CN211376628U - 导热垫片 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种导热垫片，包括：导热层，包括导热部以及相对导热部更位于边缘的封装部；第一包边层，包括第一包边部及第一延伸部，所述第一包边部固定于所述封装部的第一端面，所述第一延伸部连接于所述第一包边部并朝向远离所述封装部的方向向外延伸；第二包边层，包括第二包边部及第二延伸部，所述第二包边部固定于所述封装部的第二端面，所述第二延伸部连接于所述第二包边部并朝向远离所述封装部的方向向外延伸；所述第一延伸部与第二延伸部相对设置，且第一延伸部固定于所述第二延伸部。该导热垫片兼具较高的导热性能以及较为稳固的结构和性能，不易掉粉及分层，具有较高的使用寿命及较广泛的应用前景。

Description

导热垫片

技术领域

本实用新型涉及热管理技术领域，特别是涉及一种导热垫片。

背景技术

导热垫片设置于芯片和散热器之间，用以将芯片上的热量快速传导至散热器上，以加速芯片与外界的热交换。在小型化、轻量化的需求下，电子设备倾向于采用多个芯片共用一个散热器的结构设计，由于制造和装配公差，芯片与散热器之间的间隙宽度存在一定公差。导热垫片具有一定的厚度、可压缩性和良好的导热性能，能较好地填充多个芯片与散热器之间宽度的间隙，并起到良好的导热效果。

碳材料具有较好的导热性能，目前由碳材料制备的导热垫片的热导率可超过25W/mK，但是，碳材料具备较好的导电性能，由碳材料所制备的导热垫片的体积电阻率通常低于1000Ω·cm。如果碳材料制作的导热垫片在使用过程中侧边边缘发生掉粉，将会存在掉落到芯片引脚处引发芯片短路的风险，从而限制了碳材料导热垫片的应用。

实用新型内容

有鉴于此，有必要提供一种改进的导热垫片，兼具较高的导热性能以及较为稳固的结构和性能，解决侧边边缘掉粉的风险，具有较高的使用寿命和较广泛的应用前景。

根据本实用新型的一个方面提供一种导热垫片，包括：

导热层，包括导热部以及相对导热部更位于边缘的封装部；

第一包边层，包括第一包边部及第一延伸部，所述第一包边部固定于所述封装部的第一端面，所述第一延伸部连接于所述第一包边部并朝向远离所述封装部的方向向外延伸；

第二包边层，包括第二包边部及第二延伸部，所述第二包边部固定于所述封装部的第二端面，所述第二延伸部连接于所述第二包边部并朝向远离所述封装部的方向向外延伸；

所述第一延伸部与第二延伸部相对设置，且第一延伸部固定于所述第二延伸部。

在其中一实施方式中，所述第一包边层还包括设置于所述第一包边部与所述第一延伸部之间的第一连接部，所述第二包边层还包括设置于所述第二包边部与所述第二延伸部之间的第二连接部，所述第一连接部及所述第二连接部分别沿所述导热层的厚度方向延伸，并分别固定于所述导热层的侧壁面。

如此设置，通过第一连接部和第二连接部对导热层的侧壁面进行固定，从而使得导热层在沿其层面延伸方向及厚度方向上均予以固定，进一步增强了导热层的结构稳固性。

考虑到导热层具有一定的厚度，第一包边层和第二包边层在对导热层进行包边固定时需要进行弯折处理，因而使得第一包边层和第二包边层在弯折处具有倾角，且所受应力不平衡，导致第一延伸部和第二延伸部之间具有孔隙，很难保证完全的贴合。因此第一延伸部和第二延伸部之间极易发生裂开，该固定方式不够稳固。

为了增加导热垫片的包边结构的稳固性，在其中一实施方式中，所述导热垫片还包括设置于所述第一延伸部与所述第二延伸部之间的垫厚层，所述垫厚层套设于所述导热层外，且所述垫厚层的两个端面分别与所述导热层的两个端面齐平。

如此设置，通过套设于导热层外的垫厚层，垫厚层与导热层的厚度一致，可使第一延伸部和第二延伸部分别沿导热层的长度方向延伸，来避免第一延伸部和第二延伸部在固定时弯折，从而使得第一延伸部和第二延伸部受到较为平衡的应力。

