一种大功率散热模组制造技术

一种用于对发热元件进行散热的大功率散热模组，包括一热交换元件，内部具密闭内腔，内腔内设有粉末烧结部及工作液，外部具有一放置发热元件的平整部以及固定结构；以及一非鳍片式散热模组，具有一安装所述固定结构的中心孔部，以及围绕该中心孔部设置的至少一空气通道，籍由发热元件所产生的热量经过所述热交换元件传递到非鳍片式散热模组，能够通过烟囱效应在所述空气通道中产生气流，进而快速散发出发热元件所产生的热量。相比传统的散热模组，在不使用风扇的情况下，本发明专利技术就能够直接应用于100W以上的发热元件，因此尤其适合于大功率发热元件的散热。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种散热模组，尤其涉及一种对LED、CPU、GPU、芯片组、功率半导体、电路板或多芯片封装等电子元件散热的大功率散热模组。
技术介绍
业内采用散热模组来对电子元件进行散热，目前最基本的散热模组，是基于热传导的原理所设计鳍片式结构，散热模组与电子元件相接触，以接收电子元件工作时散发的热量，将热量传递到鳍片组，由鳍片组将热量散发到空气中。鳍片与空气接触的面积及数量影响着散热模组的散热效率，然而受限于现有技术的问题，这种最基本的散热模组结构，仅能实现功率约100W的电子元件的散热，对于更大功率的电子元件，散热模组就需要增设如风扇或其他的辅助结构，通过增加空气流动速度，或采用其他热传导方式来提高散热效果， 以实现大功率电子元件的散热。然而，对于某些电子元件如LED来说，风扇的使用寿命会远远短于这些电子元器件的使用寿命，因此风扇式的散热模组，往往在电子元件仍正常工作的时候，风扇就已损坏，使得不能够与电子元件的工作寿命合理的配合，以达到合格的使用效果。而针对基本结构的大功率散热模组的合理设计，一直是业内研究的重点与难点。
技术实现思路
为解决非风扇式散热模组散热效率不足的问题，本专利技术提供了一种高效率的散热模组。本专利技术为解决其技术问题所采用的技术方案是 一种用于对发热元件进行散热的大功率散热模组，包括一热交换元件，在内部具密闭内腔，内腔内设有粉末烧结部及气、液两相变化的工作液，并在外部具有一平整部，以及相对设置于所述平整部后侧的固定结构；由于热交换元件的液气两相变化，相当于一热传导组件里的超导体，当发热组件与散热模块边缘温差较大时，就能够立即将热源的热立即分散至散热模块上，由内而外传导出去。一非鳍片式散热模组，具有一中心孔部，以及围绕该中心孔部设置的至少一空气通道，所述中心孔部插装固定所述热交换元件的固定结构，并留有平整部于中心孔部之外以放置发热元件，籍由发热元件所产生的热量，经过所述热交换元件传递到非鳍片式散热模组，能够通过烟 效应在所述空气通道中产生气流。上述的中心孔部外侧设置有若干朝外发散的叶片，每两相邻叶片相互连接，并与中心孔部的外围形成一空气通道，以叶片作为导热结构而与空气接触；如此则叶片依次由外壁连接在一起，形成围绕于中心孔部的筒状外围结构，其中外壁及其相连的两叶片，与中心孔部的外侧形成所述空气通道，进一步可将外壁作为导热结构，以增加与空气的接触面积。在本专利技术的一实施例中，所述外壁为平面壁状，所述外围结构为若干外壁依次连接组成具备棱角的多边形筒，所述叶片连接于多边形筒的内侧棱角处，有效利用与空气的接触面积。在本专利技术的一实施例中，所述外壁为平面壁状，所述外围结构为若干外壁依次连接组成正多边形筒，所述叶片连接于正多边形筒的内侧转角处，以有效利用与空气的接触面积。在本专利技术的一实施例中，外壁为弧面状，所述外围结构为外壁依次连接组成的圆形筒，所述叶片连接于圆形筒的内侧，以有效增加与空气的接触面积。在本专利技术的一种实施例中，所述热交换元件为均热板，具有一中段作为所述平整部，以及经压制成型而对称于中段两端，且与中段垂直的两插入段作为所述固定结构； 所述非鳍片式散热模组的中心孔部为一对应插装所述两插入段的插孔，通过均热板良好的导热性能，达到需要的散热效果。上述的均热板的每一插入段的横截面分别呈现朝外凸起的圆弧形，使两插入段整体组合为一具有对称缺口的圆环形，相应的，所述非鳍片式散热模组的插孔为分别与两插入段形状相配的两弧形孔，得以较好的固定及导热能力。上述均热板的平整部与其两端的插入段之间具有向中心收缩的过渡段。非鳍片式散热模组的端面上设有凹入的容置腔，用以容置定位所述均热板的过渡段，所述插孔由容置腔内部开设。并且，所述插入段可与插孔焊接固定。在本专利技术的一种实施例中，所述热交换元件为热柱，具有一端面作为所述平整部， 以及柱体部分作为所述固定结构；所述非鳍片式散热模组的中心孔部为一对应插装所述热柱的柱体的插孔，利用热柱的良好导热性及其形状特性，达到较好的固定及导热能力。并且，柱体可与插孔焊接固定。上述的所述热柱的内腔为真空腔室，该内腔之内壁附着所述粉末烧结部，并在内腔内填充约一半工作液。本专利技术的热交换元件的内腔内设置有支撑结构，以支撑其外形。上述的非鳍片式散热模组为一体成型结构或分体式结构。本专利技术所提供的散热模组，通过热交换元件直接安装发热元件，可将热量的快速传递到非鳍片式散热模组，并由非鳍片式散热模组所设的空气通道，因热量而产生烟囱效应，以实现空气快速的自然对流，形成热交换而将热量散发，可见其良好的散热效果，相比传统的散热模组，在不使用风扇及其他冷却系统的情况下，本专利技术就能够直接应用于100W 以上的发热元件，因此尤其适合于大功率发热元件的散热。附图说明下面结合附图和具体实施方式进行进一步的说明 图1为本专利技术第一种实施例的拆分结构示意图2为本专利技术第一种实施例中热交换元件的拆分结构示意图； 图3为本专利技术第一种实施例中热交换元件的内部结构示意图； 图4为本专利技术第一种实施例中非鳍片式散热模组的结构示意图； 图5为本专利技术第一中实施例用于发热元件的拆分结构示意图； 图6为本专利技术第一种实施例用于发热元件的结构示意图； 图7为本专利技术第二种实施例的拆分结构示意图；图8为本专利技术第二种实施例中热交换元件的剖面结构示意图； 图9为本专利技术第二中实施例用于发热元件的拆分结构示意图； 图10为本专利技术第二种实施例用于发热元件的结构示意图； 图11为本专利技术中非鳍片式散热模组的第一种实施例的结构示意图； 图12为本专利技术中非鳍片式散热模组的第二种实施例的结构示意图； 图13为本专利技术中非鳍片式散热模组的第三种实施例的结构示意图。具体实施例方式本专利技术所提供的一种大功率散热模组，可用于对发热元件3进行散热，结构包括一热交换元件1及一非鳍片式散热模组2。如图1、图5、图6，及图7图9、图10，该热交换元件1具备一平整部11用于放置发热元件3，在平整部11后侧设有固定结构12以进行安装固定，如图3及图8所示，该热交换元件1并具有密闭内腔101，在该内腔101内填充有工作液，且内腔101的壁上附着有粉末烧结部102，并如图3所示，还可在内腔101内设有支撑整体强度的支撑结构103，热交换元件1内部的工作液具有液-气两相变化功能，因此相当于一热传导组件里的超导体，在所放置的发热元件发热后，工作液升华成为气体而吸收热量，在流到其他部位凝固而散发热量， 达到热传导的功能。如图1、图4及图7所述，该非鳍片式散热模组2具有一中心孔部21，用于插入安装上述的固定结构12，以固定住热交换元件1，并且保证所固定热交换元件1的平整部11 略凸起于中心孔部21之外，以使其位于整个非鳍片式散热模组2的端面处，用以安装固定发热元件3 ；围绕非鳍片式散热模组2的中心孔部21，则设置有空气通道22，空气通道22 能够产生烟 效应，在发热元件3发热过程中，热量传递到热交换元件1，当发热交换元件1 与非鳍片式散热模组2温差较大时，就能够立即将发热元件3的热立即分散至非鳍片式散热模组2上，由内而外传导出去，一方面非鳍片式散热模组2的外围部分与空气接触而对热量产生热辐射作用以散出多余热量，另一方面其空气通道22因热量可产生空气流，空气流通过空气通道22，能够将多余热量带走，形成空气对本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种用于对发热元件进行散热的大功率散热模组，其特征在于包括：一热交换元件，在内部具密闭内腔，内腔内设有粉末烧结部及气、液两相变化的工作液，并在外部具有一平整部，以及相对设置于所述平整部后侧的固定结构；一非鳍片式散热模组，具有一中心孔部，以及围绕该中心孔部设置的至少一空气通道，所述中心孔部插装固定所述热交换元件的固定结构，并留有平整部于中心孔部之外以放置发热元件，籍由发热元件所产生的热量，经过所述热交换元件传递到非鳍片式散热模组，能够通过烟囱效应在所述空气通道中产生气流。

