散热片单元的制造方法

专利名称：散热片单元的制造方法
技术领域：
本发明涉及待设置在用于将从热源传来的热向外散去的散热器中的 散热片单元。本发明还涉及一种制造该散热片单元的方法，以及包括该 散热片单元的冷却装置。10 背景技术使用结合在个人计算机或服务器中的CPU (中央处理单元)时用冷却装置对CPU进行冷却。冷却装置可防止CPU以及CPU附近的电子元件的性能下降。示例性的CPU冷却装置是散热器。散热器包括基部，该 基部通过热脂等与CPU接触并具有中央轴线；以及多个散热片，它们从 15基部径向延伸并能够散去从CPU传来的热。散热器通常与用于传送空气 的风扇一起使用，该风扇布置在基部的与直接或间接接触CPU的表面不同的表面上。随着CPU性能的改善，由CPU产生的热日益增加。因而，在市场上，需要散热器具有改善的冷却性能(散热性能)。 一个解决方案是相对于散20热器的中央轴线成角度地布置各散热片。该布置可以增加散热片的总表面积，即有助于将来自CPU的热向外散发的面积，因此改善散热器的冷却性能而不用增加散热器的整体尺寸或散热片的数量。但是，为了相对于中央轴线成角度地布置各散热片，在形成或成型 散热器之后通常需要两个或更多个复杂的附加步骤，例如切削或拉制。25为此，制造具有倾斜散热片的散热器耗费大量时间和成本，因此难以批量生产这种散热器。 发明内容根据本发明的一个方面，提供了一种散热片单元的制造方法，该散热片单元用在用于散去来自热源的热的散热器中。该散热片单元包括多 个关于其中央轴线布置的散热片、以及将所述散热片的径向内端相连并 支撑散热片的散热片支撑部。该制造方法包括如下步骤a)加热金属； b)从具有模具孔的模具挤压并/或拉拔所述金属以获得金属体，所述模 5具孔成形为对应于所述散热片和所述散热片支撑部；C)至少使所述金属体和所述模具中的一个相对于另一个关于所述模具孔的中央轴线旋转； 以及d)切割所述金属体以获得所述散热片单元。并行地执行所述步骤a) 和c)。在本发明的优选实施方式中，在所述步骤c)中，将所述金属体连10接到支撑部件，并相对于所述金属体固定所述模具，并且通过使所述支撑部件关于所述模具孔的中央轴线旋转而使所述金属体相对于所述模具 关于所述模具孔的中央轴线旋转。可通过伺服电机使所述支撑部件旋转。从所述模具挤压并/或拉拔所 述金属可使用另一伺服电机。两个所述伺服电机可被彼此同步地控制，15以根据所述金属体的前端与所述模具之间的距离控制从所述模具获得所 述金属体的速率以及所述支撑部件的转速。可改变所述金属体的转速，以改变所述金属体的与各所述散热片的 外周边缘相对应的部分相对于所述模具的中央轴线的倾斜角。 所述金属可以是铝或铝合金。 20 所述金属体可大致平行于所述模具的中央轴线连续地延伸，并包括多个散热片单元，每个散热片单元均具有所述散热片和所述散热片支撑 部并大致平行于所述模具的中央轴线布置。在本发明的另一优选实施方式中，所述制造方法还包括步骤e)，艮P:对在所述步骤c )中获得的中空的所述散热片支撑部的内周表面进行精加 25 工o在本发明的又一优选实施方式中，所述制造方法还包括步骤f)，艮P: 对所述金属体或所述散热片单元进行热处理。根据本发明的另一方面，提供了一种通过上述制造方法制成的散热 片单元。各所述散热片均可以包括与所述散热片支撑部的外周表面相连的内部；以及从所述内部的径向外端径向向外延伸的多个外部。所述 内部由单个薄板状部件形成。各所述外部由单个薄板状部件形成。所述 外部沿所述散热片单元的周向彼此叠置。在本发明的优选实施方式中，各所述散热片从所述散热片支撑部径 5向向外延伸，同时当沿所述中央轴线看时沿顺时针方向或逆时针方向弯 曲。根据本发明的又一方面，提供了一种冷却装置，该冷却装置通过散 去从热源传来的热而冷却该热源。该冷却装置包括包括上述散热片单 元的散热器；以及布置在所述散热片单元的一个轴向侧的风扇。所述风 10扇向所述散热器传送空气。各所述散热片的风扇侧部分可相对于所述散热片单元的中央轴线倾 斜，以大致平行于来自所述风扇的气流。各所述散热片的风扇侧部分的外周边缘可相对于所述散热片单元的中央轴线以在大约10度到大约50度范围内的角度倾斜。15 从下面结合附图对本发明优选实施方式的详细描述中将更明白本发明的其它特征、元件、优点和特性。


