DE102021116559B4 - Dünne, kapselnde befestigungsstruktur - Google Patents

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Abstract

Dünne, kapselnde Befestigungsstruktur, umfassend einen ersten Dünnfilmbereich (101), der zwei Oberflächen aufweist; einen zweiten Dünnfilmbereich (301), der zwei Oberflächen aufweist; einen Befestigungsteil (201), der zwischen dem ersten Dünnfilmbereich (101) und dem zweiten Dünnfilmbereich (301) vorgesehen ist, wobei eine der Oberflächen des ersten Dünnfilmbereichs (101) teilweise oder vollständig am Befestigungsteil (201) befestigt ist, wobei eine der Oberflächen des zweiten Dünnfilmbereichs (301) teilweise oder vollständig am Befestigungsteil (201) befestigt ist; der Befestigungsteil (201) ein Bindemittel ist, das aus mindestens einem Epoxidharz, Silikonharz, Polyester, Polyurethan, Nanosilikat oder Nanotitan besteht; außerdem der Dickenbereich des Befestigungsteils (201) 0,5-100 Mikrometer beträgt, wobei der erste Dünnfilmbereich (101), der Befestigungsteil (201) und der zweite Dünnfilmbereich (301) zusammengefügt sind, um die dünne kapselnde Befestigungsstruktur zu bilden, deren Dicke weniger als oder gleich 200 Mikrometer ist, wobei mindestens der erste Dünnfilmbereich (101) und der zweite Dünnfilmbereich (301) innen mit einem Halteraum (401) gebildet ist, und wobei der Halteraum (401) mit mindestens einem Gel, Wachs, Heißschmelzmaterial oder einem Wärmeleitmaterial gefüllt ist, wobei das Wärmeleitmaterial inwendig mindestens Aluminiumoxid, Aluminiumnitrid, Bornitrid, Karborund, Rußpulver, Graphitpulver, Graphenpulver, Kohlenstoff-Nanoröhren, Nano-Diamantpulver oder Keramikpulver enthält.

Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • (a) Umfeld der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Dünnfilmstruktur, die Anwendung bei der Verdampfung und Wärmeableitung für elektronische Bauteile hat.
  • (b) Beschreibung der bekannten Ausführungsart
  • Derzeit gelten dünne Dampfkammern als die bevorzugte Lösung zur Wärmeableitung für 5G-Chips mit hoher Übertragung. Eine herkömmliche dünne Dampfkammer nutzt interne Verdampfungs- und Kondensationsphänomene, um die Wärme passiv von den Chips auf die gesamte Dampfkammer zu übertragen. Um einen weit verbreiteten Einsatz in 5G-Elektronikgeräten zu ermöglichen, müssen die Probleme der Herstellungskosten und der Massenproduktion herkömmlicher dünner Dampfkammern erst noch gelöst werden. Die derzeitige Befestigungstechnologie für dünne Dampfkammern umfasst Diffusionsbefestigung, Laserschweißen und eutektische Befestigung. Eine solche Befestigungstechnologie für ultradünne Dampfkammern bringt jedoch Einschränkungen mit sich, wie z.B. einen komplizierten Herstellungsprozess, eine niedrige Produktionseffizienz und hohe Herstellungskosten.
  • Was die Forschung im Stand der Technik bezüglich tragbarer elektronischer Geräte ohne Einspritzrohr, die eine Dünnfilm-Dampfkammer verwenden, und deren Herstellungsverfahren betrifft, so beschreibt die Patent Nr. TW 202041133 A aus Taiwan eine Struktur, die Folgendes umfasst: eine untere Platte, deren obere Oberfläche eine Vielzahl von darauf gebildeten vorstehenden Abschnitten aufweist, eine Vielzahl von ersten Vorsprüngen auf einer Seite von deren oberen Oberfläche gebildet sind, die in vorbestimmten Abständen getrennt sind und von dieser vorstehen, und ein erster Befestigungskörper gebildet ist, der von der äußeren Seitenkante in einem vorbestimmten Abstand, der der Kante folgt, vorsteht und nach oben zur inneren Seite hin gedreht ist; und einer oberen Platte, wobei ein zweiter Befestigungskörper vorstehend daran gebildet ist, der an der oberen Seite der unteren Platte befestigt ist, und eine Arbeitsflüssigkeit in das Innere durch eine Einspritzöffnung eingespritzt wird, die innerhalb von zweiten Vorsprüngen gebildet ist, die vorstehend an der oberen Platte gebildet sind und den ersten Vorsprüngen entsprechen. Wenn die untere Platte gebogen wird und die Einspritzöffnung berührt, wird die Einspritzöffnung durch eine Stufe verschlossen, die nach unten zur Unterseite hin vorspringt. Eine Vakuumeinspritzvorrichtung ist dicht an der Einspritzöffnung der oberen Platte angebracht, die mit der unteren Platte befestigt ist, wodurch sich der zwischen der oberen Platte und der unteren Platte gebildete Innenraum in einem Vakuumzustand befindet und die Arbeitsflüssigkeit dann in den Innenraum eingespritzt wird.
