CN113115557B - 一种内嵌导热组的散热硅胶片 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种内嵌导热组的散热硅胶片，属于硅胶散热技术领域，通过层层叠设的外硅胶层、内硅胶层、金属导热层以及柔性衔接层的配合，实现将发热元件处的热量向散热器处传导，在外硅胶层与内硅胶层之间嵌设多个导热组，导热组由径直分布在外硅胶层与内硅胶层之间的导热球与导热管组成，实现热量在径直方向上传递，有效提高该硅胶片的导热效果，且在金属导热层外侧设置内部填充有柔性导热填料的柔性衔接层,柔性衔接层具有弹性以及高柔软性，在与发热元件贴合时，依靠其柔软性能够挤压匹配并紧密贴合于发热元件一端，在贴合后，利用气嘴向填充腔内部鼓气，进一步提高贴合度，有效避免与发热元件之间存在过大的间隙，有效提高导热效果。

Description

一种内嵌导热组的散热硅胶片
技术领域
本发明涉及硅胶散热技术领域，更具体地说，涉及一种内嵌导热组的散热硅胶片。
背景技术
各种各样的电子产品广泛的应用于生活当中，大到电视机，小到MP3，所有的电子产品都会涉及一个散热的问题，因为电子产品内的电子元件在使用的过程当中温度都会升高，尤其是晶体管和一些半体导部件特别容易发热，当这些电子元件在温度很高的时候，它们的性能就会下降，这个时候就需要对这些电子元件进行散热。
目前，一般利用散热器对电子产品进行散热，在将散热器与发热元件之间通常需要用到硅胶片来进行导热。目前在实际散热使用时，往往只是在散热器与发热元件之间设置一个普通的硅胶片，其热传导效果还有待提高；同时，当发热元件的端面非平面时，普通规格的硅胶片与发热元件之间存有间隙，容易造成发热元件的传热不良，导致散热效果欠佳，一些情况下还需要设计与发热元件形状相匹配的硅胶片，适用范围不广，适用性还有待提高。
为此，我们提出一种内嵌导热组的散热硅胶片来有效解决现有技术中所存在的一些问题。
发明内容
1.要解决的技术问题
针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种内嵌导热组的散热硅胶片，通过层层叠设的外硅胶层、内硅胶层、金属导热层以及柔性衔接层的配合，实现将发热元件处的热量向散热器处传导，在外硅胶层与内硅胶层之间嵌设多个导热组，导热组由径直分布在外硅胶层与内硅胶层之间的导热球与导热管组成，实现热量在径直方向上传递，有效提高该硅胶片的导热效果，且在金属导热层外侧设置内部填充有柔性导热填料的柔性衔接层,柔性衔接层具有弹性以及高柔软性，在与发热元件贴合时，依靠其柔软性能够挤压匹配并紧密贴合于发热元件一端，在贴合后，利用气嘴向填充腔内部鼓气，进一步提高贴合度，有效避免与发热元件之间存在过大的间隙，有效提高导热效果。
2.技术方案
为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。
一种内嵌导热组的散热硅胶片，包括用于贴合于散热器一端的外硅胶层，所述外硅胶层上层叠设置有内硅胶层、金属导热层以及柔性衔接层，所述柔性衔接层贴合于发热元件一侧，所述外硅胶层与内硅胶层之间嵌设安装有多个均匀分布的导热组，所述外硅胶层与内硅胶层的相对侧壁上均开设有与导热组相匹配的外导热腔、内导热腔，所述导热组包括嵌设于外导热腔与内导热腔之间的导热球，所述导热球靠近外硅胶层的一端固定连接有嵌设于外硅胶层内部的导热管，所述导热球的内部填充有内导热体，所述柔性衔接层采用弹性导热材料制成，所述柔性衔接层的内部开设有填充腔，所述填充腔内设有柔性导热填料，所述柔性衔接层的一侧设有与填充腔相连通的气嘴，通过层层叠设的外硅胶层、内硅胶层、金属导热层以及