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申请/专利权人：华南理工大学;广东新创意科技有限公司

摘要：本发明热管嵌入式散热装置包括热沉和热管，热沉的底面设有凹槽，凹槽的开口方向朝向热沉与发热芯片连接的一面，热管的一端位于凹槽的内部，热管部分表面裸露于凹槽的外部，并能够与发热芯片接触，裸露于凹槽的外部的热管与热沉的底面平齐。本装置直接将热管与发热芯片接触，与现有热管插在热沉的内部，可有效降低发热芯片和热管之间的热阻。制作方法：a热管经过烧结、退火获得软态的热管；b在热沉的底面开凹槽，凹槽内涂抹导热膏，将热管一端放置于凹槽内，另一端穿入若干个翅片上的通孔，并与通孔紧密配合；采用本装置的制造方法，能够得到发热芯片与热管直接接触的散热装置，且消除了热管被压扁时的凹陷问题，同时使压扁后的热管与凹槽贴合更紧密。

主权项：1.热管嵌入式散热装置的制造方法，热管嵌入式散热装置包括热沉和热管，热沉的底面设有凹槽，凹槽的开口方向朝向热沉与发热芯片连接的一面，热管的一端位于凹槽的内部，并且具有裸露于凹槽的外部的部分表面，裸露于凹槽的外部的部分表面能够与发热芯片接触，并与热沉的底面齐平；放置于凹槽内的热管在预压之前，热管的直径为D，凹槽的深度为H，热管的周长为L1，凹槽的周长为L2，凹槽的槽口宽度为B，凹槽的最宽处的宽度为A，D＞H≥23D，L1≤L2+B≤L1+0.3mm，23D＜B＜A；预压模具与热管接触位置设有圆柱面形状的凹部，凹部的深度为h，凹部的开口处的宽度为C，h=13D-H，C≥B；该制造方法包括以下步骤，a热管制作过程经过烧结、退火获得软态的热管；b在热沉的底面开凹槽，凹槽内涂抹导热膏，将热管一端放置于凹槽内，另一端穿入若干个翅片上的通孔，并与通孔紧密配合；c采用预压模具预压成形置于凹槽内的热管段；d采用滚轮滚压位于凹槽内的经过预压成形后的热管段；e研磨热沉的底面，使热管滚压段与热沉的底面齐平。

全文数据：热管嵌入式散热装置及其制造方法技术领域[0001]本发明涉及电子元件散热领域，特别是涉及热管嵌入式散热装置及其制造方法。背景技术[0002]随着电子科技的快速发展，电子元件的运算能力越来越强，运算时产生的发热量也越来越高，且电子元件的使用寿命随工作温度的提高快速缩短，为维持其在许可的温度下稳定运行，需要将产生的热量及时散去。另外，电子行业的迅猛发展也不断促使高效散热装置的发展:从带翅片的热沉过渡到使用热管的散热模组。因此，高效的散热装置是电子元件充分发挥性能的基础。[0003]现有常用散热装置如图1所示，发热芯片4与热沉1的底部接触，热管2—端穿入热沉1的开孔中，另一端穿有若干翅片10。这种装置的发热芯片4与热管2不是直接接触，热阻较大，不利于热量的传导。发明内容[0004]针对现有技术中存在的技术问题，本发明的目的之一是:提供热管嵌入式散热装置，其能够提高散热装置的散热效率。[0005]针对现有技术中存在的技术问题，本发明的目的之二是:提供热管嵌入式散热装置的制造方法，其能够制造出散热效率高的散热装置，并且生产效率高，适合产业化。[0006]为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：[0007]热管嵌入式散热装置，包括热沉和热管，热沉的底面设有凹槽，凹槽的开口方向朝向热沉与发热芯片连接的一面，热管的一端位于凹槽的内部，热管部分表面裸露于凹槽的外部，并能够与发热芯片接触，裸露于凹槽的外部的热管与热沉的底面平齐。[0008]进一步，热沉设有若干个翅片，若干个翅片均分别设有通孔，热管的另外一端穿设于通孔内，且与通孔紧密配合。[0009]进一步，热沉与若干个翅片为一体结构。[0010]进一步，若干个翅片的侧面设有送风装置，送风装置的气流从若千个翅片之间穿过。[0011]进一步，热管包括依次相连的翅片连接段、弯管段以及热沉连接段，翅片连接段和弯管段的横截面为圆形。[0012]热管嵌入式散热装置的制造方法，包括以下步骤，[0013]a热管制作过程经过烧结、退火获得软态的热管；[00M]b在热沉的底面开凹槽，凹槽内涂抹导热膏，将热管一端放置于凹槽内，另一端穿入若干个翅片上的通孔，并与通孔紧密配合；[0015]c采用预压模具预压成形置于凹槽内的热管段；[0016]d采用滚轮滚压位于凹槽内的经过预压成形后的热管段；[0017]e研磨热沉的底面，使热管滚压段与热沉的底面齐平。[0018]进一步，热管采用纯铜管，烧结温度为940°C，在氮气和氢气保护下烧结3h，退火温度为600°C，在氮气和氢气保护下退火4h，压力0•03-0.〇6Mpa。[0019]进一步，热管的直径为D，凹槽的深度为H，热管的周长为L1，凹槽的周长为L2，凹槽的槽口宽度为B，凹槽的最宽处的宽度为A，放置于凹槽内的热管，预压之前，DH彡23D，LlH多23D，Ll0=18_8511111^=23,0=41111113=7.1111111;热沉1上设置翅片12，翅片12上开有通孔11，热管2的一端与热沉1的凹槽13配合，另一端与通孔11紧配;风扇3垂直设置于翅片12侧边进行风冷。[0050]本装置具体的制造方法：[0051]纯铜热管2管壁制造过程经过940°C烧结3h氮气+氢气保护），后续工序再经过600°C退火4h，退火时氮气和氢气保护，压强0.03-0.06MPa，获得软态热管2,然后在热沉1的凹槽13内涂抹0•1mm厚度的导热膏，将热管2—端紧配穿入翅片12上的通孔11，另一端放置于凹槽13内，如图5所示，预压模具5凹部51的开口宽度为C=7mm，深度h=0.67mm，对热沉1的凹槽13内的热管2进行预压成形，预压模具5下压至接触热沉1，图6所示为热管2预压后的效果，热管2顶部呈与预压模具5凹部51相同形状的凸起。然后，如图7所示，采用SUS304可自转滚轮6以v=50nmS的直线运动速度对预压后的热管2进行滚压，滚压过程滚轮6的底部与热沉1接触，滚压后的效果如图8所示，再进一步研磨热沉1的底面进一步提高粗糙度及平整度。[0052]总的说来，本发明具有如下优点：[0053]通过对热管2进行合适的热处理，获得软态热管2再进行分次成形包括预压和滚压二次成型，可有效解决如图4中平面模具7压扁热管2时，热管2中部出现凹陷21及热管2与凹槽13之间间隙8较大的问题。采用该方法制造的散热装置热阻较小，导热、散热效果更佳。[0054]试验表明，按图4所示的热管2打扁方法:直接将热管2置于凹槽13中后用平面模具7—次性压扁，热管2的中间位置会出现凹陷21，尤其当热管2的管壁较薄时更为明显，另外，压扁后热管2与凹槽13内壁之间存在较大间隙8,不利于热量的传导。[0055]试验发现:常温下，热管2压扁的凹陷程度与热管2制造过程的热处理有很大关系，规律为：当热管2为硬态或半硬态时，压扁会出现较为严重的凹陷21，而热处理变为软态的热管2,压扁后能获得较为平整的表面。[0056]上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

