[发明专利]一种防污电子散热器及其处理工艺

说明书

技术领域

 本发明属于散热器技术领域，特别涉及一种防污电子散热器及其处理工艺。

背景技术

电子产品的小型化设计和性能不断提升，使得芯片的功率密度不断增大，如常见的用于计算机和通信设备的运算芯片CPU、DSP等，集成功率芯片IGBT、VMOS器件等，在工作期间都需要稳定的散热设计，通过散热器进行稳定的热交换来带走产生的热量，以保证芯片在适合温度范围内工作。统计表明，由于散热不良导致的设备故障，占精密电子产品故障率的70%以上。而导致散热不良的因素除了接触传导不良、散热器品质下降因素之外，80%以上的原因来自于灰尘的影响，其中纤维类、生物性粉尘、气溶胶是影响散热的灰尘的主要成分。沉积于散热器表面的灰尘，在与散热器的表面结合部位，由于毛细作用，容易吸附空气中的水汽、盐雾和酸碱类腐蚀气体，造成金属腐蚀，形成的金属氧化物进一步加强了灰尘与散热器表面的附着力。

以空气为热量交换介质的对流散热量Q=H×A×ΔT，热对流系数H越高、有效接触面积A越大、温度差ΔT越显著，所能带走的热量也就越多。有效接触面积A是指散热器同空气的对流接触面积，热对流系数由风量、散热器鳍片表面风速等因素综合构成的正比例系数决定，A和H越大，散热效果越好。

现有的散热器，没有防污设计，当散热器表面被灰尘遮蔽时，表面阻力增加，热对流系数H降低；灰尘的热传导系数很低，灰尘形成的疏松覆盖层阻碍了热量的交换，相对导致散热面积A减小；最终ΔT达到极限，散热器失效。散热器失效，热量不能对流散发导致器件温度升高，当超过器件的耐受温度时，器件便会发生故障，不能正常、稳定地散热。

因此，在灰尘沉积的初期，如何使灰尘不易附着，同时保护散热器金属表面不受水汽、盐雾侵蚀，是散热器的一个设计关键。

公开号为1814862的中国发明专利公开了一种“改进金属材料表面疏水性的方法”，该方法使用喷砂工艺使材料表面粗超化，然后使用硅烷类涂料进行表面改性。

上述采用的表面处理工艺不适于密集装配的散热器生产，硅烷类涂料表面浸渍改性工艺在涂料表面的稳定性和色泽一致性方面不易控制，表面不能形成连续膜进行防腐保护。

公开号为101417278的中国发明专利公开了“一种超疏水表面的处理工艺”，该方法采用颗粒物材料和低表面能材料混合后进行表面涂覆，获得一定粗糙度的疏水表面。该专利利用了热阻较大颗粒物形成30微米以上的涂层，热阻大的涂层会影响散热性能。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足而提供一种防污电子散热器，其防污效果、热阻低、耐温度变化性能良好、耐腐蚀能力强。

本发明的另一目的是提供一种上述防污电子散热器的处理工艺，该处理工艺简单高效，容易控制低表面能涂料层的稳定性和色泽一致性，重复性好。

本发明的目的是这样实现的：

一种防污电子散热器，它包括基座、风扇和散热鳍片，风扇设置于基座的一端，散热鳍片设置于基座的另一端，所述散热鳍片的表面设有低表面能涂料层。

其中，所述散热鳍片由铝合金、铜质材料或铝镀镍材料制成，低表面能涂料层由聚四氟乙烯乳液、氟碳涂料、氟硅烷改性硅树脂合成涂料中的任意一种低表面能涂料涂覆于散热鳍片的表面形成。

其中，所述低表面能涂料层为无色透明的低表面能涂料层。

其中，所述低表面能涂料层的厚度为0.2μm～20μm。

优选地，所述低表面能涂料层的厚度为1μm～5μm。

其中，所述低表面能涂料层的水接触角大于98°。

其中，所述低表面能涂料层的水接触角为100°～130°。

一种防污电子散热器的处理工艺，它包括以下工艺步骤：

（a）表面处理工序：将散热鳍片在超声波槽中，以清洗液进行清洗，清洗时间为3分钟~10分钟，然后用乙醇脱水，烘干，除去散热鳍片的表面灰尘和油污；

（b）涂覆工序：将聚四氟乙烯乳液、氟碳涂料、氟硅烷改性硅树脂合成涂料中的任意一种低表面能涂料涂覆于散热鳍片的表面；

（c）固化工序：将散热鳍片置于90℃～220℃的温度下进行固化，使低表面能涂料在散热鳍片的表面形成连续均匀的低表面能涂料层； 

（d）安装工序：将经步骤（c）处理后的散热鳍片与基座、风扇安装成防污电子散热器。