CPU相變抑制散熱結構及電子產品的制作方法

本實用新型屬于相變抑制傳熱領域，特別是涉及一種CPU相變抑制散熱結構及電子產品。

背景技術：

目前，CPU用散熱器可以根據其散熱方式可分為風冷散熱器、熱管散熱器及水冷散熱器。

風冷散熱器這是目前最常見的散熱器類型，包括一個散熱風扇和一散熱片。其原理是將CPU產生的熱量傳遞到散熱片上，然后再通過風扇將熱量帶走。目前這種散熱器一般使用的CPU散熱片都為鋁型材或者鋁制嗜片的散熱器。這種散熱器的有效熱導率偏低，會使一些大功率的CPU上累計大量的熱，從而影響CPU的使用壽命。

熱管散熱器是一種極高導熱性能的傳熱元件，它通過在全封閉的真空管內的液體蒸發與凝結來傳遞熱量。該類風扇大多數為“風冷+熱管”性，兼風冷和熱管的優點，具有極高的散熱性。其缺點在于制作成本過高，從產品的經濟性能上考慮，也限制其的使用范圍。

水冷散熱器是使用液體在泵的帶動下強制循環帶走散熱器的熱量，與風冷相比具有安靜，降溫穩定，對環境依賴較小的有點。但其缺點在于使用時維護比較麻煩，溫度過低時會有冷凝水，這樣會影響主板或者CPU壽命。到冬天時，還有可能水結冰，導致管道脹破的危險。

技術實現要素：

鑒于以上所述現有技術的缺點，本實用新型的目的在于提供一種CPU相變抑制散熱結構及電子產品，用于解決現有技術中電子產品采用風冷散熱器、熱管散熱器及水冷散熱器散熱而存在的散熱效果不佳、制作成本過高、維護麻煩、溫度過低時會有冷凝水會影響主板或者CPU壽命、可能水結冰會導致管道脹破的危險等問題。

為實現上述目的及其他相關目的，本實用新型提供一種CPU相變抑制散熱結構，所述CPU相變抑制散熱結構包括相變抑制散熱板、散熱翅片裝置及CPU；

所述相變抑制散熱板為復合板式結構，所述相變抑制散熱板內部形成有具有特定形狀的熱超導管路，所述熱超導管路為封閉管路，所述熱超導管路內填充有傳熱工質；所述相變抑制散熱板包括第一表面及與所述第一表面相對的第二表面，所述相變抑制散熱板的第一表面及第二表面均為平面，所述相變抑制散熱板的第一表面設有散熱翅片裝置安裝區域，所述相變抑制散熱板的第二表面設有CPU安裝區域；

所述散熱翅片裝置固定于所述散熱翅片裝置安裝區域內；

所述CPU固定于所述CPU安裝區域內。

作為本實用新型的CPU相變抑制散熱結構的一種優選方案，所述相變抑制散熱板包括第一板材、第二板材及第三板材；所述第一板材、所述第二板材及所述第三板材依次疊置，所述第一板材及所述第三板材分別位于所述第二板材的兩側，并與所述第二板材通過輥壓工藝復合在一起；

所述第三板材包括凸起區域，所述凸起區域的表面為平面；

所述熱超導管路位于所述第一板材與所述第三板材之間，且所述熱超導管路分布的區域與所述凸起區域相對應。

作為本實用新型的CPU相變抑制散熱結構的一種優選方案，所述熱超導管路包括若干個第一槽道、第二槽道及連接通孔；

所述第一槽道位于所述第一板材與所述第二板材之間；

所述第二槽道位于所述第二板材與所述第三板材之間；

所述連接通孔貫穿所述第二板材，且將相鄰的所述第一槽道及所述第二槽道相連通；

所述第二板材表面形成有與所述第一槽道及所述第二槽道相對應的凸起結構。

作為本實用新型的CPU相變抑制散熱結構的一種優選方案，相鄰兩所述第一槽道及相鄰兩所述第二槽道均相隔離，且所述第一槽道與所述第二槽道交錯平行分布；

所述連接通孔位于所述第一槽道及所述第二槽道之間，且將相鄰的所述第一槽道及所述第二槽道相連通。

作為本實用新型的CPU相變抑制散熱結構的一種優選方案，所述第一槽道及所述第二槽道橫截面的形狀均為梯形，所述第一槽道及所述第二槽道縱截面的形狀均為矩形；所述連接通孔的形狀為圓形或橢圓形。

