CN105764302B - 一种导热垫、散热器和散热组件 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种导热垫、散热器和散热组件。本申请的导热垫的散热端表面上包括至少一个弧形散热接触面，该散热接触面用于可滑动的面接触外接散热器的弧形吸热接触面。与现有技术相比，本申请的导热垫的吸热端与发热电子设备接触将热传递到散热端，散热端具有弧形散热接触面，这样散热器由沿着散热器平面移动变成除了平面移动外，还可以围绕发热电子设置转动，便于安装，并且能与散热器的底面对应的弧面形成面接触，大大降低了界面热阻，提高了界面导热能力。

Description

一种导热垫、散热器和散热组件

技术领域

本发明涉及通信领域，特别涉及一种导热垫、散热器和散热组件。

背景技术

目前，随着电子产品的发展，越来越要求将多个设备集成在一个主板上，主板上发热电子设备越来越多，为了避免影响性能，对这些发热电子设备的散热极为重要。目前，针对同一个主板上存在多个发热电子设备问题，解决方法有两个。其一，其一，每个发热电子设备单独用一个散热器，不但组装繁琐，而且大大减少散热器的散热面积；其二，采用多发热电子设备公用一个散热器，发热电子设备的高度不一，同时由于主板变形，散热器加工误差，导致散热器底面和发热电子设备上表面不共面。针对多发热电子设备共用一个散热器时，散热器底面和发热电子设备上表面贴合，使得散热器只能在两者共面的平面内滑动，若有多个发热电子设备，且两个发热电子设备不在一个平面内，这时散热器底面和两个散热电子设备接触只能是一个线接触另个面接触，接触热阻很多；若有三个发热电子设备，散热器底面和两个发热电子设备是点接触；若有四个及以上的发热电子设备，发热电子设备和散热器底面可能接触不到散热器底面。为此，采用在散热器和各发热电子设备之间采用厚硅胶垫的方式，来填补发热电子设备与散热器不共面造成的间距。硅胶垫不但还会造成环保问题，而且导热系数差，造成发热电子设备温度高，随着发热电子设备功率越来越高，单板和整机的热流密度越来越越大，急需提高界面导热能力。

发明内容

本发明要解决的主要技术问题是提供一种导热垫、散热器和散热组件解决现有中热电子设备与散热器不共面导致与散热器之间的界面导热差的问题。

一种导热垫，所述导热垫的散热端表面上包括至少一个弧形散热接触面，所述散热接触面用于可滑动的面接触外接散热器的弧形吸热接触面。

在本发明一种实施例中，所述弧形散热接触面的个数不超过三个。

在本发明一种实施例中，所述弧形散热接触面为球面。

在本发明一种实施例中，所述导热垫的散热端表面上包括至少一个弧形散热接触面包括：在所述散热端表面上的中间区域设置一个弧形散热接触面。

在本发明一种实施例中，所述弧形散热接触面中的弧形为外凸的弧形结构。

为解决上述问题，本发明还提供一种散热器，所述散热器的吸热端设有至少一个弧形吸热接触面，所述弧形吸热接触面用于可滑动的面接触外接导热垫的弧形散热接触面。

在本发明一种实施例中，所述弧形吸热接触面的个数不超过三个。

在本发明一种具体实施例中，所述弧形吸热接触面为球面。

在本发明一种具体实施例中，所述散热器的吸热端设有至少一个弧形吸热接触面包括：在所述散热器的吸热端设有三个内凹的弧形吸热接触面。

为解决上述问题，本发明还提供一种散热组件，包括至少两个如上述所述的导热垫和如上述所述的散热器，所述弧形散热接触面与对应接触的所述弧形吸热接触面的直径相同。

在本发明一种具体实施例中，当所述弧形散热接触面中的弧形为外凸的弧形结构，所述弧形吸热接触面为内凹的弧形吸热接触面时，所述弧形散热接触面中弧形外凸的高度大于或等于对应接触的所述弧形吸热接触面弧形内凹的高度。

在本发明一种具体实施例中，包括两个所述导热垫、所述散热器和一支持部件；所述散热器具有两个与所述导热垫的弧形散热接触面对应的弧形吸热接触面；所述导热垫的弧形散热接触面分别与对应的所述散热器的弧形吸热接触面接触，所述支撑部与所述散热器连接，使所述散热器固定于一个平面。

在本发明一种具体实施例中，包括三个所述导热垫和所述散热器；所述散热器具有三个与所述导热垫的弧形散热接触面对应的弧形吸热接触面，使所述散热器固定于一个平面。

本发明的有益效果是：

本发明提供一种导热垫、散热器和散热组件。本申请的导热垫的散热端表面上包括至少一个弧形散热接触面，该散热接触面用于可滑动的面接触外接散热器的弧形吸热接触面。与现有技术相比，本申请的导热垫的吸热端与发热电子设备接触将热传递到散热端，散热端具有弧形散热接触面，这样散热器由沿着散热器平面移动变成除了平面移动外，还可以围绕发热电子设置转动，便于安装，并且能与散热器的底面对应的弧面形成面接触，大大降低了界面热阻，提高了界面导热能力。

