专利名称：散热装置及其表面处理方法
技术领域：
本发明涉及一种散热装置及其表面处理方法，尤其涉及一种散热片或散 热管形式的散热装置，以及对其表面进行处理的方法。
背景技术：
随着电子技术的发展，各种芯片日趋小型化、高速化，因此对散热提出 了更高的要求。如何提高散热片的散热效果始终是各厂商研究的重点，目前， 除常见的风冷方式外，水冷、热管散热等方式逐渐被广泛采用。散热材料的导热系数和传热面积是散热片散热效率的重要影响因素，以CPU的散热片为例，更大的散热片尺寸、更多的散热鳍片都可以增大散热面积从而增强散热 效果。但是散热片尺寸的增加阻碍了芯片、主机的小型化发展，散热鳍片过 多则反而会降低风速从而影响散热效果。因此，如何改进散热片的材料和结 构成为提高散热效率研究的关键。因为铝的导热系数高、密度小、价格低廉，所以目前散热片的材料大多 选用铝。目前也有不少技术从此方面提出改进，例如引入碳纳米管。在公开号为CN1619800、 CN1929118和CN1614772的中国专利申请中记载的技术方案 是在散热片底部附着碳纳米管材料以达到增强导热效果的目的，公开号为 CN1661318的中国专利申请记载了 一种将碳纳米材料添加到管壳材料中以提 高热管导热能力的技术方案，公开号为CN1657858的中国专利申请记载了一 种将碳纳米材料和金属粉添加到毛细吸液芯中以提高热管导热能力的技术方 案，公开号为CN1413064的中国专利申请公开了一种在毛细管壁上沉积碳纳 米管以提高热管导热效率的技术方案。另外，也有简单地用碳纳米管涂层提 高金属散热片散热效果的方法，如公开号为CN1896674的中国专利申请中所 记载的技术方案。另外，公开号为CN1514488的中国专利申请还公开了一种 具有微小孔洞的陶乾散热片，通过微小孔洞增加散热面积。但是上述现有技术方案存在的问题是碳纳米管具有成本高、工艺复杂 和易倒伏等问题；而利用多孔陶资做散热片，陶乾材料的散热性能较差，对 散热效率的提高有较大限制。发明内容本发明的目的是提供一种散热装置及其表面处理方法，以实现散热装置 的结构简单，成本低，且散热效率高，并且其制备工艺简单、生产效率高， 易于操作实现。为实现上述目的，提供了一种散热装置，包括散热本体，其中该散热 本体的材质为铝或该散热本体的外表面设有铝膜；在散热本体的铝质表面上 附着有银微米簇。为实现上述目的，还提供一种散热装置的表面处理方法，包括如下步骤 步骤1、用酸性溶液对该散热装置的散热本体的铝质表面进行腐蚀处理； 步骤2、将腐蚀处理过的铝质表面浸入银氨溶液中，且该银氨溶液中加 入有用于置换银离子的还原剂。由以上技术方案可知，本发明采用在散热装置表面附着银微米簇的技术 手段，能够增加散热装置的散热表面积，且银的导热率大，能提高散热效率， 并且采用在银镜反应过程中使银微米簇附着到铝质表面上的方法制备得到本 发明的散热装置，其工艺过程简便、快捷。本发明的散热装置结构简单，成 本低，且散热效率高，该散热装置的表面处理方法工艺简单、生产效率高， 易于操作实现。下面通过具体实施例并结合附图对本发明做进一步的详细描述。
图1A为本发明散热装置具体实施例一的结构示意图；图1B为本发明散热装置具体实施例二的结构示意图；图2为本发明散热装置的表面处理方法具体实施例一的流程图；图3为本发明散热装置的表面处理方法具体实施例二的流程图；图4为本发明散热装置的表面处理方法具体实施例二的操作示意图；图5为本发明散热装置的表面处理方法具体实施例三的流程图；图6为本发明散热装置的表面处理方法具体实施例四的流程图；图7为本发明散热装置的表面处理方法具体实施例四的操作示意图。
具体实施方式
