CN211297483U - 一种散热结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种散热结构，用于功率器件的散热，包括液态金属层、散热件和密封胶层，所述散热件设置于功率器件的表面，所述液态金属层设置于功率器件和散热件之间，液态金属层设置于功率器件和散热件之间，能够无间隙的填充，且液态金属层本身的导热能力好，极大的提升了导热能力，能将功率器件的热量及时传导至散热件上进行散热。所述密封胶层设置于散热件的外围，并固定连接所述散热件和功率器件，所述液态金属层被功率器件、散热件和密封胶层共同密封围合，防止液态金属层渗漏。同时，本方案无需通过焊接的方式进行制备，不会损伤所述散热件；保证了该散热结构的质量。

Description

一种散热结构

技术领域

本实用新型涉及散热领域，具体涉及一种用于功率器件上进行散热的散热结构。

背景技术

电子设备通电工作时，内部元器件同时产生热量而导致发热，为不影响正常运行，往往需要增设散热结构进行散热。现有的一种散热结构的设置方式是：将热管等散热件通过焊锡膏直接焊接固定于电子设备等功率器件的表面；或者是功率器件表面与一个平面的吸热用金属片或金属块用导热膏连接，热管等散热件用焊锡膏与吸热用金属片或金属块焊接。该种结构不足之处在于：焊接过程中本身会产生高温，对于超薄型的热管等散热件来说，容易被焊接过程中产生的高温损毁，导致性能下降或报废；再者，该结构中，散热件和功率器件之间容易产生间隙，且导热膏的导热系数偏低，导热效果一般。如一些5G网络设备散热需求增强，传统散热结构不能满足要求。

实用新型内容

为此，本实用新型针对上述结构进行改进，提供一种能够保证散热件质量且导热效果好的散热结构。

为实现上述目的，本实用新型提供的技术方案如下：

一种散热结构，用于功率器件的散热，包括液态金属层、散热件和密封胶层，所述散热件设置于功率器件的表面，所述液态金属层设置于功率器件和散热件之间，所述密封胶层设置于散热件的外围，并密封且固定连接所述散热件和功率器件，所述液态金属层被功率器件、散热件和密封胶层共同密封围合。

进一步的，所述散热件的底面还凸起设有凸部。

进一步的，所述凸部为锥形凸部。

进一步的，所述凸部设有多个，并呈阵列设置。

进一步的，所述散热件为热管。

进一步的，还包括围坝，所述围坝设置于功率器件的表面，所述液态金属层和散热件均设置于围坝内，所述密封胶层填充于由液态金属层和散热件相层叠的层叠结构与围坝的内壁之间的缝隙内。

进一步的，所述围坝的顶部低于散热件的表面。

进一步的，所述密封胶层的材质为硅胶、UV胶、环氧胶、聚氨酯胶、厌氧胶、丙烯酸胶或聚脲。

进一步的，所述液态金属层在常温下呈固态。

再进一步的，所述液态金属层的熔点不大于75℃。

再进一步的，所述液态金属层的熔点为40℃-60℃。

通过本实用新型提供的技术方案，具有如下有益效果：

液态金属层设置于功率器件和散热件之间，能够无间隙的填充，且液态金属层本身的导热能力好，极大的提升了导热能力，能将功率器件的热量及时传导至散热件上进行散热。同时，本方案无需通过焊接的方式进行制备，不会损伤所述散热件。保证了该散热结构的质量和导热效果。

附图说明

图1所述为实施例一中散热结构的结构示意图；

图2所示为实施例二中散热结构的结构示意图；

图3所示为实施例三中散热结构的结构示意图；

图4所示为实施例四中散热结构的结构示意图。

具体实施方式

为进一步说明各实施例，本实用新型提供有附图。这些附图为本实用新型揭露内容的一部分，其主要用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理。配合参考这些内容，本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本实用新型的优点。图中的组件并未按比例绘制，而类似的组件符号通常用来表示类似的组件。