考虑到该导热垫片通常具有一定的厚度，并在应用场景中需要经过压缩，以弥补电子器件与散热器之间的间隙公差，因而设置于第一延伸部与第二延伸部之间的垫厚层需要易于压缩，该垫厚层优选具有较低的压缩模量。在其中一实施方式中，所述垫厚层的压缩模量小于所述导热层的压缩模量。

在其中一实施方式中，所述垫厚层的材料包括泡棉。

在其中一实施方式中，所述导热层的厚度为0.1mm～3mm；

及/或，所述第一包边层和所述第二包边层的厚度分别为10μm～200μm。

在其中一实施方式中，所述导热部的一端面朝向远离所述封装部的方向向外延伸并凸出于所述封装部，且所述封装部的厚度为0.1mm～1mm，所述导热部的厚度为0.3mm～3mm。

如此设置，导热部的一端面凸出于封装部，并使导热层大致呈凸字形，一方面易于对封装部进行包边固定，封装部通过预压而变得较为紧致，无应力存在，此时通过第一包边层和第二包边层对封装部进行包边时不宜分层；另一方面，凸设的导热部作为导热功能区，直接与电子器件接触，第一包边层不直接与电子器件接触，第二包边层不直接与电子器件接触或接触面积很小，因而不会或很少影响导热垫片的导热效果。

在其中一实施方式中，所述第一延伸部及所述第二延伸部的宽度均为1mm～5mm；

及/或，所述第一包边部及所述第二包边部的宽度均为0.5mm～4mm。

在其中一实施方式中，所述第一包边层包括第一基层以及涂覆于所述第一基层一端面上的第一粘贴层，所述第一粘贴层相对靠近所述导热层设置，所述第二包边层包括第二基层以及涂覆于所述第二基层一端面上的第二粘贴层，所述第二粘贴层相对靠近所述导热层设置。

如此设置，第一包边层和第二包边层分别与导热层之间胶黏固定，固定方式简单可靠，成本较低。

考虑到导热垫片应用于倾斜或竖直放置的电子设备或通讯设备时，比如通讯基站射频拉远单元时，在长期的重力作用下，导热垫片有从电子器件与散热器之间的间隙中滑出或掉落的风险，因而造成芯片或电子元件发生搭接短路，导致设备损坏。为了使导热垫片能够稳固且牢靠的固定在电子器件与散热器之间，在其中一实施方式中，所述第一包边层还包括涂覆于所述第一基层另一端面上的第三粘贴层，所述第三粘贴层与所述第一粘贴层相背设置，所述第二包边层还包括涂覆于所述第二基层另一端面上的第四粘贴层，所述第四粘贴层与所述第二粘贴层相背设置。

如此设置，第一包边层和第二包边层的双面均具有粘性，不仅能对导热层进行包边固定，而且具有粘性的外侧面能使导热垫片可以较好的粘附在电子器件与散热器之间，从而对导热垫片起到固定安装的作用，杜绝导热垫片在长期的重力作用下从电子器件与散热器之间滑出而引发的电子元件短路的风险。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：

相对位于中间的导热部作为导热功能区能起到较好的导热效果，相对位于边缘的封装部通过包边进行固定。第一延伸部和第二延伸部分别自封装部向外延伸并相互固定在一起，一方面解决了碳材料导热垫片侧边边缘掉粉引发芯片短路的风险；另一方面使得该导热垫片的包边结构更为稳固，第一包边层和第二包边层同时对导热层的边缘进行包边固定，且第一包边层和第二包边层与导热层之间的受力较为平衡，不易分层。

该导热垫片兼具较高的导热性能以及较为稳固的结构和性能，侧边边缘掉粉引发芯片短路的风险较低，具有较高的使用寿命及较广泛的应用前景。

附图说明

图1为其中一个实施方式提供的导热垫片在第一视角下的剖视示意图；

图2为图1所示的导热垫片在第二视角下的剖视示意图；

图3为图2中A部分的放大结构示意图；

图4为图1所示的导热垫片的分解示意图；

图5为其中一个实施例提供的导热垫片的剖视示意图；

图6为其中一个实施例提供的导热垫片的剖视示意图；

图7为其中一个实施例提供的导热垫片的剖视示意图。

附图标号：

导热垫片-100；导热层-110；导热部-111；封装部-112；第一包边层-120；第一基层-1201；第一粘贴层-1202；第三粘贴层-1203；第一包边部-121；第一延伸部-122；第一连接部-123；第二包边层-130；第二基层-1301；第二粘贴层-1302；第四粘贴层-1303；第二包边部-131；第二延伸部-132；第二连接部-133；垫厚层-140；孔隙-150。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施方式，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“连接于”另一个组件，它可以是直接连接在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“固定于”另一个组件，它可以是直接固定在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。

