本实用新型专利技术涉及一种石墨散热器装置，包括一个铜基座及若干导热石墨鳍片，所述导热石墨鳍片嵌插于铜基座表面沟槽内，该导热石墨鳍片表面包覆一层化学镀铜层。所述导热石墨鳍片自该铜基座的上表面向上延伸，所述铜基座由纯铜板组成。本实用新型专利技术有益效果为：通过采用导热石墨片代替铜材，在散热器的底部设置一铜基座，该铜基座与热源晶片接触，将运行时产生的热量迅速扩散开并传导至石墨散热鳍片组，通过石墨散热片表面包覆的铜，创造出最大的有效表面积，并在这个铜表面上热量被外界冷却媒介转移走；石墨与铜结合为最佳的散热材料，可达最佳散热效果，具有表面清洁光亮、装饰性能、物理机械性能优良、低热阻、重量轻、导热系数高等特点。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及一种散热器，尤其涉及一种应用于印刷电路板晶片散热的石墨散热器装置。
技术介绍
目前，印刷电路板上任何器件在工作时都有一定的损耗，大部分的损耗变成热量， 小功率器件损耗小，无需散热装置；而大功率器件损耗大，若不采取散热措施，则晶片的温度可达到或超过允许的结温，器件将受到损坏，因此必须加散热装置，最常用的就是将功率器件安装在散热器上，利用散热器将热量散到周围空间，必要时再加上散热风扇，以一定的风速加强冷却散热。散热器首先需要快速传递热量，根据热传导的基本公式“Q = KXAX Δ T/AL”(其中Q代表热量，也就是热传导所产生或传导的热量，K为材料的热传导系数，A代表传热的面积或是两物体的接触面积，△ T代表两端的温度差，AL则是两端的距离)，根据公式可知，要提升传热的量Q，则需要提升与之成正比的K、Α、Δ Τ,或是减少 Δ L的数值；对于散热器而言，Δ L是恒定的，而A再大也不能大过CPU顶盖的面积，能够改变的只有K。金属材料的导热系数是恒定的，纯铜的导热系数约390-402W/m-k，银和铝分别在420W/m-k和220W/m-k左右，因此从传热速度来看，铜相比铝提高了至少70%，当然是一个更好的选择；比热容的单位是焦每千克摄氏度，也就是说，比热容应该和材料的质量而不是体积相关，而似乎同样体积的铜会比同样体积的铝重很多，因为铜的密度是8. 9g/cm3，而铝是2. 7g/cm3。根据公式可知，IOOOcm3的铜，比热容为3. 47 ；而同样体积的铝，比热容只有 2. 43，相当于铜的70%。因此可得出结论，铜能够快速吸收热量并存储大量热能，是制造散热片的最佳材质。在选择散热片时，应该选择铜以达到最佳的散热效果，不过铜价值偏高并且较重。综上分析，目前铜铝结合是一个散热器解决方案，而市场中流行的铜铝结合工艺 (用铜来做散热器底部的吸热端，用铝来做散热端)主要有“嵌铜”、“压固”、“插齿”、“锻造”等，几种工艺都是通过在铝质散热器底部加入铜质吸热片或者铜芯来改散吸热能力， 其中的“嵌铜”主要是将铝散热器加热后塞入铜柱，等待铝冷却后将铜柱紧紧抱住，这种工艺成本较低，实际效果也不错；其中的“压固”则是通过螺丝将铜块与铝质散热器结合，成本低，但结合介面热阻难以控制；其中的“插齿”是通过在铜底上插上数量众多的铝质鳍片来增加散热面积；其中的“锻造”相对高端，主要是将铝质散热器加压到降伏点，然后加入铜底与之紧密结合，效果最好但成本最高。导热石墨片也称石墨散热片，是一种全新的导热散热材料，具有独特的晶粒取向，沿两个方向均勻导热，片层状结构可很好地适应任何表面，屏蔽热源与组件的同时改进消费类电子产品的性能。石墨散热片能平滑贴附在任何平面和弯曲的表面，并能依客户的需求作任何形式的切割，其主要系数包括低热阻热阻比铝低40%，比铜低20% ；重量轻重量比铝轻25%，比铜轻75% ；高导热系数石墨散热片 300-1500ff/mK (铝200W/mK，铜380W/mK)。但由于石墨材料材质的自身特性，外形不美观，难以实现石墨散热材料与金属基材的紧密连接，同时本身机械强度差，在散热片上负载风扇等散热材料时可能出现石墨散热片的脱落的意外，从而影响整个散热设备的效能。因此，综合质量、效果和价格三个因素，铜和石墨结合一个很好的散热器解决方案，可根据此方向对现有技术进行改进。
技术实现思路