散热装置实施例一如图1A所示为本发明散热装置具体实施例一的结构示意图，该散热装置 包括散热本体1，该散热本体1的材质为铝，在该散热本体1的铝质表面上 附着有银微米簇2。本实施例的散热装置即为在铝质散热本体的表面上生成银微米簇，所谓 银微米簇是由许多几纳米到几百纳米的银纳米片聚集在一起形成的一定体积 的花簇状结构。具有规整的结构，而非无定形结构。散热本体可以为现有的 任意形状的铝质散热器件，如散热片、散热管等，可以仅在其用于散热的表 面上镀设银微米簇。散热装置实施例二如图1B所示为本发明散热装置具体实施例二的结构示意图，该散热装置 包括散热本体1，该散热本体1的材质为非铝的其他金属材料，在该散热本 体1的外表面设置有一层铝膜3，在该散热本体1的铝膜3表面上附着有银 微米簇2。本实施例中铝膜的厚度应至少为1微米(jam),较佳的是镀设50微米 厚度的铝膜。根据需要，可以仅在需要生成银微米簇的散热面上镀设铝膜。
本发明散热装置实施例一和实施例二的技术方案，其散热本体外表面进 一步附着有银微米簇，相当于增加了散热面积，并且银本身具有较高的热导 率，所以能够提高散热装置的散热效率。另外，该装置的结构简单、成本低， 银微米簇结构稳定，附着性好，所以不易掉落损坏，耐用性好。散热装置的表面处理方法具体实施例一如图2所示为本发明散热装置的表面处理方法具体实施例一的流程图，其包括如下步骤步骤1、用酸性溶液对散热装置的散热本体的铝质表面进行腐蚀处理；步骤2、将腐蚀处理过的铝质表面浸入银氨溶液中，且该^l艮氨溶液中加 入有用于置换银离子的还原剂。在本实施例中，对铝质表面进行腐蚀处理的目的， 一是去除铝质表面的 氧化层，二是在铝质表面生成铝离子，因为铝离子能在后续的4艮镜反应中诱 导银微米簇结构生成。腐蚀处理过的铝质表面被浸入银氨溶液中，若银氨溶 液中加入有还原剂，就会发生银镜反应，盛放银氨溶液的容器壁面会有银镜 生成，在此过程中，散热装置的铝质表面上就会附着上银微米簇，还原剂加 入银氨溶液的时间可以是在铝质表面浸入银氨溶液前加入，也可以是浸入后 再加入，但是浸入铝质表面和加入还原剂的操作应尽量保持较短的时间间隔。该表面处理方法可用于制备本发明的散热装置，能够以简单、快捷的制 备工艺对现有散热片或散热管等散热装置进行表面处理，得到结构简单、成 本低、且散热效率高的散热装置。散热装置的表面处理方法具体实施例二如图3所示为本发明散热装置的表面处理方法具体实施例二的流程图， 本实施例针对图4中所示形状的铝质散热片4，即散热本体进行表面处理， 其包括如下步骤步骤101、将铝质散热片4的表面用浓度为1. 0mol/L的盐酸溶液浸泡1 分钟进行腐蚀处理，而后取出，用去离子水清洗干净；步骤102、将浓度为1. lmol/L的氨水滴入20mL浓度为0. 12mol/L的硝 酸银溶液中，滴定至氬氧化银(Ag0H)沉淀消失为止，从而制备得到银氨溶
液10;步骤103、将作为还原剂的30ml浓度为0. 56mol/L的葡萄糖溶液加入步 骤102中制得的银氨溶液10中；步骤104、立即将步骤101中腐蚀处理过的铝质散热片4的待处理表面 浸入经步骤103得到的银氨溶液10中，如图4所示，可以将铝质散热片4固 定于银氨溶液10的液面上，在室温下静置30分钟，其间，盛放银氨溶液IO 的容器ll壁上会有银镜生成，而铝质散热片4的表面会附着有银微米簇；步骤105、将铝质散热片4从银氨溶液10中取出，用去离子水清洗干净；步骤106、将铝质散热片4放入真空烘箱中干燥，此时散热装置的表面 会变成棕灰色。本实施例的表面处理方法能够以简单、快捷的制备工艺对现有铝质散热 片进行表面处理，得到结构简单、成本低、且散热效率高的散热装置。 散热装置的表面处理方法具体实施例三如图5所示为本发明散热装置的表面处理方法具体实施例三的流程图， 本实施例针对不锈钢散热片进行表面处理，其包括如下步骤步骤200、将不锈钢散热片的表面用电镀的方法镀设一层厚度为50微米 的铝膜；步骤201、将镀设铝膜的不锈钢散热片用浓度为1. Omol/L的盐酸溶液浸 泡l分钟进行腐蚀处理，而后取出，用去离子水清洗干净；步骤202、将浓度为1. lmol/L的氨水滴入20mL浓度为0. 