  • Was die Forschung im Stand der Technik in Bezug auf integrierte Handy-Gehäusedampfkammern betrifft, so offenbart die Patent Nr. TW 202038594 A aus Taiwan eine integrierte Handy-Dampfkammer, die die integrierte Herstellung eines Handy-Rahmens ermöglicht, ohne dessen Dicke zu verändern. Ein im Handy-Rahmen gebildeter Montageabschnitt ermöglicht es, eine Dampfkammer entsprechend darin zu montieren. Um leicht einen Dichtungseffekt dazwischen zu erzielen, ist an der Außenkante des Montageabschnitts und der Dampfkammer jeweils ein kurzer vorstehender Rand gebildet. Außerdem sind an den kurzen, vorstehenden Kanten jeweils Löcher und Vorsprünge gebildet, um die Anzugskraft dazwischen zu erhöhen. Darüber hinaus kann die in das Handy integrierte Dampfkammer auch in einer Struktur verwendet werden, bei der der Handy-Rahmen mit einer Dampfkammer integriert ist, sowie in einer Struktur, bei der das Handy selbst mit einer Dampfkammer gebildet ist.
  • Was die Forschung im Stand der Technik in Bezug auf Wärmeableitungsvorrichtungen betrifft, so beschreibt die Patent Nr. TW 202026583 A aus Taiwan eine Wärmeableitungsvorrichtung, die in der Lage ist, hervorragende Kühleigenschaften für hoch wärmeerzeugende Komponenten, die auf engem Raum montiert sind, zu bewirken. Die Wärmeableitungsvorrichtung umfasst eine Vielzahl von Wärmerohren, die thermisch mit den wärmeerzeugenden Komponenten verbunden sind; und einen Wärmeableitungsabschnitt, der thermisch mit der Vielzahl von Wärmerohren verbunden ist. Ferner sind zumindest Verdampfungsabschnitte der Mehrzahl von Wärmerohren thermisch mit den wärmeerzeugenden Komponenten verbunden, wobei die Querschnittsform der orthogonalen Wärmeübertragungsrichtung der mit den Verdampfungsabschnitten versehenen Mehrzahl von Wärmerohren ein flacher ovaler Abschnitt ist. Außerdem liegt die Richtung der Oberflächendicke der flachen ovalen Abschnitte in der entgegengesetzten Richtung zu den wärmeerzeugenden Komponenten.
  • Die Druckschrift DE 11 2019 004 751 T5 beschreibt eine Zweiphasen-Kühleinrichtung, die Wärme mit sehr hohem Wirkungsgrad übertragen kann.
  • In Druckschrift DE 11 2018 003 831 T5 wird ein Wärmetauscher zum Kühlen eines wärmeerzeugenden Bauteils beschrieben, der eine obere Oberfläche, eine untere Oberfläche und eine Fluidkammer umfasst, die ein Arbeitsfluid enthält.
  • Die Druckschrift US 2010 / 0 294 461 A1 betrifft eine Wärmeübertragungsvorrichtung, welche einen Mantel und eine poröse Schicht auf der inneren Oberfläche des Mantels umfasst.