图1是根据本发明第一优选实施方式的冷却装置的立体图。20 图2是根据本发明第一优选实施方式的冷却装置的侧视图。图3是本发明第一优选实施方式的冷却装置的散热器的平面图。 图4是根据本发明第一优选实施方式的散热器的侧视图。 图5是根据本发明第一优选实施方式制造散热片单元的流程图。 图6是在根据本发明第一优选实施方式的散热器中使用的模具的立25体图。图7是在根据本发明第一优选实施方式的制造期间散热器的立体图。图8是根据本发明第二优选实施方式的散热器的外侧表面的展开图。图9是根据本发明第一优选实施方式的散热器的外侧表面的展开图。
具体实施方式
5 下面将参照图1至图9详细地描述本发明的优选实施方式。应理解在本发明的说明中，当将不同部件之间的位置关系和方位描述为上/下或左/右时，是指在附图中的最终位置关系和方位；不是指一旦组装成实际 装置时部件之间的位置关系和方位。同时，在下面描述中，轴向是指平 行于中央轴线的方向，径向是指垂直于中央轴线的方向。io 第一优选实施方式图1是根据本发明第一优选实施方式的冷却装置1的立体图。图2 是冷却装置1的侧视图。在该优选实施方式中，冷却装置1是散热器风 扇，即散热器2和用于向散热器2传送空气的风扇3的组件。冷却装置1 布置成靠近诸如个人计算机或服务器的电子装置中的热源(例如CPU)或5在其附近，并且通过散热器2将从热源传来的热向外散去，从而冷却热 源。参照图1和图2，冷却装置1包括散热器2，其具有中央轴线Jl 并将来自热源的热向外散去；以及风扇3，用于向散热器2传送空气以冷 却散热器2。风扇3是具有同轴布置在散热器2的中央轴线Jl上的旋转20轴线(中央轴线)的轴流风扇，并且从轴向一侧向另一侧(即，与散热 器2相对的一侧)吸入空气。请注意，轴向大致平行于中央轴线Jl。风 扇3例如通过附接部4固定于散热器2。作为安装在诸如母板的电路板上 的示例性热源的CPU 9与散热器2的和风扇3轴向相对的表面接触，如 图2所示。冷却装置1优选地通过至少一个固定销5固定于电路板。25 在下面描述中，将沿轴向的风扇3侧和散热器2侧分别称为上侧和下侧。但是，中央轴线Jl并不是必须平行于重力方向。另外，将大致垂 直于中央轴线Jl的方向称为径向。图3和图4是散热器2的平面图和侧视图。更具体地说，图3和图 4示出了当分别沿轴向和径向看时的散热器2。参照图3和图4，散热器2包括多个散热片22，它们关于中央轴线Jl布置并远离中央轴线Jl(即， 径向向外)延伸。各散热片22例如呈薄板形式。散热片22在它们的径 向内端处与大致筒形的中空散热片支撑部23相连。在散热片支撑部23 内部布置有呈大致圆柱形形式的芯24。如图4所示，芯24的轴向下端部5从散热片22的下端和散热片支撑部23的下端沿轴向向下伸出。例如， 芯24的底面，即其下端部的轴向下表面与CPU 9 (参见图2)接触，并 在二者之间布置有热脂等。如图3和图4所示，在芯24的下端部附接有优选由金属制成的夹 25。夹25的示例性材料为(不锈)钢、铝和铝合金。夹25例如包括夹io体251和四个夹腿252。夹体251具有直径与芯24的下端部大致相同的 通孔。在将芯24的下端插入夹25的通孔中之后，例如通过巻边将夹25 固定于芯24。四个夹腿252围绕中央轴线Jl布置并从夹体251远离中央 轴线J1延伸。各夹腿252在其径向外端部具有通孔253，固定销5待插 入该通孔中。夹25经由通孔253支撑固定销5 (参见图1和图2)。如前15所述，固定销5用于将冷却装置1固定在电路板等上。在该优选实施方式中，散热片22和散热片支撑部23例如由铝或铝 合金而彼此一体形成。芯24例如由铜制成。但是，散热片22、散热片支 撑部23和芯24的材料不限于以上所述。优选的是这些材料具有高的导 热性。20 在下面描述中，将散热片22和散热片支撑部23整体称为"散热片单元21"。参照图3，在该优选实施方式中，当沿中央轴线J1看散热片单元21 时，散热片单元21的外形(通过将散热片22的径向外端彼此连接形成 的包络面的形状所限定的外形)大致为圆形。