CN204119718U - 一种散热模组 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提出了一种散热模组，所述散热模组(1)为多层夹心结构，其中所述散热模组(1)的中间至少具有一层石墨散热片材(2)，所述石墨散热片材(2)具有一个第一侧面和一个第二侧面，所述散热模组(1)的第一侧面具有一层单面导热胶带(100)或者具有至少一层双面导热胶带(101)，所述石墨散热片材(2)的第二侧面具有至少一层双面导热胶带(101)。本实用新型的散热模组采用导热胶带作为独立的导热部件与石墨散热片材组装成模组单元，可以直接与需要散热的设备部件通过散热模组自带的导热胶带进行连接，提高了散热效能，同时降低了生产和组装成本，简化了组装步骤，并且非常方便进行模块化生产。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种散热部件，尤其是一种用于电子设备与散热片或产品外壳之间传递热量的散热模组。
背景技术
散热模组是一种运用于系统/装置/设备等散热用途的模组单元，主要用于电子设备与散热片或产品外壳之间的热量传递。
现有散热模组通常应用于笔记本之类的电子设备，为了提高散热效率，往往采用热管等进行散热，体积庞大，散热效率低，难以应用于手机之类的小型电子设备。现有小型电子设备中采用的散热模组往往采用涂抹导热硅脂或导热胶的方式将散热器件粘贴起来形成散热模组，存在导热硅脂或导热胶涂抹不均匀，难以标准化的缺陷。而且散热模组的类型组合单一，无法在工业上进行模块化生产。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是提供一种散热模组，以减少或避免前面所提到的问题。
为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种散热模组，所述散热模组为多层夹心结构，其中所述散热模组的中间至少具有一层石墨散热片材，所述石墨散热片材具有一个第一侧面和一个第二侧面，所述散热模组的第一侧面具有一层单面导热胶带或者具有至少一层双面导热胶带，所述石墨散热片材的第二侧面具有至少一层双面导热胶带。
优选地，所述散热模组的中间具有多层所述石墨散热片材，所述多层石墨散热片材之间由所述双面导热胶带连接为一体。
优选地，所述单面导热胶带位于所述散热模组的所述的一侧侧面的最外侧，所述单面导热胶带和所述石墨散热片材之间至少具有一层所述双面导热胶带。
优选地，所述单面导热胶带为具有基材的单面胶带，所述单面导热胶带由铜箔或铝箔制成的基材以及位于所述基材一侧的导热胶构成。
优选地，所述单面导热胶带的所述基材的另一侧具有一层辐射散热涂层。
优选地，所述双面导热胶带为具有基材的双面胶带，所述双面导热胶带由中间的铜箔或铝箔制成的基材和两侧的导热胶构成。
优选地，所述单面导热胶带具有多层所述基材，所述多层导热基材由所述导热胶粘接成一体。
优选地，所述双面导热胶带具有多层所述基材，所述多层导热基材由所述导热胶粘接成一体。
优选地，位于所述散热模组的第一侧面的最外侧的所述单面导热胶带或者双面导热胶带的面积大于所述石墨散热片材的正投影面积。
优选地，位于所述散热模组的第二侧面的最外侧的所述双面导热胶带的面积大于所述石墨散热片材的正投影面积。
本实用新型的散热模组采用导热胶带作为独立的导热部件与石墨散热片材组装成模组单元，可以直接与需要散热的设备部件通过散热模组自带的导热胶带进行连接，提高了散热效能，同时降低了生产和组装成本，简化了组装步骤，并且非常方便进行模块化生产。
附图说明
以下附图仅旨在于对本实用新型做示意性说明和解释，并不限定本实用新型的范围。其中，
图1显示的是根据本实用新型的一个具体实施例的散热模组的结构示意图；
图2显示的是根据本实用新型的一个具体实施例的导热胶带的结构示意图；
图3显示的是根据本实用新型的另一个具体实施例的导热胶带的结构示意图；
图4显示的是根据本实用新型的又一个具体实施例的改进的导热胶带的结构示意图；
图5显示的是根据本实用新型的另一个具体实施例的改进的导热胶带的结构示意图。
具体实施方式
为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本实用新型的具体实施方式。其中，相同的部件采用相同的标号。