柔性衔接层的配合，实现将发热元件处的热量通过外硅胶层向散热器处传导，而在外硅胶层与内硅胶层之间嵌设安装上多个导热组，导热组由径直分布在外硅胶层与内硅胶层之间的导热球与导热管组成，实现对热量在径直方向上进行传递，有效提高该硅胶片的导热效果，且在金属导热层外侧设置内部填充有柔性导热填料的柔性衔接层,柔性衔接层具有弹性以及高柔软性，在与发热元件贴合时，依靠其柔软性能够挤压匹配并紧密贴合于发热元件一端，且配合设置于其一端的气嘴，在贴合后，利用气嘴向填充腔内部鼓气，进一步提高贴合度，有效避免与发热元件之间存在过大的间隙，有效提高导热效果。
进一步的，所述外硅胶层与内硅胶层均采用导热硅胶与石墨烯颗粒混合配制而成，所述导热硅胶与石墨烯颗粒的质量比为4:1，外硅胶层与内硅胶层本身具有良好的导热性能，能够将发热元件所产生的热量向散热器一端传递，热量通过散热器向外散出。
进一步的，所述内导热体包括插设于导热管内侧的内导热棒，所述内导热棒的上端延伸至导热球内部并与导热球的内顶部相粘合衔接，所述导热球的内部填充有包覆于内导热棒外端部的导热树脂层。
进一步的，所述外导热腔的底端部开设有与其内部相连通的插设腔，所述导热管插设于插设腔内部，多个所述插设腔内部涂覆有导热粘合液。
进一步的，所述导热管的底端分布有多个碳纤维管，所述碳纤维管的底端与插设腔的内底部相接触设置。
进一步的，所述内导热棒的内部开设有中空腔，所述中空腔内部填充有石墨颗粒与导热油的混合物，填充有具有导热性能的混合物的内导热棒与碳纤维管相配合，有利于提高该导热组的导热性能，更利于通过外硅胶层与内硅胶层的配合将发热元件处所产生的热量向散热器一侧传递。
进一步的，所述柔性导热填料包括分布于填充腔内的多个柔性导热囊体以及导热纤维，所述填充腔与金属导热层相衔接一面嵌设有硅脂导热层。
进一步的，所述柔性导热囊体包括内导热颗粒剂和包覆于内导热颗粒剂外侧的外柔性包覆层，所述内导热颗粒剂与外柔性包覆层之间填充有外导热缓冲层。
进一步的，所述内导热颗粒剂包括位于外层的导热囊，所述导热囊的内部填充有导热硅胶颗粒，内导热颗粒剂具有良好的导热性能，柔性衔接层紧密贴合于发热元件一端，柔性衔接层具有柔软性，能够根据发热元件的形状挤压匹配，紧密贴合后，有效避免与发热元件之间存在过大的间隙，有效提高导热效果。
进一步的，所述导热囊的外侧部分布有多个柔性金属丝，多个所述柔性金属丝的外端衔接于外柔性包覆层的内壁上，且所述柔性金属丝呈弧形弯曲状，多个柔性金属丝配合外导热缓冲层，有效提高了该外柔性包覆层的柔性以及弹性，当在挤压柔性衔接层时，多个柔性导热囊体能够随挤压程度而调节其位置，且不易在挤压塑形过程中破裂。
3.有益效果
相比于现有技术，本发明的优点在于：
(1)本方案通过层层叠设的外硅胶层、内硅胶层、金属导热层以及柔性衔接层的配合，实现将发热元件处的热量通过外硅胶层向散热器处传导，而在外硅胶层与内硅胶层之间嵌设安装上多个导热组，导热组由径直分布在外硅胶层与内硅胶层之间的导热球与导热管组成，实现对热量在径直方向上进行传递，有效提高该硅胶片的导热效果，且在金属导热层外侧设置内部填充有柔性导热填料的柔性衔接层,柔性衔接层具有弹性以及高柔软性，在与发热元件贴合时，依靠其柔软性能够挤压匹配并紧密贴合于发热元件一端，且配合设置于其一端的气嘴，在贴合后，利用气嘴向填充腔内部鼓气，进一步提高贴合度，有效避免与发热元件之间存在过大的间隙，有效提高导热效果，适用范围较广。
(2)外硅胶层与内硅胶层均采用导热硅胶与石墨烯颗粒混合配制而成，导热硅胶与石墨烯颗粒的质量比为4:1，外硅胶层与内硅胶层本身具有良好的导热性能，能够将发热元件所产生的热量向散热器一端传递，热量通过散热器向外散出。
