專利名稱：散熱鰭片及鰭片組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明提供一種散熱鰭片及鰭片組件，特別是一種在焊接組裝時(shí)能有效維持焊接介質(zhì)穩(wěn)定性的鰭片及鰭片組件。
背景技術(shù)：
現(xiàn)今的散熱鰭片大多以鋁擠方式制造，然而，采用鋁擠制程制造出的散熱鰭片，其高度與厚度的比例會(huì)受到目前加工技術(shù)的限制，而無法進(jìn)一步提高其散熱效能，故難以滿足現(xiàn)今電子組件大幅提高的散熱要求。因此，可考慮以焊接的組裝方式加以替代。
圖1A為一立體圖，顯示一用于焊接制程的已有散熱鰭片102的構(gòu)造。如圖1A所示，散熱鰭片102將一片狀導(dǎo)熱材料彎折出具有L形截面的構(gòu)造所形成，而包含一大面積的散熱部102a及一細(xì)長的焊接部102b。如圖1B所示，由焊接接合方式，各個(gè)鰭片102的焊接部102b可整齊排列貼覆至一基板104上固定，如此即構(gòu)成一以焊接方式組合散熱鰭片而形成的鰭片組件100。
因焊接制程等同于在基板104與散熱鰭片102間的熱傳導(dǎo)過程中多加一層介質(zhì)，而該介質(zhì)的穩(wěn)定性是影響焊接品質(zhì)及鰭片與基板間的接觸熱阻的關(guān)鍵因素。在組件焊接過程中，為清潔金屬的表面氧化物并提高表面潤濕性，會(huì)加入助焊劑(Flux)以利焊接的進(jìn)行。然而，若助焊劑在焊接后仍大量停留在焊接面內(nèi)，會(huì)使焊接后的品質(zhì)不易控制并增大鰭片與基板間的接觸熱阻。
圖1C為圖1B的局部俯視放大圖。詳如圖1C所示，已有的以焊接方式結(jié)合散熱鰭片102的做法，因各個(gè)散熱鰭片102的焊接部102b彼此緊密相鄰，因此，焊接部102b下焊料內(nèi)的助焊劑106會(huì)受到相鄰鰭片(如圖示的A-A面)的阻擋而無法逸出，而僅能由焊接部102b的較短側(cè)邊小量流出，造成焊接后大量的助焊劑106仍滯留在鰭片焊接部102b與基板104間的焊接面，使焊接介質(zhì)的穩(wěn)定性難以控制，不但影響焊接品質(zhì)且使散熱鰭片與基板間的接觸熱阻明顯增加。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的在提供一種散熱鰭片及鰭片組件，其能保持散熱鰭片與基板間焊接介質(zhì)的穩(wěn)定性，而能提高焊接品質(zhì)并有效降低散熱鰭片與基板間的接觸熱阻。
根據(jù)本發(fā)明的散熱鰭片，其特征在于，一片狀的導(dǎo)熱材料，該片狀導(dǎo)熱材料的一部形成有至少一缺口，且該片狀導(dǎo)熱材料的該部經(jīng)彎折形成為一焊接部，用以焊接至一基板。缺口的數(shù)量及形狀并不限定，可為凹口、穿孔或溝槽等等的構(gòu)造。
根據(jù)本發(fā)明的一種鰭片組件，其特征在于一基板，由導(dǎo)熱材料所構(gòu)成；及復(fù)數(shù)個(gè)多個(gè)散熱鰭片，該各散熱鰭片的一部貼覆并焊接至該基板表面；其中該各散熱鰭片的該部形成有至少一缺口，使兩相鄰散熱鰭片間的該基板表面具有未被該散熱鰭片覆蓋的區(qū)域。
根據(jù)本發(fā)明在焊接部上形成缺口的設(shè)計(jì)，當(dāng)各個(gè)散熱鰭片的焊接部緊密相鄰焊接至基板上時(shí)，兩相鄰鰭片間的基板表面會(huì)存在未被焊接部覆蓋的區(qū)域，而該區(qū)域即成為預(yù)留給焊料內(nèi)的助焊劑及多余焊料由焊接部與基板間的焊接面大量逸出的空間。因此，助焊劑及多余焊料可由焊接面大量逸出至外界，而能有效維持散熱鰭片與基板間焊接介質(zhì)的穩(wěn)定性，獲得提高焊接品質(zhì)并降低接觸熱阻的效果。


圖1A為顯示一用于焊接制程的已有的散熱鰭片的立體圖。
圖1B為已有的焊接結(jié)合的鰭片組件的立體圖。
圖1C為圖1B的局部俯視放大圖。
圖2A為顯示根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的散熱鰭片的立體圖。
圖2B為根據(jù)本發(fā)明的鰭片組件的立體圖。
圖2C為圖2B的局部俯視放大圖。
