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CN114585222A - 一种翅片散热器及其制作方法 - Google Patents

一种翅片散热器及其制作方法 Download PDF

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CN114585222A
CN114585222A CN202210006367.9A CN202210006367A CN114585222A CN 114585222 A CN114585222 A CN 114585222A CN 202210006367 A CN202210006367 A CN 202210006367A CN 114585222 A CN114585222 A CN 114585222A
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CN
China
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fin assembly
fin
solder sheet
welding
heat dissipation
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CN202210006367.9A
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曾茂进
夏波涛
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Xiangbo Heat Transfer Technology Co ltd
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Xiangbo Heat Transfer Technology Co ltd
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Abstract

本发明公开了一种翅片散热器及其制作方法，旨在提供一种不仅加工制作方便，而且散热器的翅片平整，翅片厚度和翅片材质能够根据实际需要调节与组合的翅片散热器及其制作方法。翅片散热器包括基板及翅片组件，翅片组件包括若干并排分布的散热翅片，所述散热翅片的下边缘设有折弯成型的焊接板，散热翅片的上边缘设有扣接部，扣接部包括扣接槽和扣接片，任意相邻分布的两片散热翅片中的一片散热翅片的扣接片卡设在另一散热翅片的扣接槽内，以使翅片组件的各散热翅片连为一体，所述散热翅片通过焊接板与基板焊接相连。

Description

一种翅片散热器及其制作方法
技术领域
本发明涉及一种散热器，具体涉及一种翅片散热器及其制作方法。
背景技术
目前的翅片散热器一般采用以下三种方式生产制作，其一，通过铲齿机去除材料获得翅片，从而制得铲齿式的翅片散热器；其二，通过制造专用模具进行开模获得开模式的翅片散热器；其三，将散热器的基板和翅片分开加工，在基板上开翅片槽，翅片槽与翅片一一对应，接着，翅片插入对应的翅片槽内，然后将翅片与基板焊接为一体，制得插齿式的翅片散热器。翅片散热器的以上三种方式生产制作方式存在以下不足，其中，铲齿式的翅片散热器存在翅片平整度不佳，翅片无法加工太薄，否则容易变形，影响散热效率；开模式的翅片散热器需要制作模具，制作不便，周期长，效率低，而且散热器容易因热处理不佳而开裂等；插齿式的翅片散热器需要在基板表面上机加工成型数量繁多的翅片槽，制作不便，效率低。
