CN209374433U - 复合散热结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于电子散热结构技术领域，尤其涉及一种复合散热结构，复合散热结构包括：金属散热器；第一热界面材料层，涂覆于所述金属散热器的底面，所述第一热界面材料层覆盖金属散热器的底面；导热膜，设于所述第一热界面材料层的底面，所述导热膜覆盖所述第一热界面材料层且至少一侧相对于所述金属散热器伸出形成延伸部。本申请由于金属散热器和导热膜通过第一热界面材料层组合在一起，金属散热器和导热膜的散热优势相结合，复合散热结构在切向和法向方向上都具有良好的导热性能，安装于电子设备时，通过复合散热结构能实现热量的快速传递和高效散热，并且，导热膜还具有延伸部，延伸部可增加散热面积，从而进一步提高散热效率，散热效果好。

Description

复合散热结构

技术领域

本实用新型属于电子散热结构技术领域，尤其涉及一种复合散热结构。

背景技术

随着微电子技术的迅猛发展，器件的集成度要求越来越高。在微纳尺度，原子的热运动仅限制了器件集成度的提高，增加了不稳定因素，因此微电子技术的发展对散热性能提出越来越高的要求，现有的散热结构难以满足当前发展的需求。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种复合散热结构，旨在解决现有散热结构散热效果较差的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种复合散热结构，包括：

金属散热器；

第一热界面材料层，涂覆于所述金属散热器的底面，所述第一热界面材料层覆盖所述金属散热器的底面；

导热膜，设于所述第一热界面材料层的底面，所述导热膜覆盖所述第一热界面材料层且至少一侧相对于所述金属散热器伸出形成延伸部。

进一步地，所述导热膜的四周侧相对于所述金属散热器伸出分别形成所述延伸部。

进一步地，所述延伸部弯曲形成有卷边。

进一步地，所述延伸部间隔设置有多个所述卷边。

进一步地，所述卷边朝靠近所述金属散热器的一侧卷曲。

进一步地，所述延伸部设置有多个呈带状的间隔设置的延伸导热段。

进一步地，所述导热膜包括石墨膜、人工石墨膜或石墨烯导热膜中的一种或一种以上。

进一步地，所述金属散热器远离所述第一热界面材料层的一侧具有多个散热片。

进一步地，所述第一热界面材料层为导热胶层、相变材料层、弹性体材料层或低熔点金属层。

进一步地，所述复合散热结构还包括涂覆于所述导热膜底面的第二热界面材料层，所述导热膜通过所述第二热界面材料层贴附于待散热器件的表面。

本实用新型的有益效果：本实用新型的复合散热结构，金属散热器和导热膜通过第一热界面材料层组合在一起，金属散热器和导热膜的散热优势相结合，复合散热结构在切向和法向方向上都具有良好的导热性能，安装于电子设备时，通过复合散热结构能实现热量的快速传递和高效散热，并且，导热膜还具有延伸部，延伸部可增加散热面积，从而进一步提高散热效率，散热效果好。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的复合散热结构应用于芯片时的立体结构示意图；

图2为图1所示复合散热结构应用于芯片时的纵剖视图；

图3为图1所示复合散热结构中导热膜的立体结构示意图。

其中，图中各附图标记：

100—金属散热器 110—散热片 200—第一热界面材料层

300—导热膜 310—延伸部 400—第二热界面材料层

500—芯片。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

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或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图1～3所示，本实用新型实施例提供的复合散热结构，可应用于各种电子产品上，如用于降低手机、电脑、PC、LED等设备的芯片500工作温度。复合散热结构包括金属散热器100、第一热界面材料层200和导热膜300。第一热界面材料层200为具有粘性的导热层，第一热界面材料层200涂覆于金属散热器100的底面，第一热界面材料层200覆盖金属散热器100的底面，第一热界面材料层200涂覆的面积可设置为等于金属散热器100底面的面积，第一热界面材料层200能填补导热膜300与金属散热器100接触时产生的微空隙和凹凸不平的表面，减小热阻，提高散热性能。导热膜300设置在第一热界面材料层200的底面，且导热膜300覆盖第一热界面材料层200，导热膜300的至少一侧相对于金属散热器100伸出并形成延伸部310，延伸部310的设置能增加散热面积，延伸部310可以是水平延伸，也可以是具有卷曲状的结构或其它结构。导热膜300具有高导热率且质量轻的特点，实现快速散热，而金属散热器100的导热各向同性，如此，复合散热结构结合两者的散热特点，克服了导热膜300法向方向散热率极低的缺陷，复合散热结构的散热性能大大提高。