针对以上缺陷，本技术提供一种石墨散热器装置，使其既能够有效提升散热效果，也能显著降低整个散热装置的制造成本。为实现上述目的，本技术采用以下技术方案一种石墨散热器装置，包括一个铜基座及若干导热石墨鳍片，所述导热石墨鳍片嵌插于铜基座表面沟槽内，该导热石墨鳍片表面包覆一层化学镀铜层。所述导热石墨鳍片自该铜基座的上表面向上延伸，所述铜基座由纯铜板组成。整个装置所采用的镀覆方式是化学镀铜，制备方式主要包括铜基座和复合石墨鳍片组装，整个装置电镀铜处理。本技术所述的石墨散热器装置的有益效果为通过采用导热石墨片代替铜材，在散热器的底部设置一铜基座，该铜基座与热源晶片接触，将运行时产生的热量迅速扩散开并传导至石墨散热鳍片组，通过石墨散热片表面包覆的铜，创造出最大的有效表面积， 并在这个铜表面上热量被外界冷却媒介转移走；此石墨为性能优越且成本低廉的导热材料，而铜为最佳的散热材料，两者结合可达最佳散热效果，具有表面清洁光亮、装饰性能、物理机械性能优良、低热阻、重量轻、导热系数高等特点。附图说明下面根据附图对本技术作进一步详细说明。图1是本技术实施例所述石墨散热器装置的结构示意图。图中1、化学镀铜层；2、导热石墨鳍片；3、铜基座。具体实施方式如图1所示，本技术实施例所述的石墨散热器装置，包括一个铜基座3及若干复合导热石墨鳍片2，所述导热石墨鳍片2间隔排列并嵌插于铜基座3表面并且自该铜基座 3的上表面向上延伸，其中的铜基座3由纯铜板组成，其中的导热石墨鳍片2表面包覆一层化学镀铜层1 ；所述导热石墨鳍片2嵌插于该铜基座3表面的沟槽中。以上本技术实施例所述的石墨散热器装置，石墨散热装置的制作装包括以下步骤①导热鳍片基体制作，按产品的规格要求成型并切割成符合要求的石墨散热材料；②石墨散热材料基体表面处理，清除基材表面的灰尘和油污，提高涂料与基材间的附着力；③在上一个步骤的散热材料基体上作敏化及活化处理；④进行化学镀铜处理；⑤在铜基体上嵌插复合石墨散热鳍片组；⑥整个散热装置电镀铜处理；⑦检验。以上实施例是本技术较优选具体实施方式的一种，本领域技术人员在本技术方案范围内进行的通常变化和替换应包含在本技术的保护范围内。权利要求1.一种石墨散热器装置，包括一个铜基座(3)及若干导热石墨鳍片O)，其特征在于 所述导热石墨鳍片(2)嵌插于铜基座(3)表面沟槽内，该导热石墨鳍片(2)表面包覆一层化学镀铜层(1)。2.根据权利要求1所述的石墨散热器装置，其特征在于所述导热石墨鳍片O)自该铜基座(3)的上表面向上延伸。3.根据权利要求1所述的石墨散热器装置，其特征在于所述铜基座(3)由纯铜板组成。专利摘要本技术涉及一种石墨散热器装置，包括一个铜基座及若干导热石墨鳍片，所述导热石墨鳍片嵌插于铜基座表面沟槽内，该导热石墨鳍片表面包覆一层化学镀铜层。所述导热石墨鳍片自该铜基座的上表面向上延伸，所述铜基座由纯铜板组成。本技术有益效果为通过采用导热石墨片代替铜材，在散热器的底部设置一铜基座，该铜基座与热源晶片接触，将运行时产生的热量迅速扩散开并传导至石墨散热鳍片组，通过石墨散热片表面包覆的铜，创造出最大的有效表面积，并在这个铜表面上热量被外界冷却媒介转移走；石墨与铜结合为最佳的散热材料，可达最佳散热效果，具有表面清洁光亮、装饰性能、物理机械性能优良、低热阻、重量轻、导热系数高等特点。文档编号H05K7/20GK202134529SQ20112026028公开日2012年2月1日 申请日期2011年7月22日 优先权日2011年7月22日专利技术者吴道新, 李丹, 童海霞, 肖忠良 申请人:长沙理工大学本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种石墨散热器装置，包括一个铜基座（３）及若干导热石墨鳍片（２），其特征在于：所述导热石墨鳍片（２）嵌插于铜基座（３）表面沟槽内，该导热石墨鳍片（２）表面包覆一层化学镀铜层（１）。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：李丹，童海霞，肖忠良，吴道新，
申请(专利权)人：长沙理工大学，
类型：实用新型
国别省市：43
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。