以下将散热片单元21的包 25络面称为其外侧表面。另外，散热片单元21在其外侧表面上包括平坦部 212。当沿中央轴线Jl看散热片单元21时，平坦部212为散热片单元21 的外轮廓上的直线部。在该优选实施方式中，平坦部212以大致90度的 间隔关于中央轴线Jl布置。也就是说，平坦部212中的两个彼此相对， 另两个彼此相对，如图4所示。在这四个平坦部212中，至少两个彼此相对的平坦部212中的每一个均设置有大致垂直于中央轴线Jl延伸的槽213。当风扇3的附接部4的接合部331与槽213彼此接合时，如图1和 图2所示，风扇3和散热器2彼此固定。返回图3，散热片单元21的各散热片22远离中央轴线Jl (即，径5向向外)延伸，至少在其径向内部处周向相邻的散热片22之间的距离随 着散热片22径向向外推移而增大。此外，当沿中央轴线J1看时，各散 热片22沿顺时针方向弯曲。换言之，当沿中央轴线Jl看散热器2时， 各散热片22位于将其径向内端和径向外端彼此相连的线的中央的前方。 各散热片22例如包括由单个薄板形成的内部以及由两个以上薄板o形成的外部222。在该优选实施方式中，外部222由两个薄板形成。内部 221在其径向内端与散热片支撑部23的外周相连。外部222从内部221 的径向外端径向向外延伸，并且布置成使得外部222的两个薄板沿周向 彼此覆盖。在该优选实施方式中，各散热片22的内部221的径向外端位 于散热片22的径向中央周围。15 在散热片单元21中，各散热片22具有两个相对于轴向倾斜的相对表面223和224，如图4所示。当沿轴向看散热器2时，在其径向外边缘 上从各散热片22的顶边缘(轴向上端)朝向其底边缘(轴向下端)的方 向在图3中为顺时针。换言之，各表面223和224的法线并不与大致垂 直于散热片单元21的中央轴线Jl的平面平行。在周向上，从各散热片20 22的顶边缘225到底边缘226的方向大致平行于从风扇3传来的气流。 在散热片单元21的外侧表面211上(除了平坦部212之外)，图4 所示的各散热片22的外边缘相对于轴向的角度优选地在大约10度到大 约50度的范围内，更优选地在大约20度到大约40度的范围内。在该优 选实施方式中，该角度例如为大约25度。25 如上所述，该优选实施方式的散热片单元21包括上述散热片22和散热片支撑部23。因而，可以在不增加散热片单元21的整体尺寸的情况 下增大散热片22的表面积(即，有助于将从CPU 9传来的热向外散去的 面积)。因此，可以更容易地将从CPU 9传给散热器2的热向外散去，可 提高散热器2的冷却性能。另外，散热片单元21的上述结构可以不必为了增加散热片22的数 量并因而增加散热片22的总表面积而使各散热片22太薄。也就是说， 可以在将各散热片22的强度保持为足够水平的情况下增加散热片22的 总表面积。这样进一步提高了散热器2的冷却性能。 5 此外，不必过度增加散热片22的数量。因而，制造散热器2使用的模具或模子(即，后面将描述的模具8)不必具有过高的尺寸精度。这意 味着可以减少制造模具或模子所需的时间和成本。因此，可以减少批量 生产散热器2的时间和成本。在该优选实施方式中，如上所述，各散热片22的外边缘与中央轴线 io Jl之间的角度为大约10度或更大(更优选地为大约20度或更大)。因而， 可以进一步增加散热片22的总表面积(即，有助于将从CPU 9传来的热 向外散去的面积)，从而进一步提高散热器2和冷却装置1的冷却性能。 另一方面，由于各散热片22的外边缘与中央轴线Jl之间的角度为大约 50度或更小(优选地为大约40度或更小)，因此散热片22可以根据叶轮 is 322的各叶片324的可能角度而布置成与由风扇3传送的气流方向大致平 行。结果，可以减少在散热器2处的气流压力损失，从而使得气流从散 热器2带走更多的热，由此进一步提高冷却装置1的冷却性能。接下来将描述风扇3。如图1和图2所示布置在散热器2轴向上方 的风扇3包括定子部31和转子部32。 20 定子部31包括基部311、电枢(未示出)和轴承单元(未示出)。在该优选实施方式中，基部311例如关于中央轴线Jl为大致圆形。