本实施例提供的复合散热结构，金属散热器100和导热膜300通过第一热界面材料层200组合在一起，金属散热器100和导热膜300的散热优势相结合，复合散热结构在切向和法向方向上都具有良好的导热性能，安装于电子设备时，通过复合散热结构能实现热量的快速传递和高效散热，并且，导热膜300还具有延伸部310，延伸部310可增加散热面积，从而进一步提高散热效率，散热效果好。

在一实施例中，导热膜300的四周侧相对于第一热界面材料层200伸出并分别形成延伸部310，也就是说，当复合散热结构应用于电子产品的芯片500时，导热膜300贴合在芯片500的顶面，导热膜300四周侧的延伸部310相对于芯片500悬空，延伸部310增加了导热膜300的导热面积，从而有利于提高芯片500的散热效率。

在一实施例中，导热膜300的延伸部310弯曲形成卷边，即延伸部310远离金属散热器100的一侧卷曲后形成有卷边，卷边的设置既可以增加散热面积又可以节省空间，可以理解的，延伸部310也可以不卷曲，即延伸部310可以是导热膜300边缘的水平延伸形成。该卷边可以是只卷曲不到一圈或仅卷曲一圈，或者卷曲多圈，卷曲有多圈时，从侧面看，卷边末端呈螺旋结构，即卷边的截面呈螺旋状。延伸部310的卷曲方向可以是靠近金属散热器100的一侧，也可以是远离金属散热器100的一侧。在一实施方式中，延伸部310间隔设置有多个卷边，导热膜300的四周侧均形成有延伸部310，各延伸部310均包括多个卷边，各延伸部310的卷边大小和数量可设置为相等或者不相等，如图1、图3所示，每个延伸部310设置有3个卷边，各卷边朝远离芯片500的一侧卷曲，延伸部310相对的两侧的延伸部310的卷边对称设置。

在一实施例中，导热膜300的延伸部310间隔设置多个呈带状的延伸导热段(图未示)，多个延伸导热段之间的间隔可设置为相等或不相等或者部分相等，各延伸导热段的长度可设置为相等或不相等或者部分相等。

可以理解的，导热膜300的延伸部310还可以包括其它混合设置的结构，例如，延伸部310既包括卷边又包括呈带状的延伸导热段。在一实施方式中，导热膜300四个侧边中相对的两侧边的延伸部310弯曲形成有卷边，另一相对的两侧边的延伸部310包括多个呈带状的延伸导热段，各延伸导热段长度相等，同一侧边的相邻的延伸导热段的间距相等。导热膜300四周侧的延伸部310也可以设置是其它布设结构，例如，导热膜300至少一侧的延伸部310既包括卷边又包括多个呈带状的延伸导热段。

如图2所示，在一实施例中，复合散热结构应用于电子产品的芯片500上，即导热膜300远离第一热界面材料层200的一侧贴合在电子产品的芯片500顶面，例如通过导热双面胶将导热膜300粘接在电子产品的芯片500顶面。第一热界面材料层200的横截面的面积与芯片500顶面的面积大致相等。

在一实施例中，导热膜300包括石墨膜、人工石墨膜或石墨烯导热膜中的一种或一种以上的复合膜。在一实施方式中，导热膜300采用石墨烯导热膜，石墨烯导热膜具有优异的导热性能，平面方向的热传导率在1000W/(m·K)以上，热量可以在平面方向快速传导，在电子产品中可以将热点温度散开，同时降低热点的温度。导热膜300的密度可以是1-2.5g/cm³，导热膜300的厚度为5-300um，例如，5um、10um、20um、30um、50um、70um、100um、120um、150um、180um、220um、250um、260um、280um、290um、300um等。

