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1、(10)申请公布号 CN 102877103 A (43)申请公布日 2013.01.16 CN 102877103 A *CN102877103A* (21)申请号 201210349934.7 (22)申请日 2009.03.20 200910129462.2 2009.03.20 C25D 11/02(2006.01) C25D 11/04(2006.01) H05K 7/20(2006.01) (71)申请人 陈世明 地址 中国台湾新北市 (72)发明人 陈世明 (74)专利代理机构 北京集佳知识产权代理有限 公司 11227 代理人 王雪静 魏晓波 (54) 发明名称 高热传效率散热。
2、器的制法 (57) 摘要 本发明提供一种高热传效率散热器的制法, 包括 : 提供一板体形或筒形的底座 ; 可结合于上 述底座的多数鳍片 ; 底座和鳍片以铝材成型, 通 过阳极处理技术, 在底座或及鳍片的表面, 形成 一提高其热辐射放射率的氧化膜层 ; 又, 前述的 应用, 进一步包含一热导管, 藉热导管快速将底座 的热能传导至鳍片散热 ; 或者, 利用热导管和鳍 片组合的散热器型式, 在该鳍片阳极处理形成氧 化膜层 ; 藉由上述特征, 以提高散热器热传递效 率, 同时兼具较佳美观、 易辨识、 防污损的功用。 (62)分案原申请数据 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 5 页 附。
3、图 10 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 1 页 说明书 5 页 附图 10 页 1/1 页 2 1. 一种高效率散热器的制法, 其特征在于, 包括 : 提供一筒形的底座 ; 可结合于上述底 座外周围的多数鳍片 ; 通过阳极处理技术, 在底座或及鳍片表面形成一提高其热辐射放 射率的氧化膜层。 2. 如权利要求 1 所述的高效率散热器的制法, 其特征在于 : 该底座或及鳍片为铝材, 通过阳极处理技术, 在筒形的底座或及鳍片的表面, 形成一氧化铝的氧化膜层, 以提高其 辐射放射率。 3. 如权利要求 1 或 2 所述的高效率散热器的制法, 其特征在于 :。
4、 其中在阳极处理中变 化阳极处理二极电压及处理时间, 以控制底座或及鳍片上形成不同厚度或色彩的氧化膜 层。 4. 如权利要求 1 或 2 所述的高效率散热器的制法, 其特征在于 : 其中筒形的底座或 及鳍片通过阳极处理技术, 在底座或及鳍片的表面, 形成一提高其热辐射放射率的氧化 膜层, 以及将该表面具有氧化膜层的底座或及鳍片, 利用紧结加工作业, 将筒形的底座和 鳍片紧结一体。 5. 如权利要求 1 或 2 所述的高效率散热器的制法, 其特征在于 : 其中将底座和鳍片利 用紧结加工作业, 使底座和鳍片紧结一体, 以形成散热器, 以及将该散热器通过阳极处理, 在底座或及鳍片表面形成一氧化膜层。。
5、 6. 如权利要求 1 或 2 所述的高效率散热器的制法, 其特征在于 : 其中在底座的一端或 内部设有一提供热源安装的载板。 7. 如权利要求 6 所述的高效率散热器的制法, 其特征在于 : 该载板经阳极处理技术, 在 载板的表面形成一提高其热辐射效能的氧化膜层。 8. 如权利要求 1 或 2 所述的高效率散热器的制法, 其特征在于 : 该底座和鳍片成型为 一体, 通过阳极处理技术, 在底座或及鳍片表面形成一提高其热辐射放射率的氧化膜层。 9. 如权利要求 8 所述的高效率散热器的制法, 其特征在于 : 其中筒形的底座一端面或 内部设有一提供热源安装的载板。 权 利 要 求 书 CN 102。
6、877103 A 2 1/5 页 3 高热传效率散热器的制法 0001 本申请是申请日为 2009 年 3 月 20 日, 申请号为 200910129462.2, 发明名称为 “高 热传效率散热器的制法” 的分案申请。 技术领域 0002 本发明有关于一种高热传效率散热器的制法, 尤指一种应用于计算机或电子组件 的散热器, 以及藉由阳极处理的技术, 达到提高其热传效率, 且兼美观、 易辨识和防污损功 用。 背景技术 0003 一般计算机或电子组件的散热器, 是由和热源贴附的底座、 和与底座结合的鳍片 组成, 或进一步利用一分别与底座和鳍片结合的热导管, 将热源传导至底座的热量, 直接藉 鳍片。