在这 种情况下，基部311的直径与散热器2的芯24的直径大致相同。基部311 通过附接部4而固定于散热器2。电枢固定于基部311而与转子部32的 内侧表面相对。电枢电连接到具有至少一个电路的电路板，所述电路通 25过控制从外部向其供应的电流或信号而控制叶轮322的旋转。当例如通 过至少一个电线和电路板从外部电源(未示出)向电枢供应电流时，在 电枢与转子部32之间产生使转子部32旋转的转矩。轴承单元以可旋转 方式支撑转子部32。示例性轴承单元为球轴承、包括由浸有润滑油的烧 结材料制成的部件的轴承、以及流体动压轴承。转子部32布置在基部311的轴向下方，即布置在基部311的散热器 2侧。转子部32以相对于定子部31的轴承单元可旋转的方式被支撑。转 子部32包括场产生磁体和例如由树脂制成的叶轮322。叶轮322包括中 空毂323和多个叶片324，这些叶片固定于毂323的外侧表面并从那里^g 5向延伸。在该优选实施方式中，毂323为大致筒形并关于中央轴线Jl定 中心，至少下端开口，并且具有与基部311大致相同的直径。场产生磁体固定于毂323内部。在该优选实施方式中，场产生磁体 例如关于中央轴线Jl为大致环形。场产生磁体布置成与定子部31的电 枢相对。如上所述，当从外部电源向电枢供应电流时，在定子部31的电 io枢与转子部32的场产生磁体之间产生转矩。在该优选实施方式中，这样 产生的转矩使叶轮322关于中央轴线Jl在图1中沿顺时针方向旋转。叶 轮322的该旋转形成从叶片324流向散热器2的气流。在该优选实施方 式中，毂323和叶片324例如通过注射成型由树脂彼此一体形成。注射成型是这样制造产品的方法，即使产品材料(例如，树脂) 15熔融，在向熔融材料施加压力的情况下将该材料注入模具或模子中，然 后使材料冷却并固化。该方法因为可以通过一次处理制造具有复杂形状 的产品，所以适于批量生产。通过使注射成型使用的模具或模子的结构 以及成型条件优化，而可以使尺寸精度增大至大约土O. lmm到大约± 0.05mm。模具或模子通常由固定模具(模子)件和可动模具(模子)件 20形成。这些模具(模子)件彼此组合而形成单个模具(模子)。返回图1和图2，风扇3的附接部4包括框架41、多个支撑件42、 多个肋43以及多个旋转限制部44。在该优选实施方式中，设置有四个支 撑件42、四个肋43以及四个旋转限制部44。框架41布置成环绕叶轮322的外周。支撑件42从框架41轴向向上 25延伸，并关于中央轴线J1以规则的周向间隔布置。各肋43在其一端处 与风扇3的基部311的外周相连，并且沿大致垂直于中央轴线Jl的径向 向外延伸。各肋43的另一端与支撑件42中的相关一个相连，使得肋43 支撑风扇3。旋转限制部44从框架41朝向中央轴线Jl轴向延伸。旋转 限制部44的与框架41相对的端部面对着散热片单元21的外侧表面211的四个平坦部212 (参见图4)中的相关一个。参照图l，各旋转限制部44在其轴向下端部处设置有接合部441。接合部441布置成径向向内伸 出并与相关平坦部212中的槽213接合。通过该接合，可以防止在从外 部施加冲击等时附接部4和散热器2相对于彼此的周向运动。5 接下来将描述如何制造散热器2的散热片单元21。图5示出了散热片单元21的示例性制造过程。在该优选实施方式中，制造多个散热片单 元21，同时使它们彼此轴向相连，然后使它们彼此分开。图6是制造散 热片单元21使用的模具8的立体图。图7示出了制造期间的散热片单元 21。该优选实施方式中使用的模具8呈大致平板形式，在其中形成有形io状对应于散热片22、散热片支撑部23和芯24的模具孔81。首先，通过将散热片单元21的材料加热到高温使其软化(步骤Sl 1)。在该优选实施方式中，将铝或铝合金制的大致圆柱体加热到大约500 x:使其软化。然后，如下进行步骤S12。如图7所示，将软材料200放在用于挤 15压的容器80中并例如成形为大致中空的圆筒形形状。抵靠具有图6所示 形状的模具8，通过由伺服电机(未示出)驱动的挤压装置来挤压这样成 形的软材料200。成形材料200中的空间与图3所示的散热片单元21的 散热片支撑单元23内的空间相对应。