一種面向cpu應(yīng)用的金屬-聚合物復(fù)合微結(jié)構(gòu)散熱器結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及CPU的散熱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，具體是一種面向CPU應(yīng)用的金屬-聚合物復(fù)合微結(jié)構(gòu)散熱器的【背景技術(shù)】。
【背景技術(shù)】
[0002]在當(dāng)今競(jìng)爭(zhēng)激烈的市場(chǎng)中能否生產(chǎn)出低成本、高性能效比的CPU散熱器關(guān)系到企業(yè)的生死存亡。散熱器是電腦的重要組成部件，散熱器散熱性能的好壞關(guān)系著CPU的使用壽命。CPU使用時(shí)候產(chǎn)生一定的熱量，熱量如果不及時(shí)散出去，慢慢的積累，熱量會(huì)上升，導(dǎo)致CPU元器件燒壞或者是降低使用壽命。近幾年來(lái)CPU芯片的功率在不斷的增加，發(fā)熱量也在不斷的增加，而且CPU芯片將會(huì)朝著小型化或者微型化發(fā)展，CPU芯片的尺寸將會(huì)不斷的減小，其功能、密集程度也將不斷的提高，因此發(fā)熱量將會(huì)不斷的增加。傳統(tǒng)的散熱裝置已經(jīng)無(wú)法滿(mǎn)足高效換熱，成本低和換熱環(huán)境更加復(fù)雜和嚴(yán)格的要求?，F(xiàn)在的金屬散熱器都是從改變散熱器的結(jié)構(gòu)和材料或者增加散熱器的體積出發(fā)進(jìn)行CPU散熱器的優(yōu)化設(shè)計(jì)，但是現(xiàn)在的金屬散熱器都存在著導(dǎo)熱量大于散熱量的問(wèn)題，而且加工成本高、效率低，現(xiàn)在存在的水冷散熱器存在著泄露和堵塞的問(wèn)題，無(wú)法廣泛的運(yùn)用于CPU散熱器領(lǐng)域中。眾所周知，在CPU散熱器中，單單通過(guò)提高風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速和進(jìn)行結(jié)構(gòu)的優(yōu)化等是無(wú)法更好的提高散熱器的性能的，有時(shí)反而使得散熱器的性能變得更差。普通的平直型CPU散熱器的底部中心區(qū)域氣體的流速幾乎為零，因此空氣不能與CPU直接接觸的散熱器底部進(jìn)行對(duì)流換熱，此時(shí)在該區(qū)域?qū)?huì)形成高溫區(qū)域，最終影響CPU的性能。
[0003]基于微結(jié)構(gòu)散熱器的金屬-聚合物復(fù)合微結(jié)構(gòu)散熱器和常規(guī)尺度散熱器相比具有更高的傳熱系數(shù)，更高的傳熱效率、更高的熱流量、更低的響應(yīng)時(shí)間；與此同時(shí)，相比于由金屬材料制造而成的金屬微結(jié)構(gòu)換熱器，金屬-聚合物復(fù)合微結(jié)構(gòu)散熱器需要更少的加工費(fèi)用、加工周期相對(duì)較短、加工效率相對(duì)較高，且在相同體積下，質(zhì)量較小。金屬-聚合物復(fù)合微結(jié)構(gòu)散熱器可以借助金屬的高導(dǎo)熱率，可以將熱量快速的導(dǎo)出，帶有微結(jié)構(gòu)的聚合物翅片可以將熱量快速的散發(fā)到空氣中。由于金屬-聚合物復(fù)合微結(jié)構(gòu)散熱器具有如此優(yōu)越的性能，因此金屬-聚合物復(fù)合微結(jié)構(gòu)散熱器在高發(fā)熱量的CPU芯片中，將會(huì)得到廣泛而實(shí)際的運(yùn)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，本發(fā)明從溫度場(chǎng)與速度場(chǎng)協(xié)同理論和導(dǎo)熱量與散熱量相平衡的原理出發(fā)提出了一種散熱性能好，加工效率高、成本低的CPU散熱器結(jié)構(gòu)。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種面向CPU應(yīng)用的金屬-聚合物復(fù)合微結(jié)構(gòu)散熱器，該結(jié)構(gòu)包括金屬底板1、帶有微結(jié)構(gòu)的散熱翅片2、金屬中板3和金屬側(cè)板4、安裝在帶有微結(jié)構(gòu)的散熱翅片上的引風(fēng)裝置5、風(fēng)扇6 ;金屬中板3和金屬側(cè)板4用以固定帶有微結(jié)構(gòu)的散熱翅片2 ;帶有微結(jié)構(gòu)的散熱翅片2安裝在金屬底板1上，并且用金屬中板3和金屬側(cè)板4進(jìn)行固定；金屬中板3和金屬側(cè)板4通過(guò)焊接固定在金屬底板1上；帶有微結(jié)構(gòu)的散熱翅片2上安裝有引風(fēng)裝置5 ;風(fēng)扇6安裝在引風(fēng)裝置5上。