作為本實用新型的CPU相變抑制散熱結構的一種優選方案，所述第一槽道的橫向尺寸與所述第二槽道的橫向尺寸相同。

作為本實用新型的CPU相變抑制散熱結構的一種優選方案，所述第一板材及所述第三板材的外表面均設有防腐層。

作為本實用新型的CPU相變抑制散熱結構的一種優選方案，所述第一板材及所述第三板材二者中至少一者為包括至少兩種材料層的復合板材。

作為本實用新型的CPU相變抑制散熱結構的一種優選方案，所述復合板材為包括銅材料層與鋁材料層的銅鋁復合板材、包括不銹鋼材料層與鋁材料層的不銹鋼鋁復合板材、包括鐵材料層與鋁材料層的鐵鋁復合板材或包括鋁合金材料層與鋁材料層的鋁合金鋁復合板材；所述第一板材及所述第三板材中的所述鋁材料層與所述第二板材相接觸。

作為本實用新型的CPU相變抑制散熱結構的一種優選方案，所述散熱翅片裝置安裝區域與所述CPU安裝區域對應設置。

作為本實用新型的CPU相變抑制散熱結構的一種優選方案，還包括風扇，所述風扇位于所述相變抑制散熱板第一表面的一側。

作為本實用新型的CPU相變抑制散熱結構的一種優選方案，所述風扇產生的強制風流動的方向與所述散熱翅片的表面相平行。

本實用新型還提供一種電子產品，所述電子產品包括如上述任一方案中所述的CPU相變抑制散熱結構。

如上所述，本實用新型的CPU相變抑制散熱結構及電子產品，具有以下有益效果：

本實用新型CPU相變抑制散熱結構采用相變抑制散熱板與作為熱源的CPU接觸，具有高熱導率、高傳熱密度及均溫性好的特點，其有效熱導率可達6000W/m.K，可使大功率CPU上的積熱達到最低，從而提高CPU的使用壽命；通過在設有散熱翅片裝置的一側設置風扇，有效地將風冷散熱與相變抑制散熱結合起來，進一步提高了散熱效率；同時，本實用新型的CPU相變抑制散熱結構具有易于制造、調整及維護的優點。

所述相變抑制散熱板中第一板材及第三板材二者中至少一者包括至少兩種材料層的復合板材，相變抑制散熱板中對應于熱超導管路部分的強度大幅提高，抗拉強度＞4MPa；在保證足夠的強度的前提下，所述相變抑制散熱板的總厚度≤1mm，可應用于精密元件中，具有體積小，重量輕等優點；所述相變抑制散熱板的外表面為銅層，可以直接進行釬焊或錫焊，便于操作，質量穩定，解決了相變抑制散熱板與器件間的焊接問題。

附圖說明

圖1至圖2顯示為本實用新型實施例一中提供的CPU相變抑制散熱結構的結構示意圖。

圖3顯示為本實用新型實施例一中提供的CPU相變抑制散熱結構中的相變抑制散熱板的截面局部結構示意圖。

圖4顯示為本實用新型實施例一中提供的CPU相變抑制散熱結構中具有對應于第一槽道的石墨線路圖案的第一板材的結構示意圖。

圖5顯示為本實用新型實施例一中提供的CPU相變抑制散熱結構中具有連接通孔的第二板材的結構示意圖。

圖6顯示為本實用新型實施例一中提供的CPU相變抑制散熱結構中具有對應于第二槽道的石墨線圖案的第三板材的結構示意圖。

元件標號說明

1 相變抑制散熱板

11 第一板材

111、131 第一材料層

112、132 第二材料層

12 第二板材

13 第三板材

14 熱超導管路

141 第一槽道

142 第二槽道

143 連接通孔

144 對應于第一槽道的石墨線路圖案

145 對應于第二槽道的石墨線路圖案

15 灌裝口

16 凸起結構

17 非管路部分

18 散熱翅片裝置安裝區域

2 CPU

3 散熱翅片裝置

31 基板

32 散熱翅片

具體實施方式

以下通過特定的具體實例說明本實用新型的實施方式，本領域技術人員可由本說明書所揭露的內容輕易地了解本實用新型的其他優點與功效。本實用新型還可以通過另外不同的具體實施方式加以實施或應用，本說明書中的各項細節也可以基于不同觀點與應用，在沒有背離本實用新型的精神下進行各種修飾或改變。

