專利名稱：散熱結(jié)構(gòu)及其成型方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及散熱結(jié)構(gòu)，特別是關(guān)于一種增強(qiáng)氣冷散熱的擠型散熱結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
參閱圖1A及圖1B所示，為已知技術(shù)中的氣冷散熱結(jié)構(gòu)1。氣冷散熱結(jié)構(gòu)1 主要包含基板2及形成于基板2的鰭片3?；?用于接觸熱源，或是用于作為 殼體以包覆發(fā)熱組件?；?的內(nèi)側(cè)面經(jīng)由接觸熱傳導(dǎo)或是對流熱傳吸收熱源4 或發(fā)熱組件5的熱量吸熱，而外側(cè)面與空氣進(jìn)行熱交換，以對流熱傳散熱。鰭 片3平行地設(shè)置于基板2的外側(cè)面，用以增加整體的熱交換面積，以加強(qiáng)對流 熱傳效率。
傳統(tǒng)散熱結(jié)構(gòu)的制作方式包含切削加工、鑄造、擠鑄成形、以及組合加工 等多種方式，其中擠鑄成形生產(chǎn)速度快且工序簡單，因而大量的被用來制作具 備單一截面型態(tài)的構(gòu)件，其中釆用熔點(diǎn)相對較低的鋁或鋁合金進(jìn)行的擠鑄成形 又被稱為鋁擠成形。
如前所述，氣冷散熱結(jié)構(gòu)可用于作為包覆發(fā)熱組件的殼體，發(fā)熱組件除了 通過氣冷散熱結(jié)構(gòu)間接地對外散熱之外，也可以通過冷卻氣流直接流通來強(qiáng)化 散熱效果。為了讓冷卻氣流流通，殼體上就必須開設(shè)通氣孔，以提升氣體流通 效果。
然而，擠型成形只能制作具備單一截面型態(tài)的連續(xù)結(jié)構(gòu)，若以構(gòu)件通過模 具的?？诙鴶D型成形的行進(jìn)方向?yàn)殚L軸方向，則擠型成形無法形成穿透垂直于 長軸方向的通孔結(jié)構(gòu)。若要通過額外加工制作通氣孔，由于散熱結(jié)構(gòu)1具備突 出的鰭片，突出鰭片3會致使沖孔裝置無法于基板2上進(jìn)行沖孔。以鉆頭對基 板2攻孔每一工序只能完成一個通氣孔，特別是當(dāng)散熱結(jié)構(gòu)1上必須密布通氣 孔時，以鉆頭攻孔將消耗大量的加工時間，不符合產(chǎn)率的需求。因此，以擠型 散熱結(jié)構(gòu)的封閉殼體，始能通過前后面板的通氣孔，導(dǎo)入冷卻氣流至殼體中并 排出熱氣，難以進(jìn)一步加強(qiáng)冷卻氣流的流通以提升氣冷效果。

發(fā)明內(nèi)容
散熱結(jié)構(gòu)上的鰭片存在，致使對散熱結(jié)構(gòu)進(jìn)一步加工形成大量的通氣孔成 為困難的加工程序。鑒于上述問題，本發(fā)明提出一種散熱結(jié)構(gòu)及其成型方法， 用以快速地在具備鰭片的散熱結(jié)構(gòu)表面形成大量的通孔結(jié)構(gòu)。
為了達(dá)成上述目的，本發(fā)明提出一種散熱結(jié)構(gòu)，包含擠型件及鰭片。擠型
4件具有彎折部，彎折部為外突且互相平行。鰭片與擠型件一體成形，且與彎折 部平行并設(shè)置于彎折部。散熱結(jié)構(gòu)還包含一以刀具切割構(gòu)成的切割道，于鰭片 上形成一切口，且于彎折部上形成一切割貫孔。切口及切割貫孔為同一刀具在 同一切割工序中形成，因此切口及切割貫孔為共平面。每一切割道可同時于每 一個彎折部上形成一切割貫孔，因此通過切割工序即可快速地形成大量的切割 貫孔，以供冷卻氣流通過散熱結(jié)構(gòu)的二側(cè)。
針對前述散熱結(jié)構(gòu)，本發(fā)明提出一種散熱結(jié)構(gòu)的成型方法，以擠型成形一 具有多個彎折部及多個鰭片的散熱結(jié)構(gòu)，使彎折部外突，且使鰭片設(shè)置于彎折 部上。以刀具切割散熱結(jié)構(gòu)以形成切割道，令切割道于鰭片上形成一切口，且 于每一該彎折部上形成一切割貫孔。切割道于多個彎折部上同時形成切割貫孔， 因此可以通過切割工序大量形成切割貫孔，以供冷卻氣流通過。
本發(fā)明的功效在于，具備鰭片的散熱結(jié)構(gòu)上，可通過切割道的形成，快速 地產(chǎn)生大量的切割貫孔，而提升散熱結(jié)構(gòu)的氣冷效率。藉以解決鰭片導(dǎo)致通氣 結(jié)構(gòu)無法快速而大量地成型于散熱結(jié)構(gòu)的問題。


