CN113453418A - 导热装置及其制造方法 - Google Patents

Abstract

一种导热装置，其包括：第一导热金属片，所述第一导热金属片用以安装发热体；第二导热金属片；弹性体，所述弹性体直接或者间接连接在所述第一导热金属片和所述第二导热金属片之间；以及至少一个导热弹片，所述导热弹片至少部分位于所述弹性体中；其中，所述发热体产生的热量经由所述第一导热金属片、所述导热弹片和所述第二导热金属片进行传导，改善了导热效果。本发明还揭示了一种前述导热装置的制造方法。

Description

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，属于导热/散热技术领域。

背景技术

随着科学技术的不断进步，芯片、电池等元件的功率不断提高，由此带来的散热问题也越发显著。以芯片为例，电路板上的芯片种类、数量往往较多，而各个芯片的高度却往往不同。为了实现散热，这些芯片都需要跟散热器相连。散热器与芯片接触的表面一般是平面，由于各个芯片的高度不同，会造成一些高度较低的芯片无法与散热器直接接触。因此，相关技术中出现了利用位于芯片和散热器之间的导热片来进行热量传递的解决方案。相关技术中的导热片通常采用导热硅脂来传导发热体的热量，然而导热硅脂的传热效率仍然难以满足一些对导热/散热要求较高的应用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种导热效果较好的导热装置及其制造方法。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种导热装置，其包括：

第一导热金属片，所述第一导热金属片用以传导发热体的热量；

第二导热金属片；

弹性体，所述弹性体直接或者间接连接在所述第一导热金属片和所述第二导热金属片之间；以及

至少一个导热弹片，所述导热弹片至少部分位于所述弹性体中，所述导热弹片与所述第一导热金属片和所述第二导热金属片相固定；

其中，所述发热体产生的热量经由所述第一导热金属片、所述弹性体、所述导热弹片和所述第二导热金属片进行传导。

作为本发明进一步改进的技术方案，所述弹性体被填充在所述第一导热金属片和所述第二导热金属片之间。

作为本发明进一步改进的技术方案，所述导热弹片包括第一端部以及与所述第一端部相对的第二端部，其中所述第一端部与所述第一导热金属片相固定，所述第二端部与所述第二导热金属片相固定。

作为本发明进一步改进的技术方案，所述导热弹片还包括连接在所述第一端部和所述第二端部之间的弹性部，所述弹性部呈V形，使所述导热弹片能够在所述导热装置的厚度方向上发生弹性变形。

作为本发明进一步改进的技术方案，所述导热弹片由金属材料制成，所述导热弹片、所述第一导热金属片以及所述第二导热金属片通过钎焊焊接在一起，使所述第一端部与所述第一导热金属片焊接固定，所述第二端部与所述第二导热金属片焊接固定。

作为本发明进一步改进的技术方案，所述发热体为芯片或者电池；所述第一导热金属片为铜片或者铝片；所述第二导热金属片为铜片或者铝片；所述弹性体为聚烯烃类热塑性弹性体(TPO)、三元乙丙橡胶弹性体(EPDM)或者热塑性弹性体(TPE)。

作为本发明进一步改进的技术方案，所述导热装置包括组装或者成型在所述第一导热金属片、所述弹性体、所述导热弹片以及所述第二导热金属片上的绝缘膜。

作为本发明进一步改进的技术方案，所述导热装置还包括散热器以及与所述散热器相配合的风机，其中所述散热器与所述第二导热金属片直接或者间接相连。

本发明还揭示了一种前述导热装置的制造方法，其包括如下步骤：

S1：提供第一导热金属片和第二导热金属片；

S2：提供至少一个导热弹片，将所述导热弹片置于所述第一导热金属片和所述第二导热金属片之间；

S3：将所述第一导热金属片、所述导热弹片以及所述第二导热金属片通过钎焊焊接固定；以及

S4：提供弹性体，并将所述弹性体填充在所述第一导热金属片和所述第二导热金属片之间，所述导热弹片至少部分位于所述弹性体中。

作为本发明进一步改进的技术方案，所述制造方法在步骤S4之后还包括如下步骤：

S5：提供绝缘膜，将所述绝缘膜组装或者成型在所述第一导热金属片、所述弹性体、所述导热弹片以及所述第二导热金属片上。

相较于现有技术，本发明通过设置弹性体和导热弹片，提高了导热效率；另外，所述弹性体和所述导热弹片具有一定的变形能力，能够确保与发热体和散热器的紧密贴合，减少热阻，降低了热失效风险。