請參閱圖1至圖6，需要說明的是，本實施例中所提供的圖示僅以示意方式說明本實用新型的基本構想，雖圖示中僅顯示與本實用新型中有關的組件而非按照實際實施時的組件數目、形狀及尺寸繪制，其實際實施時各組件的型態、數量及比例可為一種隨意的改變，且其組件布局型態也可能更為復雜。

實施例一

請參閱圖1至圖6，本實用新型提供一種CPU相變抑制散熱結構，所述CPU相變抑制散熱結構包括相變抑制散熱板1、散熱翅片裝置3及CPU2；所述相變抑制散熱板1為復合板式結構，所述相變抑制散熱板1內部形成有具有特定形狀的熱超導管路14，所述熱超導管路14為封閉管路，所述熱超導管路14內填充有傳熱工質；所述相變抑制散熱板1包括第一表面及與所述第一表面相對的第二表面，所述相變抑制散熱板1的第一表面及第二表面均為平面，所述相變抑制散熱板1的第一表面設有散熱翅片裝置安裝區域18，所述相變抑制散熱板1的第二表面設有CPU安裝區域(未示出)；所述散熱翅片裝置3固定于所述散熱翅片裝置安裝區域18內；所述CPU2固定于所述CPU安裝區域內。本實用新型CPU相變抑制散熱結構采用所述相變抑制散熱板1與所述CPU2接觸，具有高熱導率、高傳熱密度及均溫性好的特點，其有效熱導率可達6000W/m.K，可使所述CPU2上的積熱達到最低，從而提高所述CPU2的使用壽命；通過設置所述散熱翅片裝置3，可以進一步提高了散熱效率；同時，本實用新型的CPU相變抑制散熱結構具有易于制造、調整及維護的優點。

作為示例，所述傳熱工質為流體，優選地，所述傳熱工質可以為氣體或液體或氣體與液體的混合物，更為優選地，本實施例中，所述傳熱工質為液體與氣體的混合物。

作為示例，所述熱超導管路14均通過吹脹工藝形成。

作為示例，所述散熱翅片裝置安裝區域18及所述CPU安裝區域可以位于所述相變抑制散熱板1表面的任意位置，優選地，本實施例中，所述散熱翅片裝置安裝區域18與所述CPU安裝區域對應設置。

作為示例，所述散熱翅片裝置安裝區域18及所述CPU安裝區域的數量可以根據實際需要設定，所述散熱翅片裝置安裝區域18及所述CPU安裝區域的數量均可以為一個，如圖1及圖2所示，也可以均為兩個或多個。需要說明的是，當所述散熱翅片裝置安裝區域18及所述CPU安裝區域均為一個時，所述散熱翅片裝置3及所述CPU2的數量可以為一個，如圖1所示，也可以為兩個，如圖2所示，甚至更多個。當然，在其他示例中，也可以所述散熱翅片裝置安裝區域18及所述CPU安裝區域與所述散熱翅片裝置3及所述CPU2的數量相同。

作為示例，所述散熱翅片裝置3包括基板31及若干個散熱翅片32，所述散熱翅片32平行間隔排布，并通過插接、焊接或粘貼等固定方式中的一種或多種組合固定于所述基板31的表面。所述散熱翅片裝置3通過所述基板31固定于所述散熱翅片裝置安裝區域18內，即所述基板31的表面與所述散熱翅片裝置安裝區域18的表面相接觸。所述基板31可以通過粘貼或焊接的方式固定于所述散熱翅片裝置安裝區域18內。