权利要求：1.热管嵌入式散热装置，其特征在于:包括热沉和热管，热沉的底面设有凹槽，凹槽的开口方向朝向热沉与发热芯片连接的一面，热管的一端位于凹槽的内部，热管部分表面裸露于凹槽的外部，并能够与发热芯片接触，裸露于凹槽的外部的热管与热沉的底面平齐。2.按照权利要求1所述的热管嵌入式散热装置，其特征在于：热沉设有若干个翅片，若干个翅片均分别设有通孔，热管的另外一端穿设于通孔内，且与通孔紧密配合。3.按照权利要求2所述的热管嵌入式散热装置，其特征在于:热沉与若干个翅片为一体结构。4.按照权利要求3所述的热管嵌入式散热装置，其特征在于:若干个翅片的侧面设有送风装置，送风装置的气流从若干个翅片之间穿过。5.按照权利要求4所述的热管嵌入式散热装置，其特征在于:热管包括依次相连的翅片连接段、弯管段以及热沉连接段，翅片连接段和弯管段的横截面为圆形。6.权利要求1至5任意一项所述的热管嵌入式散热装置的制造方法，其特征在于:包括以下步骤，a热管制作过程经过烧结、退火获得软态的热管；b在热沉的底面开凹槽，凹槽内涂抹导热膏，将热管一端放置于凹槽内，另一端穿入若干个翅片上的通孔，并与通孔紧密配合；c采用预压模具预压成形置于凹槽内的热管段；d采用滚轮滚压位于凹槽内的经过预压成形后的热管段；e研磨热沉的底面，使热管滚压段与热沉的底面齐平。7.按照权利要求6所述的热管嵌入式散热装置的制造方法，其特征在于:热管采用纯铜管，烧结温度为94TC，在氮气和氢气保护下烧结3h，退火温度为6〇〇〇c，在氮气和氢气保护下退火4h，压力0•03-0•06Mpa。8.按照权利要求7所述的热管嵌入式散热装置的其制造方法，其特征在于:热管的直径为D，凹槽的深度为H，热管的周长为L1，凹槽的周长为L2，凹槽的槽口宽度为B，凹槽的最宽处的宽度为A，放置于凹槽内的热管，预压之前，DH23D，LKL2+BLl+0.3mm，23DBA。9.按照权利要求8所述的热管嵌入式散热装置的制造方法，其特征在于:预压模具与热管接触位置设有圆柱面形状的凹部，凹部的深度为h，凹部的开口处的宽度为c，h=13D-H，C多B。10.按照权利要求6所述的热管嵌入式散热装置的制造方法，其特征在于:滚轮滚压热管时的直线运动速度为V，V80mms。

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