7、或间接由热导管导引至鳍片, 以达到散热效能, 而各散热器厂家为提高良好的散热效 能, 都在该散热器的组件和其结构投入相当的心力, 当然也要兼顾产能和工时成本, 其改进 的方向, 乃在提导其间的热传递, 在一维热传递如温度变化, 传导为经一物料, 其基本方程 式为 Q=-KA* T X, 其中 Q 为热传递率, K 为导热度 (Thermal Conductivity) , A 为面 积, T 为温差, X 为传递方向距离 ; 是以, 在底座上定植为数更多的鳍片, 以增加散热面积, 或 将底座或鳍片的材料, 由铝改用铜, 都是为提升其热传递率的努力 ; 再者, 进一步在前述的 散热器的一侧增设一。
8、风扇, 利用风扇吹鳍片的空气对流, 使鳍片端温度降低, 使其与热源温 度差或温降梯度增加, 都是要提升其热传递率的方法。 0004 然而, 就上述提升热传递率的方法, 不论是能定植鳍片的数量, 或风扇吹送的强 制对流, 其均有一极限, 也就是说一规格的散热器单位时间内所能提供发散的热量是有其 额定限制的。然而, 目前计算机或电子组件其处理速度愈快, 产生的热量大幅增加, 往往 超越散热器所能负荷, 因此乃造成计算机或电子组件的温升效应, 影响其正常工作和使用 寿命。又, 为能解决上述问题, 乃有业者将散热器的制造方式采用水冷式或采用致冷芯片 (TEC,Thermo-Electric Coole。
9、r) 的技术来建构, 但水冷式散热器, 其不仅体积大、 成本高, 又有冷却水凝滴或管路渗漏的缺失, 另采用致冷芯片者, 是以一种半导体制程为主建置的 散热组件, 其冷却理论基础为皮特尔效应 (Peltier Effect) , 此为一种热电效应, 在该致冷 芯片通电后, 热量由一侧吸热端传递到另一侧放热端, 上列的技术, 根据热力学第一定律能 量守恒 (First Law of Thermodynamics-Conservation of Energy) , 该致冷芯片仅是通过 芯片的热电效应, 将热量转移到另一侧, 再由设在另一侧的散热组件加以散热, 其不仅费用 高, 散热效能也不如预期, 。
10、再者, 当该致冷芯片在无法提供计算机或电子组件有效散热致产 生温升效应, 进一步使其吸热端和放热端温差降低, 更使其热转移效率降低, 因此其实用性 不高。 发明内容 0005 本发明的主要目的, 是提供一种高热传效率散热器的制法, 在于不变其散热器规 说 明 书 CN 102877103 A 3 2/5 页 4 格, 也不是借助水冷或致冷芯片的辅助, 能再将散热器以热传效率再予提升, 以满足高效 率、 高发热的计算机或电子组件的散热需求。 0006 本发明的次要目的, 是提供一种在散热器表面进行阳极处理, 形成氧化膜层, 达到 经久耐用、 抗氧化防污损和兼具色彩辨识的散热器的制法。 0007 。
11、为达上述目的, 本发明采用的技术手段为一种高热传效率散热器的制法, 包括 : 提 供一板体形或筒形的底座 ; 可结合于上述底座的多数鳍片 ; 底座和鳍片以铝材成型, 通过 阳极处理技术, 在鳍片表面形成一提高其热辐射放射率的氧化膜层。又, 前述的应用, 进一 步包含一热导管, 藉热导管快速将底座的热能传导至鳍片散热 ; 或者, 利用热导管和鳍片组 合的散热器型式, 在该鳍片阳极处理形成氧化膜层。 0008 通过上述技术方案, 本发明利用在散热器的底座或 / 及鳍片表面经阳极处理技 术, 形成一氧化膜层, 该氧化膜层具较高热辐射放射率, 以提供另一途径予散热器热量散 发, 以及该散热器的温度被降。
12、低后, 进一步使散热器和热源的温度差增加, 使得热源传递至 散热器的热传导率也同步提升, 藉此形成的温降梯度和其交互作用产生散热器的接触温度 降低和有效散热。 附图说明 0009 图 1 为本发明利用底座和鳍片结合成一散热器的立体图。 0010 图 2 为本发明的制造流程的一实施例, 表达鳍片经阳极处理后与底座紧结加工的 制法。 0011 图 2A 为本发明的制造流程的另一实施例, 表达底座经阳极处理后与鳍片紧结加 工的制法。 0012 图 2B 为本发明的制造流程的再一实施例, 表达底座和鳍片经阳极处理后紧结加 工的制法。 0013 图 3 为本发明的制造流程的又一实施例, 表达底座和鳍片紧。