需要理解的是，在本实用新型的描述中，所涉及的方位词如“横向、纵向”等所指示的方位或位置关系通常是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，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

由碳材料制备的导热垫片易掉粉或老化而断裂分层，掉落的导热粉体搭接至芯片的引脚之间，将会使芯片或电子元件短路，本实用新型提供一种兼具较高的导热性能以及较为稳固的结构和性能的导热垫片100，不易掉粉及断裂分层。

请参阅图1至图4，图1为其中一个实施方式提供的导热垫片100在第一视角下的剖视示意图；图2为图1所示的导热垫片100在第二视角下的剖视示意图；图3为图2中A部分的放大结构示意图；图4为图1所示的导热垫片100的分解示意图。

该导热垫片100包括导热层110、第一包边层120和第二包边层130。通过第一包边层120和第二包边层130对导热层110的边缘的上下两个端面进行包边固定，不仅能够避免导热层110的边缘与电子器件之间接触，即使导热垫片100在使用过程中发生微量偏移也不会有短路的风险，而且使得该导热垫片100的包边结构更为稳固，导热层110不易发生断裂或分层，且第一包边层120和第二包边层130与导热层110之间的受力较为平衡。

该导热垫片100可应用于电子设备或通讯设备中对热传导有较高需求的领域，比如3C产品、通讯基站等，并用以将发热芯片上的热量快速传导至散热器，使芯片易于外界进行快速热交换。可以理解的是，该导热垫片100还可应用于其它对热导有高要求的领域，比如5G相关应用等。

具体地，该导热层110为一体式片层结构，并包括导热部111以及相对导热部111更位于边缘的封装部112，其中，导热部111相对位于中间位置，封装部112相对位于边缘位置。可以理解的是，该导热层100的形状可以为圆盘状，也可为方块状，本实用新型对其不予限制。通常地，导热层100的形状及大小与所应用的芯片相适配。

该导热层100由碳纤维、石墨烯、人工石墨、天然石墨等碳材料制成，且该导热层110的厚度为0.1mm～3mm，可以为单层结构，也可以为多层复合结构。

本优选实施方式中，第一包边层120包括第一包边部121及第一延伸部122，第一包边部121固定于封装部112的第一端面(也即上表面)，第一延伸部122连接于第一包边部121并朝向远离封装部112的方向向外延伸。

第二包边层130包括第二包边部131及第二延伸部132，第二包边部131固定于封装部112的第二端面(也即下表面)，第二延伸部132连接于第二包边部131并朝向远离封装部112的方向向外延伸。

第一延伸部122与第二延伸部132相对设置，且第一延伸部122固定于第二延伸部132。第一包边层120和第二包边层130的厚度分别为10μm～200μm。

进一步地，第一包边层120还包括设置于第一包边部121与第一延伸部122之间的第一连接部123，第二包边层130还包括设置于第二包边部131与第二延伸部132之间的第二连接部133，第一连接部123及第二连接部133分别沿导热层110的厚度方向延伸，并分别固定于导热层110的侧壁面。

如此设置，通过第一连接部123和第二连接部133对导热层110的侧壁面进行固定，从而使得导热层110在沿其层面延伸方向及厚度方向上均予以固定，进一步增强了导热层110的结构稳固性。

在其中一实施方式中，第一延伸部122及第二延伸部132的宽度均为1mm～5mm；

及/或，第一包边部121及第二包边部131的宽度均为0.5mm～4mm。

具体地，第一包边层120包括第一基层1201以及涂覆于第一基层1201一端面上的第一粘贴层1202，第一粘贴层1202相对靠近导热层110设置，第二包边层130包括第二基层1301以及涂覆于第二基层1301一端面上的第二粘贴层1302，第二粘贴层1302相对靠近导热层110设置。