12mol/L的硝 酸银溶液中，滴定至氢氧化银(AgOH)沉淀消失为止，从而制备得到银氨溶 液；步骤203、将作为还原剂的30ml浓度为0. 56mol/L的葡萄糖溶液加入步 骤202中制得的银氨溶液中；步骤204、立即将步骤201中腐蚀处理过的不锈钢散热片的待处理表面 浸入经步骤203得到的银氨溶液中，在室温下静置30分钟，其间，盛放银氨 溶液的容器壁3上会有银镜生成，而不锈钢散热片的铝质表面会附着有银微 米簇；步骤205、将不锈钢散热片从银氨溶液中取出，用去离子水清洗干净。 本实施例的技术方案是对非铝质散热装置进行的表面处理方法，增加了 在非铝质散热装置表面镀设铝膜的步骤，所镀设铝膜的厚度应至少为l微米。 在银微米簇已附着到铝膜上后，可以通过自然风干挥发的方式实现不锈钢散 热片的干燥，干燥后不锈钢散热片的表面呈棕灰色。本实施例的表面处理方 法同样能够以简单、快捷的制备工艺对现有非铝质散热片进行表面处理，得 到结构简单、成本低、且散热效率高的散热装置。 散热装置的表面处理方法具体实施例四如图6所示为本发明散热装置的表面处理方法具体实施例四的流程图， 本实施例针对如图7所示形状的铝质热管5进行表面处理，其包括如下步骤步骤300、将铝质热管5不需附着银微米簇的部位涂覆一层有机材料保 护涂层6，例如凡士林；步骤301、将部分表面涂覆有机材料保护涂层6的铝质热管5用浓度为 1. Omol/L的盐酸溶液浸泡l分钟进行腐蚀处理，而后取出，用去离子水清洗干净；步骤302、将浓度为1. lmol/L的氨水滴入20mL浓度为0. 12mol/L的硝 酸银溶液中，滴定至氢氧化银UgOH)沉淀消失为止，从而制备得到银氨溶 液10;步骤303、将作为还原剂的30ml浓度为0. 56mol/L的葡萄糖溶液加入步 骤302中制得的银氨溶液10中；步骤304、立即将步骤301中腐蚀处理过的铝质热管5浸入经步骤303 得到的银氨溶液10中，因有有机材料保护涂层6的保护，所以不需附着银微 米簇的部位不会发生反应，在室温下静置30分钟，其间，盛放银氨溶液10 的容器11壁上会有银镜生成，而铝质热管5的铝质表面会附着有4W效米簇；步骤305、将铝质热管5从银氨溶液10中取出，用去离子水清洗干净。步骤306、用有机溶剂将有机材料保护涂层6洗去后，再将铝质热管5 放入真空烘箱中干燥，此时散热装置的表面会变成棕灰色。本实施例的技术方案适用于解决散热装置表面的需处理与不需处理部位
交错的情况，用有机材料在不需附着银微米簇的部位涂覆保护膜，就可以实 现浸泡时不发生反应，采用这种方法，可以将散热装置整个浸入银氨溶液中， 也省去了将散热装置悬固于银氨溶液表面的麻烦。上述实施例二、三和四的技术方案中，具体为采用盐酸溶液作为腐蚀处 理所用的酸性溶液，此步骤也可以用硝酸溶液或其他酸性溶液来代替盐酸溶液进行腐蚀处理；使用盐酸溶液时，盐酸溶液的浓度范围可以是从0. 005mo 1 /L 到8mol/L,较佳的取值范围是0. lmol/L到2mol/L;用盐酸溶液进行腐蚀处 理的时间应不小于2秒钟，较佳的是持续1分钟的浸泡处理。在执行腐蚀处 理的步骤之后，还可以增加铝离子(Al3+)的表面处理步骤，其目的也是在铝 质表面增加铝离子的附着。该步骤即将散热装置的铝质表面浸入铝盐溶液中， 较佳的是浸泡5分钟，而后取出，用去离子水清洗干净，铝盐溶液可以具体 为硝酸铝(A1(N03))溶液、氯化铝(A1C13)溶液或其他水溶性铝盐溶液中， 铝盐溶液的浓度范围可以为0. 005mol/L到5mol/L。上述实施例二、三和四的技术方案中，还可以采用其他能够置换银离子 的还原剂替换葡萄糖溶液，例如曱醛。使用葡萄糖溶液时，其较佳的浓度为 0. lmol/L到2mol/L。