圖3為一散熱鰭片立體圖，顯示本發(fā)明散熱鰭片的一變化的實(shí)施例。
圖4為一散熱鰭片立體圖，顯示本發(fā)明散熱鰭片的另一變化的實(shí)施例。
具體實(shí)施例方式
圖2A為一立體圖，顯示根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的散熱鰭片12的構(gòu)造。
如圖2A所示，散熱鰭片12由一片狀導(dǎo)熱材料彎折出具有L形截面的構(gòu)造所形成，而包含一大面積的散熱部12a及一細(xì)長的焊接部12b。片狀導(dǎo)熱材料可采如鈑金加工的方式彎折形成焊接部12b，且導(dǎo)熱材料可為鋁、銅、鋁合金或銅合金及其混合物等構(gòu)成的高熱傳導(dǎo)物質(zhì)。
根據(jù)本發(fā)明的設(shè)計(jì)，焊接部12b具有由片狀導(dǎo)熱材料緣邊向內(nèi)朝彎折處形成的多個(gè)凹口14，該凹口14的形狀可為任意形式，且其數(shù)量并不限定，使焊接部12b具有一呈鋸齒狀的緣邊。因此，當(dāng)各個(gè)散熱鰭片12的焊接部12b，由焊接方式固定至如圖2B所示的基板16而構(gòu)成一鰭片組件10時(shí)，兩相鄰鰭片間的基板16表面可存在大量未被焊接部12b覆蓋的區(qū)域16a。又，基板16的材料可為鋁、銅、鋁合金或銅合金及其混合物等等構(gòu)成的高熱傳導(dǎo)物質(zhì)。
圖2C為圖2B的局部俯視放大圖。詳如圖2C所示，根據(jù)本發(fā)明在焊接部12b上形成凹口14的設(shè)計(jì)，當(dāng)各個(gè)散熱鰭片的焊接部12b緊密相鄰焊接至基板16時(shí)，基板16表面可存在大量未被焊接部12b覆蓋的區(qū)域16a，而該區(qū)域16a即成為兩相鄰鰭片間預(yù)留給焊料內(nèi)的助焊劑18大量逸出的空間。換言之，當(dāng)焊接壓合時(shí)，焊料內(nèi)的助焊劑(Flux)18即可大量逸出并進(jìn)入該預(yù)留區(qū)域16a中，使助焊劑18不會(huì)滯留在焊接部12b與基板16間的焊接面。
組件焊接過程中，所使用的助焊劑用以清除金屬表面的氧化物，并降低焊接材料于融化狀態(tài)時(shí)的表面張力以提高潤濕性，以利焊接的進(jìn)行，在焊接后再將助焊劑加以清除。然而，滯留于焊接面的助焊劑會(huì)導(dǎo)致焊接介質(zhì)的穩(wěn)定性難以控制，不但影響焊接品質(zhì)且使散熱鰭片與基板間的接觸熱阻明顯增加。舉例而言，若助焊劑以發(fā)泡式(FoamFluxing)方式呈泡沫狀涂布，在助焊劑不易由焊接面中跑出的情況下，氣泡滯留于焊接面中不但使焊接介質(zhì)不穩(wěn)定，且由極低的熱傳導(dǎo)系數(shù)的空氣構(gòu)成的氣泡更明顯提高接觸熱阻。因此，根據(jù)本發(fā)明的設(shè)計(jì)，助焊劑可由焊接面大量逸出至外界，故能有效維持散熱鰭片與基板間焊接介質(zhì)的穩(wěn)定性，獲得提高焊接品質(zhì)并降低接觸熱阻的效果。
再者，本發(fā)明的設(shè)計(jì)不僅可有效去除焊接面滯留的阻焊劑，同時(shí)可讓多余的焊料被擠壓出而進(jìn)入基板上預(yù)留的空間16a，使散熱鰭片12與基板16間的焊接介質(zhì)厚度變薄，進(jìn)一步降低散熱鰭片12與基板16間的熱阻。
圖3顯示本發(fā)明散熱鰭片的一變化的實(shí)施例。如圖3所示，散熱鰭片12的焊接部12b亦可形成多個(gè)穿孔22，同樣可使基板存在預(yù)留給助焊劑及多余焊料的空間，當(dāng)然，穿孔22形狀并不限定為圖示的圓形，亦可為多邊形等任意規(guī)則或不規(guī)則的形狀，且穿孔的數(shù)量亦不限定。圖4顯示出本發(fā)明散熱鰭片的另一變化的實(shí)施例，如圖4所示，亦可在焊接部12b上開設(shè)出一溝槽24，同樣可獲得使助焊劑及多余焊料大量逸出的效果。
因此，根據(jù)上述各個(gè)不同的變化的實(shí)施例可知，本發(fā)明的設(shè)計(jì)僅需符合維持散熱鰭片與基板間的足夠焊接強(qiáng)度，以及使兩鰭片間的基板表面上能存在未被焊接部覆蓋的區(qū)域的要求即可，其散熱鰭片的焊接部缺口的面積、形狀及數(shù)量等均可作任意變化。