13、结加工后经阳极处理 的制法。 0014 图 4 为本发明应用热导管提升热传效能的立体图。 0015 图 5 为本发明利用热导管和多数鳍片结合成另一型式散热器立体图。 0016 图 6 为本发明氧化膜层结合于散热器表面鳍片和底座的示意图。 0017 图 7 为本发明散热器另一实施例立体分解图。 0018 图 8 为本发明散热器另一实施例组合立体图。 0019 图 9 为本发明散热器又一实施例立体分解图。 0020 图 10 为本发明散热器又一实施例组合立体图。 0021 主要组件符号说明 0022 10、 10a、 10c 散热器 20、 20a、 20c 底座 说 明 书 CN 1028771。
14、03 A 4 3/5 页 5 30、 30a、 30c 鳍片 40、 40a、 40c 氧化膜层 50 热导管 60 热源 70a、 70c 载板 具体实施方式 0023 本发明一种高热传效率散热器的制法, 请参阅图 1 所示, 散热器 10 的组成, 包括 一底座 20, 底座 20 可以为矩形、 圆形、 几何形或不规则形状的一侧面和热源 (图未示) 贴合, 热源包括但不限制为集成电路, 芯片或发光二极管模块, 底座 20 另一侧面结合有多数鳍片 30, 结合的方式可采用焊接、 铆合冲压或以导热管胶合等制程, 使鳍片 30 与底座 20 紧密结 合一体, 热源产生的热量通过底座 20 传导至。
15、鳍片 30 散热 ; 本发明主要是在于提高散热器 10 的单位面积热辐射放射率。 0024 依据斯蒂芬一波兹曼定律 (Stefan-Boltzman Law) , 说明在绝对温度 T 时, 从一黑 体 (Black body) 放射全部辐射速率为 Qb=AT4, 此处 A 为轴射面积, 而 为斯蒂芬一波兹 曼常数, Qb 为由一黑体轴射的全部能量率 ; 又, 一物体的反射率 (Emissivity) 定义为 =Q/ A (Q/A)b, 其中 Q/A 为从该物体单位面积的热轴射率, 而 (Q/A) b 为在同温时从一黑体 每单位面积的热轴射率 ; 对一黑体 =1, 对所有物体 1, 因此对一非黑。
16、体 (Non-black body) 的热辐射率 Q=AT4, 由此可以了解, 能提高辐射率的方法, 可以藉由增加其面积 A, 或者改变其放率值 。 0025 本发明的制法和结构, 是将该铝材成型的底座20或鳍片30之任一, 或以铝材成型 的底座 20 与鳍片 30, 施予阳极处理 (Anodizing) 技术, 在底座 20 或 / 及鳍片 30 的表面, 形 成一氧化铝的氧化膜层 40(请参考图 2、 3 及图 6) , 又在一般材料的放射率值 () , 其中光 磨的铝为 0.04, 而氧化的铝为 0.8, 因此由上的热辐率 Q=AT4公式中, 显然的, 经由氧化 的铝其辐射放射率, 优于。
17、未经任何处理光磨的铝, 因此通过本发明的制法, 且在散热器的底 座 20 或 / 及鳍片 30 的表面, 以阳极处理形成一提高其热辐射放射率的氧化铝的氧化膜层 40, 可提供散热器 10 更好的热发散效能。 0026 又, 本发明在进行阳极处理中, 变化阳极处理二极电压及处理时间, 可以控制底座 20 或鳍片 30 上形成不同厚度或色彩的氧化膜层 40, 兼具美观、 易辨识和防污损功效。 0027 再者, 于本发明的底座 20、 鳍片 30 进行阳极处理和组成, 可以选择下列任一的方 式来完成, 其一将底座 20 或鳍片 30, 或底座 20 及鳍片 30, 分别通过阳极处理技术 (参考图 说。
18、 明 书 CN 102877103 A 5 4/5 页 6 2、 2A 及 2B) , 在底座 20 或 / 及鳍片 30 的表面, 形成一提高其热辐射放射率的氧化膜层 40, 以及将该表面具有氧化膜层 40 的底座 20 或及鳍片 30, 利用紧结加工作业, 将底座 20 和 鳍片 30 紧结一体, 以形成一散热器 10 成品 ; 其二, 将底座 20 和鳍片 30 利用紧结加工作业, 使底座20和鳍片30紧结一体, 以形成散热器10, 以及将该散热器10通过阳极处理, 在底座 20 或及鳍片 30 表面形成一氧化膜层 40, 藉以提升散热器 10 的热辐射效能。 0028 次请参阅图 4,。
19、 在本发明的应用上, 可以再配合热导管 50 来提升其热传效能, 热导 管 50 一端和底座 20 紧结, 另一端和鳍片 30 套装组合一体, 通过阳极处理技术, 在底座 20 或/及鳍片30的表面, 形成一提高其热辐射效能的氧化膜层40, 且选择式的, 可以在热导管 50 表面施予阳极处理, 通过阳极处理技术, 在热导管 50 表面形成一提高其辐射放射率的氧 化膜层 40。 0029 续请参阅图 5, 为本发明散热器的另一型式, 包括至少一热导管 50 ; 结合于上述热 导管 50 一端的多数铝质鳍片 30 ; 热导管 50 另一端可和一底座 20 结合, 或者直接和热源 60 贴合, 通过。
