CN101772290B

CN101772290B - 一种导热装置及其制造方法

Info

Publication number: CN101772290B
Application number: CN200810236589XA
Authority: CN
Inventors: 杨明明
Original assignee: AVIC No 631 Research Institute
Current assignee: AVIC No 631 Research Institute
Priority date: 2008-12-31
Filing date: 2008-12-31
Publication date: 2012-01-11
Anticipated expiration: 2028-12-31
Also published as: CN101772290A

Abstract

本发明涉及一种导热装置及其制造方法，解决了现有技术中导热胶和导热脂会在电子设备内产生残余物，且芯片顶面不平整时导热垫与芯片的接触热阻增大的技术问题。包括导热材料和容纳导热材料的密封薄膜。本发明能够提高电子设备的安全性，同时保证了导热垫与芯片的接触热阻不会因芯片顶面不平整而增大。

Description

一种导热装置及其制造方法

技术领域

本发明涉及一种导热装置及其制造方法。

背景技术

散热是电子设备结构设计的关键，良好的散热可以保证电子设备的正常工作。随着微电子技术的不断发展和芯片集成度的不断提高，电子元器件如芯片3通过安装在其顶部的一个散热器1或者一个金属板，将热量散发在空气中或者传导至其它地方。参见图1，一般情况下，在芯片和散热器或者金属板之间填充导热胶、导热脂或者导热垫2来消除它们之间的热阻。

现有散热装置主要存在以下缺陷：

1、导热胶和导热脂凝固后容易生成碎渣，导致电子设备内产生残余物。

导热胶和导热脂在空气中暴露一段时间后将会凝固，如果电子设备应用在车载、舰载或者机载等移动目标上，导热胶和导热脂受到振动和冲击后，有可能造成导热胶和导热脂碎裂而造成电子设备内产生多余的残留物，会对电子设备的安全性造成严重影响。

2、当各种因素导致芯片顶面不平整后，造成导热垫与芯片的接触热阻增大。

芯片自身顶面不平整，以及芯片焊接过程造成芯片顶面不平整都是造成芯片顶面不平整的原因。

参见图2。如果印制板上4的芯片3顶面不平整，致使芯片3顶面与导热垫2不能够充分的接触，那么芯片3与导热垫2之间的热阻会增大，影响芯片3散热效果。虽然导热垫2具有一定的弹性，但是该弹性很难消除掉芯片与导热垫产生的较大的间隙。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种导热装置，能够提高电子设备的安全性，同时保证了导热垫与芯片的接触热阻不会因芯片顶面不平整而增大，其解决了现有技术中导热胶和导热脂会在电子设备内产生残余物，且芯片顶面不平整时导热垫与芯片的接触热阻增大的技术问题。

本发明的另一个目的在于提供一种导热装置制造方法。

本发明的技术解决方案为：

一种导热装置，包括导热材料，其特殊之处是：包括容纳导热材料的密封薄膜。

上述导热材料充满于密封薄膜。

上述导热材料为液体、膏状物或粉末。

上述导热材料不导电，热导率高，不对密封薄膜产生腐蚀的材料；所述密封薄膜厚度小、强度高，热导率高，不对导热材料产生腐蚀的材料。

上述导热材料为PAO ASf602、乙二醇、导热膏、导热脂或金属粉末；所述密封薄膜材料为丁腈橡胶薄膜、氯醇橡胶薄膜、天然-丁腈橡胶薄膜、氯丁-丁腈橡胶薄膜、硅橡胶薄膜或氟硅橡胶。

上述液体为冷却液。

上述粉末为石墨粉末。

一种导热装置制造方法，其特殊之处是，包含以下步骤：

1]依照散热电子元器件外形尺寸加工出留有导热材料进口的密封薄膜；

2]将导热材料填充到密封薄膜中；

3]封闭导热材料进口。

上述步骤1]中，加工出的密封薄膜留有导热材料出口；所述步骤3]中，封闭导热材料进口和出口。

本发明具有如下优点：

1、提高了电子设备的安全性。密封薄膜包裹了导热材料，使得导热材料即使产生碎块，也不会散落到电子设备内，从而提高了电子设备的安全性。

2、防止因芯片顶面不平整而增大接触热阻。由于本发明中密封薄膜包裹的导热材料具有流动性，这样就可以消除芯片顶面不平整时器件与导热垫之间的间隙，避免了由于芯片顶面不平整时带来的芯片与导热垫之间存在热阻过大的问题。

3、保证密封薄膜内充满导热材料。在填充导热材料时，随导热材料进入密封薄膜的空气会被导热材料从密封薄膜的出口挤压排出，随后进、出口封闭，便保证了导热材料充满于密封薄膜。