作為示例，所述散熱翅片32的材料可以為但不僅限于銅、銅合金、鋁或鋁合金或任意一 種以上的任意組合。

作為示例，如圖3所示，所述相變抑制散熱板1包括第一板材11、第二板材12及第三板材13；所述第一板材11、所述第二板材12及所述第三板材13依次疊置，所述第一板材11及所述第三板材13分別位于所述第二板材12的兩側，并與所述第二板材12通過輥壓工藝復合在一起；所述第三板材13包括凸起區域，所述凸起區域的表面為平面；所述熱超導管路14位于所述第一板材11與所述第三板材13之間，且所述熱超導管路14分布的區域與所述凸起區域相對應。需要說明的，在所述第三板材13包括凸起區域時，上述所述的相變抑制散熱板1的第一表面及第二表面均為平面的意思為：當所述凸起區域位于所述相變抑制散熱板1的第一表面時，所述凸起區域及所述凸起區域之外的區域均分布為平面，當所述凸起區域位于所述相變抑制散熱板1的第二表面時，所述凸起區域及所述凸起區域之外的區域均分布為平面。

作為示例，所述熱超導管路14包括若干個第一槽道141、第二槽道142及連接通孔143；所述第一槽道141位于所述第一板材11與所述第二板材12之間；所述第二槽道142位于所述第二板材12與所述第三板材13之間；所述連接通孔143貫穿所述第二板材12，且將相鄰的所述第一槽道141及所述第二槽道142相連通；所述第二板材12表面形成有與所述第一槽道141及所述第二槽道142相對應的凸起結構16。

作為示例，位于所述第一板材11與所述第二板材12之間的若干個所述第一槽道141之間互不連通，即相鄰兩所述第一槽道141之間相隔離。

作為示例，位于所述第二板材12與所述第三板材13之間的若干個所述第二槽道142之間互不連通，即相鄰兩所述第二槽道142之間相隔離。

作為示例，所述第一槽道141與所述第二槽道142交錯平行分布。

作為示例，所述連接通孔143位于所述第一槽道141及所述第二槽道142之間，且將相鄰的所述第一槽道141及所述第二槽道142相連通。

作為示例，所述第一槽道141及所述第二槽道142的橫截面形狀可以為但不僅限于梯形，所述第一槽道141及所述第二槽道142的縱截面形狀可以為但不僅限于矩形。需要說明的是，所述第一槽道141及所述第二槽道142的橫截面均為沿垂直于其長度方向的截面，所述第一槽道141及所述第二槽道142的縱截面均為沿其長度方向的截面。

需要說明的是，所述第一槽道141及所述第二槽道142是通過現在所述第一板材11及所述第三板材13的表面形成對應于所述第一槽道141及對應于所述第二槽道142的石墨線路圖案，然后將所述第一板材11、所述第二板材12及所述第三板材13復合在一起后通過吹脹工藝形成。

圖4為CPU相變抑制散熱結構中具有對應于所述第一槽道141的石墨線路圖案144的第一板材11的結構示意圖，由圖4可知，所述石墨線路圖案144的縱截面形狀(即所述第一槽道141)的縱截面形狀為矩形，且所述石墨線路圖案144對應的所述第一槽道141相互平行分布；其中，平行狀的矩形結構即為所述第一槽道141，所述矩形結構之間及所述第一板材11的邊緣即為非管路部分17。需要說明的是，由于所述熱超導管路14通過吹脹工藝制備而成，所以在形成所述熱超導管路14的過程中，所述傳熱板結構上形成有灌裝口15，即亦為充工質口。所述灌裝口15可以形成于所述第一板材11的表面，也可以形成于所述第三板材13的表面，本實施例中，所述灌裝口15形成于所述第一板材11的表面。所述灌裝口15在所述熱超導管路14的形狀初步形成以后，所述灌裝口15通過焊接方式密封，以實現所述熱超導管路14的密封，使得所述熱超導管路14不與外界導通。