[0006]所述的金屬底板1上設(shè)置有多個(gè)用于安裝金屬中板的矩形槽12、多個(gè)用于安裝帶有微結(jié)構(gòu)的散熱翅片的矩形槽13、多個(gè)用于安裝金屬側(cè)板的矩形槽14 ;用于安裝金屬中板的矩形槽12設(shè)置在金屬底板1的中間，用于安裝金屬側(cè)板的矩形槽14設(shè)置在金屬底板1的兩側(cè)，用于安裝帶有微結(jié)構(gòu)的散熱翅片的矩形槽13設(shè)置在用于安裝金屬中板的矩形槽12與用于安裝金屬側(cè)板的矩形槽14之間；上述三種矩形槽均勻的布置在整個(gè)金屬底板1上且與整個(gè)金屬底板1采用一體化成型，其材料為鋁或銅等高導(dǎo)熱材料；所述的金屬底板1為長(zhǎng)方形板。
[0007]所述的側(cè)金屬側(cè)板4為鋁質(zhì)長(zhǎng)方形板，其內(nèi)側(cè)設(shè)置有用于安裝帶有微結(jié)構(gòu)散熱翅片的金屬側(cè)板上的矩形槽42，金屬側(cè)板上的矩形槽42均勻布置在金屬側(cè)板4的一側(cè)，貫穿整個(gè)金屬側(cè)板4，因此該金屬側(cè)板可以有效地固定帶有微結(jié)構(gòu)的散熱翅片2，而且可以有效的提高該CPU散熱結(jié)構(gòu)的導(dǎo)熱能力。所述的金屬側(cè)板4的外表面涂有防輻射涂料，該防輻射涂料為防輻射隔熱漆并且具有防輻射隔熱作用，因此涂有防輻射涂料的金屬側(cè)板可以有效的減少機(jī)箱內(nèi)部熱空氣返回到CPU散熱器內(nèi)部和減小內(nèi)部組件對(duì)CPU散熱器的影響，從而有效地提高CPU散熱器的散熱性能。
[0008]所述的金屬中板3為鋁質(zhì)長(zhǎng)方形板，其兩側(cè)設(shè)置有用于固定帶有微結(jié)構(gòu)的散熱翅片的金屬中板3上的矩形槽31，可以有效的固定帶有微結(jié)構(gòu)的散熱翅片2，而且可以有效的提高該CPU散熱結(jié)構(gòu)的導(dǎo)熱能力。
[0009]所述的帶有微結(jié)構(gòu)的散熱翅片2為金屬-聚合物復(fù)合結(jié)構(gòu)，其中間部分為銅質(zhì)或鋁質(zhì)長(zhǎng)方形的帶有微結(jié)構(gòu)散熱翅片上的金屬基板21，帶有微結(jié)構(gòu)的散熱翅片2的兩側(cè)為帶有微結(jié)構(gòu)的聚合物結(jié)構(gòu)22，各聚合物結(jié)構(gòu)22上均勻布置有微結(jié)構(gòu)23，各散熱翅片通過(guò)微注射模內(nèi)組裝制備而成以減少散熱器的接觸熱阻；所述的帶有微結(jié)構(gòu)的散熱翅片2可以有效的增加散熱面積和提高散熱器的輻射能力，從而減少金屬的使用量，同時(shí)可以使該CPU散熱器結(jié)構(gòu)的導(dǎo)熱量和散熱量相平衡。為了便于安裝，帶有微結(jié)構(gòu)的散熱翅片2的底部和左右兩側(cè)根據(jù)金屬底板1、金屬側(cè)板4和金屬中板3上所布置的矩形槽的形狀都沒(méi)有設(shè)置有微結(jié)構(gòu)23。帶有微結(jié)構(gòu)的散熱翅片2分別與金屬底板1、金屬側(cè)板4、金屬中板3通過(guò)導(dǎo)熱硅膠粘貼在一起。
[0010]所述的引風(fēng)裝置5為無(wú)端蓋的矩形聚合物殼體，其均布有多個(gè)導(dǎo)流板51，導(dǎo)流板51與水平方向成傾斜角度，該傾斜角度與氣流流出風(fēng)扇6時(shí)的角度相一致，所述的導(dǎo)流板51可以有效的改善CPU散熱器結(jié)構(gòu)的空氣流動(dòng)情況，使從風(fēng)扇6流出的空氣能更均勻的流到散熱器內(nèi)部，所述的引風(fēng)裝置5通過(guò)螺栓固定在金屬側(cè)板4上。
