CN204885139U - 一种碳化硅陶瓷散热片 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种碳化硅陶瓷散热片，包括碳化硅主体，所述碳化硅主体为多孔结构；所述主体具有第一表面以及与该第一表面相对的第二表面，其中第一表面为接触热源面，所述孔的空隙率由第一表面向第二表面逐渐增加，本实用新型的陶瓷散热片能够平衡导热与对流换热的平衡，达到优异的散热性能，可用于各种有散热需求的领域。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种碳化硅陶瓷散热片，可用于各种有散热需求的领域。
背景技术
目前用于高功率发光二级管散热封装、笔记本电脑散热器、台式电脑散热器的散热材料一般是钢制散热鳍片、铜制散热鳍片或者铝制散热鳍片，这些散热鳍片在强对流条件下（例如笔记本电脑的散热风扇）将热量带离热源，进而将热量释放到周围空气重。其最大优点就是耐腐蚀，但存在着重量大、外观质量差、承压能力低、散热效率不够高的缺点。
对于发热器件来说，热量的堆积会使得器件温度过高，影响器件性能。特别是对一些电子器件，例如发光二极管，其发光芯片产生的热密度高，芯片温度过高会对器件寿命、发光效率产生严重影响，甚至会直接导致器件失效。如今IC行业不断小型化，对器件的散热性能要求也越来越高。
陶瓷作为一种具有优良散热性能的材料，具有高导热性能，因此也被大量采用，尤其是其具有能与芯片材料相匹配的膨胀系数和优良的介电性能。然而，随着各类产品对散热要求的越来越高，对现有的陶瓷散热材料提出了越来越苛刻的要求。
实用新型内容
为满足各类产品对散热的要求本实用新型提供一种碳化硅陶瓷散热片，能够兼顾导热与对流换热，提高综合散热性能。
本实用新型提供的一种碳化硅陶瓷散热片，包括碳化硅本体，所述碳化硅本体具有第一表面和与所述第一表面相对的第二表面，所述第一表面与热源接触，具体是所述碳化硅陶瓷本体为多孔结构，并且为正方体、长方体或圆柱体，所述本体的厚度为2-5厘米，所述热源为IC芯片，所述多孔结构的孔隙率由第一表面表面向第二表面逐渐增大，所述孔隙率在第一表面处小于5%，而在第二表面处的孔隙率大于50%。
进一步地，所述第一表面面积为与热源接触面积的2倍以上。
进一步地，所述碳化硅陶瓷本体的厚度为2厘米。
附图说明
图1为本实用新型实施例1的碳化硅散热片示意图；
图2为本实用新型实施例1的碳化硅散热片示意图；
具体实施方式
以下将通过实施例清楚地说明本实用新型的构思和有益之处。
碳化硅陶瓷材料具有高的热导率，本实用新型提供碳化硅陶瓷的本体1，该本体具有接触热源的表面S1，以及相对于表面S1的S2，本体1内具有多孔结构，该多孔结构的孔隙率由S1表面向着S2表面的方向上逐渐增大，孔隙率的定义为单位体积内孔的体积与单位体积的比值。热源产生的热量通过S1面传导到陶瓷本体1内，通过本体1的传导过程热量传输至本体的各个表面上，这些表面包括孔的表面以及本体的各个侧面和S2面，在通过上述的各个表面热量与空气环境进行对流交换，最终将热量释放至周围环境。
由上述热量释放的过程可以知道，散热性能的主要由以下两个方面确定：一是材料的热传导能力，这体现为材料的热导率；二是对流换热的强度，这体现为材料与周围环境之间的表面积。因此提高散热性能往往纯在以下的矛盾：为了提高材料的热导率提升热传导能力，就应当减小材料的空隙率，因为连续的材料热导率高于空气的热传导率；同时，为了提高材料与周围环境的热交换面积提升对流换热强度，就应当增大空隙率。对于本实用新型而言在接近热源的位置，孔的孔隙率要低，从而便于热从热源迅速的传出，避免热量的集中堆积；而远离热源的位置，孔的空隙率应当高，从而增大本体1与周围环境的对流接触面积，增强对流换热强度。综合上述设置，可以兼并高导热与强对流换热，提高碳化硅陶瓷的散热性能。
实施例1
参见图1，碳化硅陶瓷本体1具有平坦的第一表面S1，该表面接触热源，这种接触可以采用导热材料粘接，也可以直接接触热源，例如IC芯片2。与第一表面S1相对的平坦的第二表面S2，整个碳化硅陶瓷本体1为正方体、长方体或圆柱体等各种适合的形状。陶瓷本体1的厚度，即第一表面S1至第二表面S2之间的距离可根据需要调整，例如2-5厘米；碳化硅陶瓷本体内孔的孔隙率在表面S1处小于5%，而在表面S2处的孔隙率大于50%，并且孔隙率由表面S1处向表面S2处逐渐增大，优选为线性增大。优选第一表面面积为与热源接触面积的2倍以上。
实施例2
参见图2，碳化硅陶瓷本体1具有平坦的第一表面S1，该表面S1接触IC芯片2，与第一表面S1相对的平坦的第二表面S2，整个碳化硅陶瓷本体1为圆柱体。陶瓷本体1的厚度，即第一表面S1至第二表面S2之间的距离为2厘米；碳化硅陶瓷本体在表面S1处没有孔，在距第一表面S10.2厘米处开始设有多孔结构，并且多孔结构的孔隙率由所述距第一表面S10.2厘米处向第二表面逐渐增大，在表面S2处的孔隙率大于50%。第一表面面积为与热源接触面积的2倍以上。
需要指出的是，在碳化硅本体内的孔为开放性孔，所谓开放性孔是指其能够与外部环境相通，外部的空气能够进入从而有对流换热的现象。封闭的孔不仅不能提高散热效率，反而会降低散热性能。
Claims (3)
1.一种碳化硅陶瓷散热片，包括碳化硅本体，所述碳化硅本体具有第一表面和与所述第一表面相对的第二表面，所述第一表面与热源接触，其特征在于：所述碳化硅陶瓷本体为多孔结构，并且为正方体、长方体或圆柱体，所述本体的厚度为2-5厘米，所述热源为IC芯片，所述多孔结构的孔隙率由第一表面表面向第二表面逐渐增大，所述孔隙率在第一表面处小于5%，而在第二表面处的孔隙率大于50%。
2.如权利要求1所述的碳化硅陶瓷散热片，其特征在于：所述第一表面面积为与热源接触面积的2倍以上。
3.如权利要求1所述的碳化硅陶瓷散热片，其特征在于：所述碳化硅陶瓷本体的厚度为2厘米。
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| CN201520438974.8U CN204885139U (zh) | 2015-06-25 | 2015-06-25 | 一种碳化硅陶瓷散热片 |
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| CN (1) | CN204885139U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104934387A (zh) * | 2015-06-25 | 2015-09-23 | 周绪胜 | 一种碳化硅陶瓷散热片 |
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2015
- 2015-06-25 CN CN201520438974.8U patent/CN204885139U/zh not_active Expired - Fee Related
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