如此设置，第一包边层120和第二包边层130分别与导热层110之间胶黏固定，固定方式简单可靠，成本较低。

请一并参阅图5，图5为其中一个实施例提供的导热垫片100的剖视示意图。考虑到导热层110具有一定的厚度，第一包边层120和第二包边层130在对导热层110进行包边固定时需要进行弯折处理，因而使得第一包边层120和第二包边层130在弯折处具有倾角，且所受应力不平衡，导致第一延伸部122和第二延伸部132之间具有缝隙，很难保证完全的贴合。因此第一延伸部122和第二延伸部132之间极易发生裂开，该固定方式不够稳固。

为了增加导热垫片100的包边结构的稳固性，导热垫片100还包括设置于第一延伸部122与第二延伸部132之间的垫厚层140，垫厚层140套设于导热层110外，且垫厚层140的两个端面分别与导热层110的两个端面齐平。

如此设置，通过套设于导热层110外的垫厚层140，垫厚层140与导热层110的厚度一致，可使第一延伸部122和第二延伸部132分别沿导热层110的长度方向延伸，来避免第一延伸部122和第二延伸部132在固定时弯折，从而使得第一延伸部122和第二延伸部132受到较为平衡的应力。

考虑到该导热垫片100通常具有一定的厚度，并在应用场景中需要经过压缩，以弥补电子器件与散热器之间的间隙公差，因而设置于第一延伸部122与第二延伸部132之间的垫厚层140需要易于压缩，且易于回弹，该垫厚层140优选具有较低的压缩模量。在其中一实施方式中，垫厚层140的压缩模量小于导热层110的压缩模量。

在其中一实施方式中，垫厚层140的材料包括但不局限于泡棉。更为优选地，垫厚层140的材料为包括阻燃泡棉，其压缩模量为千帕级别，且在应力撤销后可较好地回弹，便于导热垫片100的压缩及应用。

请一并参阅图6，图6为其中一个实施例提供的导热垫片100的剖视示意图。

在其中一实施方式中，导热部111的一端面朝向远离封装部112的方向向外延伸并凸出于封装部112，且封装部112的厚度为0.1mm～1mm，导热部111的厚度为0.3mm～3mm。如此设置，导热部111的一端面凸出于封装部112，并使导热层110大致呈凸字形，一方面易于对封装部112进行包边固定，封装部112通过预压而变得较为紧致，无应力存在，此时通过第一包边层120和第二包边层130对封装部112进行包边时不宜分层；另一方面，凸设的导热部111作为导热功能区，直接与电子器件接触，第一包边层120和第二包边层130不直接与电子器件接触，因而不会影响导热垫片100的导热效果。

请一并参阅图7，图7为其中一个实施例提供的导热垫片100的剖视示意图。考虑到导热垫片100应用于倾斜或竖直放置的电子设备或通讯设备时，比如通讯基站射频拉远单元时，在长期的重力作用下，导热垫片100有从电子器件与散热器之间的间隙中滑出或掉落的风险，因而造成芯片或电子元件发生搭接短路，导致设备损坏。

为了使导热垫片100能够稳固且牢靠的固定在电子器件与散热器之间，第一包边层120还包括涂覆于第一基层1201另一端面上的第三粘贴层1203，第三粘贴层1203与第一粘贴层1202相背设置，第二包边层130还包括涂覆于第二基层1301另一端面上的第四粘贴层1303，第四粘贴层1303与第二粘贴层1302相背设置。

如此设置，第一包边层120和第二包边层130的双面均具有粘性，不仅能对导热层110进行包边固定，而且具有粘性的外侧面能使导热垫片100可以较好的粘附在电子器件与散热器之间，从而对导热垫片100起到固定安装的作用，杜绝导热垫片100在长期的重力作用下从电子器件与散热器之间滑出而引发的电子元件短路的风险。

本实用新型提供的导热垫片100，其相对位于中间的导热部111作为导热功能区能起到较好的导热效果，相对位于边缘的封装部112通过包边进行固定。第一延伸部122和第二延伸部132分别自封装部112向外延伸并相互固定在一起，一方面避免了导热层110的边缘与电子器件之间接触，即使导热垫片100在使用过程中发生微量偏移也不会有短路的风险；另一方面使得该导热垫片100的包边结构更为稳固，第一包边层120和第二包边层130同时对导热层110的边缘进行包边固定，可使导热层110不易发生断裂或分层，且第一包边层120和第二包边层130与导热层110之间的受力较为平衡。