圖1A為已知技術(shù)的散熱結(jié)構(gòu)的剖面示意圖。 圖1B為已知技術(shù)的散熱結(jié)構(gòu)的立體圖。
圖2及圖3為本發(fā)明第一實(shí)施例所揭露的散熱結(jié)構(gòu)的立體圖。 圖4為本發(fā)明第一實(shí)施例所揭露的散熱結(jié)構(gòu)的俯視圖。 圖5A為圖3及圖4中沿A-A'的剖面示意圖。 圖5B為圖3及圖4中沿B-B，的剖面示意圖。
圖6A、圖6B、及圖6C為第一實(shí)施例中，制作散熱結(jié)構(gòu)的剖面示意圖。
圖7為應(yīng)用第一實(shí)施例制作的殼體的立體圖。
圖8及圖9為本發(fā)明第二實(shí)施例所揭露的散熱結(jié)構(gòu)的立體圖。
圖10及圖11為第二實(shí)施例的剖面示意圖。
圖12及圖13為第二實(shí)施例中，制作散熱結(jié)構(gòu)的剖面示意圖。
圖14及圖15為本發(fā)明第三實(shí)施例所揭露的散熱結(jié)構(gòu)的立體圖。
圖16及圖17為第三實(shí)施例的剖面示意圖。
圖18、圖19、及圖20為第三實(shí)施例中，制作散熱結(jié)構(gòu)的剖面示意圖。
圖21為本發(fā)明第四實(shí)施例的剖面示意圖。
圖22為本發(fā)明第五實(shí)施例的剖面示意圖。
圖23為本發(fā)明第六實(shí)施例的剖面示意圖。
圖24為本發(fā)明第七實(shí)施例的剖面示意圖。
圖25為本發(fā)明第八實(shí)施例的剖面示意圖。
具體實(shí)施例方式
參閱圖2、圖3、及圖4所示，為本發(fā)明第一實(shí)施例所揭露的一種散熱結(jié)構(gòu) 100，包含一個擠型件110及多個鰭片120，擠型件110及鰭片120為一體成形， 且冷卻氣流可通過擠型件IIO，提升氣冷效果。
圖5A為圖3及圖4中沿A-A'的剖面示意圖。擠型件110為以擠型制程制 作的單一片體、或板體環(huán)繞成形的筒狀結(jié)構(gòu)。擠型件110具有多個彎折部111 及多個連接部112，交替地沿一長軸方向延伸。連接部112用以連接相鄰彎折部 111，且彎折部111外突于擠型件IIO表面。由于擠型制程的特性，彎折部lll 沿擠型件110的長軸方向延伸而互相平行，前述的長軸方向?yàn)閿D型制程中擠型 件IIO被壓出的方向。
再參閱圖5A所示，擠型件110及鰭片120同時以擠型制程形成，使鰭片 120 —體成形于擠型件110外表面，用以增加散熱結(jié)構(gòu)的總散熱表面積。鰭片 120延伸方向同樣受到擠型制程特性的影響，連續(xù)地沿著擠型件110的長軸方向 延伸，而平行于彎折部111及連接部112，其中各鰭片120分別設(shè)置于彎折部111 及連接部112上。
圖5B為圖3及圖4中沿B-B，的剖面示意圖。通過擠型程序使擠型件110 及鰭片120 —體成形之后，擠型件110及鰭片120再經(jīng)過一道切削工序，以刀 具900切割散熱結(jié)構(gòu)100以形成多個切割道130。切割道130的切割方向與擠型 件110的長軸方向形成夾角，也就是不平行于擠型件110的長軸方向。各切割 道130會于每一鰭片120上形成切口 131，同時也會在每一彎折部111上形成切 割貫孔132。
參閱圖6A、圖6B、及圖6C所示，每一切割道130都是以刀具900沿著直 線方向進(jìn)行切割，僅逐漸增加切削深度D (刀具900朝向擠型件110移動的進(jìn) 給行程)。因此于每一切割道130中，切口 131及切割貫孔132都是由同一刀具 900在單一切削動作所切削產(chǎn)生，因此切口 131及切割貫孔132為共平面。由于 鰭片120成形于擠型件IIO表面，且鰭片120前緣位于彎折部111的頂緣的外側(cè)。 因此，刀具900朝向擠型件110表面進(jìn)給時會先接觸到鰭片120，而于鰭片120 上形成切口 121。接著刀具900接觸彎折部111頂緣，而于彎折部111上形成切 割貫孔132。刀具900接觸彎折部111頂緣至刀具900停止進(jìn)給的進(jìn)給行程為切 割深度D，此切割深度D也等于切割貫孔132最外緣至最內(nèi)緣之距離。為了不 使刀具900產(chǎn)生之切割道130截斷擠型件IIO，必須保留相鄰彎折部111連接處。 于本實(shí)施例中，相鄰彎折部111的連接處就是連接部112，因此刀具900不可截 斷連接部112。各切割貫孔132的切割深度D，需要小于各彎折部111突出于連 接部112的高度，使連接部112不被切削刀具900截斷。