芯24将插入成形材料200中的空 间内。该空间形成为与图6所示的模具8的模具孔81的中央轴线J2同20 轴。材料200沿平行于中央轴线J2的轴向压靠模具8的一侧表面，并通 过模具孔81从模具8的另一侧表面挤出。在图7的实施例中，材料200 压靠模具8的左表面并从右表面挤出。以这种方式，获得金属体201，该 金属体大致平行于模具8的中央轴线J2连续延伸并具有形成多个散热片 25 22的部分和形成散热片支撑部23的部分。请注意，在待形成散热片支撑 部23的部分内限定的空间具有与模具孔81的中央轴线J2同轴的中央轴 线。在下面描述中，分别将待形成散热片22的部分和待形成散热片支撑 部23的部分称为散热片22和散热片支撑部23。然后，将例如呈大致圆柱体形式的支撑部件82插入金属体201的散 热片支撑部23内的空间中，并与金属体201相连。然后在将支撑部件82 放入金属体201的散热片支撑部23中的同时使其沿着模具8的中央轴线 J2远离模具8运动，从而从模具孔81拉拔金属体201。请注意，支撑部 5件82布置成使其中央轴线J3与模具孔81的中央轴线J2大致重合。在以上述方式从模具8挤压并拉拔软金属材料200的同时，使支撑 部件82关于其中央轴线J3旋转。在该优选实施方式中，当从图7中的 右部看支撑部件82、模具8和材料200，即沿拉拔金属体201的方向从 下游侧看它们时，支撑部件82沿逆时针方向旋转。也就是说，支撑部件 io 82在图7中从左向右运动，而当从图7中的右部看时沿逆时针方向旋转。 由于支撑部件82的旋转，从模具8退出的金属体201关于模具8的 模具孔81的中央轴线J2相对于模具孔81旋转。结果，多个散热片22 相对于模具孔81的中央轴线J2倾斜(步骤S12)。如上所述，在该优选实施方式中并行地进行散热片22的形成以及使 is相应散热片22相对于中央轴线J2倾斜的处理。因而，可以容易地制造 具有相对于散热片单元21的中央轴线Jl倾斜的散热片22的散热片单元 21。另外，金属体201和模具8中的一个相对于另一个的旋转通过在固 定模具8的同时使金属体201旋转来实现。因而，可以减少在该相对旋 20转过程中施加给模具8的负载，并可简化对该相对旋转的控制。因此， 可以在不需复杂处理的情况下容易地制造该优选实施方式的散热片单元 21。支撑部件82与伺服电机相连，该支撑部件与伺服电机同步以受控的 转速操作以使金属200压靠模具8。下面将描述其原因。用于支撑金属体 25 201的前端周围的一部分的支撑部件82的转速与金属体201在模具8附 近的一部分的转速之间的关系，即金属体201的两轴向端之间的转速关 系根据金属体201的前端与模具8之间的轴向距离而改变。因而，有必 要控制金属体201在两轴向端处的转速，以使散热片22相对于中央轴线 J2的倾斜度在金属体201的两轴向端处大致相同。为此，通过使用伺服电机使支撑部件82旋转，并控制其转速。以这种方式，可以以高精度控制金属体201在模具8附近的转速，因此以高精度形成散热片单元21。 另外，可以通过借助与用于使支撑部件82旋转的伺服电机同步的另一伺 服电机控制从模具8拉拔金属体201的速率，而以更高精度形成散热片 5单元21。下面将描述步骤S12之后的步骤S13。在步骤Sll和S12中通过挤 压和拉制而形成并成形金属体201之后，例如通过由空气传送装置传来 的空气冷却金属体201。使这样冷却的金属体201经受热处理以提高其硬 度和强度。在该优选实施方式中，在大约185"C下加热金属体201。io 在随后步骤S14中，通过水、由空气传送装置传来的空气等来冷却金属体201。然后，以如下方式在沿金属体201的纵向(大致平行于模具 孔81的中央轴线J2)的多个点处对其进行切割，使其切面大致垂直于纵 向。以这种方式，容易且快速地制造出多个均具有多个散热片22和散热 片支撑部23的散热片单元21 (参见图3)，同时使它们彼此分离。15 在上述方法中，在步骤S13和S14中对加热体201进行热处理之后切割散热片单元21。但是，这些处理的顺序并不限于以上所述。对于各 散热片单元21,可以在使它们彼此分离之后单独进行热处理。