[發明專利]基于荷葉微觀表面的微型散熱器及其制造方法

在審

• 申請號: 201810007121.7
• 申請日: 2018-01-04
• 公開（公告）號: CN108010893A
• 公開（公告）日: 2018-05-08
• 發明（設計）人: 周建陽;楊祖江;潘宇晨;鐘家勤;薛斌;吳宇;范承廣;張培;黃乾添;覃澤宇
• 申請（專利權）人: 欽州學院
• 主分類號: H01L23/367
• 分類號: H01L23/367;H01L23/373;H01L23/467
• 代理公司: 桂林市持衡專利商標事務所有限公司 45107
• 代理人: 陳躍琳

本發明公開一種基于荷葉微觀表面的微型散熱器及其制造方法，利用3D打印技術來制備荷葉表面微觀結構微電子散熱器的散熱片，能有效一次成型，特別在封閉的空間成型復雜微小結構。通過這種方法制造的散熱片表面具有更強的換熱系數，實現較傳統制造方法制備的散熱片具有更強的換熱性能。制造方法簡單，適合于仿生表面結構產品的生產，根據專利的要求，首先要利用反求工程技術提取荷葉表面的微觀結構數據，將提取出來的數據進行三維建模，輸入3D打印機進行成品打印。根據荷葉微觀表面特征，將荷葉外貌形狀設計到微型散熱器散熱片上，增加了單位散熱面積上散熱效率，對散熱片的散熱性能具有明顯的增強作用。

技術領域

本發明涉及強化傳熱技術領域，具體涉及一種基于荷葉微觀表面的微型散熱器及其制造方法。

背景技術

目前，電子行業的飛速發展使得PCB線路板上的集成元件高度密集化、線路復雜化、封裝密度集中化，進而加大了PCB線路板上的元件的熱流密度，溫度上升。另外，PCB線路板上的元件的構件尺寸和外形不斷縮小，也使其溫度增大更為嚴重。特別是PCB線路板上CPU處理器，其溫度會隨其所處理數據的計算速度的不斷升高，放熱增大，如果CPU處理器在工作中產生的熱量得不到解決，不但會讓CPU處理器的運行速度變得緩慢，而且還會加速老化，情況嚴重時還會使CPU失效，更有甚者會燒毀芯片。因此CPU散熱器的設計與制造便顯得尤為重要了。而隨著技術的不斷更新，普通的CPU散熱器不足以解決現今CPU散熱問題，所以設計新型的CPU散熱器或對已有的CPU散熱器進行優化是現今急需解決的問題。

目前，國際上對強化換熱表面的強化制備日益發展，許多研究者都紛紛研究各種物理和化學制造，如光刻法、干涉法、褶皺法和電紡絲法等改變原有的光滑表面。然而這些辦法中存在著制造過程中涉及應力變化、模具的對準、備維護費高等缺點，而且存在一個關鍵的因素是精度要求不能達到生物表面微觀結構的要求，在制備生物微觀表面時，對生物表面的尺寸級別高，微觀表面結構存在不規則形等原因，用傳統這些方法制備出來的仿生表面。沒有更好地體現出生物表面結構的特征，因而，所制備的產品不能良好地呈現出仿生功能。

發明內容

本發明提供一種基于荷葉微觀表面的微型散熱器及其制造方法，其不僅能增加散熱器的傳熱面積，達到強化傳熱的效果，而且能減少散熱器的體積和制造成本。

為解決上述問題，本發明是通過以下技術方案實現的：

基于荷葉微觀表面的微型散熱器，包括散熱框架和設置在散熱框架內的2片以上的散熱片；上述散熱框架為中空的矩形腔體，其該散熱框架的前后2個相對側面上開分別設有散熱孔；所有散熱片均豎直設置在散熱框架的內部空腔中；這些散熱片相互間隔并平行設置；每2片散熱片之間的間隙形成換熱通道，該換熱通道的兩端分別與散熱孔相通，換熱介質從散熱框架的一側散熱孔流入，并流經2片散熱片之間的換熱通道后，從散熱框架的另一側散熱孔流出；每片散熱片均為片狀，散熱片的表面上設置有若干個上凸柱狀的散熱點，且這些散熱點在散熱片的表面呈規律排列。

上述方案中，換熱介質為空氣。

上述方案中，散熱點為圓柱形。

上述方案中，所有散熱點在散熱片的表面呈規則矩陣排列。

上述方案中，散熱框架、散熱片和散熱點均由銅鋁合金制成。

基于荷葉微觀表面的微型散熱器的制造方法，包括散熱片的制造，所述散熱片的制造具體包括步驟如下：

步驟1、運用逆向工程軟件對荷葉微觀表面進行三維掃描進行處理，從中提取荷葉微觀表面結構的特征點云；

步驟2、將所提取出的荷葉微觀表面結構的特征點云嵌入到給定的設計空間坐標中，得到向量參數集合；

步驟3、從向量參數集合隨機選取特征曲線來構建仿生曲面；