綜上所述，若定義切割道130的底緣為切割線，彎折部111的內(nèi)側(cè)面的最 高點(diǎn)可定義最小切割線Hmin，而連接部112的頂面可定義最大切割線Hmax。刀具900切削擠型件110而形成切割線，介于最小切割線Hmin及最大切割線 Hmax之間，藉以使刀具900切削彎折部111形成切削貫孔132，而不會截斷連 接部112。
通過單一刀具900形成的切割道130，可以快速地于擠型件110上形成供冷 卻氣流通過的切割貫孔132，讓冷卻氣流可以快速地流通擠型件110的二側(cè)面， 強(qiáng)化對流熱傳效果。
參閱圖7所示，當(dāng)散熱結(jié)構(gòu)IOO制作為封閉或是半封閉殼體，例如將散熱 結(jié)構(gòu)100制作為板體環(huán)繞成形的筒狀構(gòu)造，作為電子裝置機(jī)殼。散熱結(jié)構(gòu)的擠 型件110由內(nèi)側(cè)面吸收熱量，通過外表面及鰭片120散熱，同時切割貫孔132 可供氣流直接通過散熱結(jié)構(gòu)100，加強(qiáng)散熱效果。
參閱圖8、圖9、圖10、及圖11所示，為本發(fā)明第二實(shí)施例所揭露的一種 散熱結(jié)構(gòu)200，包含一個擠型件210及多個鰭片220，擠型件210及鰭片220以 擠型制程一體成形，其中擠型件210具有多個彎折部211及多個連接部212，交 替地沿長軸方向延伸。連接部212用以連接相鄰彎折部211，而彎折部211外突 于擠型件210表面。彎折部211的截面包含相鄰的第一突出部2111及第二突出 部2112，其中第一突出部2111突出于連接部212的高度大于第二突出部2112 突出于連接部212的高度。鰭片220與彎折部211平行，且各鰭片220分別設(shè) 置于各彎折部211及各連接部212上。于彎折部211上的鰭片220，可設(shè)置于第 一突出部2111、第二突出部2112、或是同時設(shè)置于第一突出部2111及第二突出 部2112。
參閱圖12及圖13所示，切割道230的切割線高度，決定是否能形成切割 貫孔232，以及所形成的切割貫孔232的切割深度D。于第二實(shí)施例中，切割線 高度更決定了切割貫孔232形成范圍。
參閱圖12所示，當(dāng)?shù)毒?00到達(dá)第一切割線Hl時，刀具900介于第一突 出部2111及第二突出部2112頂緣，僅有第一突出部2111會被刀具900切割， 此時切割貫孔232形成于第一突出部2111 。
參閱圖13所示，當(dāng)?shù)毒?00到達(dá)第二切割線H2時，刀具900超過第一突 出部2111及第二突出部2112頂緣，第一突出部2111及第二突出部2112都會被 刀具900切割，此時切割貫孔232形成于第一突出部2111且延伸至第二突.出部 2112，提升切割貫孔232整體的通孔率。
參閱圖14、圖15.、圖16、及圖17所示，為本發(fā)明第三實(shí)施例所揭露的一 種散熱結(jié)構(gòu)300，第三實(shí)施例的散熱結(jié)構(gòu)300大致與第一實(shí)施例相同，包含一個 擠型件310及多個鰭片320，擠型件310及鰭片320為一體成形。擠型件310具 有多個彎折部及多個連接部312，交替地沿一長軸方向延伸。連接部312用以連 接相鄰彎折部，而彎折部外突于擠型件310表面，其中，各彎折部突出連接部 312的高度為不等高，鰭片310與彎折部平行，且各鰭片320分別設(shè)置于各彎折部及各連接部312上。
參閱圖18、圖19、及圖20所示，切割道330的切割線高度，決定刀具900 是否于彎折部形成切割貫孔332，以及刀具900所形成切割貫孔332的切割深度。 彎折部為不等高，當(dāng)?shù)毒?00朝向擠型件310表面進(jìn)給時，會先切割鰭片320， 接著切割高度相對較高的彎折部311而形成切割貫孔332，然后才切割高度相對 較低的彎折部。多個彎折部至少包含第一彎折部3111、第二彎折部3112、及第 三彎折部3113，第一彎折部3111、第二彎折部3112、及第三彎折部3113為方 便說明所做的命名，而非限定彎折部的數(shù)量。