可选的是， 可以同时进行热处理和散热片单元21的分离。在随后步骤S15中，局部切割在步骤S14中获得的各散热片单元2120的外周表面211，从而形成平坦部212和槽213 (参见图4)。然后，通过 可以提供高精度处理(例如拉削)的CNC (计算机数控)加工对各散热片 单元21的中空散热片支撑部23的内侧表面进行精加工。散热片单元21 的制造过程在该步骤结束。在制造散热片单元21之后，再次对散热片单元21加热，并将芯2425插入散热片单元21的散热片支撑部23中并且通过收縮配合固定于其上。 在该优选实施方式中，将散热片单元21加热到大约30(TC，并将呈大致 圆柱体形式的芯24插入并装配到散热片支撑部23。因而形成散热器2。 然后，如图4所示，将夹25固定于散热器2的芯24的下端部。另外， 如图1和图2所示，将风扇3附接到散热器2的上侧上，从而完成冷却装置1。如上所述，在该优选实施方式中，在步骤S15中，对通过切割金属体201获得的散热片单元21的散热片支撑部23的内侧表面进行精加工。 该精加工可改善散热片支撑部23的内侧表面和芯24的外侧表面彼此的 5附着性，即散热片单元21和芯24彼此的附着性。因此，提高了从芯24 到散热片单元21的导热性，从而将来自诸如CPU 9的热源的热有效地传 到散热片单元21。因而，可以进一步提高散热器2的冷却性能。该优选实施方式的散热片单元21由铝或铝合金制成。铝和铝合金在 导热性和可加工性方面优异并容易获得。因此，当散热器2由铝或铝合 io金制成时，可以减少散热器2的热阻从而提高散热器2的冷却性能。另 夕卜，使用铝或铝合金作为散热器2的材料使得可容易制造散热片单元21， 并降低了散热片单元21的制造成本。第二优选实施方式下面将描述根据本发明第二优选实施方式的散热器的散热片单元。 15第二优选实施方式的散热片单元21a具有与图3和图4所示的散热片单 元21大致相同的结构。在下面描述中，将散热片单元21a的相应部件标 有与散热片单元21的对应部件相同的附图标记。除了当从模具8 (参见 图7)挤压并拉拔金属体201且使其旋转时，改变金属体201的转速之外， 以与第一优选实施方式的散热片单元21基本相同的方式制造本优选实施 20方式的散热片单元21a。图8以展开图示出了本优选实施方式的散热片单元21a的外侧表面 211。在该描述中，散热片单元的外侧表面是指通过沿周向连接散热片22 的外周边缘而形成的大致柱形的包络面。图9以放大图示出了第一优选 实施方式的散热片单元21的外侧表面211。在图8和图9中，为了便于 25理解这些附图，示出了在形成平坦部212 (参见图1至图4)之前的外侧 表面211。另外，图8和图9中所示的散热片22的数量与实际数量不同。 请注意，并不具体限制散热片22的数量。在本优选实施方式的制造方法中，在从模具8挤压并拉拔金属体201 的对应于单个散热片单元21a的部分的同时，以如下方式逐渐改变支撑部件82 (参见图7)的转速，使得在金属体201的所述部分中，各散热 片22相对于模具8 (参见图6)的中央轴线J2的倾斜角沿中央轴线J2 改变。更具体地说，各散热片22相对于中央轴线J2的倾斜角在支撑部 件82附近的区域(图8中的上部)中比在轴向离开支撑部件82的区域5 (图8中的下部)中大。例如，各散热片22相对于模具8的中央轴线J2 的倾斜角在该散热片22的径向外边缘处比在该散热片22的径向外边缘 内侧的任何部分处都大。换言之，在关注金属体201的对应于单个散热片单元的部分的同时， 各散热片22弯曲成在通过将散热片22的支撑部件82侧端(即，图8io中的上端)及其相对端彼此连接获得的平面上朝向支撑部件82 (即，图 8中向上)凸出。在本优选实施方式的散热片单元21a的制造方法中，如第一优选实 施方式中那样，并行地进行金属体201的挤压和拉制以及金属体201相 对于模具孔81的旋转。因而，可以容易地制造具有均相对于散热片单元15 21a的中央轴线Jl倾斜的散热片22的散热片单元21a。尤其是在本优选实施方式中，各散热片22由于金属体201的转速的 变化而相对于中央轴线J2弯曲。