  • In Druckschrift DE 10 2015 219 791 A1 wird ein Halbleitermodul beschrieben, welches einen Halbleiterchip und ein elektrisch isolierendes Material aufweist, wobei das elektrisch isolierende Material als Matrixmaterial eines Verbundwerkstoffes fungiert.
  • Die Druckschrift JP 2007 - 150 013 A bezieht sich auf ein Wärmerohr, welches einen wärmeerzeugenden Teil verschiedener elektronischer Geräte kühlt.
  • KURZFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Mit der vorliegenden Erfindung wird eine dünne, kapselnde Befestigungsstruktur geschaffen, umfassend: einen ersten Dünnfilmbereich, der zwei Oberflächen aufweist, wobei eine der Oberflächen teilweise oder vollständig an einen Befestigungsteil befestigt ist; den Befestigungsteil, der zwischen dem ersten Dünnfilmbereich und einem zweiten Dünnfilmbereich vorgesehen ist, wobei der Befestigungsteil ein Bindemittel ist, das aus mindestens einem Epoxidharz, Silikonharz, Polyester, Polyurethan, Nanosilikat oder Nanotitan besteht, und der Dickenbereich des Befestigungsteils 0,5-100 Mikrometer beträgt; und den zweiten Dünnfilmbereich, der zwei Oberflächen aufweist, wobei eine der Oberflächen teilweise oder vollständig am Befestigungsteil befestigt ist. Die vorliegende Erfindung weist sich durch die Eigenschaften aus, dass der erste Dünnfilmbereich, der Befestigungsteil und der zweite Dünnfilmbereich zusammengefügt sind, um die dünne, kapselnde Befestigungsstruktur zu bilden, deren Dicke weniger oder gleich 200 Mikrometer beträgt. Der erste Dünnfilmbereich besteht aus Aluminium, Kupfer, Nickel, Gold, Silber, Silizium, Keramik, Epoxidharz, Polyimid oder Kunststoff. Eine 90-Grad-Abziehfestigkeit des Befestigungsteils, der zwischen dem ersten Dünnfilmbereich und dem zweiten Dünnfilmbereich angebracht ist, beträgt ≥ 4 N/cm. Eine 180-Grad-Abziehfestigkeit des Befestigungsteils, der zwischen dem ersten Dünnfilmbereich und dem zweiten Dünnfilmbereich angebracht ist, beträgt ≥ 2 N/cm.
  • Der zweite Dünnfilmbereich besteht aus Aluminium, Kupfer, Nickel, Gold, Silber, Silizium, Keramik, Epoxidharz, Polyimid oder Kunststoff. Mindestens der erste Dünnfilmbereich und der zweite Dünnfilmbereich sind innen mit einem Halteraum gebildet, der mit mindestens einem Gel, Wachs, Heißschmelzmaterial oder einem Wärmeleitmaterial gefüllt ist. Das Wärmeleitmaterial enthält inwendig mindestens Aluminiumoxid, Aluminiumnitrid, Bornitrid, Karborund, Rußpulver, Graphitpulver, Graphenpulver, Kohlenstoff-Nanoröhrchen, Nano-Diamantpulver oder Keramikpulver. Der Halteraum ermöglicht die Aufnahme von elektronischen Chipkomponenten, um das Abdecken der elektronischen Chipkomponenten zu ermöglichen. Ferner umfasst die dünne, kapselnde Befestigungsstruktur mindestens den ersten Dünnfilmbereich und den zweiten Dünnfilmbereich, wobei die äußere Seitenfläche des ersten Dünnfilmbereichs ferner mit mindestens einer ersten funktionalen Schicht bedeckt ist, deren Dicke weniger als 200 Mikrometer beträgt; außerdem ist die untere Oberfläche der ersten funktionalen Schicht angrenzend an die obere Oberfläche des ersten Dünnfilmbereichs laminiert. Die erste funktionale Schicht ist ein keramisches Material, Graphenmaterial oder ein Bindemittel, wobei das Bindemittel aus mindestens einem Epoxidharz, Silikonharz, Polyester, Polyurethan, Nanosilikat oder Nanotitan besteht. Das vorliegende Ausführungsbeispiel umfasst ferner mindestens eine Schicht einer zweiten funktionalen Schicht, deren Dicke weniger als 200 Mikrometer beträgt, wobei die untere Oberfläche der zweiten