的內容并據以實施，并不能以此限制本實用新型的保護范圍。凡根據本實用新型主要技術方案的精神實質所做的等效變換或修飾，都應涵蓋在本實用新型的保護范圍之內。