(3)内导热体包括插设于导热管内侧的内导热棒，内导热棒的上端延伸至导热球内部并与导热球的内顶部相粘合衔接，导热球的内部填充有包覆于内导热棒外端部的导热树脂层，内导热体与外侧的导热球以及内导热棒配合，实现将热量在外硅胶层与内硅胶层贴合面的径直方向上进行传递，有效提高热传递效果。
(4)外导热腔的底端部开设有与其内部相连通的插设腔，导热管插设于插设腔内部，多个插设腔内部涂覆有导热粘合液，导热管的底端分布有多个碳纤维管，碳纤维管的底端与插设腔的内底部相接触设置，内导热棒的内部开设有中空腔，中空腔内部填充有石墨颗粒与导热油的混合物，填充有具有导热性能的混合物的内导热棒与碳纤维管相配合，有利于提高该导热组的导热性能，更利于通过外硅胶层与内硅胶层的配合将发热元件处所产生的热量向散热器一侧传递。
(5)柔性导热填料包括分布于填充腔内的多个柔性导热囊体以及导热纤维，填充腔与金属导热层相衔接一面嵌设有硅脂导热层，柔性导热囊体包括内导热颗粒剂和包覆于内导热颗粒剂外侧的外柔性包覆层，内导热颗粒剂与外柔性包覆层之间填充有外导热缓冲层，内导热颗粒剂包括位于外层的导热囊，导热囊的内部填充有导热硅胶颗粒，内导热颗粒剂具有良好的导热性能，柔性衔接层紧密贴合于发热元件一端，柔性衔接层具有柔软性，能够根据发热元件的形状挤压匹配，紧密贴合后，有效避免与发热元件之间存在过大的间隙，有效提高导热效果。
(6)导热囊的外侧部分布有多个柔性金属丝，多个柔性金属丝的外端衔接于外柔性包覆层的内壁上，且柔性金属丝呈弧形弯曲状，多个柔性金属丝配合外导热缓冲层，有效提高了该外柔性包覆层的柔性以及弹性，当在挤压柔性衔接层时，多个柔性导热囊体能够随挤压程度而调节其位置，且不易在挤压塑形过程中破裂。
附图说明
图1为本发明的爆炸图一；
图2为本发明的爆炸图二；
图3为本发明的剖视图；
图4为本发明的内部示意图；
图5为本发明的导热组处的外部示意图；
图6为本发明的导热组处的剖视图；
图7为本发明的柔性导热囊体的内部图。
图中标号说明：
1外硅胶层、101外导热腔、102插设腔、2内硅胶层、201内导热腔、3 金属导热层、4柔性衔接层、5导热球、6导热管、7内导热棒、8碳纤维管、 9导热树脂层、10柔性导热囊体、1001内导热颗粒剂、1002柔性金属丝、1003 外导热缓冲层、1004外柔性包覆层、11导热纤维。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图；对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然；所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例；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他实施例；都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶 /底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例1：
请参阅图1-3，一种内嵌导热组的散热硅胶片，包括用于贴合于散热器一端的外硅胶层1，外硅胶层1上层叠设置有内硅胶层2、金属导热层3以及柔性衔接层4，柔性衔接层4贴合于发热元件一侧，外硅胶层1与内硅胶层2均采用导热硅胶与石墨烯颗粒混合配制而成，导热硅胶与石墨烯颗粒的质量比为4:1，外硅胶层1与内硅胶层2本身具有良好的导热性能，能够将发热元件所产生的热量向散热器一端传递，热量通过散热器向外散出。