发明内容
本发明的目的是为了提供一种不仅加工制作方便，而且散热器的翅片平整，翅片厚度和翅片材质能够根据实际需要调节与组合的翅片散热器及其制作方法。
本发明的技术方案是：
一种翅片散热器，包括基板及翅片组件，翅片组件包括若干并排分布的散热翅片，所述散热翅片的下边缘设有折弯成型的焊接板，散热翅片的上边缘设有扣接部，扣接部包括扣接槽和扣接片，任意相邻分布的两片散热翅片中的一片散热翅片的扣接片卡设在另一散热翅片的扣接槽内，以使翅片组件的各散热翅片连为一体，所述散热翅片通过焊接板与基板焊接相连。本方案的翅片散热器不仅加工制作方便，而且散热器的翅片平整，翅片厚度和翅片材质能够根据实际需要调节。
作为优选，翅片组件的各散热翅片的焊接板的下表面位于同一平面内。
作为优选，焊接板的宽度与相邻分布的两片散热翅之间的间距相同。
一种翅片散热器制作方法，依次包括以下步骤，
A，翅片组件制作，散热翅片由型材板冲压成型，接着，将各散热翅片通过扣接部依次连接为一体形成翅片组件，翅片组件中任意相邻分布的两片散热翅片中的一片散热翅片的扣接片卡设在另一散热翅片的扣接槽内，以使各散热翅片连为一体；
B, 基板与翅片组件焊接成型，基板与翅片组件焊接成型包括以下步骤，
B1，将用于焊接基板与翅片组件的焊料片置于基板的上表面上，翅片组件通过焊接板置于焊料片上；
B2，将基板、焊料片与翅片组件放置到焊炉内，通过焊炉加热基板、焊料片与翅片组件，使焊料片熔化；接着，基板、焊料片与翅片组件移出焊炉，冷却至室温，以实现将翅片组件与基板焊接为一体。
本方案的翅片散热器制作方法中翅片组件的散热翅片由型材板冲压成型，且任意相邻分布的两片散热翅片中的一片散热翅片的扣接片卡设在另一散热翅片的扣接槽内，以使翅片组件的各散热翅片连为一体，然后散热翅片通过焊接板与基板焊接相连，制得翅片散热器，其加工制作方便。各散热翅片通过扣接部依次连接为一体形成翅片组件，以使翅片组件与基板焊接时，翅片组件能够直接通过焊接板支撑于基板表面上进行焊接，无需额外的工装支撑翅片组件的散热翅片，极大简化焊接前序工作，方便焊接加工，提高效率。同时，散热翅片通过焊接板与基板焊接相连不仅可以提高焊接结构稳定性，而且可以提高散热翅片与基板的接触面积，有利于提高基板与散热翅片之间的热传导效率。另外，散热翅片的厚度和材料可以通过根据实际需要采用不同厚度和材料的型材板来冲压成型，同一翅片组件中的散热翅片可以采用同一材质的散热翅片，也可以采用不同材质的散热翅片组合形成实现不同导热效率材料的整合。
作为优选，焊料片的上表面设有若干用于支撑翅片组件的支撑凸台，支撑凸台与焊料片的材质相同，且支撑凸台靠近焊料片上表面的边缘，所述B1步骤中，翅片组件通过焊接板支撑于各支撑凸台上，以使翅片组件的焊接板与焊料片的上表面之间形成导热间隙层，所述B2步骤中，在焊炉加热基板、焊料片与翅片组件的过程中，焊炉内的热量能够通过导热间隙层直接加热焊料片，以使焊料片整体均匀熔化。由于翅片组件通过焊接板置于焊料片上，且翅片组件的散热翅片的数量多密度大，这使得B2步骤中，在焊炉加热基板、焊料片与翅片组件的过程中，出现焊料片的熔化不均匀，尤其是对于大面积的翅片散热器，焊料片的熔化不均匀问题越加明显，焊料片边缘熔化快，焊料片中部的熔化慢，导致焊接板与基板之间出现气泡和鼓包，不仅影响散热翅片与基板的焊接质量，而且会影响基板与散热翅片之间的热传导效率。