现结合附图和具体实施方式对本实用新型进一步说明。

实施例一

参照图1所示，本实施例提供的一种散热结构，用于功率器件1的散热，本具体实施例中功率器件1为CPU芯片，当然的，在其他实施例中不局限于此，LED、IGBT等其他功率器件也同样适用。散热结构包括液态金属层20、散热件10和密封胶层30，所述散热件10为热管，所述散热件10设置于功率器件1的表面，所述液态金属层20设置于功率器件1和散热件10之间，能够起到很好的填充，实现无缝贴合；所述密封胶层30设置于散热件10的外围，并固定连接所述散热件10和功率器件1，起到密封和固定的作用，所述液态金属层20被功率器件1、散热件10和密封胶层30共同密封围合，有效防止液态金属层20发生渗漏。

功率器件1产生的热量经液态金属层20导热至散热件10上进行散热；液态金属层20能够自适应的填充功率器件1和散热件10之间的间隙，实现无缝接触，且液态金属层20本身的导热能力好，极大的提升了导热能力，能将功率器件1的热量及时传导至散热件10上进行散热。同时，本方案无需通过焊接的方式进行制备，不会损伤所述散热件10；保证了该散热结构的质量。也无需机械固定(如额外采用固定件装配固定)，适用于在超薄功率器件1上。

具体的，本实施例中，所述散热件10为热管，热管是一种散热效果好的器件，能够起到很好的散热。当然的，在其他实施例中，也可以采用如具有散热鳍片的散热器等器件。

进一步优选的，本实施例中，所述液态金属层20在常温下呈固态，在进行装配时，可将固态的液态金属层20加工成薄片状，裁剪成适当的尺寸，放置于功率器件1上，散热件10置于上方，通过治具锁紧压实，再进行涂胶固化，实现连接固定。固态结构更便于加工装配。当然的，在其他实施例中，液态金属层20在常温下也可以是呈液态，并在液态状况下进行装配。

更进一步优选的，本实施例中，个人电脑的CPU芯片温度需控制在85℃以下，液态金属需提前熔化发挥更好的散热功效，优选要低10℃熔化。功率器件发热时，温度高于液态金属层20熔点，液态金属层20熔化，能够无缝填充功率器件和散热件，液态金属导热系数高，实现高效传热。因此，作为优选的，所述液态金属层的熔点不大于75℃。

再更进一步优选的，本实施例中，所述液态金属层20的熔点40℃-60℃，能够更早的介入高效散热的阶段。本具体实施例中，所述液态金属层20采用由云南中宣液态金属科技有限公司生产、型号为MP-I的金属导热片。当然的，在其他实施例中，液态金属层20也可以采用其他类型。

当然的，在其他实施例中，可以根据实际不同类型的功率器件1的散热温度进行选择不同熔点的液态金属层20，在此不再一一举例。

进一步优选的，本实施例中，所述密封胶层30的材质为聚脲，完成液态金属层20和散热件10的层叠设置后，将聚脲直接喷涂于由液态金属层20和散热件10相层叠的层叠结构的外围，聚脲固定贴附于散热件10和功率器件1上，进而将散热件10和功率器件1密封且固定连接，进而将液态金属层20完全密封住，防止液态金属层20发生渗漏。同时，聚脲层具有防水、防腐、防冲磨、强度好、成型快等特点，在厚度上具有很好的优势，在较薄的厚度情况下就能够满足固定强度，对散热件10的散热效果影响可降至最低。

实施例二

本实施例提供的一种散热结构，与实施例一的散热结构的结构大致相同，不同之处在于：参照图2所示，本实施例中，所述散热件10的底面还凸起设有凸部11。该凸部11的设置，一方面，在进行制备时，能够压住液态金属层20，液态金属层20更不容易流动，方便制备；另一方便，增大了与液态金属层20的接触面积，使得热传递效果更好。