funktionalen Schicht an die obere Oberfläche der ersten funktionalen Schicht laminiert ist. Die zweite funktionale Schicht ist ein keramisches Material, Graphen-Material, Bindemittel, Polyimid, Polyamid, Polyester, Polypropylen, Polyurethan, Kupfer, Aluminium, Klebematerial oder ein metallisch leitendes Material, wobei das Bindemittel aus mindestens einem Epoxidharz, einem Silikonharz, Polyester, Polyurethan, Nanosilikat oder Nanotitan besteht. Darüber hinaus umfasst die dünne, kapselnde Befestigungsstruktur weiterhin mindestens den ersten Dünnfilmbereich, wobei die äußere Seitenfläche des zweiten Dünnfilmbereichs weiterhin mit einer wärmeableitenden Schicht bedeckt ist, die mindestens aus Graphen, Graphitflocken oder Keramik besteht. Die vorliegende Erfindung stellt eine dünne. kapselnde Befestigungsstruktur mit fortschrittlicheren Spezifikationen zur Verfügung, wobei die Dicke der dünnen. kapselnden Befestigungsstruktur weniger als oder gleich 200 Mikrometer beträgt, sich eine solche dünne Struktur vom Stand der Technik unterscheidet und differenziert und eine Lösung für die Wärmeableitung von elektronischen Geräten bei immer kleineren Platzverhältnissen bietet. Daher sind die Originalität, der Fortschritt und die praktische Wirksamkeit der vorliegenden Erfindung unverkennbar.
  • Für ein besseres Verständnis der Ziele, des Aufbaus, der Eigenschaften, der Effekte sowie der in der vorliegenden Erfindung verwendeten Technologie und der Methoden und der erzielten Effekte folgt der nachstehend aufgeführten kurzen Beschreibung der beigelegten Zeichnungen eine detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
    • 1 zeigt eine Querschnittansicht eines Ausführungsbeispiels einer dünnen, kapselnden Befestigungsstruktur der vorliegenden Erfindung.
    • 2 zeigt eine Querschnittansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels der dünnen, kapselnden Befestigungsstruktur der vorliegenden Erfindung.
    • 3 zeigt eine Querschnittansicht der dünnen, kapselnden Befestigungsstruktur, an die eine erste funktionale Schicht und eine zweite funktionale Schicht laminiert sind, nach der vorliegenden Erfindung.
    • 4 zeigt eine Querschnittansicht einer wärmeableitenden Schicht, die an der Außenschicht der dünnen, kapselnden Befestigungsstruktur der vorliegenden Erfindung angebracht ist.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
  • In der folgenden Beschreibung werden die Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung anhand konkreter Beispiele beschrieben. Der Fachmann auf dem Gebiet kann aus dem in der Beschreibung offenbarten Inhalt leicht weitere Vorteile und Wirkungen der vorliegenden Erfindung ableiten. Die vorliegende Erfindung kann auch andere konkrete Ausführungsbeispiele verwenden, um ihre Leistung und Anwendungen zu verdeutlichen. Jedes in der Spezifikation beschriebene Detail kann auch auf einer anderen Perspektive und Anwendung beruhen, so dass verschiedene Arten von Modifikationen und Abänderungen durchgeführt werden können, ohne vom Geist der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