[0011]所述的帶有微結(jié)構(gòu)的散熱翅片2根據(jù)場(chǎng)協(xié)同理論均勻設(shè)置有帶有結(jié)構(gòu)的散熱翅片上的對(duì)流通孔24，可以有效的改善CPU散熱器結(jié)構(gòu)內(nèi)部的空氣流動(dòng)情況，從而使得整個(gè)散熱器的溫度場(chǎng)與速度場(chǎng)能更好的協(xié)同，最終有效的提高CPU散熱結(jié)構(gòu)的散熱性能。該帶有結(jié)構(gòu)的散熱翅片上的對(duì)流通孔24從上到下均勻的布置在帶有微結(jié)構(gòu)的散熱翅片2的中間，使得CPU散熱器內(nèi)部的空氣可以更好的在個(gè)帶有微結(jié)構(gòu)的散熱翅片2之間流動(dòng)。
[0012]所述的金屬側(cè)板4底部設(shè)置有多個(gè)金屬側(cè)板上的對(duì)流通孔41，可以使得散熱器內(nèi)部的熱空氣快速的從散熱器內(nèi)部流出；所述的金屬側(cè)板4可以的使得從風(fēng)扇流出的空氣能到達(dá)散熱器底部，然后從金屬側(cè)板底部的金屬側(cè)板上的對(duì)流通孔41流出，避免了空氣從散熱器頂部?jī)蓚?cè)流出，最終可以有效的提高該散熱器結(jié)構(gòu)的散熱能力。該對(duì)流通孔均勻的設(shè)置在沒(méi)有布置有矩形槽的地方，而且其大小、位置和數(shù)量由實(shí)際的應(yīng)用而設(shè)定。
[0013]所述的金屬底板1在與CPU直接接觸的周?chē)O(shè)置有多個(gè)金屬底板上的對(duì)流通孔11，可以有效的減少散熱器6底部中心區(qū)域的流動(dòng)阻力，從而有效地提高該區(qū)域空氣的流速，改善空氣的流動(dòng)情況，最終提高對(duì)流換熱能力。該對(duì)流通孔均勻的布置在沒(méi)有設(shè)置有矩形槽的地方，而且位于在尺寸比CPU稍微大的正方形上。
[0014]本發(fā)明所采用的一種面向CPU應(yīng)用的金屬-聚合物復(fù)合微結(jié)構(gòu)散熱器結(jié)構(gòu)利用了溫度場(chǎng)和速度場(chǎng)協(xié)同理論與導(dǎo)熱量和散熱量相平衡的原理設(shè)置了各種有利于提高CPU散熱器性能的結(jié)構(gòu)，有效的提高了 CPU散熱器的散熱性能。帶有微結(jié)構(gòu)的散熱翅片的中間為金屬，兩側(cè)為帶有微結(jié)構(gòu)的聚合物結(jié)構(gòu)有效的增加了散熱面積和提高輻射率，而且?guī)в形⒔Y(jié)構(gòu)的散熱翅片中間設(shè)置有對(duì)流通孔，有效的改善了散熱器內(nèi)部空氣的流動(dòng)情況，外部涂有防輻射隔熱漆的金屬側(cè)板有效的減小機(jī)箱內(nèi)部熱空氣返回到散熱器內(nèi)部和減小了機(jī)箱內(nèi)部組件對(duì)散熱器的影響，最終提高散熱器的散熱性能。金屬側(cè)板和金屬中板，以及金屬底板上的對(duì)流通孔都可以有效的改善速度場(chǎng)和溫度場(chǎng)的協(xié)同程度。帶有微結(jié)構(gòu)的散熱翅片采用微注射的模內(nèi)組裝制備而成，提高了生產(chǎn)效率減低了生產(chǎn)成本。本發(fā)明可以降低CPU的工作溫度，有效延長(zhǎng)CPU的使用壽命，同時(shí)降低CPU散熱器的加工成本，提高經(jīng)濟(jì)效益。
【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)的三維立體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖
[0016]圖2為本發(fā)明結(jié)構(gòu)金屬底板的結(jié)構(gòu)圖
[0017]圖3為本發(fā)明結(jié)構(gòu)帶有微結(jié)構(gòu)的散熱翅片的主視圖
[0018]圖4為本發(fā)明結(jié)構(gòu)帶有微結(jié)構(gòu)的散熱翅片的俯視圖
[0019]圖5為本發(fā)明結(jié)構(gòu)帶有微結(jié)構(gòu)的散熱翅片的左視圖
[0020]圖6為本發(fā)明結(jié)構(gòu)金屬側(cè)板的主視圖
[0021]圖7為本發(fā)明結(jié)構(gòu)金屬側(cè)板的俯視圖
[0022]圖8為本發(fā)明結(jié)構(gòu)金屬中板的結(jié)構(gòu)圖
[0023]圖9為本發(fā)明結(jié)構(gòu)引風(fēng)裝置的主視圖
[0024]圖10為本發(fā)明結(jié)構(gòu)引風(fēng)裝置的俯視圖
[0025]圖中1、金屬底板；2、帶有微結(jié)構(gòu)的散熱翅片；3、金屬中板；4、金屬側(cè)板；5、引風(fēng)裝置；6、風(fēng)扇；11、金屬底板上的對(duì)流通孔、12、用于安裝金屬