參閱圖18所示，當(dāng)?shù)毒?00持續(xù)進(jìn)給使切割道330的切割深度到達(dá)第一切 割線H1時，切割道330除了于鰭片320上形成切口 331之外，僅有高度最高的 第一彎折部3111上會形成切割貫孔332。
參閱圖19所示，當(dāng)?shù)毒?00持續(xù)進(jìn)給使切割道330的切割高度到達(dá)第二切 割線H2時，切割道330同時通過第一彎折部3111及第二彎折部3112而形成切 割貫孔332。
參閱圖20所示，當(dāng)?shù)毒?00持續(xù)進(jìn)給使切割道330的切割高度到達(dá)第三切 割線H3時，第一彎折部3111、第二彎折部3112、及第三彎折部3113都會受到 切割而形成切割貫孔332。
于本發(fā)明中，并非所有的彎折部上都必然形成切割貫孔，切割貫孔的形成 與否，由切割道的切割高度及彎折部的高度所決定。第三實(shí)施例所示，通過彎 折部的高度差改變切割高度，就可以決定切割貫孔形成的數(shù)量。
于第一至第三實(shí)施例中，彎折部的截面型態(tài)大致呈矩型(第一、第三實(shí)施 例)，或是多個矩型的結(jié)合(第二實(shí)施例)，然而，彎折部的截面并不限定于矩 型，可為任意突出于擠型件的型態(tài)，型態(tài)選定所需要考慮的為是否容易通過擠 型成形。
參閱圖21所示，為本發(fā)明第四實(shí)施例所揭露的散熱結(jié)構(gòu)400，包含一個擠 型件410及多個鰭片420，擠型件4i0及鰭片420為一體成形，其中擠型件410 具有多個彎折部411及多個連接部412，交替地沿一長軸方向延伸。連接部412 用以連接相鄰彎折部411，而彎折部411外突于擠型件表面。其中，鰭片420與 彎折部411平行，且各鰭片420分別設(shè)置于各彎折部411及各連接部412上。 于第四實(shí)施例中，彎折部411的截面型態(tài)為任意型態(tài)之四邊形。
參閱圖22及圖23所示，分別為本發(fā)明第五實(shí)施例及第六實(shí)施例的散熱結(jié) 構(gòu)500, 600，包含一個擠型件510,610及多個鰭片520,620，擠型件510，610及 鰭片520, 620為一體成形，且擠型件510, 610具有多個彎折部511, 611及多個 連接部512，612，其中于第五及第六實(shí)施例中，彎折部511,611的截面型態(tài)分別 為弧形及三角形。
參閱圖24所示，為本發(fā)明第七實(shí)施例所揭露的一種散熱結(jié)構(gòu)700，包含一
8個擠型件710及多個鰭片720，擠型件710及鰭片720為一體成形。擠型件710 具有多個彎折部711，外突且互相平行，彎折部711的截面型態(tài)為弧形。
相鄰彎折部711之間是以邊緣互相連接，鰭片720形成于彎折部711上， 或形成于相鄰彎折部711的連接處。因此刀具形成切割道時，必須保留彎折部 711之間互相連接處711a。彎折部711的內(nèi)側(cè)面的最高點(diǎn)可定義一最小切割線 Hmin，而彎折部711的外側(cè)面的最低點(diǎn)可定義一最大切割深度Dmax。刀具切 削彎折部711的切割線，必須介于最小切割深度Hmin及最大切割深度Hmax之 間，始能在彎折部711上形成切削貫孔732，而不會切斷彎折部711之間互相連 接處711a。
參閱圖25所示，為本發(fā)明第八實(shí)施例所揭露的一種散熱結(jié)構(gòu)800，大致與 第七實(shí)施例所揭露者相同，其差異在于第八實(shí)施例的彎折部811的截面型態(tài)為 三角形。
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權(quán)利要求
1、一種散熱結(jié)構(gòu)，其特征在于，包含擠型件，具有多個彎折部，該彎折部外突且互相平行；多個鰭片，與該彎折部平行，該鰭片的至少其中一個設(shè)置于該擠型件的各該彎折部上；以及至少一個切割道，于每一該鰭片上形成切口，且于至少一個該彎折部上形成一個切割貫孔，其中該切口及該切割貫孔為共平面。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的散熱結(jié)構(gòu)，其特征在于該擠型件還包含多個連接部，用以連接相鄰的各該彎折部。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的散熱結(jié)構(gòu)，其特征在于各該切割貫孔的切割深度，小于各該彎折部突出于該連接部的高度。