需要說明的是，所述第一板材11為包括至少兩次材料層的復合板材，圖4為了便于說明，并沒有顯示出所述第一板材11的具體結構。

作為示例，若干個所述第一槽道141之間的橫向尺寸可以相同，也可以不同；優選地，本實施例中，若干個所述第一槽道141之間的橫向尺寸相同。

作為示例，所述連接通孔143的形狀可以為但不僅限于圓形或橢圓形。

圖5為CPU相變抑制散熱結構中具有所述連接通孔143的第二板材12的結構示意圖，由圖5可知，所述連接通孔143呈陣列分布；其中，圓形結構即為所述連接通孔143，所述圓形結構對應于所述第一槽道141及所述第二槽道142的交叉區域，即在所述第一板材11、所述第二板材12及所述第三板材13疊合在一起并進行軋制復合時，所述第二板材12中的所述連接通孔143區域與所述第一板材11及所述第三板材13不形成復合，也就是說有石墨層隔離而分層；所述圓形結構之間及所述第二板材12的邊緣即為非管路部分17；所述連接通孔143對應于所述第一槽道141及所述第二槽道142之間。

圖6為CPU相變抑制散熱結構中具有對應于所述第二槽道142的石墨線路圖案145的第三板材13的結構示意圖，由圖6可知，所述石墨線路圖案145的縱截面形狀(即所述第二槽道142的縱截面形狀)為矩形，且所述石墨線路圖案145中的所述第二槽道142相互平行分布；其中，平行狀的矩形結構即為所述第二槽道142，所述矩形結構之間及所述第三板材13的邊緣即為非管路部分17。

作為示例，若干個所述第二槽道142之間的橫向尺寸可以相同，也可以不同；優選地，本實施例中，位于兩側的所述第二槽道142的橫向尺寸小于位于中間的所述第二槽道142的橫向尺寸。

作為示例，所述第一槽道141的橫向尺寸與所述第二槽道142的橫向尺寸可以相同，也 可以不同，優選地，本實施例中，所述第一槽道141的橫向尺寸與所述第二槽道142的橫向尺寸相同。

作為示例，所述第一板材11及所述第三板材13的外表面均設有防腐層。

在一示例中，所述第一板材11、所述第二板材12及所述第三板材13可以均為單層板材結構，所述第一板材11、所述第二板材12及所述第三板材13的材料應為導熱性良好的材料，優選地，本實施例中，所述第一板材11、所述第二板材12及所述第三板材13的材料均可以為銅、銅合金、鋁或鋁合金或任意一種以上的任意組合。

在另一示例中，所述第一板材11及所述第三板材13二者中至少一者為包括至少兩種材料層的復合板材，優選地，本實施例中，所述第一板材11及所述第三板材13均為包括至少兩種材料層的復合板材；當然，在其他示例中，也可以所述第一板材11及所述第三板材13中的一者為包括至少兩種材料層的復合板材，具體可以為只有所述第一板材11為包括至少兩種材料層的復合板材，也可以為只有所述第三板材13為包括至少兩種材料層的復合板材；圖3中以所述第一板材11為包括第一材料層111及第二材料層112，所述第三板材13為包括第一材料層131及第二材料層132作為示例；當然，所述第一板材11及所述第三板材13還可以為包括三層材料層的復合板材，也可以為包括四層或者更多層材料層的復合板材。將所述第一板材11及所述第三板材13設置為包括至少兩種材料層的復合板材，可以使得所述相變抑制散熱板中對應于所述熱超導管路14部分的強度大幅提高，抗拉強度＞4MPa；同時，在保證足夠的強度的前提下，所述相變抑制散熱板可以做到更薄，總厚度≤1mm，可應用于精密元件中，具有體積小，重量輕等優點；所述熱超導管路14內充入傳熱工質，并封閉，構成相變抑制傳熱器件，具有導熱速率快、均溫好的特點。

作為示例，所述第一板材11及所述第三板材13可以為包括銅材料層與鋁材料層的銅鋁復合板材、也可以為包括不銹鋼材料層與鋁材料層的不銹鋼鋁復合板材、也可以為包括鐵材料層與鋁材料層的鐵鋁復合板材，還可以為包括鋁合金材料層與鋁材料層的鋁合金鋁復合板材；所述第一板材11及所述第三板材13中的所述鋁材料層與所述第二板材12相接觸，即所述第一板材11中的所述第二材料層112為鋁材料層，所述第三板材13中的所述第二材料層132為鋁材料層。所述第二板材12的材料應為導熱性良好的材料；優選地，本實施例中，所述第二板材12的材料均可以為銅、銅合金、鋁、鋁合金、鈦、鈦合金、或任一種以上的任意組合。將位于靠近所述第二板材12一側的所述第一材料層111及131設定為鋁材料層，當所述第一板材11及所述第三板材13為鋁銅復合板材時，可以確保所述銅材料層位于外側，即所述相變抑制散熱板的外表面為銅層，可以直接進行釬焊或錫焊，便于操作，質量穩定，解決了相變抑制散熱板與器件間的焊接問題。