图1显示的是根据本实用新型的一个具体实施例的散热模组的结构示意图，如图所示，本实用新型的散热模组1为多层夹心结构，其中所述散热模组1的中间至少具有一层石墨散热片材2，所述石墨散热片材2具有一个第一侧面和一个第二侧面，所述散热模组1的第一侧面具有一层单面导热胶带100或者具有至少一层双面导热胶带101，所述石墨散热片材2的第二侧面具有至少一层双面导热胶带101。图1显示的示意图中，散热模组1的第一侧面显示的是具有一层单面导热胶带100，在本实施例中，该单面导热胶带100也可以由一层或者多层双面导热胶带101所替代(图中未示出)。
本实用新型的散热模组1与现有散热模组的最大不同在于，本实用新型将导热效率极高的石墨散热片材2作为主要散热部件，但是石墨散热片材2不是用导热硅脂或导热胶进行连接的，而是用导热胶带作为独立的导热部件与石墨散热片材2组装而成的模组单元。也就是本实用新型的散热模组形成之后，可以直接与需要散热的设备部件通过散热模组1自带的导热胶带(单面导热胶带100或双面导热胶带101)进行连接，不需要额外涂抹导热胶或导热硅脂，不至于由于新涂抹的导热胶或导热硅脂将散热模组1上的散热表面覆盖而降低散热效能，同时降低了生产和组装成本，简化了组装步骤。
亦即，如图1所示，本实用新型的散热模组1由于是通过导热胶带与石墨散热片材2直接组装而成的，非常方便进行模块化生产，也就是根据实际需要，所述散热模组1的中间可以具有多层石墨散热片材2，这些石墨散热片材2可以通过双面导热胶带101连接为一体。
另外，由于导热胶带是预先生产出来的独立的部件，其可以在组装的时候根据需要进行裁切，例如，其可以裁切出大于石墨散热片材2的正投影面积，从而在组装的时候利用多出来的导热胶带将整个散热模组1包覆起来，即便是散热模组1的侧边也不会露出哪怕一丁点的石墨散热片材2的侧边，进一步提高了本实用新型的散热模组1的导热效能，而现有技术中的导热模组由于想象不到采用模块化生产的方案，导热胶或导热硅脂只会覆盖用于连接的部分，绝对想不到将整个散热模组1用导热胶带包覆起来，也就不可能想到可以将导热胶带做得比石墨散热片材的正投影面积大，利用大出来的部分来包覆石墨散热片材的侧边。
具体来说，例如，可以将位于散热模组1的第一侧面的最外侧的单面导热胶带100的面积裁切得比石墨散热片材的正投影面积大，也可以根据需要，例如当第一侧面的最外侧不是单面导热胶带100而是双面导热胶带101的时候，可以将该双面导热胶带101的面积裁切得比石墨散热片材的正投影面积大。同样的，位于散热模组1的第二侧面的最外侧的所述双面导热胶带101的面积也可以裁切得大于石墨散热片材2的正投影面积。由此可以利用两个侧面最外侧的导热胶带将整个散热模组1包覆起来。
进一步的，如前所述，也可以根据实际需要设置多层双面导热胶带101，例如根据结构需要，若单面导热胶带100位于散热模组1的最外侧的，可以在该单面导热胶带100和石墨散热片材2之间额外设置一层或多层双面导热胶带101。
简单来说，本实用新型的适合于模块化生产的结构特点，使得本领域技术人员可以根据需要，可以在散热模组1的中间设置任意层石墨散热片材2，可以在多层石墨散热片材2之间或者两侧设置任意层双面导热胶带101，只是在散热模组1向外散热的最外侧(第一侧面的最外侧)可以设置一层单面导热胶带100或者也可以设置至少一层双面导热胶带101。这些石墨散热片材2可以结构和厚度相同，也可以根据需要而不同，并且，这些双面导热胶带101可以结构和厚度相同，也可以根据需要而不同。
另外，本实用新型可以采用普通的单面导热胶带和双面导热胶带，也可以采用下述实施例特别设计的导热胶带，也可以将普通的单面导热胶带和双面导热胶带与下述实施例特别设计的导热胶带混合使用。
图2显示的是根据本实用新型的一个具体实施例的导热胶带的结构示意图，其中所述导热胶带为单面导热胶带100；图3显示的是根据本实用新型的另一个具体实施例的导热胶带的结构示意图，其中所述导热胶带为双面导热胶带101。如图2-3所示，本实用新型特别设计的导热胶带为一种具有基材200的单面导热胶带100(胶带只有一面具备粘性)和双面导热胶带101(胶带的两面都具备粘性)。所述导热胶带可以由厚度为1-200μm基材200和单面或双面总厚度为1-200μm的导热胶300构成。其中，所述基材200为铜箔或铝箔。
