[发明专利]一种散热器底座及散热器

说明书

本发明公开了一种散热器底座及散热器，其中散热器底座包括底座本体。底座本体的底部具有至少一个凸起结构，且底座本体的底部与CPU的顶部相抵接，每个凸起结构均包括具有凸起的平缓区域和围绕凸起的平缓区域的坡度区域。凸起结构的平缓区域与CPU的顶部高热流密度区域相抵接，与坡度区域相比，形成具有相对高压强且压强相对稳定的区域。借此，本发明的散热器底座，结构简单合理，可以适配不同CPU的表面形态，能够将CPU产生的热量进行高效散热，提高了散热效率，可以获得更稳定且一致性更高的散热性能。

技术领域

本发明是关于CPU散热技术领域，特别是关于一种散热器底座及散热器。

背景技术

随着电子信息技术的发展，CPU运算能力越来越强，伴随而来的是其发热量的提升，以及对散热的要求越来越高。

如图1-1、图1-2所示，CPU的一般结构通常由含触点或针脚的线路板、芯片以及其它器件、金属(铜)盖等几个部分构成。CPU的发热主要由芯片工作产生，芯片的面积较小，因此在芯片表面会形成比较大的热流密度。通常CPU表面的铜盖会在内部通过导热硅脂或金属钎焊层与芯片连接在一起，除了起到保护作用外，更是可以使由较小面积的芯片发出的热量通过铜盖的传导扩散而形成铜盖表面更大的发热面积，以便于与散热器抵接后形成更好的二次散热效果。但是由于铜的导热系数、密度、比热容都是有限的，因此，如图2所示，CPU铜盖表面的温度是不均匀的，这个温度分布是以内部芯片为中心向外呈现由高至低的温度分布的，从而在铜盖表面也形成相对的高热流密度区域。CPU的芯片(组)可以在物理上聚集在一起，也可以分散为多个(组)。

CPU在工作时会产生大量的热量，这些热量需要及时被散掉，否则会极大影响CPU的工作，缩短其使用寿命。为保证CPU工作时的有效散热，就需要更高散热效率的散热器对其提供二次散热，我们通常称其为CPU散热器。随着CPU的计算能力的提升，功耗也不断提高，CPU散热器也从最初的纯金属散热器，金属散热器加风冷散热，发展到当前热导管风冷散热器和水冷散热器。无论何种形式的散热器，都必须拥有一个底座，散热器底座表面与CPU表面之间涂敷导热硅脂等导热介面材料，以填补两个面之间由于平面度或粗糙度差异造成的空隙，通过专用扣具通过施加一定的压力使其底座表面与CPU表面接触连接在一起，即起到稳固的固定作用，也可以通过施加压力使导热硅脂尽量延展变薄，降低接触热阻，提高散热效率。

从散热器底座底部形态看，如图3所示，目前行业中存在两种较为常用的CPU散热器底座底部形态设计：平面底和锥凸底。平面底的设计思路是散热器底座与CPU表面两个平面紧密接触以达到最小的接触热阻和更好的散热效能；锥凸底的设计初衷是由于早期CPU功耗不高，CPU芯片尺寸较小且位于CPU中央，同时CPU芯片与其表面铜盖的接触由非固态的导热硅脂在内部填充。通过特定机械加工方式将散热器底座底面加工成以底面中心为最高点向边缘形成连续坡度的锥形形态，可以经由扣具压力的夹持力，在芯片上方形成更大的压强，进而通过应力传导挤压力，使芯片上方铜盖与内部芯片之间的硅脂形成更薄的介面层，进而降低接触热阻，增强散热效果。但是，随着CPU制程的改进，目前较先进的CPU都采用金属钎焊工艺来连接芯片与铜盖，因此这种对铜盖内部硅脂的挤压效应已经不存在了。但是该效应同样适用于散热器底座底部和CPU铜盖外表面接触面所涂敷的导热硅脂，因此锥凸底也仍然是现在比较普遍的一种散热器底座底部形态。

但是在对同一型号的多个CPU样本进行性能测试的工程实践中，无论采用现有技术中的何种底座底部形态的单一散热器，都会存在同规格的不同CPU样本测试性能差异大的问题，有些测试案例反应出的测试结果甚至直接影响到了散热产品的有效性，因此这样的结果必然会直接影响到产品性能的一致性表现。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

发明内容