4、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的散熱結(jié)構(gòu)，其特征在于該鰭片的至少其中一個設(shè)置于該連接部之上。
5、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的散熱結(jié)構(gòu)，其特征在于該彎折部包含第一突出部及第二突出部，且該第一突出部突出于該連接部的高度大于該第二突出部突 出于該連接部的高度。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的散熱結(jié)構(gòu)，其特征在于各該切割貫孔形成于該第一突出部。
7、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的散熱結(jié)構(gòu)，其特征在于各該切割貫孔形成于該第一突出部且延伸至該第二突出部。
8、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的散熱結(jié)構(gòu)，其特征在于該彎折部突出該連接部的高度為不等高。
9、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的散熱結(jié)構(gòu)，其特征在于各該彎折部的截面型態(tài) 選自三角形、弧形、及四邊形所成群組組合。
10、 一種散熱結(jié)構(gòu)的成型方法，其特征在于，包含下列步驟 擠型成形具有多個彎折部及多個鰭片的散熱結(jié)構(gòu)，其中該彎折部為外突，且該鰭片與該彎折部互相平行，且該鰭片的至少其中一個設(shè)置于該擠型件的各 彎折部上；以及切割該散熱結(jié)構(gòu)以形成至少一個切割道，于每一該鰭片上形成切口，且于 每一該彎折部上形成切割貫孔，其中該切口及該切割貫孔為共平面。
11、 根據(jù)權(quán)利要求10所述的成型方法，其特征在于擠型成形該彎折部的 步驟還包含同時擠型成形多個連接部，連接相鄰的各該彎折部，各該切割貫孔 的切割深度，小于各該彎折部突出于該連接部的高度。
12、 根據(jù)權(quán)利要求ll所述的成型方法，其特征在于該鰭片至少其中之一 設(shè)置于各該連接部之上。
13、 根據(jù)權(quán)利要求12所述的成型方法，其特征在于擠型成形各該彎折部 的步驟為，同時擠型成形第一突出部一第二突出部以形成該彎折部，且使該第 一突出部突出于該連接部的高度大于該第二突出部突出于該連接部的高度。
14、 根據(jù)權(quán)利要求13所述的成型方法，其特征在于該切割道切割該第一 突出部以形成該切割貫孔。
15、 根據(jù)權(quán)利要求13所述的成型方法，其特征在于該切割道同時切割該 第一突出部及該第二突出部以形成該切割貫孔。
16、 根據(jù)權(quán)利要求12所述的成型方法，其特征在于該彎折部突出該連接 部的高度為不等高。
17、 根據(jù)權(quán)利要求ll所述的成型方法，其特征在于各該彎折部的截面型 態(tài)選自三角形、弧形、及四邊形所成群組組合。
全文摘要
一種散熱結(jié)構(gòu)及其成型方法，通過擠型成形制作擠型件，擠型件具有多個沿同一方向延伸，且向外突出的擠型件。擠型成形過程中同時于彎折部上進(jìn)一步形成鰭片。利用刀具對鰭片及擠型件進(jìn)行切割出切割道，刀具先切割鰭片以形成切口，接著切割彎折部以形成切割貫孔，使切口及切割貫孔構(gòu)成切割道，且切割貫孔用以供空氣通過切割貫孔流通擠型件的二側(cè)。通過刀具切割彎折部，即可不受鰭片影響而快速地于擠型件上形成大量的切割貫孔，以提升氣冷散熱效果。
文檔編號G12B15/06GK101661801SQ200810198119
公開日2010年3月3日 申請日期2008年8月29日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月29日
發(fā)明者吳敏瑞, 梁庭威 申請人:佛山市順德區(qū)漢達(dá)精密電子科技有限公司