为了解决这一问题，本方案在在焊料片的上表面设置与焊料片同材质的支撑凸台，且支撑凸台靠近焊料片上表面的边缘，然后通过支撑翅片组件，已在焊接板与焊料片的上表面之间形成导热间隙层，如此，B2步骤中，在焊炉加热基板、焊料片与翅片组件的过程中，焊炉内的热量能够通过导热间隙层直接加热焊料片，以使焊料片整体均匀熔化，其不仅可以有效避免焊料片的熔化不均匀（边缘块中部面），而导致焊接板与基板之间出现气泡和鼓包的问题；而且在焊料片整体均匀熔化后，支撑凸台也会自动熔化，使散热翅片的焊接板与基板焊接相连，无需额外进行控制或增加其他工序，极便于实际生产加工。
作为优选，B2步骤中，在焊炉加热基板、焊料片与翅片组件的过程中，在焊料片的中部开始熔化时，所述翅片组件保持通过焊接板支撑于各支撑凸台。如此，可以保证B2步骤中，在焊炉加热基板、焊料片与翅片组件的过程中，焊炉内的热量能够通过导热间隙层直接加热焊料片，以使焊料片整体均匀熔化；避免焊料片中部还未开始熔化，支撑凸台就已经熔化掉，而使翅片组件下降支撑于焊料片上，而影响焊料片整体均匀熔化的问题。
作为优选，B2步骤中，在焊炉加热基板、焊料片与翅片组件的过程中，焊料片的中部先完全熔化，各支撑凸台后完全熔化。如此，进一步保证B2步骤中，在焊炉加热基板、焊料片与翅片组件的过程中，焊炉内的热量能够通过导热间隙层直接加热焊料片，以使焊料片整体均匀熔化。
作为优选，各支撑凸台排列成两排，每排支撑凸台至少包括两个支撑凸台，两排支撑凸台分布在焊料片的上表面的相对两侧，所述B2步骤中，在焊炉加热基板、焊料片与翅片组件的过程中，其中一排支撑凸台中的支撑凸台先完全熔化，另一排支撑凸台中的支撑凸台后完全熔化。由于翅片组件的各散热翅片的焊接板的下表面位于同一平面内，且各焊接板之间的间隙很小，若翅片组件的各焊接板呈水平下降则容易出现，位于翅片组件中部的焊接板下方的一些空气无法及时排空，而导致翅片组件中部的一些焊接板与基板之间容易出现气泡和鼓包的问题。为了解决这一问题，本方案在焊炉加热基板、焊料片与翅片组件的过程中，使其中一排支撑凸台中的支撑凸台先完全熔化，另一排支撑凸台中的支撑凸台后完全熔化，如此，翅片组件在下降的过程中一侧将发生小角度的倾斜，翅片组件一侧先接触熔化的焊料片，然后，翅片组件相对的另一侧在逐渐下降与熔化的焊料片接触，如此，可以有效将翅片组件的各焊接板下方的空气排出，避免翅片组件中部的一些焊接板与基板之间出现气泡和鼓包的问题。
作为优选，两排支撑凸台中的一排支撑凸台中的支撑凸台的外径小于另一排支撑凸台中的支撑凸台的外径，以使B2步骤中，在焊炉加热基板、焊料片与翅片组件的过程中，其中一排支撑凸台中的支撑凸台先完全熔化，另一排支撑凸台中的支撑凸台后完全熔化。
作为优选，焊料片的厚度为0.1-1.5毫米，所述支撑凸台的高度0.5-3毫米，所述支撑凸台的外径为2-10毫米。
本发明的有益效果是：不仅加工制作方便，而且散热器的翅片平整，翅片厚度和翅片材质能够根据实际需要调节与组合。
附图说明
图1是本发明的一种翅片散热器的一种结构示意图。
图2是本发明的一种翅片散热器的基板的一种结构示意图。
图3是本发明的一种翅片散热器的散热翅片的一种结构示意图。
图4是本发明的一种翅片散热器的翅片组件在拼装过程中的一种结构示意图。
图5是本发明的一种翅片散热器的焊料片的一种结构示意图。
图中：
基板1；
翅片组件2，散热翅片2.1，扣接部2.2，扣接片2.21，扣接槽2.22，焊接板2.3；
焊料片3，支撑凸台3.1。
具体实施方式