  • Die 1 zeigt eine Querschnittansicht der dünnen, kapselnden Befestigungsstruktur der vorliegenden Erfindung, wobei es sich bei der vorliegenden Erfindung um eine dünne, kapselnde Befestigungsstruktur handelt, die die folgenden Komponenten umfasst: ein erster Dünnfilmbereich 101, der zwei Oberflächen aufweist, wobei eine der Oberflächen teilweise oder vollständig an einem Befestigungsteil 201 befestigt ist; der Befestigungsteil 201 zwischen dem ersten Dünnfilmbereich 101 und einem zweiten Dünnfilmbereich 301 vorgesehen ist, wobei der Befestigungsteil 201 ein Bindemittel ist, das aus mindestens einem Epoxidharz, Silikonharz, Polyester, Polyurethan, Nanosilikat oder Nanotitan besteht und der Dickenbereich des Befestigungsteils 201 0,5-100 Mikrometer beträgt; dem zweiten Dünnfilmbereich 301, der zwei Oberflächen aufweist, wobei eine der Oberflächen teilweise oder vollständig an einem Befestigungsteil 201 befestigt ist. Das Epoxidharz ist strukturell mit einem Epoxidgruppenharz versehen, wobei das am häufigsten verwendete Epoxidharz ein Bisphenol-A-Epoxidharz ist. Nach einer Aushärtungsreaktion bildet das Epoxidharz eine dreidimensionale vernetzte Polymernetzwerkstruktur. Das Silikonharz ist mit wärmehärtenden Polysiloxanpolymeren mit hochvernetzter Struktur versehen, wobei die Polysiloxanpolymere aus Organochlorsilan hergestellt sind, das einer hydrolytischen Kondensation und Umlagerung unterzogen wurde; stabile aktive Siloxan-Präpolymere werden dann unter Raumtemperaturbedingungen hergestellt, wobei weiteres Erhitzen die Kontraktion und Vernetzung zu einem relativ harten oder flexiblen, relativ kleinen festen Silikonharz ermöglicht. Das Silikonharz verfügt über hervorragende elektrische Isolationseigenschaften, Temperaturbeständigkeit und Wasserfestigkeit. Die Hauptkette des Polyesters enthält Polymere mit Esterfunktion (COO), wie z.B. Polyethylenterephthalat, während die Hauptkette des Polyurethans Polymere mit Carbamidsäureesterfunktion enthält. Das Nanosilikat und das Nanotitan sind die Beimischungen in den oben beschriebenen Polymeren, um deren Haftfestigkeit zu erhöhen. Die vorliegende Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass der erste Dünnfilmbereich 101, der Befestigungsteil 201 und der zweite Dünnfilmbereich 301 zusammengefügt sind, um die dünne, kapselnde Befestigungsstruktur zu bilden, deren Dicke weniger als oder gleich 200 Mikrometer ist, wodurch eine dünne Dampfkammer (VC)-Anwendung entsteht. Mindestens der erste Dünnfilmbereich 101 und der zweite Dünnfilmbereich 301 sind innen mit einem Halteraum 401 gebildet, der mit mindestens einem Gel, Wachs, Heißschmelzmaterial oder einem Wärmeleitmaterial gefüllt ist. Das Wärmeleitmaterial enthält inwendig mindestens Aluminiumoxid, Aluminiumnitrid, Bornitrid, Karborund, Rußpulver, Graphitpulver, Graphenpulver, Kohlenstoff-Nanoröhrchen, Nano-Diamantpulver oder Keramikpulver. Das Füllmaterial bietet Verdampfungs- und Wärmeableitungsfunktionen, was sich von dünnen Dampfkammern nach dem Stand der Technik unterscheidet, die nicht bis zur Kapazität mit Wärmeableitungsflüssigkeit gefüllt sind. Bei der vorliegenden Erfindung wird keine Flüssigkeit eingespritzt, was das Problem des Mangels bei der Flüssigkeits-Wärmeübertragung der dünnen Dampfkammern nach dem Stand der Technik behebt. Das Gel ist ein festes, geleeartiges Material, das ein wesentlich verdünntes vernetztes System ist und im stabilen Zustand keine Fließfähigkeit aufweist. Was das Gewicht betrifft, ist der Hauptbestandteil des Gels flüssig; aufgrund des dreidimensionalen vernetzten Netzwerks im Gel hat das Gel jedoch in vielerlei Hinsicht Eigenschaften, die einem Feststoff ähneln. Das Wachs ist eine organische Verbindung mit langen Alkanketten, wie Fettsäuren und Ester, die aus langkettigen Alkoholen oder langkettigen Kohlenwasserstoffen gebildet werden. Das Heißschmelzmaterial ist ein Phasenwechselmaterial (PCM), d.h. eine Substanz, die bei Temperaturänderungen ihre Form ändert