如图1、图2所示，在一实施例中，金属散热器100可采用金属铝、金属镁、金属铜或金属铁或者其合金制作。金属散热器100远离第一热界面材料层200的一侧具有多个散热片110，如此，可增加散热面积，提高散热效率。各散热片110可设置为与金属散热器100的长度方向垂直，多个散热片110可以是平行间隔设置于金属散热器100上，也可以是呈其它排列方式布设于金属散热器100远离第一热界面材料层200的一侧。在一实施方式中，金属散热器100的基底呈矩形，对应的，第一热界面材料层200也设置为相同大小的矩形，导热膜300正对第一热界面材料层200的区域也呈矩形。

在一实施例中，第一热界面材料层200采用导热胶，如导热硅胶，金属散热器100通过第一热界面材料层200粘接在导热膜300的一侧面。在一实施方式中，第一热界面材料层200采用导热双面胶，以将金属散热器100和导热膜300两者粘接固定在一起。第一热界面材料层200的厚度可以是5-100um，如10um、20um、30um、50um、70um、90um、100um等。导热膜300可直接贴合在芯片500的顶面，也可以通过第二热界面材料层400粘接于芯片500的顶面，如图2所示，导热膜300通过第二热界面材料层400贴附于芯片500的顶面，第一热面材料层200可改善由于导热膜300与金属散热器100两者之间的接触不良带来的热传导损失，第二热界面材料层400可改善由于导热膜300与散热件之间的接触不良带来的热传导损失。

第一热界面材料层200和第二热界面材料层400可以采用相同材质，也可以采用不同材质。在一实施方式中，第一热界面材料层200和第二热界面材料层400采用相同材质，如采用低熔点金属或其合金，例如采用铋、铟、锡等低熔点软金属；第一热界面材料层200和第二热界面材料层400也可以采用导热凝胶、导热衬垫等，还可以采用导热胶层、相变材料层、具有导热功能的弹性体材料层等。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种复合散热结构，其特征在于：包括：

金属散热器；

第一热界面材料层，涂覆于所述金属散热器的底面，所述第一热界面材料层覆盖所述金属散热器的底面；

导热膜，设于所述第一热界面材料层的底面，所述导热膜覆盖所述第一热界面材料层且至少一侧相对于所述金属散热器伸出形成延伸部。

2.根据权利要求1所述的复合散热结构，其特征在于：所述导热膜的四周侧相对于所述金属散热器伸出分别形成所述延伸部。

3.根据权利要求1所述的复合散热结构，其特征在于：所述延伸部弯曲形成有卷边。

4.根据权利要求3所述的复合散热结构，其特征在于：所述延伸部间隔设置有多个所述卷边。

5.根据权利要求3所述的复合散热结构，其特征在于：所述卷边朝靠近所述金属散热器的一侧卷曲。

6.根据权利要求1所述的复合散热结构，其特征在于：所述延伸部设置有多个呈带状的间隔设置的延伸导热段。

7.根据权利要求1～6任一项所述的复合散热结构，其特征在于：所述导热膜包括石墨膜、人工石墨膜或石墨烯导热膜中的一种或一种以上。

8.根据权利要求1～6任一项所述的复合散热结构，其特征在于：所述金属散热器远离所述第一热界面材料层的一侧具有多个散热片。

9.根据权利要求1～6任一项所述的复合散热结构，其特征在于：所述第一热界面材料层为导热胶层、相变材料层、弹性体材料层或低熔点金属层。

10.根据权利要求1～6任一项所述的复合散热结构，其特征在于：所述复合散热结构还包括涂覆于所述导热膜底面的第二热界面材料层，所述导热膜通过所述第二热界面材料层贴附于待散热器件的表面。