具体实施例一：如图1 、图2、图3、图4所示，一种翅片散热器，包括基板1及翅片组件2，翅片组件包括若干并排分布的散热翅片2.1。本实施例中，散热翅片由型材板冲压成型。散热翅片的下边缘设有折弯成型的焊接板2.3，焊接板与散热翅片相垂直。散热翅片的上边缘设有扣接部2.2。扣接部包括扣接槽2.22和扣接片2.21。扣接槽和扣接片采用冲压成型。本实施例中，扣接片与散热翅片相垂直，扣接槽设置在与散热翅片连接的扣接片的一侧上。任意相邻分布的两片散热翅片中的一片散热翅片的扣接片2.21卡设在另一散热翅片的扣接槽2.22内，以使翅片组件的各散热翅片连为一体，所述散热翅片通过焊接板与基板焊接相连。本实施例中，任意相邻分布的两片散热翅片中的一片散热翅片的扣接片嵌设在另一散热翅片的扣接槽内。
翅片组件的各散热翅片的焊接板的下表面位于同一平面内。焊接板的宽度与相邻分布的两片散热翅之间的间距相同。当然焊接板的宽度也可以小于相邻分布的两片散热翅之间的间距。
本实施例中，各散热翅片通过扣接部依次连接为一体形成翅片组件，以使翅片组件与基板焊接使，翅片组件能够直接通过焊接板支撑于基板表面上进行焊接，无需额外的工装支撑翅片组件的散热翅片，极大简化焊接前序工作，方便焊接加工，提高效率。同时，散热翅片通过焊接板与基板焊接相连不仅可以提高焊接结构稳定性，而且可以提高散热翅片与基板的接触面积，有利于提高基板与散热翅片之间的热传导效率。另外，散热翅片的厚度和材料可以通过根据实际需要采用不同厚度和材料的型材板来冲压成型，同一翅片组件中的散热翅片可以采用同一材质的散热翅片，也可以采用不同材质的散热翅片组合形成实现不同导热效率材料的整合。
具体实施例二：一种翅片散热器制作方法，该翅片散热器的具体结构参照具体实施例一。翅片散热器制作方法依次包括以下步骤，
A，翅片组件制作，如图3、图4所示，散热翅片2.1由型材板冲压成型，接着，将各散热翅片通过扣接部2.2依次连接为一体形成翅片组件，翅片组件中任意相邻分布的两片散热翅片中的一片散热翅片的扣接片2.21卡设在另一散热翅片的扣接槽2.22内，以使各散热翅片连为一体；
B, 基板与翅片组件焊接成型，基板与翅片组件焊接成型包括以下步骤，
B1，将用于焊接基板与翅片组件的焊料片置于基板的上表面上，翅片组件通过焊接板置于焊料片上；
B2，将基板、焊料片与翅片组件放置到焊炉内，通过焊炉加热基板、焊料片与翅片组件，使焊料片熔化；接着，基板、焊料片与翅片组件移出焊炉，冷却至室温，以实现将翅片组件与基板焊接为一体。
本实施例的翅片散热器制作方法中翅片组件的散热翅片由型材板冲压成型，且任意相邻分布的两片散热翅片中的一片散热翅片的扣接片卡设在另一散热翅片的扣接槽内，以使翅片组件的各散热翅片连为一体，然后散热翅片通过焊接板与基板焊接相连，制得翅片散热器，其加工制作方便。各散热翅片通过扣接部依次连接为一体形成翅片组件，以使翅片组件与基板焊接使，翅片组件能够直接通过焊接板支撑于基板表面上进行焊接，无需额外的工装支撑翅片组件的散热翅片，极大简化焊接前序工作，方便焊接加工，提高效率。同时，散热翅片通过焊接板与基板焊接相连不仅可以提高焊接结构稳定性，而且可以提高散热翅片与基板的接触面积，有利于提高基板与散热翅片之间的热传导效率。另外，散热翅片的厚度和材料可以通过根据实际需要采用不同厚度和材料的型材板来冲压成型，同一翅片组件中的散热翅片可以采用同一材质的散热翅片，也可以采用不同材质的散热翅片组合形成实现不同导热效率材料的整合。