进一步优选的，本实施例中，所述凸部11为呈锥形的锥形凸部，锥形凸部11更容易插入液态金属层20，效果会更好。当然的，在其他实施例中，所述凸部的形状也不限于此，也可以采用球弧形或柱形等。

进一步优选的，本实施例中，所述凸部11设有多个，并呈阵列设置，压住液态金属层20的效果更好，且阵列设置使得凸部11分布均匀，热传递也相对较均匀。当然的，在其他实施例中，所述凸部11的数量以及排布设置也不局限于此。

实施例三

本实施例提供的一种散热结构，与实施例一的散热结构的结构大致相同，不同之处在于：参照图3所示，本实施例中，还包括围坝40，所述围坝40设置于功率器件1的表面，所述液态金属层20和散热件10均设置于围坝内，所述密封胶层30填充于由液态金属层20和散热件10相层叠的层叠结构与围坝40的内壁之间的缝隙内。采用围坝40设置，围坝40能够完全限制液态金属层20的流动，装配时，即使液态金属层20呈液态的情况，不需要考虑液态金属层20的流动问题，直接将散热件10压入即可，操作简便。

再进一步的，本实施例中，所述密封胶层30的材质为硅胶，具体如有机硅密封胶，密封固定时，只要将硅胶涂覆于散热件10与围坝40内壁之间的缝隙内，如此，硅胶能够自适应向下流动填充；待硅胶固化后即实现密封且固定。当然的，其他实施例中，也可以采用其他如UV胶(紫外光固化胶)、环氧胶、聚氨酯胶、厌氧胶、丙烯酸胶等常用的密封胶层进行密封固定，更为优选的是采用具有三防效果以及耐高低温的胶层，能够达到密封性好、防水、机械强度好的特点。

再进一步的，本实施例中，所述围坝40的顶部低于散热件10的表面，使散热件10的表面能够凸出，保证散热。

实施例四

本实施例提供的一种散热结构，与实施例三的散热结构的结构大致相同，不同之处在于：参照图4所示，本具体实施例中，围坝40所围合的槽体与散热件10的外形相匹配，能够起到精准定位散热件10位置的作用。

再具体的，本实施例中，所述密封胶层30还包覆于围坝40外围，从围坝40外围进行包覆连接，便于密封和固定。

尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本实用新型，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本实用新型的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本实用新型做出各种变化，均为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种散热结构，用于功率器件的散热，其特征在于：包括液态金属层、散热件和密封胶层，所述散热件设置于功率器件的表面，所述液态金属层设置于功率器件和散热件之间，所述密封胶层设置于散热件的外围，并固定连接所述散热件和功率器件，所述液态金属层被功率器件、散热件和密封胶层共同密封围合。

2.根据权利要求1所述的散热结构，其特征在于：所述散热件的底面还凸起设有凸部。

3.根据权利要求2所述的散热结构，其特征在于：所述凸部设有多个，并呈阵列设置。

4.根据权利要求1所述的散热结构，其特征在于：所述散热件为热管。

5.根据权利要求1所述的散热结构，其特征在于：还包括围坝，所述围坝设置于功率器件的表面，所述液态金属层和散热件均设置于围坝内，所述密封胶层填充于由液态金属层和散热件相层叠的层叠结构与围坝的内壁之间的缝隙内。

6.根据权利要求5所述的散热结构，其特征在于：所述围坝的顶部低于散热件的表面。

7.根据权利要求1所述的散热结构，其特征在于：所述密封胶层的材质为硅胶、UV胶、环氧胶、聚氨酯胶、厌氧胶、丙烯酸胶或聚脲。

8.根据权利要求1所述的散热结构，其特征在于：所述液态金属层在常温下呈固态。

9.根据权利要求8所述的散热结构，其特征在于：所述液态金属层的熔点不大于75℃。

10.根据权利要求9所述的散热结构，其特征在于：所述液态金属层的熔点为40℃-60℃。

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