本实用新型的上述导热胶带由于采用了铜箔或铝箔作为基材200，可以大大提高导热胶带的导热均匀性和导热系数，其可以采用常规的导热胶300降低成本，也可以采用本实用新型专用的导热胶300提高导热系数，下面对此进一步详细说明。
亦即，本实用新型的导热胶带可以采用一种专用的导热胶300以提高导热系数，该导热胶300由高分子聚合物中添加纳米陶瓷导热填料、纳米金属导热填料以及碳纳米管或石墨烯制成。在一个优选实施例中，所述导热胶300由如下重量份的原料制成：高分子聚合物，35-45重量份；纳米陶瓷导热填料，5-10重量份；纳米金属导热填料，5-10重量份；碳纳米管或石墨烯20-30重量份。
现有的导热胶中，通常有在高分子聚合物中添加碳纳米管或石墨烯的案例，但是碳纳米管或石墨烯成本较高，而且有一个很大的问题是，高分子聚合物中可以添加的碳纳米管或石墨烯的量是有其极限的，也就是说，当碳纳米管或石墨烯添加量过大时，高分子聚合物和碳纳米管或石墨烯的混合物会成为一种粉末状结构，从而使其粘性降低，无法应用于本实用新型的导热胶带。另外，现有技术中，也有在高分子聚合物中添加陶瓷导热填料或金属填料的案例，但是同样会发生填料添加量有限的问题，从而导致由此制成的导热胶中导热成分不够，因而存在由于导热胶的导热系数较低而无法获得导热系数很高很薄的导热胶带的问题。
本实用新型经研究发现，可以将现有导热胶中的导热胶成分组合使用，即在高分子聚合物中添加纳米陶瓷导热填料、纳米金属导热填料以及碳纳米管或石墨烯制成新型导热胶，由上述重量份的原料获得的导热胶可以出人意料的容纳更大量的导热成分填料，而不会如前所述的那样降低其粘性。另一方面，由上述重量份的原料获得的导热胶还可以在不同厚度下均具有优异的导热系数，并且可以具备相对现有的导热胶带更大的力学强度，具备更好的机械性能，这也是本实用新型出人意料的技术效果之一。上述技术效果应用于本实用新型的导热胶带，是本领域技术人员无法通过现有技术获得任何技术启示的情况下获得的，因而导致本实用新型的导热胶带具备超越现有技术的创造性。
另外，在如下所述的优选实施例中，所述纳米陶瓷导热填料可以为纳米氧化锆、纳米氧化铝、纳米金刚石、纳米氮化硼之一或其混合物。所述纳米金属可以为纳米金属颗粒、纳米金属片、纳米金属线之一或其混合物。优选地，所述纳米金属可以为纳米金、银、铜、铝金属之一或其混合物。所述高分子聚合物可以为聚乙烯、聚丙乙烯、环氧树脂、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚氯乙烯之一或其混合物。
图4显示的是根据本实用新型的又一个具体实施例的改进的导热胶带的结构示意图，其中所述导热胶带为单面导热胶带100。如图4所示，本实施例与图2所示单面导热胶带100类似，其中基材200的一侧为导热胶300，基材200的另一侧具有一层辐射散热涂层400。该导热胶带的其它特性与前述实施例相同，在此不再一一赘述，仅对本实施例特定的结构进行描述。
在本实施例中，由于基材200为铜箔或铝箔，作为单面导热胶带100使用时，没有附着导热胶300的一侧直接裸露进行散热，由于铜箔或铝箔表面光滑，散热效率不佳，容易发生热量集中和热屏蔽，为解决这个问题，本实施例在铜箔或铝箔裸露的部分增加了一层辐射散热涂层400，该涂层400可以由现有具备辐射散热效果的辐射散热涂料形成，例如，该涂料通过无机胶体微粒发生凝聚而产生结合力，涂料中添加碳纳米管等具有较高的热传导率和发射性的材料，使得涂层400的表面呈现宏观光洁微观粗糙的形貌的纳米材料组元，可以大大增加与外界的接触面积，减少热屏蔽，显著提升散热效果。在一个优选实施例中，还可以在该涂料中添加尖晶石微粒作为复合红外辐射体，以增加杂质能级，提高红外辐射系数，还可以添加稀土元素氧化物，提高涂料组合物的活性，提高散热涂层的整体强度和稳定性。
图5显示的是根据本实用新型的另一个具体实施例的改进的导热胶带的结构示意图，其中所述导热胶带为双面导热胶带101。图5实施例示意性的表示的是对双面导热胶带101的改进，但是本领域技术人员应当理解，其中改进的部分也可以应用于单面导热胶带100，亦即前述单面导热胶带100以及双面导热胶带101所具备的特性以及改进同样可以与本实施例的内容进行组合，因此对于前述实施例相同的部分不再一一赘述。