也就是说，由各散热片22的外周边缘 和中央轴线J2形成的角度改变。通过散热片22的该结构，与散热片22 不弯曲而是笔直的情况相比，可以增加散热片22的表面积，从而提高散20热器的冷却性能。另一方面，根据第一优选实施方式中的散热器的制造 方法，可以简化对支撑部件82 (参见图7)转速的控制。因而，可以简 化制造过程。尽管上面描述了本发明的优选实施方式，但本发明并不限于此。可 以通过以各种方式改变上述优选实施方式而实施本发明。 25 在第一优选实施方式的散热片单元21中，各散热片22并不总是必须相对于中央轴线Jl倾斜从而在其整个长度上大致平行于来自风扇3的 气流。可以通过至少使各散热片22的轴向上部相对于中央轴线Jl倾斜 使得该部分大致平行于来自风扇3的气流，而实现气流可平滑地进入散 热片22之间的效果。这里，各散热片22的轴向上部是各散热片22沿轴向的风扇3侧部分。结果，可以减少来自风扇3的气流在散热器2处的压力损失，但是可以增加气流可从散热器2接收的热量。因而，提高了 冷却装置1的冷却性能。在这种情况下，当各散热片22的倾斜部的外周 边缘相对于散热片单元21的中央轴线Jl以在大约10度到大约50度(更5优选地大约20度到大约40度)范围内的角度倾斜时，可以进一步提高 冷却装置1的冷却性能。在第一优选实施方式的冷却装置1中，并不总是必须使风扇3的旋 转轴线与散热片单元21的中央轴线Jl重合。风扇3的旋转轴线远离中 央轴线J1，只要它们大致彼此平行即可。io 散热器2可在芯24的轴向上端面设有凹口 。该凹口可具有任何形状，例如其内径随轴向向下推移而减小的锥形、多面柱形和圆锥形。在这种 情况下，可以在将散热器2的冷却性能保持在消费者所需的水平或更高 的情况下，降低芯24的重量。因而，可以降低散热器2的制造成本。 在第一优选实施方式的散热片22中，在内部221 (当沿中央轴线Jl15看各散热片22时，其位于该散热片22的中央周围)的径向外端的径向 外侧形成有三个以上的外部222。另外，并不总是必须将各散热片22在 内部221的径向外端处划分为多个外部。换言之，各散热片22由在整个 长度上没有分支部分的单个板形成。另外，在第一优选实施方式中，芯24布置在散热片支撑部23内侧。20但是，可以省略芯24。可以省略芯24，同时散热片支撑部23可形成为 非中空的大致柱形。在这种情况下，散热片支撑部23的下端并不与诸如 CPU 9的热源接触。在任一上述优选实施方式的制造方法中，并不总是必须加热并软化 金属材料200。金属材料200可以被加热到低于材料200软化温度的温度。25 在上述制造方法的步骤S12中，从模具8的模具孔81挤压金属材料200，并且在由支撑部件82支撑的同时从模具孔8拉拔经挤压的金属体 201。但是，本发明并不限于此。可以仅形成金属材料200的挤压和拉拔 中的一个。并不总是通过使金属体201相对于固定模具8旋转来实现步骤S12中的金属体201相对于模具孔81的旋转。可选的是，在不旋转的情况下从模具8挤压并/或拉拔金属体201的同时，模具8可关于其中央轴线J2 旋转。可选的是，在从模具8挤压并/或拉拔金属体201的同时，金属体 201和模具8都可旋转。 5 在上述优选实施方式的制造方法中，由单个连续块材料200形成多个散热片单元21。但是，上述制造方法可应用于其中由单个连续块材料 200仅形成一个散热片单元21的情况。在这种情况下，通过切割从模具 8获得的沿轴向连续的金属体201的两纵向端(两轴向端)而获得散热片 单元。io 并不总是必须使用铝或铝合金作为散热片单元的材料。可以使用可通过挤压并/或拉拔处理的其它金属或合金(例如铜和铁)。另外，芯24 的材料并不限于上述铜。对于芯24，可以使用与散热片单元相同的材料， 例如铝或铝合金。在这种情况下，在形成散热片单元时，芯24可以与散 热片支撑部23 —体形成。15 上述优选实施方式中任一个的散热器并不是必须与所附接的风扇3一起使用以形成冷却装置1 。上述优选实施方式中任一个的散热器可自身 附接到热源上，从而散去从热源传来的热。尽管上面描述了本发明的优选实施方式，但应理解在不脱离本发明 范围和精神的情况下变动和修改对于本领域技术人员是显而易见的。因20此，本发明的范围仅由所附权利要求限定。