进一步的，如图5所示，焊料片3的上表面设有若干用于支撑翅片组件的支撑凸台3.1，支撑凸台与焊料片的材质相同，且支撑凸台靠近焊料片上表面的边缘。B1步骤中，翅片组件通过焊接板支撑于各支撑凸台上，以使翅片组件的焊接板与焊料片的上表面之间形成导热间隙层。B2步骤中，在焊炉加热基板、焊料片与翅片组件的过程中，焊炉内的热量能够通过导热间隙层直接加热焊料片，以使焊料片整体均匀熔化。本实施例中，焊料片的厚度为0.1-1.5毫米，支撑凸台的高度0.5-3毫米，支撑凸台的外径为2-10毫米。由于翅片组件通过焊接板置于焊料片上，且翅片组件的散热翅片的数量多密度大，这使得B2步骤中，在焊炉加热基板、焊料片与翅片组件的过程中，出现焊料片的熔化不均匀，尤其是对于大面积的翅片散热器，焊料片的熔化不均匀问题越加明显，焊料片边缘熔化快，焊料片中部的熔化慢，导致焊接板与基板之间出现气泡和鼓包，不仅影响散热翅片与基板的焊接质量，而且会影响基板与散热翅片之间的热传导效率。为了解决这一问题，本方案在在焊料片的上表面设置与焊料片同材质的支撑凸台，且支撑凸台靠近焊料片上表面的边缘，然后通过支撑翅片组件，已在焊接板与焊料片的上表面之间形成导热间隙层，如此，B2步骤中，在焊炉加热基板、焊料片与翅片组件的过程中，焊炉内的热量能够通过导热间隙层直接加热焊料片，以使焊料片整体均匀熔化，其不仅可以有效避免焊料片的熔化不均匀（边缘块中部面），而导致焊接板与基板之间出现气泡和鼓包的问题；而且在焊料片整体均匀熔化后，支撑凸台也会自动熔化，使散热翅片的焊接板与基板焊接相连，无需额外进行控制或增加其他工序，极便于实际生产加工。
进一步的，B2步骤中，在焊炉加热基板、焊料片与翅片组件的过程中，在焊料片的中部开始熔化时，翅片组件保持通过焊接板支撑于各支撑凸台。如此，可以保证B2步骤中，在焊炉加热基板、焊料片与翅片组件的过程中，焊炉内的热量能够通过导热间隙层直接加热焊料片，以使焊料片整体均匀熔化；避免焊料片中部还未开始熔化，支撑凸台就已经熔化掉，而使翅片组件下降支撑于焊料片上，而影响焊料片整体均匀熔化的问题。
进一步的，B2步骤中，在焊炉加热基板、焊料片与翅片组件的过程中，焊料片的中部先完全熔化，各支撑凸台后完全熔化。如此，进一步保证B2步骤中，在焊炉加热基板、焊料片与翅片组件的过程中，焊炉内的热量能够通过导热间隙层直接加热焊料片，以使焊料片整体均匀熔化。
进一步的，各支撑凸台排列成两排，每排支撑凸台至少包括两个支撑凸台，例如，每排支撑凸台包括两个或三个支撑凸台，两排支撑凸台分布在焊料片的上表面的相对两侧。B2步骤中，在焊炉加热基板、焊料片与翅片组件的过程中，其中一排支撑凸台中的支撑凸台先完全熔化，另一排支撑凸台中的支撑凸台后完全熔化。由于翅片组件的各散热翅片的焊接板的下表面位于同一平面内，且各焊接板之间的间隙很小，若翅片组件的各焊接板呈水平下降，则容易出现位于翅片组件中部的焊接板下方的一些空气无法及时排空，而导致翅片组件中部的一些焊接板与基板之间容易出现气泡和鼓包的问题。为了解决这一问题，本方案在焊炉加热基板、焊料片与翅片组件的过程中，使其中一排支撑凸台中的支撑凸台先完全熔化，另一排支撑凸台中的支撑凸台后完全熔化，如此，翅片组件在下降的过程中一侧将发生小角度的倾斜，翅片组件一侧先接触熔化的焊料片，然后，翅片组件相对的另一侧在逐渐下降与熔化的焊料片接触，如此，可以有效将翅片组件的各焊接板下方的空气排出，避免翅片组件中部的一些焊接板与基板之间出现气泡和鼓包的问题。
本实施例中，同一排支撑凸台中的支撑凸台的外径相同。两排支撑凸台中的一排支撑凸台中的支撑凸台的外径小于另一排支撑凸台中的支撑凸台的外径，以使B2步骤中，在焊炉加热基板、焊料片与翅片组件的过程中，其中一排支撑凸台中的支撑凸台先完全熔化，另一排支撑凸台中的支撑凸台后完全熔化。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效变换，均仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (10)

