CN103648253A - 一种新型导热绝缘结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种新型导热绝缘结构，包括：热源接触层、绝缘导热层、中间连接层和快速散热层，所述绝缘导热层设置在热源接触层和中间连接层之间，所述快速散热层焊接在中间连接层的下表面。通过上述方式，本发明指出的一种新型导热绝缘结构，可以直接焊接在外部热源上使用，导热更直接，绝缘导热层采用改性绝缘石墨烯，不但绝缘效果好，更可以改善复合材料平面导热性能，热阻小，使的导热更加均匀和快速，散热效果好，对外部热源的保护性好，安全性高。

Description

一种新型导热绝缘结构

技术领域

本发明涉及导热技术领域，特别是涉及一种新型导热绝缘结构。

背景技术

随着现代科学技术的发展，各种智能设备的功能越来越强大，而体积越做越小，小巧的外观方便安装和携带，给人们的生产和生活带来了巨大变革，但是由于智能设备体积过小，内部元器件运转时产生的热量不能及时传递出去，容易导致设备性能的下降或者损坏，甚至爆炸。可以说，散热问题正困扰着智能化设备的进一步发展。

现有的散热方式一般有风冷、液冷等方式，都是将局部发热扩展到更大空间，通过空气或液体带走热量。比如常见的应用在各类电子器件表面的翅片式散热器，采用许多铝片或铜片带走器件发出的热量，但是金属材料导热性能有限，比如铜的导热系数377W/m·K，铝为230W/m·K），同时金属是导体，铝片或铜片对带电的器件进行散热的同时可能引发短路等危险。如果对导热体进行绝缘处理，又会增加热阻，降低导热能力。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种新型导热绝缘结构，导热效率高，绝缘性能好，散热速度快。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种新型导热绝缘结构，包括：热源接触层、绝缘导热层、中间连接层和快速散热层，所述绝缘导热层设置在热源接触层和中间连接层之间，所述快速散热层焊接在中间连接层的下表面。

在本发明一个较佳实施例中，所述热源接触层为铜质金属片。

在本发明一个较佳实施例中，所述绝缘导热层为纳米级的石墨烯薄层，所述石墨烯薄层采用化学沉积或者物理方法附在热源接触层的下表面。

在本发明一个较佳实施例中，所述石墨烯薄层采用的材料为改性绝缘石墨烯。

在本发明一个较佳实施例中，所述中间连接层为镍材料镀层。

在本发明一个较佳实施例中，所述中间连接层镀在绝缘导热层的下表面。

在本发明一个较佳实施例中，所述快速散热层为铝质或者铜质散热片，所述铝质或者铜质散热片为翅片式结构或者薄板结构。

在本发明一个较佳实施例中，所述铝质或者铜质散热片的上端面是一个平面，所述平面焊接在所述镍材料镀层上。

本发明的有益效果是：本发明指出的一种新型导热绝缘结构，可以直接焊接在外部热源上使用，导热更直接，绝缘导热层采用改性绝缘石墨烯，不但绝缘效果好，更可以改善复合材料平面导热性能，热阻小，使的导热更加均匀和快速，散热效果好，对外部热源的保护性好，安全性高。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图，其中：

图1是本发明一种新型导热绝缘结构一较佳实施例的结构示意图。

附图中各部件的标记如下：1、热源接触层，2、绝缘导热层，3、中间连接层，4、快速散热层。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，本发明实施例包括：

一种新型导热绝缘结构，包括：热源接触层1、绝缘导热层2、中间连接层3和快速散热层4，所述绝缘导热层2设置在热源接触层1和中间连接层3之间，所述快速散热层4焊接在中间连接层3的下表面。

进一步的，所述热源接触层1为铜质金属片。铜的导热效果比较出色，而且对于外部热源是金属材质的情况，铜的焊接性能也比较出色，可与多数金属材料进行焊接，使得新型导热绝缘结构可以更加直接的与外部热源接触，而不是使用传统的胶水粘胶，胶水的热阻大，导热慢。

本发明一种新型导热绝缘结构最大的特点在于采用了石墨烯，所述绝缘导热层2为纳米级的石墨烯薄层，所述石墨烯薄层采用化学沉积或者物理方法附在热源接触层1的下表面。石墨烯薄层的x、y方向导热系数很高，可以优化铜或者铝材料x、y方向的导热性能，虽然石墨烯z方向导热系数不高，但是由于厚度超薄，达到了纳米级，所以热阻很小。

进一步的，所述石墨烯薄层采用的材料为改性绝缘石墨烯，导热性能出色，而且具有绝缘效果，有效避免了本发明对带电的器件进行散热的同时引发短路的问题。

进一步的，所述中间连接层3为镍材料镀层，所述中间连接层3镀在绝缘导热层2的下表面。石墨烯是不可以与铝进行焊接的，本发明巧妙的利用了镍作为中间连接层3。

进一步的，所述快速散热层4为铝质或者铜质散热片，所述铝质或者铜质散热片为翅片式结构或者薄板结构，散热面积扩大，散热效果好、速度快。

进一步的，所述铝质或者铜质散热片的上端面是一个平面，所述平面焊接在所述镍材料镀层上。由于石墨烯薄层的帮助，铝质或者铜质散热片的散热均匀性也比较好。

综上所述，本发明指出的一种新型导热绝缘结构，避免了传统复合散热材料中粘胶剂的使用，整体的热阻小，导热效果好，导热均匀，而且具有绝缘效果，对元器件的保护性好，安全性高。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (8)

1.一种新型导热绝缘结构，其特征在于，包括：热源接触层、绝缘导热层、中间连接层和快速散热层，所述绝缘导热层设置在热源接触层和中间连接层之间，所述快速散热层焊接在中间连接层的下表面。

2.根据权利要求1所述的一种新型导热绝缘结构，其特征在于，所述热源接触层为铜质金属片。

3.根据权利要求1所述的一种新型导热绝缘结构，其特征在于，所述绝缘导热层为纳米级的石墨烯薄层，所述石墨烯薄层采用化学沉积或者物理方法附在热源接触层的下表面。

4.根据权利要求3所述的一种新型导热绝缘结构，其特征在于，所述石墨烯薄层采用的材料为改性绝缘石墨烯。

5.根据权利要求1所述的一种新型导热绝缘结构，其特征在于，所述中间连接层为镍材料镀层。

6.根据权利要求5所述的一种新型导热绝缘结构，其特征在于，所述中间连接层镀在绝缘导热层的下表面。

7.根据权利要求5所述的一种新型导热绝缘结构，其特征在于，所述快速散热层为铝质或者铜质散热片，所述铝质或者铜质散热片为翅片式结构或者薄板结构。

8.根据权利要求7所述的一种新型导热绝缘结构，其特征在于，所述铝质或者铜质散热片的上端面是一个平面，所述平面焊接在所述镍材料镀层上。

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