附图说明

图1是本发明导热装置与发热体在一种实施方式中的剖面示意图。

图2是图1中第一导热金属片、弹性体、导热弹片和第二导热金属片组合在一起时的剖面示意图。

图3是图2另一实施方式的剖面示意图。

图4是本发明导热装置的制造方法的流程示意图。

具体实施方式

下面将结合附图详细地对本发明示例性具体实施方式进行说明。如果存在若干具体实施方式，在不冲突的情况下，这些实施方式中的特征可以相互组合。当描述涉及附图时，除非另有说明，不同附图中相同的数字表示相同或相似的要素。以下示例性具体实施方式中所描述的内容并不代表与本发明相一致的所有实施方式；相反，它们仅是与本发明的权利要求书中所记载的、与本发明的一些方面相一致的装置、产品和/或方法的例子。

在本发明中使用的术语是仅仅出于描述具体实施方式的目的，而非旨在限制本发明的保护范围。在本发明的说明书和权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”或“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。

应当理解，本发明的说明书以及权利要求书中所使用的，例如“第一”、“第二”以及类似的词语，并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分特征的命名。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。除非另行指出，本发明中出现的“前”、“后”、“上”、“下”等类似词语只是为了便于说明，而并非限于某一特定位置或者一种空间定向。“包括”或者“包含”等类似词语是一种开放式的表述方式，意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面的元件及其等同物，这并不排除出现在“包括”或者“包含”前面的元件还可以包含其他元件。本发明中如果出现“若干”，其含义是指两个以及两个以上。

请参照图1至图4所示，本发明揭示了一种导热装置100，其包括第一导热金属片1、第二导热金属片2、弹性体3、至少一个导热弹片4、散热器5以及与所述散热器5相配合的风机6。

所述第一导热金属片1用以安装发热体200。所述发热体200为芯片或者电池等。所述第一导热金属片1为铜片或者铝片等具有高导热性的导热金属薄片。

第二导热金属片2为铜片或者铝片等具有高导热性的导热金属薄片。

所述弹性体3直接或者间接连接在所述第一导热金属片1和所述第二导热金属片2之间。在本发明的一种实施方式中，所述弹性体3被填充在所述第一导热金属片1和所述第二导热金属片2之间。具体地，所述弹性体3为聚烯烃类热塑性弹性体(TPO)、三元乙丙橡胶弹性体(EPDM)或者热塑性弹性体(TPE)。

所述导热弹片4至少部分位于所述弹性体3中。在本发明图示的实施方式中，所述导热弹片4为多个，且间隔布置。所述导热弹片4包括第一端部41、与所述第一端部41相对的第二端部42以及连接在所述第一端部41和所述第二端部42之间的弹性部43，其中所述第一端部41与所述第一导热金属片1相固定；所述第二端部42与所述第二导热金属片2相固定；所述弹性部43呈V形，使所述导热弹片4能够在所述导热装置100的厚度方向上发生弹性变形。优选地，所述导热弹片4由金属材料制成，例如，由高导热性的导热金属制成。所述导热弹片4、所述第一导热金属片1以及所述第二导热金属片2通过钎焊焊接在一起，使所述第一端部41与所述第一导热金属片1焊接固定，所述第二端部42与所述第二导热金属片2焊接固定。如此设置，使所述导热装置100具有高导热、高弹性。

所述散热器5与所述第二导热金属片2直接或者间接相连。安装后，使所述发热体200与所述第一导热金属片1以及所述散热器5与所述第二导热金属片2之间的贴合更紧密。对比传统导热硅脂，本发明导热装置100的传热效率大幅提高。

所述发热体200产生的热量经由所述第一导热金属片1、所述导热弹片4和所述第二导热金属片2进行传导，将热量传导给所述散热器5，并通过所述风机6加快所述散热器5的散热速度。

请参照图3所示，在本发明的另一实施方式中，所述导热装置100包括组装或者成型在所述第一导热金属片1、所述弹性体3、所述导热弹片4以及所述第二导热金属片2上的绝缘膜7(例如PET膜或者PI膜等)。通过设置包裹在外部的所述绝缘膜7能够对所述第一导热金属片1、所述弹性体3、所述导热弹片4以及所述第二导热金属片2进行绝缘，从而使本发明的导热装置100能够被应用于带电且需要做绝缘处理的场合。

此外，本发明还揭示了一种前述导热装置100的制造方法，其包括如下步骤：

S1：提供第一导热金属片1和第二导热金属片2；

S2：提供至少一个导热弹片4，将所述导热弹片4置于所述第一导热金属片1和所述第二导热金属片2之间；

S3：将所述第一导热金属片1、所述导热弹片4以及所述第二导热金属片2通过钎焊焊接固定，并形成为一个整体；以及

S4：提供弹性体3，并将所述弹性体3填充在所述第一导热金属片1和所述第二导热金属片2之间，所述导热弹片4至少部分位于所述弹性体4中。

优选地，在步骤S4中，所述弹性体3通过注塑的方式填充在所述第一导热金属片1和所述第二导热金属片2之间。

所述制造方法在步骤S4之后还包括如下步骤：

S5：提供绝缘膜7，将所述绝缘膜7组装或者成型在所述第一导热金属片1、所述弹性体3、所述导热弹片4以及所述第二导热金属片2上。

相较于现有技术，本发明的金属基弹性高导热的导热装置100具有弹性体3和导热弹片4，通过设置所述导热弹片4，提高了所述导热装置100的导热效率；另外，所述弹性体3和所述导热弹片4具有一定的变形能力，其能够根据导热量的变化进行适应性调整，提高了灵活性。在一些应用中，例如当所述发热体200为芯片时，即使各个芯片在安装到电路板上后凸出所述电路板的高度不同，通过安装本发明的具有弹性变形能力的导热装置100，能够更好地适应高度不同的安装空间，确保各个芯片能够跟散热器5紧密贴合，减少热阻，降低了热失效风险。