附图说明

图1为本实施例提供的散热组件与主板组装后的结构图；

图2为本实施例提供的散热组件的爆炸图；

图3为本实施例提供的散热器的侧面图；

图4为本实施例提供的散热器的界面图；

图5为本实施例提供的导热垫的侧面图；

图6为本实施例提供的导热垫的截面图。

具体实施方式

下面结合附图1-6对本申请的发明进行详细说明：

如图1所示，本实施例的散热组件2与主板1通过螺钉3固定在一起。当然，这里的螺钉3还可以为其他的固定装置，应该理解为只要能使散热组件2与主板1进行固定的固定装置都可以实现。

如图2所示，本实施例中的散热组件2包括螺钉3、弹簧4、散热器，该散热器上有孔5-8、导热垫9、10和11和固定底板，该底板上有螺柱16、螺柱17、螺柱22、螺柱21。该主板1上有三个CUP13、15、19和四个固定孔12、14、18、20。当然也可以为其他发热电子设备，并且具体的发热电子设备可以为多个，例如该发热电子设备还可以为LED等。本实施例的散热组件包括两部分组成，由两个及以上带有球面的散热端和带有凹球面的散热器构成。CPU上表面及散热器凹球面覆盖导热材料，三者通过螺丝弹簧装配起来。安装时，先在CPU13、CPU15、CPU19上面刷导热膏，将导热垫10、11、9依次放在3个CPU上面；然后在散热器的球面24、球面23、球面25上面刷导热膏；接着，将螺柱16、螺柱17、螺柱22、螺柱21，分别穿过孔7、孔8、孔6、孔5，使得散热器的凹球面与导热垫的凸球面接触，将散热器放在导热垫的球面上；接着，将弹簧依次装入螺柱16、螺柱17、螺柱22、螺柱21；最后，将螺钉依次装入螺柱16、螺柱17、螺柱22、螺柱21，并预紧锁紧。即安装完毕。

如3所示，为本实施例提供的散热器的侧面图，包括三个凹球面的弧形散热接触面23、24和25。这里的弧形散热接触面为凹球面，当然也可以为凸球面，并且还可以为其他的弧形。应该理解为能够可滑动的面接触外接导热垫的弧形散热接触面都可以实现。具体弧形吸热接触面个数也可以有两个，以及四个和四个以上的等。优选的不超过三个，因为三个刚好可以形成一个面的固定。当然，该弧形吸热接触面不仅可以为凹球面、还可以为凸球面，以及其他可以跟散热垫的弧形散热接触面相配合的弧面形状。当然可以同时存在凹球面和凸球面，该情况下，与对应散热垫上的凸球面和凹球面对应配合接触即可，这样可以方便知道如何放置。如图4所示，为本实施例提供的散热器的界面图，可知散热器的弧形吸热接触面与导热垫的弧形散热接触面接触后可在一个平面内。

如图5所示，为本实施例中的导热垫的侧面图，图6所示，为导热垫的截面图。优选的，该导热垫为导热系数较大的材质构成，该导热垫的散热端表面上包括至少一个弧形散热接触面，散热接触面用于可滑动的面接触外接散热器的弧形吸热接触面。应该理解为该导热垫包括散热端和吸热端，该散热端与吸热端相对设置，图中弧形散热接触面为一个凸球面，当然该弧形散热接触面还可以为凹球面，以及其他弧形结构，应该理解为能够用于可滑动的面接触外接散热器的弧形吸热接触面的弧形结构都可以。该散热端还可以设置两个弧形散热接触面，当然因为三点可以确定一个平面，优选的不会设置超过三个的弧形散热接触面。当设置两个时，该两个与对应的散热器上的弧形吸热接触面接触，确定一条直线，然后可以借助支持部件，或者其他一个弧形散热接触面来形成一个面的固定；该情况可以用于对于一个发热电子设备进行导热或两个发热电子设备进行导热。当设置三个时，此时刚好三个弧形散热接触面确定一个面，可以对一个发热电子设备散热，可以用于在某些特殊情况下，事发热电子设备的表面与散热器不在平行面上。值得注意的是，这里的吸热端的面与发热电子设备的表面相匹配。如果发热电子设备上表面为一个凹面，那么该导热垫的吸热端为与该凹部相匹配的凸面结构。如该发热电子设备的上表面为长方形平面，那么该导热垫的吸热端为与该长方形平面相匹配的长方形平面。优选的，该导热垫的吸热端为平面。