请参阅图3-6，外硅胶层1与内硅胶层2之间嵌设安装有多个均匀分布的导热组，外硅胶层1与内硅胶层2的相对侧壁上均开设有与导热组相匹配的外导热腔101、内导热腔201，导热组包括嵌设于外导热腔101与内导热腔201 之间的导热球5，导热球5靠近外硅胶层1的一端固定连接有嵌设于外硅胶层 1内部的导热管6，导热球5的内部填充有内导热体，内导热体包括插设于导热管6内侧的内导热棒7，内导热棒7的上端延伸至导热球5内部并与导热球 5的内顶部相粘合衔接，导热球5的内部填充有包覆于内导热棒7外端部的导热树脂层9，外导热腔101的底端部开设有与其内部相连通的插设腔102，导热管6插设于插设腔102内部，多个插设腔102内部涂覆有导热粘合液，导热管6的底端分布有多个碳纤维管8，碳纤维管8的底端与插设腔102的内底部相接触设置，内导热棒7的内部开设有中空腔，中空腔内部填充有石墨颗粒与导热油的混合物，填充有具有导热性能的混合物的内导热棒7与碳纤维管8进行配合后，有利于提高该导热组的导热性能，更利于通过外硅胶层1 与内硅胶层2的配合将发热元件处所产生的热量向散热器一侧传递。
请参阅图3-4和图7，柔性衔接层4采用弹性导热材料制成，柔性衔接层 4的内部开设有填充腔，填充腔内设有柔性导热填料，柔性衔接层4的一侧设有与填充腔相连通的气嘴，柔性导热填料包括分布于填充腔内的多个柔性导热囊体10以及导热纤维11，多个柔性导热囊体10与导热纤维11混散于填充腔内，与具有导热性能的柔性衔接层4配合，将发热元件处的热量向外硅胶层1与内硅胶层2一侧传递，填充腔与金属导热层3相衔接一面嵌设有硅脂导热层，硅脂导热层实现对柔性导热填料起到封闭作用，柔性导热囊体10包括内导热颗粒剂1001和包覆于内导热颗粒剂1001外侧的外柔性包覆层1004，内导热颗粒剂1001与外柔性包覆层1004之间填充有外导热缓冲层1003，柔性衔接层4在与发热元件贴合时，依靠其柔软性能够挤压匹配并紧密贴合于发热元件一端，且配合设置于其一端的气嘴，在贴合后，根据实际需要，利用气嘴向填充腔内部鼓气，使得外侧的柔性衔接层4能够紧密贴附在发热元件上，进一步提高贴合度，有效避免发热元件之间存有过大的间隙而导致传热不良。
其中，内导热颗粒剂1001包括位于外层的导热囊，导热囊的内部填充有导热硅胶颗粒，内导热颗粒剂1001具有良好的导热性能，柔性衔接层4紧密贴合于发热元件一端，柔性衔接层4具有柔软性，能够根据发热元件的形状挤压匹配，紧密贴合后，有效避免与发热元件之间存在过大的间隙，有效提高导热效果，导热囊的外侧部分布有多个柔性金属丝1002，多个柔性金属丝 1002的外端衔接于外柔性包覆层1004的内壁上，且柔性金属丝1002呈弧形弯曲状，多个柔性金属丝1002配合外导热缓冲层1003，有效提高了该外柔性包覆层1004的柔性以及弹性，当在挤压柔性衔接层4时，多个柔性导热囊体 10能够随挤压程度而灵活运动，调节其位置，且不易在挤压塑形过程中破裂。
本方案通过层层叠设的外硅胶层1、内硅胶层2、金属导热层3以及柔性衔接层4的配合，实现将发热元件处的热量通过外硅胶层1向散热器处传导，而在外硅胶层1与内硅胶层2之间嵌设安装上多个导热组，导热组由径直分布在外硅胶层1与内硅胶层2之间的导热球5与导热管6组成，实现对热量在径直方向上进行传递，有效提高该硅胶片的导热效果，且在金属导热层3 外侧设置内部填充有柔性导热填料的柔性衔接层4,柔性衔接层4具有弹性以及高柔软性，在与发热元件贴合时，依靠其柔软性能够挤压匹配并紧密贴合于发热元件一端，且配合设置于其一端的气嘴，在贴合后，利用气嘴向填充腔内部鼓气，进一步提高贴合度，有效避免与发热元件之间存在过大的间隙，有效提高导热效果，有效适用于不同形状的发热元件。