以上实施方式仅用于说明本发明而并非限制本发明所描述的技术方案，对本发明的理解应该以所属技术领域的技术人员为基础，尽管本说明书参照上述的实施方式对本发明已进行了详细的说明，但是，本领域的普通技术人员应当理解，所属技术领域的技术人员仍然可以对本发明进行修改或者等同替换，而一切不脱离本发明的精神和范围的技术方案及其改进，均应涵盖在本发明的权利要求范围内。

Claims (10)

1.一种导热装置(100)，其特征在于，包括：

第一导热金属片(1)，所述第一导热金属片(1)用以传导发热体(200)的热量；

第二导热金属片(2)；

弹性体(3)，所述弹性体(3)直接或者间接连接在所述第一导热金属片(1)和所述第二导热金属片(2)之间；以及

至少一个导热弹片(4)，所述导热弹片(4)至少部分位于所述弹性体(3)中，所述导热弹片(4)与所述第一导热金属片(1)和所述第二导热金属片(2)相固定；

其中，所述发热体(200)产生的热量经由所述第一导热金属片(1)、所述导热弹片(4)和所述第二导热金属片(2)进行传导。

2.如权利要求1所述的导热装置(100)，其特征在于：所述弹性体(3)被填充在所述第一导热金属片(1)和所述第二导热金属片(2)之间。

3.如权利要求1所述的导热装置(100)，其特征在于：所述导热弹片(4)包括第一端部(41)以及与所述第一端部(41)相对的第二端部(42)，其中所述第一端部(41)与所述第一导热金属片(1)相固定，所述第二端部(42)与所述第二导热金属片(2)相固定。

4.如权利要求3所述的导热装置(100)，其特征在于：所述导热弹片(4)还包括连接在所述第一端部(41)和所述第二端部(42)之间的弹性部(43)，所述弹性部(43)呈V形，使所述导热弹片(4)能够在所述导热装置(100)的厚度方向上发生弹性变形。

5.如权利要求3所述的导热装置(100)，其特征在于：所述导热弹片(4)由金属材料制成，所述导热弹片(4)、所述第一导热金属片(1)以及所述第二导热金属片(2)通过钎焊焊接在一起，使所述第一端部(41)与所述第一导热金属片(1)焊接固定，所述第二端部(42)与所述第二导热金属片(2)焊接固定。

6.如权利要求1所述的导热装置(100)，其特征在于：所述发热体(200)为芯片或者电池；所述第一导热金属片(1)为铜片或者铝片；所述第二导热金属片(2)为铜片或者铝片；所述弹性体(3)为聚烯烃类热塑性弹性体(TPO)、三元乙丙橡胶弹性体(EPDM)或者热塑性弹性体(TPE)。

7.如权利要求1所述的导热装置(100)，其特征在于：所述导热装置(100)包括组装或者成型在所述第一导热金属片(1)、所述弹性体(3)、所述导热弹片(4)以及所述第二导热金属片(2)上的绝缘膜(7)。

8.如权利要求1所述的导热装置(100)，其特征在于：所述导热装置(100)还包括散热器(5)以及与所述散热器(5)相配合的风机(6)，其中所述散热器(5)与所述第二导热金属片(2)直接或者间接相连。

9.一种导热装置(100)的制造方法，所述导热装置(100)为权利要求1至8项中任意一项所述的导热装置(100)，所述制造方法包括如下步骤：

S1：提供第一导热金属片(1)和第二导热金属片(2)；

S2：提供至少一个导热弹片(4)，将所述导热弹片(4)置于所述第一导热金属片(1)和所述第二导热金属片(2)之间；

S3：将所述第一导热金属片(1)、所述导热弹片(4)以及所述第二导热金属片(2)通过钎焊焊接固定；以及

S4：提供弹性体(3)，并将所述弹性体(3)填充在所述第一导热金属片(1)和所述第二导热金属片(2)之间，所述导热弹片(4)至少部分位于所述弹性体(3)中。

10.如权利要求9所述的制造方法，其特征在于：所述制造方法在步骤S4之后还包括如下步骤：

S5：提供绝缘膜(7)，将所述绝缘膜(7)组装或者成型在所述第一导热金属片(1)、所述弹性体(3)、所述导热弹片(4)以及所述第二导热金属片(2)上。

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