进一步，导热垫为一金属材质。优选的，该金属材质包括铜、铝、铁、铂、金、银、镁、锌、钢和镍中的至少一种，以及相关的合金。当然，导热垫的材料可以是金属的，也可以是非金属的。只要是导热系数比较高的材质都可以实现。该导热垫除了散热端和吸热端的其他部件的结构可以做成锥面、圆柱面、椭球面以及由这些几何元素之间或者这些几何元素和其它几何元素形成的组合面。

进一步，本实施例中的散热组件，包括至少两个上述的导热垫和上述的散热器，弧形散热接触面与对应接触的弧形吸热接触面的直径相同。当弧形散热接触面中的弧形为外凸的弧形结构，弧形吸热接触面为内凹的弧形吸热接触面时，弧形散热接触面中弧形外凸的高度大于或等于对应接触的弧形吸热接触面弧形内凹的高度。

具体的，当该散热组件包括两个导热垫、散热器和一支持部件时；散热器具有两个与导热垫的弧形散热接触面对应的弧形吸热接触面；导热垫的弧形散热接触面分别与对应的散热器的弧形吸热接触面接触，支撑部与散热器连接，使散热器固定于一个平面。应该理解为盖支持部为只要能够配合导热垫使散热器固定在一个面的结构都可以。

具体的，当该散热组件包括三个导热垫和散热器时；散热器具有三个与导热垫的弧形散热接触面对应的弧形吸热接触面，使散热器固定于一个平面。

以该导热垫的吸热端为平面，散热端表面设置为球面，该发热电子设备为CPU为例进行说明。将其平面部位放在CPU上表面，同时，在散热器底板的相应位置加工一同导热垫直径一样的球面，这样散热器可以绕着CPU平移和转动。应用分三种情形。第一种情形，一个主板有三个CPU，则配置三个球面导热垫，在散热器底板相对应CPU的位置加工三个球面(即连接部)，根据三点形成一面的公理，散热器可以滑动。再用螺丝弹簧等弹性机构安装在主板上，保证足够的扣合力。这样散热器和球形导热球之间，球形导热垫与CPU之间就可以良好接触。第二种情形，一个主板有两个CPU，则配置两个球面导热垫，在散热器底板相对应CPU的位置加工两个球面，另外增加一辅助支撑点，达到安装稳定的目的。再用螺丝弹簧等弹性机构安装在主板上，保证足够的扣合力。这样散热片和球形导热球之间，球形导热垫与CPU之间就可以良好接触。第三种情形，一个主板超过三个CPU，则选择三个热功耗大的CPU芯片用球面垫连接，配置三个球面导热垫，其余采用传统的塑胶垫或其它连接方式，以解决过定位问题。再用螺丝弹簧等弹性机构安装在主板上，保证足够的扣合力。这样散热片和球形导热球之间，球形导热球与CPU之间就可以良好接触。加工时，导热垫可以采用冷镦的方法批量加工，对于散热器底部的球面可以采用球面刀铣加工，满足精度并批量生产。对于各球面之间的间距，由于导热球可以在CPU上部滑动，一般的加工精度即可满足。加工误差，所谓加工的平面和球面都有加工误差用导热硅脂填充即可。当然，上述固定也可以采用其他现有固定方式。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，仅仅参照较佳实施例对本发明进行了详细说明。本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (7)

1.一种散热器，其特征在于，所述散热器的吸热端设有数目大于等于2且不超过3的弧形吸热接触面，所述弧形吸热接触面用于可滑动的面接触外接导热垫的弧形散热接触面，且所述散热器的吸热端设有数目为3时，所述3个吸热端不在一条直线上。

2.如权利要求1所述的散热器，其特征在于，所述弧形吸热接触面为球面。

3.如权利要求1或2所述的散热器，其特征在于，所述散热器的吸热端设有至少一个弧形吸热接触面包括：在所述散热器的吸热端设有三个内凹的弧形吸热接触面。

4.一种散热组件，其特征在于，包括至少两个导热垫和如权利要求1-3任一项所述的散热器，所述弧形散热接触面与对应接触的所述弧形吸热接触面的直径相同。

5.如权利要求4所述的散热组件，其特征在于，当所述弧形散热接触面中的弧形为外凸的弧形结构，所述弧形吸热接触面为内凹的弧形吸热接触面时，所述弧形散热接触面中弧形外凸的高度大于或等于对应接触的所述弧形吸热接触面弧形内凹的高度。

6.如权利要求4或5所述的散热组件，其特征在于，包括两个所述导热垫、所述散热器和一支持部件；所述散热器具有两个与所述导热垫的弧形散热接触面对应的弧形吸热接触面；所述导热垫的弧形散热接触面分别与对应的所述散热器的弧形吸热接触面接触，所述支持部件与所述散热器连接，使所述散热器固定于一个平面。

7.如权利要求4或5所述的散热组件，其特征在于，包括三个所述导热垫和所述散热器；所述散热器具有三个与所述导热垫的弧形散热接触面对应的弧形吸热接触面，使所述散热器固定于一个平面。