上述实施例二、三和四的技术方案中，银氨溶液的制备方法可以有多种， 这是本领域技术人员的公知常识，此处不再赘述。铝质表面的浸泡时间可以 控制银微米簇的大小，浸泡反应时间一般应小于2小时。另外，上述技术方案的步骤中，采用去离子水清洗的步骤是进行下一步 化学反应的前提，为本领域技术人员的常用技术手段。最后应说明的是以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其 限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术 人员应当理解其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或 者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
权利要求
1、一种散热装置，包括散热本体，其特征在于所述散热本体的材质为铝或所述散热本体的外表面设有铝膜；在所述散热本体的铝质表面上附着有银微米簇。
2、 根据权利要求1所述的散热装置，其特征在于所述铝膜的厚度不小 于1微米。
3、 根据权利要求2所述的散热装置，其特征在于所述铝膜的厚度为 50微米。
4、 一种散热装置的表面处理方法，其特征在于，包括步骤1、用酸性溶液对散热装置的散热本体的铝质表面进行腐蚀处理； 步骤2、将腐蚀处理过的所述铝质表面浸入银氨溶液中，且所述银氨溶液 中加入有用于置换银离子的还原剂。
5、 根据权利要求4所述的散热装置的表面处理方法，其特征在于，所述 酸性溶液为盐酸溶液或硝酸溶液。
6、 根据权利要求5所述的散热装置的表面处理方法，其特征在于所述 盐酸溶液的浓度范围为0. 005mol/L到8mol/L。
7、 根据权利要求6所述的散热装置的表面处理方法，其特征在于所述 盐酸溶液的浓度范围为0. lmol/L到2mol/L。
8、 根据权利要求5所述的散热装置的表面处理方法，其特征在于所述 用盐酸溶液对散热本体的铝质表面进行腐蚀处理的时间不小于2秒钟。
9、 根据权利要求4所述的散热装置的表面处理方法，其特征在于，在用 酸性溶液对所述散热本体的铝质表面进行腐蚀处理之后还包括用铝盐溶液 浸泡所述散热本体的铝质表面。
10、 根据权利要求9所述的散热装置的表面处理方法，其特征在于所 述铝盐溶液的浓度范围为0. 005mol/L到5mol/L。
11、 根据权利要求4所述的散热装置的表面处理方法，其特征在于，在所述步骤1之前还包括在所述散热本体的表面镀设铝膜形成铝质表面。
12、 根据权利要求4或11所述的散热装置的表面处理方法，其特征在 于，在步骤1之前还包括在散热本体不需处理的表面涂覆有机材料保护涂 层。
13、 根据权利要求4所述的散热装置的表面处理方法，其特征在于，所 述步骤2之后还包括将所述散热装置放在真空干燥箱中烘干。
14、 根据权利要求4所述的散热装置的表面处理方法，其特征在于，所 述还原剂为葡萄糖或曱醛。
全文摘要
本发明涉及一种散热装置及其表面处理方法，该散热装置包括散热本体，其中该散热本体的材质为铝或该散热本体的外表面设有铝膜；在该散热本体的铝质表面上附着有银微米簇。该散热装置的表面处理方法，包括如下步骤用酸性溶液对该散热本体的铝质表面进行腐蚀处理；将腐蚀处理过的铝质表面浸入银氨溶液中，且该银氨溶液中加入有用于置换银离子的还原剂。本发明的散热装置因表面附着有银微米簇因而散热表面积大，且银的导热率大，所以散热效率提高，本发明的散热装置表面处理方法的工艺过程简便、快捷，易于操作实现。
文档编号H05K7/20GK101160037SQ20071017766
公开日2008年4月9日 申请日期2007年11月19日 优先权日2007年11月19日
发明者璇 何, 卓 张, 琳 李, 李宏彦 申请人:京东方科技集团股份有限公司