再者，片狀導(dǎo)熱材料所彎折出的L形截面僅為例示之用，本發(fā)明僅需將片狀導(dǎo)熱材料彎折出包含缺口的一角部，而使該包含缺口的角部形成為焊接部即可，并未限定彎折出的外形。例如散熱鰭片亦可彎折出截面為三角形的散熱鰭片，而以一包含缺口的底部作為焊接部亦可。
以上所述僅為舉例性，而非為限制性者。任何未脫離本發(fā)明的精神與范疇，而對(duì)其進(jìn)行的等效修改或變更，均屬于所附權(quán)利要求保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種散熱鰭片，其特征在于一片狀的導(dǎo)熱材料，該片狀導(dǎo)熱材料的一部形成有至少一缺口，且該片狀導(dǎo)熱材料的該部經(jīng)彎折形成為一焊接部，用以焊接至一基板。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的散熱鰭片，其特征在于，該缺口為由該片狀導(dǎo)熱材料的緣邊向內(nèi)形成的凹口，且該焊接部的緣邊呈鋸齒狀。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的散熱鰭片，其特征在于，該缺口為該片狀導(dǎo)熱材料的該部形成的穿孔或溝槽。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的散熱鰭片，其特征在于，該導(dǎo)熱材料及該基板由鋁、銅、鋁合金或銅合金及其混合物所組成的族群中所選出的材質(zhì)所構(gòu)成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的散熱鰭片，其特征在于，該片狀導(dǎo)熱材料的該部以鈑金加工方式經(jīng)彎折形成為該焊接部，且該焊接部以緊密貼覆方式焊接至該基板。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的散熱鰭片，其特征在于，該片狀導(dǎo)熱材料彎折成具有一L形的截面。
7.一種鰭片組件，其特征在于一基板，由導(dǎo)熱材料所構(gòu)成；及多個(gè)散熱鰭片，該各散熱鰭片的一部貼覆并焊接至該基板表面；其中該各散熱鰭片的該部形成有至少一缺口，使兩相鄰散熱鰭片間的該基板表面具有未被該散熱鰭片覆蓋的區(qū)域。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的鰭片組件，其特征在于，該散熱鰭片經(jīng)鈑金加工方式彎折形成貼覆并焊接至該基板表面的該部。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的鰭片組件，其特征在于，該散熱鰭片彎折成具有一L形的截面。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的鰭片組件，其特征在于，該缺口為該部的緣邊向內(nèi)延伸形成的凹口，或于該部形成的穿孔或溝槽。
11.根據(jù)權(quán)利要求7所述的鰭片組件，其特征在于，該導(dǎo)熱材料及該散熱鰭片由鋁、銅、鋁合金或銅合金及其混合物所組成的族群中所選出的材質(zhì)所構(gòu)成。
全文摘要
本發(fā)明提供一種散熱鰭片及鰭片組件，其中該鰭片由一片狀的導(dǎo)熱材料所構(gòu)成，片狀導(dǎo)熱材料形成有缺口，且包含缺口的片狀導(dǎo)熱材料部分經(jīng)彎折形成為一焊接部，用以焊接至一基板。該鰭片組件由一基片和多個(gè)散熱鰭片組成。該散熱鰭片及鰭片組件的結(jié)構(gòu)能保持散熱鰭片與基板間焊接介質(zhì)的穩(wěn)定性，而能提高焊接品質(zhì)并有效降低散熱鰭片與基板間的接觸熱阻。
文檔編號(hào)H01L23/367GK1567579SQ0314888
公開日2005年1月19日 申請(qǐng)日期2003年6月16日 優(yōu)先權(quán)日2003年6月16日
發(fā)明者簡(jiǎn)兆南, 施榮松, 吳瑋芳, 陳錦明 申請(qǐng)人:臺(tái)達(dá)電子工業(yè)股份有限公司