亦即如图5所示，无论是单面导热胶带100还是双面导热胶带101，本实用新型的导热胶带都可以具有多层基材200，所述多层导热基材200由导热胶300粘接成一体。其中的多层导热基材200可以采用厚度相同的铜箔或铝箔，也可采用厚度不同的铜箔或铝箔，以提供灵活多变的导热胶带组合类型，用于制造各种不同类型和特性的散热模组，具有更好的适应性。具体到图5中的双面导热胶带101，其中所述导热胶带的中间为所述基材200，所述基材200的两侧的导热胶300的厚度可以相同，也可以不同，以适应不同应用环境。类似前述实施例，其中用到的导热胶300可以是相同的，也可以是不同的，例如最外侧的导热胶可以采用导热系数更好的导热胶，而用于连接基材的导热胶可以是普通的导热胶，这是因为基材为铜箔或铝箔，二者的导热系数都很大，将二者连接不需要特别好的导热胶。本实施例中采用多层基材除了可以提供灵活多变的导热胶带组合类型，还可以以相同或者不同厚度的基材和导热胶、相同或不同材质的基材获得所需厚度和导热性能的导热胶带。
总之，本实用新型的散热模组采用导热胶带作为独立的导热部件与石墨散热片材组装成模组单元，可以直接与需要散热的设备部件通过散热模组自带的导热胶带进行连接，提高了散热效能，同时降低了生产和组装成本，简化了组装步骤，并且非常方便进行模块化生产。
本领域技术人员应当理解，虽然本实用新型是按照多个实施例的方式进行描述的，但是并非每个实施例仅包含一个独立的技术方案。说明书中如此叙述仅仅是为了清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体加以理解，并将各实施例中所涉及的技术方案看作是可以相互组合成不同实施例的方式来理解本实用新型的保护范围。
以上所述仅为本实用新型示意性的具体实施方式，并非用以限定本实用新型的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本实用新型的构思和原则的前提下所作的等同变化、修改与结合，均应属于本实用新型保护的范围。
Claims (10)
1.一种散热模组，其特征在于，所述散热模组(1)为多层夹心结构，其中所述散热模组(1)的中间至少具有一层石墨散热片材(2)，所述石墨散热片材(2)具有一个第一侧面和一个第二侧面，所述散热模组(1)的第一侧面具有一层单面导热胶带(100)或者具有至少一层双面导热胶带(101)，所述石墨散热片材(2)的第二侧面具有至少一层双面导热胶带(101)。
2.如权利要求1所述的散热模组，其特征在于，所述散热模组(1)的中间具有多层所述石墨散热片材(2)，所述多层石墨散热片材(2)之间由所述双面导热胶带(101)连接为一体。
3.如权利要求1或2所述的散热模组，其特征在于，所述单面导热胶带(100)位于所述散热模组(1)的所述第一侧面的最外侧，所述单面导热胶带(100)和所述石墨散热片材(2)之间至少具有一层所述双面导热胶带(101)。
4.如权利要求1或2所述的散热模组，其特征在于，所述单面导热胶带(100)为具有基材(200)的单面胶带，所述单面导热胶带(100)由铜箔或铝箔制成的基材(200)以及位于所述基材(200)一侧的导热胶(300)构成。
5.如权利要求4所述的散热模组，其特征在于，所述单面导热胶带(100)的所述基材(200)的另一侧具有一层辐射散热涂层(400)。
6.如权利要求1或2所述的散热模组，其特征在于，所述双面导热胶带(101)为具有基材(200)的双面胶带，所述双面导热胶带(101)由中间的铜箔或铝箔制成的基材(200)和两侧的导热胶(300)构成。
7.如权利要求如权利要求4所述的散热模组，其特征在于，所述单面导热胶带(100)具有多层所述基材(200)，所述多层导热基材(200)由所述导热胶(300)粘接成一体。
8.如权利要求6所述的散热模组，其特征在于，所述双面导热胶带(101)具有多层所述基材(200)，所述多层导热基材(200)由所述导热胶(300)粘接成一体。
9.如权利要求1或2所述的散热模组，其特征在于，位于所述散热模组(1)的第一侧面的最外侧的所述单面导热胶带(100)或者双面导热胶带(101)的面积大于所述石墨散热片材(2)的正投影面积。
10.如权利要求9所述的散热模组，其特征在于，位于所述散热模组(1)的第二侧面的最外侧的所述双面导热胶带(101)的面积大于所述石墨散热片材(2)的正投影面积。
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