本发明中的所采用的部件均为通用标准件或本领域技术人员知晓的部件，其结构和原理都为本技术人员均可通过技术手册得知或通过常规实验方法获知。
以上所述；仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此；任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内；根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变；都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (7)

1.一种内嵌导热组的散热硅胶片，包括用于贴合于散热器一端的外硅胶层（1），其特征在于：所述外硅胶层（1）上层叠设置有内硅胶层（2）、金属导热层（3）以及柔性衔接层（4），所述柔性衔接层（4）贴合于发热元件一侧，所述外硅胶层（1）与内硅胶层（2）之间嵌设安装有多个均匀分布的导热组，所述外硅胶层（1）与内硅胶层（2）的相对侧壁上均开设有与导热组相匹配的外导热腔（101）、内导热腔（201），所述导热组包括嵌设于外导热腔（101）与内导热腔（201）之间的导热球（5），所述导热球（5）靠近外硅胶层（1）的一端固定连接有嵌设于外硅胶层（1）内部的导热管（6），所述导热球（5）的内部填充有内导热体，所述柔性衔接层（4）采用弹性导热材料制成，所述柔性衔接层（4）的内部开设有填充腔，所述填充腔内设有柔性导热填料，所述柔性衔接层（4）的一侧设有与填充腔相连通的气嘴；
所述外硅胶层（1）与内硅胶层（2）均采用导热硅胶与石墨烯颗粒混合配制而成，所述导热硅胶与石墨烯颗粒的质量比为4:1；
所述内导热体包括插设于导热管（6）内侧的内导热棒（7），所述内导热棒（7）的上端延伸至导热球（5）内部并与导热球（5）的内顶部相粘合衔接，所述导热球（5）的内部填充有包覆于内导热棒（7）外端部的导热树脂层（9）；
所述外导热腔（101）的底端部开设有与其内部相连通的插设腔（102），所述导热管（6）插设于插设腔（102）内部，多个所述插设腔（102）内部涂覆有导热粘合液。
2.根据权利要求1所述的一种内嵌导热组的散热硅胶片，其特征在于：所述导热管（6）的底端分布有多个碳纤维管（8），所述碳纤维管（8）的底端与插设腔（102）的内底部相接触设置。
3.根据权利要求2所述的一种内嵌导热组的散热硅胶片，其特征在于：所述内导热棒（7）的内部开设有中空腔，所述中空腔内部填充有石墨颗粒与导热油的混合物。
4.根据权利要求1所述的一种内嵌导热组的散热硅胶片，其特征在于：所述柔性导热填料包括分布于填充腔内的多个柔性导热囊体（10）以及导热纤维（11），所述填充腔与金属导热层（3）相衔接一面嵌设有硅脂导热层。
5.根据权利要求4所述的一种内嵌导热组的散热硅胶片，其特征在于：所述柔性导热囊体（10）包括内导热颗粒剂（1001）和包覆于内导热颗粒剂（1001）外侧的外柔性包覆层（1004），所述内导热颗粒剂（1001）与外柔性包覆层（1004）之间填充有外导热缓冲层（1003）。
6.根据权利要求5所述的一种内嵌导热组的散热硅胶片，其特征在于：所述内导热颗粒剂（1001）包括位于外层的导热囊，所述导热囊的内部填充有导热硅胶颗粒。
7.根据权利要求6所述的一种内嵌导热组的散热硅胶片，其特征在于：所述导热囊的外侧部分布有多个柔性金属丝（1002），多个所述柔性金属丝（1002）的外端衔接于外柔性包覆层（1004）的内壁上，且所述柔性金属丝（1002）呈弧形弯曲状。
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