【技术特征摘要】
1.一种用于对发热元件进行散热的大功率散热模组，其特征在于包括一热交换元件，在内部具密闭内腔，内腔内设有粉末烧结部及气、液两相变化的工作液，并在外部具有一平整部，以及相对设置于所述平整部后侧的固定结构；一非鳍片式散热模组，具有一中心孔部，以及围绕该中心孔部设置的至少一空气通道， 所述中心孔部插装固定所述热交换元件的固定结构，并留有平整部于中心孔部之外以放置发热元件，籍由发热元件所产生的热量，经过所述热交换元件传递到非鳍片式散热模组，能够通过烟 效应在所述空气通道中产生气流。2.根据权利要求1所述的一种大功率散热模组，其特征在于所述中心孔部外侧设置有若干朝外发散的叶片，每两相邻叶片相互由一外壁连接，并与中心孔部的外围形成一空气通道，若干叶片依次由外壁连接在一起，形成围绕于中心孔部的筒状外围结构。3.根据权利要求2所述的一种大功率散热模组，其特正在于所述外壁为平面壁状，所述外围结构为若干外壁依次连接组成具备棱角的多边形筒，所述叶片连接于多边形筒的内侧棱角处。4.根据权利要求2所述的一种大功率散热模组，其特正在于所述外壁为平面壁状，所述外围结构为若干外壁依次连接组成正多边形筒，所述叶片连接于正多边形筒的内侧转角处。5.根据权利要求2所述的一种大功率散热模组，其特正在于所述外壁为弧面状，所述外围结构为外壁依次连接组成...

【专利技术属性】
技术研发人员：李克勤，陈宏杰，钟蜀龙，
申请(专利权)人：中山伟强科技有限公司，
类型：发明
国别省市：44