20、阳极处理时技术, 在鳍片 30 或热导管 50 表面形成一氧化铝的氧化膜层 40, 以提 高辐射率, 同时其中在阳极处理中变化阳极处理二极电压及处理时间, 以控制鳍片上形成 的膜厚, 具不同厚度或色彩。 0030 综合上述制法, 本发明可以应用底座20、 鳍片30、 热导管50依需求构组成散热器, 在其表面通过阳极处理技术, 形成一氧化膜层 40(如图 6) , 或藉变化阳极处理二极电压及 处理时间, 使形成的氧化膜层具不同厚度或色彩, 以提升其热辐射放射率, 同时兼具美观、 易辨识和防污损的效能 ; 以及该散热器10的温度被降低后, 进一步使散热器10和热源的温 度差增加, 使得热源传递至散。
21、热器 10 的热传导率也同步提升, 藉此形成的温降梯度和其交 互作用产生散热器 10 的接触温度降低和有效散热。 0031 又, 请参阅图 7、 8 所示, 本发明散热器另一实施例的立体分解和组合立体图, 散热 器 10a 具有一筒形的底座 20a ; 可结合于底座外周围的多数鳍片 30a, 底座 20a 或 / 及鳍片 30a为铝材成型, 通过阳极处理技术, 在底座20a或/及鳍片30a的表面, 形成一提高其热辐 射放射率的氧化膜层 40a, 在阳极处理中变化阳极处理的二极电压及处理时间, 以控制该氧 化膜层 40a 的厚度或色彩。 0032 而在筒形的底座20a和鳍片30a的结合, 可采用。
22、下列任一方式来完成, 其一将底座 20a或及鳍片30a分别通过阳极处理技术 (参考图2) , 在底座20a或及鳍片30a的表面, 形成一提高其热辐射放射率的氧化膜层 40a, 以及将该表面具有氧化膜层 40a 的底座 20a 或及鳍片 30a, 利用紧结加工作业, 将底座 20a 和鳍片 30a 紧结一体, 以形成一散热器 10a 成品 ; 其二, 将底座 20a 和鳍片 30a 利用紧结加工作业, 使底座 20a 和鳍片 30a 紧结一体, 以 形成散热器 10a, 以及将该散热器 10a 通过阳极处理, 在底座 20a 及鳍片 30a 表面形成一 氧化膜层 40a, 藉以提升散热器 10a。
23、 的热辐射效能。 0033 另, 在筒形的底座 20a 一端面或内部设有一供热源安装的载板 70a, 载板 70a 经阳 极处理技术, 在其表面形成一提高其热辐射放射率的氧化膜层 40a。 0034 再请参阅图 9、 10 所示, 为本发明散热器的又一实施例的立体分解和组合立体图, 散热器 10c 具有一筒形的底座 20c ; 结合于底座 20c 外周围的多数鳍片 30c, 其中底座 20c 和鳍片 30c 采用铝材且成型为一体, 经阳极处理技术, 在底座 20c 或 / 及鳍片 30c 表面形成 一提高其热辐射放射率的氧化膜层 40c ; 另, 在筒形的底座 20c 的一端面或内部设有一供热。
24、 说 明 书 CN 102877103 A 6 5/5 页 7 源安装的一载板 70c, 载板 70c 经阳极处理技术, 在其表面形成一提高其热辐射放射率的氧 化膜层 40a。 说 明 书 CN 102877103 A 7 1/10 页 8 图 1 说 明 书 附 图 CN 102877103 A 8 2/10 页 9 图 2 图 2A 说 明 书 附 图 CN 102877103 A 9 3/10 页 10 图 2B图 3 说 明 书 附 图 CN 102877103 A 10 4/10 页 11 图 4 说 明 书 附 图 CN 102877103 A 11 5/10 页 12 图 5 说 明 书 附 图 CN 102877103 A 12 6/10 页 13 图 6 说 明 书 附 图 CN 102877103 A 13 7/10 页 14 图 7 说 明 书 附 图 CN 102877103 A 14 8/10 页 15 图 8 说 明 书 附 图 CN 102877103 A 15 9/10 页 16 图 9 说 明 书 附 图 CN 102877103 A 16 10/10 页 17 图 10 说 明 书 附 图 CN 102877103 A 17 。