权利要求
1、一种散热片单元的制造方法，该散热片单元待设在用于散去来自热源的热的散热器中，该散热片单元包括多个关于其中央轴线布置的散热片、以及将所述散热片的径向内端相连并支撑散热片的散热片支撑部，该制造方法包括如下步骤a)加热金属；b)从具有模具孔的模具挤压并/或拉拔所述金属以获得金属体，所述模具孔成形为对应于所述散热片和所述散热片支撑部；c)至少使所述金属体和所述模具中的一个相对于另一个关于所述模具孔的中央轴线旋转；d)切割所述金属体以获得所述散热片单元，其中并行地执行所述步骤a)和c)。
2、 根据权利要求1所述的制造方法，其中在所述步骤c)中，将所 15述金属体连接到支撑部件，并相对于所述金属体固定所述模具，并且通过使所述支撑部件关于所述模具孔的中央轴线旋转而使所述金属 体相对于所述模具关于所述模具孔的中央轴线旋转。
3、 根据权利要求2所述的制造方法，其中通过伺服电机使所述支撑 部件旋转。
4、根据权利要求3所述的制造方法，其中从所述模具挤压并/或拉拔所述金属使用另一伺服电机。
5、根据权利要求4所述的制造方法，其中所述伺服电机和所述另一伺服电机被彼此同步地控制，以根据所述金属体的前端与所述模具之间的 距离控制从所述模具获得所述金属体的速率以及所述支撑部件的转速。
6、根据权利要求1所述的制造方法，其中改变所述金属体的转速，以改变所述金属体的与各所述散热片的外周边缘相对应的部分相对于所 述模具的中央轴线的倾斜角。
7、 根据权利要求1所述的制造方法，其中所述金属是铝或铝合金。
8、 根据权利要求1所述的制造方法，其中所述金属体大致平行于所述模具的中央轴线连续地延伸，并包括多个散热片单元，每个散热片单 元均具有所述散热片和所述散热片支撑部并大致平行于所述模具的中央 轴线布置。
9、 根据权利要求1所述的制造方法，该方法还包括步骤e)，艮P:5对在所述步骤C )中获得的中空的所述散热片支撑部的内周表面进行精加 工。
10、 根据权利要求1所述的制造方法，该方法还包括步骤f)，艮P: 对所述金属体或所述散热片单元进行热处理。
11、 一种通过根据权利要求1所述的制造方法制成的散热片单元。 10
12、根据权利要求ll所述的散热片单元，其中，各所述散热片均包括与所述散热片支撑部的外周表面相连的内部、以及从所述内部的径向 外端径向向外延伸的多个外部，所述内部由单个薄板状部件形成，各所述外部由单个薄板状部件形 成，并且15 所述外部沿所述散热片单元的周向彼此叠置。
13、 根据权利要求11所述的散热片单元，其中，各所述散热片从所 述散热片支撑部径向向外延伸，同时当沿所述中央轴线看时沿顺时针方 向或逆时针方向弯曲。
14、 一种冷却装置，该冷却装置通过散去从热源传来的热而冷却该20热源，该冷却装置包括包括根据权利要求ll所述的散热片单元的散热器；以及布置在所述散热片单元的一个轴向侧的风扇，其中 所述风扇向所述散热器传送空气。
15、 根据权利要求14所述的冷却装置，其中，所述散热片单元的各25所述散热片的风扇侧部分相对于所述散热片单元的中央轴线倾斜，以大致平行于来自所述风扇的气流。
16、 根据权利要求14所述的冷却装置，其中，各所述散热片的风扇侧部分的外周边缘相对于所述散热片单元的中央轴线以在大约io度到大约50度范围内的角度倾斜。
全文摘要
本发明提供了一种散热片单元的制造方法，该散热片单元待设在用于散去来自热源的热的散热器中。该散热片单元包括多个关于其中央轴线径向布置的散热片、以及将所述散热片的内端相连并支撑所述散热片的散热片支撑部。首先加热金属。通过模具挤压并/或拉拔热金属以获得金属体。使模具和通过该模具获得的金属体中的一个相对于另一个关于模具的模具孔的中央轴线旋转。然后切割金属体，从而获得所述散热片单元。
文档编号H01L23/34GK101264569SQ20081008364
公开日2008年9月17日 申请日期2008年3月12日 优先权日2007年3月13日
发明者井上庆纪, 井内一博, 大槻贵成, 山下隆正, 山冈直人, 平川学, 藤原诚, 赤瀬超哉 申请人:日本电产株式会社