1.一种翅片散热器，包括基板及翅片组件，翅片组件包括若干并排分布的散热翅片，其特征是，所述散热翅片的下边缘设有折弯成型的焊接板，散热翅片的上边缘设有扣接部，扣接部包括扣接槽和扣接片，任意相邻分布的两片散热翅片中的一片散热翅片的扣接片卡设在另一散热翅片的扣接槽内，以使翅片组件的各散热翅片连为一体，所述散热翅片通过焊接板与基板焊接相连。
2.根据权利要求1所述的翅片散热器，其特征是，所述翅片组件的各散热翅片的焊接板的下表面位于同一平面内。
3.根据权利要求1所述的翅片散热器，其特征是，所述焊接板的宽度与相邻分布的两片散热翅之间的间距相同。
4.一种权利要求1所述的翅片散热器制作方法，其特征是，依次包括以下步骤，
A，翅片组件制作，散热翅片由型材板冲压成型，接着，将各散热翅片通过扣接部依次连接为一体形成翅片组件，翅片组件中任意相邻分布的两片散热翅片中的一片散热翅片的扣接片卡设在另一散热翅片的扣接槽内，以使各散热翅片连为一体；
B, 基板与翅片组件焊接成型，基板与翅片组件焊接成型包括以下步骤，
B1，将用于焊接基板与翅片组件的焊料片置于基板的上表面上，翅片组件通过焊接板置于焊料片上；
B2，将基板、焊料片与翅片组件放置到焊炉内，通过焊炉加热基板、焊料片与翅片组件，使焊料片熔化；接着，基板、焊料片与翅片组件移出焊炉，冷却至室温，以实现将翅片组件与基板焊接为一体。
5.根据权利要求4所述的翅片散热器制作方法，其特征是，所述焊料片的上表面设有若干用于支撑翅片组件的支撑凸台，支撑凸台与焊料片的材质相同，且支撑凸台靠近焊料片上表面的边缘，
所述B1步骤中，翅片组件通过焊接板支撑于各支撑凸台上，以使翅片组件的焊接板与焊料片的上表面之间形成导热间隙层，
所述B2步骤中，在焊炉加热基板、焊料片与翅片组件的过程中，焊炉内的热量能够通过导热间隙层直接加热焊料片，以使焊料片整体均匀熔化。
6.根据权利要求5所述的翅片散热器制作方法，其特征是，所述B2步骤中，在焊炉加热基板、焊料片与翅片组件的过程中，在焊料片的中部开始熔化时，所述翅片组件保持通过焊接板支撑于各支撑凸台。
7.根据权利要求5或6所述的翅片散热器制作方法，其特征是，所述B2步骤中，在焊炉加热基板、焊料片与翅片组件的过程中，焊料片的中部先完全熔化，各支撑凸台后完全熔化。
8.根据权利要求5或6所述的翅片散热器制作方法，其特征是，各支撑凸台排列成两排，每排支撑凸台至少包括两个支撑凸台，两排支撑凸台分布在焊料片的上表面的相对两侧，所述B2步骤中，在焊炉加热基板、焊料片与翅片组件的过程中，其中一排支撑凸台中的支撑凸台先完全熔化，另一排支撑凸台中的支撑凸台后完全熔化。
9.根据权利要求8所述的翅片散热器制作方法，其特征是，两排支撑凸台中的一排支撑凸台中的支撑凸台的外径小于另一排支撑凸台中的支撑凸台的外径，以使B2步骤中，在焊炉加热基板、焊料片与翅片组件的过程中，其中一排支撑凸台中的支撑凸台先完全熔化，另一排支撑凸台中的支撑凸台后完全熔化。
10.根据权利要求5或6所述的翅片散热器制作方法，其特征是，所述焊料片的厚度为0.1-1.5毫米，所述支撑凸台的高度0.5-3毫米，所述支撑凸台的外径为2-10毫米。
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