4、导热材料选材广泛。由于密封薄膜包裹住了导热材料，导热材料可以选用合适的液体、膏状物或粉末，使得导热材料不再局限于少数的几种材料，提高了选材的灵活性。

附图说明

图1为现有导热材料安装结构示意图。

图2为现有导热垫于芯片顶面不平整时的结构示意图。

图3为本发明的结构示意图。

图4为本发明于芯片顶面不平整时的结构示意图。

1-散热器，2-导热垫，3-芯片，4-印制板，5-导热材料，6-密封薄膜。

具体实施方式

参见图3所示的本发明的结构示意图。本发明包括有导热材料5，以及容纳导热材料5的密封薄膜6。所选用的导热材料5广泛，其不仅可以是液体或膏状物还可以是粉末状的材料。当导热材料最常用为冷却液；而当导热材料为粉末，尤其是金属粉末时效果尤佳，在粉末为石墨粉末时，效果最好。

在选取导热材料时，为避免密封薄膜万一破损导致的导热材料外泄所引起的不良影响，导热材料选用不导电，不对密封薄膜产生腐蚀的材料；同样也应选取强度高，热导率高的材料作为密封薄膜的选材。同时为了提高导热效果，还应选取导热材料热导率高，密封薄膜厚度小、不对导热材料产生腐蚀的材料。例如：导热材料可以为PAO ASf602、乙二醇、导热膏、导热脂或石墨粉末；密封薄膜材料可以为丁腈橡胶薄膜、氯醇橡胶薄膜、天然-丁腈橡胶薄膜、氯丁-丁腈橡胶薄膜、硅橡胶薄膜或氟硅橡胶。

本发明是将合适的导热材料用强度很高而且很薄的物质封闭起来用作电子元器件和散热器之间的导热装置。参见图4，本发明将导热性能良好的液体、粉末或者具有一定流动性的导热膏密封在具有一定强度并且具有一定导热性能的薄膜内，利用导热材料可以流动的特性，借助于密封薄膜强度很高具有伸缩性的特性，消除了由于器件表面不平整带来了传统导热垫接触不充分的缺陷。

在制造本发明的导热装置时，首先按照需要电子元器件的外形尺寸加工出留有导热材料进口的密封薄膜；然后将导热材料填充到密封薄膜内部，最后将导热材料进口封闭，完成导热装置的制作过程。为保证密封薄膜内部完全充满导热材料，可在加工密封薄膜时留有进、出两口，这样导热材料在进入密封薄膜后，排出残留在密封薄膜内的空气，再将密封薄膜的进、出两口封闭，可使得导热材料完全填满密封薄膜，这样可以保证本发明的导热装置在使用时能更好地起到传导热量的作用。

Claims

1.一种导热装置，包括导热材料(5)，其特征在于：包括容纳导热材料(5)的密封薄膜(6)；所述导热材料(5)为液体、膏状物或粉末；所述导热材料(5)为不导电，热导率高，不对密封薄膜(6)产生腐蚀的材料；所述密封薄膜(6)厚度小、强度高，热导率高，不对导热材料(5)产生腐蚀的材料。

2.根据权利要求1所述的导热装置，其特征在于：所述导热材料(5)充满于密封薄膜(6)。

3.根据权利要求2所述的导热装置，其特征在于：所述导热材料(5)为PAOASf602、乙二醇、导热膏、导热脂或金属粉末；所述密封薄膜(6)材料为丁腈橡胶薄膜、氯醇橡胶薄膜、天然-丁腈橡胶薄膜、氯丁-丁腈橡胶薄膜、硅橡胶薄膜或氟硅橡胶。

4.根据权利要求2所述的导热装置，其特征在于：所述液体为冷却液。

5.根据权利要求2所述的导热装置，其特征在于：所述粉末为石墨粉末。

6.一种制造如权利要求1所述导热装置的方法，其特征在于，包含以下步骤：

1]依照需散热电子元器件外形尺寸加工出留有导热材料进口的密封薄膜；

2]将导热材料填充到密封薄膜中；

3]封闭导热材料进口；

所述导热材料(5)为不导电，热导率高，不对密封薄膜(6)产生腐蚀的材料，其具体形态为液体、粉末或者具有一定流动性的导热膏；所述密封薄膜(6)厚度小、强度高，热导率高，不对导热材料(5)产生腐蚀的材料。

7.根据权利要求6所述的制造方法，其特征在于：

所述步骤1]中，加工出的密封薄膜留有导热材料出口；

所述步骤3]中，封闭导热材料进口和出口。