[发明专利]电子器件散热器以及制造这种散热器的装置与方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于消散来自电子器件(例如计算机系统部件)的热量的散热器，以及用于制造这种散热器的装置与方法。

背景技术

中央处理器(CPU)、热电模块、功率晶体管、视频图形阵列(VGA)芯片、射频芯片等，都是电子器件的实例。由于这样的电子器件在运行期间产生了大量的热，所以其有效的冷却是人们所关注的一个重要的问题。如果一个电子器件被加热到超过某一预先预定的温度，那么这一电子器件中可能会出现故障，或者电子器件可能遭到损坏。为此，需要把散热器安装在这样的电子器件中，散热器可把在那里所产生的热量消散到空气中，从而降低了电子器件的温度。

能够把来自某一电子器件的热量有效地消散到空气中的理想的散热器是由一种具有高热传导率的材料制造的，并拥有一条短的热传导路径、一个大的热传导区域、以及一个大的热消散区域，而且还可在热消散区域附近提供顺畅的气流。为了满足这些要求，传统的散热器通过探出一个铝(Al)合金和交叉切割这一探出物，或通过薄片压铸Al加以制造。

然而，这两种方法不能够适用于具有高热传导率的材料，例如铜(Cu)，Cu的热传导率高于Al合金的热传导率。另外，传统的方法不能向散热器提供一个足够大的热消散区域和热传导区域，并且不拥有一个短的热传导路径。

例如，序号为5,419,780的美国专利披露了一个通过探出和交叉切割制造的散热器。因而，一种高热传导率材料不能够用于制造这种散热器，而且对有效的热传输来说，这种散热器的热传导区域和热消散区域不够大。另外，热传导路径也过长。

作为另一个例子，序号为5,509,465的美国专利披露了一种散热器，其中把多个拥有一个凸缘(间隔于每一散热片之间)的散热片加以重叠。尽管这种散热器拥有一个大的热消散区域，但热传导效率很低，原因在于长的热传导路径、一个小的热传导区域、以及热传输边界的存在。

这些传统的散热器具有高热阻抗(不导热性)，而且为了实现从电子器件到空气的一个更有效的热传输，必须在排风扇的帮助下强制地循环空气。例如，为了适当地维持一个以15W或15W以上的速率产生热量的CPU的温度，必须把一个排风扇安装在装配于CPU上的散热器的附近，以降低热阻抗。

如以上所述，为了实现适当的热消散，传统的散热器要求一个排风扇，这将拥有内在的高能耗、高噪音以及散布和吸附灰尘的问题。特别是，必须消除噪音，以致于用户可以工作在一个安静的环境中。另外，随着CPU速度的增加，CPU所产生的热量也相应地增加。然而，CPU所产生的热量妨碍了CPU速度的增加。因此，对于一个高速的CPU来说，与CPU中热生成相关的问题，必须加以避免。

对本发明的描述

为了解决以上所提到的问题，本发明的一个目的是提供一种用于冷却一个热生成电子器件的散热器，这种散热器拥有一个低的热阻抗，而且不需要排风扇，以致于可以在无需能耗和不产生噪音的情况下冷却电子器件，以及一个用于有效制造这种电子器件散热器的装置与方法。

符合本发明的电子器件散热器包括多个散热器板的一个组合。每一个散热器板拥有一个结合部分，在那里把多个散热器板结合在一起，共同形成一个热吸收部分(用于接触电子器件的一个热消散表面)以及一个大表面区域部分(它与其它散热器板的相应的部分间隔开来，形成一个热消散部分)。可以有多个隔板，这些隔板交插于相邻散热器板的结合部分之间，并对应于相邻散热器板的结合部分的形状，以在热消散部分提供散热器板之间的间隔。然而，通过在结合部分之上按预先确定的角度把散热器板相互扩展开来，可提供热消散部分的间隔。可以存在多种弯曲，以在表面之间提供更好的气流和提供一个更理想的整体形状。最好在由多个互相间隔的散热片(fin)所形成的热消散部分提供一个大表面区域。通过多种结合装置中的任何一种把散热器板在结合部分加以结合，结合装置包括(但不局限于)一个铆钉、一个螺母和螺柱的组合、压力接合、一个热导联结以及铅焊接。最好令结合装置为一个铆钉。把结合在一起的多个结合部分和多个隔板加以叠置，以致于散热器板的结合部分的边缘形成一个热吸收表面，用于接触一个热生成源的一个表面。

为了提高热消散效率以及为了更有效地冷却产生大量热的电子设备，可以在一个符合本发明的散热器处安装一个排风扇，以在散热器之上吹气，或把排风扇安装在一个独立的托架中，然后再安装在散热器上。