该导热垫片100兼具较高的导热性能以及较为稳固的结构和性能，不易掉粉及分层，具有较高的使用寿命及较广泛的应用前景。

此外，需要说明的是，本文中所述的“第一”、“第二”用以限定零部件，仅仅是为了便于对相应的零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制。

以上所述实施方式的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施方式中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施方式仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种导热垫片(100)，其特征在于，包括：

导热层(110)，包括导热部(111)以及相对导热部(111)更位于边缘的封装部(112)；

第一包边层(120)，包括第一包边部(121)及第一延伸部(122)，所述第一包边部(121)固定于所述封装部(112)的第一端面，所述第一延伸部(122)连接于所述第一包边部(121)并朝向远离所述封装部(112)的方向向外延伸；

第二包边层(130)，包括第二包边部(131)及第二延伸部(132)，所述第二包边部(131)固定于所述封装部(112)的第二端面，所述第二延伸部(132)连接于所述第二包边部(131)并朝向远离所述封装部(112)的方向向外延伸；

所述第一延伸部(122)与第二延伸部(132)相对设置，且第一延伸部(122)固定于所述第二延伸部(132)。

2.根据权利要求1所述的导热垫片(100)，其特征在于，所述第一包边层(120)还包括设置于所述第一包边部(121)与所述第一延伸部(122)之间的第一连接部(123)，所述第二包边层(130)还包括设置于所述第二包边部(131)与所述第二延伸部(132)之间的第二连接部(133)，所述第一连接部(123)及所述第二连接部(133)分别沿所述导热层(110)的厚度方向延伸，并分别固定于所述导热层(110)的侧壁面。

3.根据权利要求1所述的导热垫片(100)，其特征在于，所述导热垫片(100)还包括设置于所述第一延伸部(122)与所述第二延伸部(132)之间的垫厚层(140)，所述垫厚层(140)套设于所述导热层(110)外，且所述垫厚层(140)的两个端面分别与所述导热层(110)的两个端面齐平。

4.根据权利要求3所述的导热垫片(100)，其特征在于，所述垫厚层(140)的压缩模量小于所述导热层(110)的压缩模量。

5.根据权利要求4所述的导热垫片(100)，其特征在于，所述垫厚层(140)的材料包括泡棉。

6.根据权利要求1所述的导热垫片(100)，其特征在于，所述导热层(110)的厚度为0.1mm～3mm；

及/或，所述第一包边层(120)和所述第二包边层(130)的厚度分别为10μm～200μm。

7.根据权利要求6所述的导热垫片(100)，其特征在于，所述导热部(111)的一端面朝向远离所述封装部(112)的方向向外延伸并凸出于所述封装部(112)，且所述封装部(112)的厚度为0.1mm～1mm，所述导热部(111)的厚度为0.3mm～3mm。

8.根据权利要求1所述的导热垫片(100)，其特征在于，所述第一延伸部(122)及所述第二延伸部(132)的宽度均为1mm～5mm；

及/或，所述第一包边部(121)及所述第二包边部(131)的宽度均为0.5mm～4mm。

9.根据权利要求1～8任一项所述的导热垫片(100)，其特征在于，所述第一包边层(120)包括第一基层(1201)以及涂覆于所述第一基层(1201)一端面上的第一粘贴层(1202)，所述第一粘贴层(1202)相对靠近所述导热层(110)设置，所述第二包边层(130)包括第二基层(1301)以及涂覆于所述第二基层(1301)一端面上的第二粘贴层(1302)，所述第二粘贴层(1302)相对靠近所述导热层(110)设置。

10.根据权利要求9所述的导热垫片(100)，其特征在于，所述第一包边层(120)还包括涂覆于所述第一基层(1201)第二端面上的第三粘贴层(1203)，所述第三粘贴层(1203)与所述第一粘贴层(1202)相背设置，所述第二包边层(130)还包括涂覆于所述第二基层(1301)第二端面上的第四粘贴层(1303)，所述第四粘贴层(1303)与所述第二粘贴层(1302)相背设置。

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