作為示例，可以通過輥壓工藝將至少兩種不同的材料層進行輥壓成型以形成所述第一板材11及所述第三板材13，也可以通過濺射工藝、蒸鍍工藝、電鍍工藝等在一材料層表面鍍另一層材料層以形成所述第一板材11及所述第三板材13。

作為示例，本實用新型所述的CPU相變抑制散熱結構還包括風扇(未示出)，所述風扇位于所述相變抑制散熱板1第一表面的一側，即位于所述相變抑制散熱板1設置有所述散熱翅片裝置3的一側，亦即所述散熱翅片裝置3與所述風扇位于所述相變抑制散熱板1的同一側。

作為本實用新型的CPU相變抑制散熱結構的一種優選方案，所述風扇產生的強制風流動的方向與所述散熱翅片32的表面相平行。通過在所述相變抑制散熱板1的第一表面一側設置所述風扇，可以有效地將風冷散熱與相變抑制散熱結合起來，充分利用這兩種散熱方式的優點，進一步提高了散熱效率。

實施例二

本實用新型還提供一種電子產品，所述電子產品包括如實施例一中所述的CPU相變抑制散熱結構。所述CPU相變抑制散熱結構的具體結構請參閱實施例一，此處不再累述。

綜上所述，本實用新型提供一種CPU相變抑制散熱結構及電子產品，所述CPU相變抑制散熱結構包括相變抑制散熱板、散熱翅片裝置及CPU；所述相變抑制散熱板為復合板式結構，所述相變抑制散熱板內部形成有具有特定形狀的熱超導管路，所述熱超導管路為封閉管路，所述熱超導管路內填充有傳熱工質；所述相變抑制散熱板包括第一表面及與所述第一表面相對的第二表面，所述相變抑制散熱板的第一表面及第二表面均為平面，所述相變抑制散熱板的第一表面設有散熱翅片裝置安裝區域，所述相變抑制散熱板的第二表面設有CPU安裝區域；所述散熱翅片裝置固定于所述散熱翅片裝置安裝區域內；所述CPU固定于所述CPU安裝區域內。本實用新型CPU相變抑制散熱結構采用相變抑制散熱板與作為熱源的CPU接觸，具有高熱導率、高傳熱密度及均溫性好的特點，其有效熱導率可達6000W/m.K，可使大功率CPU上的積熱達到最低，從而提高CPU的使用壽命；通過在設有散熱翅片裝置的一側設置風扇，有效地將風冷散熱與相變抑制散熱結合起來，進一步提高了散熱效率；同時，本實用新型的CPU相變抑制散熱結構具有易于制造、調整及維護的優點。

所述相變抑制散熱板中第一板材及第三板材二者中至少一者包括至少兩種材料層的復合板材，相變抑制散熱板中對應于熱超導管路部分的強度大幅提高，抗拉強度＞4MPa；在保證足夠的強度的前提下，所述相變抑制散熱板的總厚度≤1mm，可應用于精密元件中，具有體積小，重量輕等優點；所述相變抑制散熱板的外表面為銅層，可以直接進行釬焊或錫焊，便于操作，質量穩定，解決了相變抑制散熱板與器件間的焊接問題。

上述實施例僅例示性說明本實用新型的原理及其功效，而非用于限制本實用新型。任何熟悉此技術的人士皆可在不違背本實用新型的精神及范疇下，對上述實施例進行修飾或改變。因此，舉凡所屬技術領域中具有通常知識者在未脫離本實用新型所揭示的精神與技術思想下所完成的一切等效修飾或改變，仍應由本實用新型的權利要求所涵蓋。