und außerdem latente Wärme abgeben kann. Der Wechsel eines Materials von einem festen in einen flüssigen Zustand oder von einem flüssigen in einen festen Zustand wird als Phasenwechselprozess bezeichnet. Darüber hinaus ermöglicht der Halteraum 401, wie beim Anwendungsaspekt des Elektronikvergusses der vorliegenden Erfindung, die Aufnahme von elektronischen Chipkomponenten, um die Beschichtung der elektronischen Chipkomponenten zu ermöglichen. Der erste Dünnfilmbereich 101 besteht aus Aluminium, Kupfer, Nickel, Gold, Silber, Silizium, Keramik, Epoxidharz, Polyimid oder Kunststoff. Eine 90-Grad-Abziehfestigkeit des Befestigungsteils 201, der zwischen dem ersten Dünnfilmbereich 101 und dem zweiten Dünnfilmbereich 301 angebracht ist, beträgt ≥ 4 N/cm. Eine 180-Grad-Abziehfestigkeit des Befestigungsteils 201, der zwischen dem ersten Dünnfilmbereich 101 und dem zweiten Dünnfilmbereich 301 angebracht ist, beträgt ≥ 2 N/cm. Der zweite Dünnfilmbereich 301 besteht aus Aluminium, Kupfer, Nickel, Gold, Silber, Silizium, Keramik, Epoxidharz, Polyimid oder Kunststoff, wobei Polyimide entsprechend ihrer funktionalen Gruppen in Fettsäuren, Polyimide der semiaromatischen Reihe und Polyimide der aromatischen Reihe unterteilt werden können; darüber hinaus können Polyimide nach ihren thermischen Eigenschaften in thermoplastische und duroplastische Polyimide unterteilt werden. Das Polyimid ist ein organisches Polymermaterial, das Imidgruppen enthält, dessen Herstellungsverfahren hauptsächlich aus einer Polymerisationsreaktion zwischen Diaminen und Dianhydriden zur Bildung eines Polyamidsäurepolymers besteht, wonach das Polyimidpolymer durch Hochtemperatur-Imidisierung gebildet wird.
  • Die 2 zeigt eine Querschnittansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels der dünnen, kapselnden Befestigungsstruktur der vorliegenden Erfindung, wobei es sich bei der vorliegenden Erfindung um die dünne, kapselnde Befestigungsstruktur handelt, die folgende Komponenten umfasst: den ersten Dünnfilmbereich 101, der zwei Oberflächen aufweist, wobei eine der Oberflächen teilweise oder vollständig am Befestigungsteil 201 befestigt ist; der Befestigungsteil 201 zwischen dem ersten Dünnfilmbereich 101 und einem zweiten Dünnfilmbereich 301 vorgesehen ist, wobei der Befestigungsteil 201 ein Bindemittel ist, das aus mindestens einem Epoxidharz, Silikonharz, Polyester, Polyurethan, Nanosilikat oder Nanotitan besteht und der Dickenbereich des Befestigungsteils 201 0,5-100 Mikrometer beträgt; den zweiten Dünnfilmbereich 301, der zwei Oberflächen aufweist, wobei eine der Oberflächen teilweise oder vollständig an einem Befestigungsteil 201 befestigt ist. Das vorliegende Ausführungsbeispiel weist Merkmale auf, die sich dadurch auszeichnen, dass der erste Dünnfilmbereich 101, der Befestigungsteil 201 und der zweite Dünnfilmbereich 301 zusammengefügt sind, um die dünne, kapselnde Befestigungsstruktur zu bilden, deren Dicke weniger als oder gleich 200 Mikrometer beträgt. Der erste Dünnfilmbereich 101 besteht aus Aluminium, Kupfer, Nickel, Gold, Silber, Silizium, Keramik, Epoxidharz, Polyimid oder Kunststoff. Eine 90-Grad-Abziehfestigkeit des Befestigungsteils 201, der am ersten Dünnfilmbereich 101 und dem zweiten Dünnfilmbereich 301 befestigt ist, beträgt ≥ 4 N/cm. Die 180-Grad-Abziehfestigkeit des Befestigungsteils 201, der mit dem ersten Dünnfilmbereich 101 und dem zweiten Dünnfilmbereich 301 verbunden ist, beträgt ≥ 2 N/cm. Der zweite Dünnfilmbereich 301 besteht aus Aluminium, Kupfer, Nickel, Gold, Silber, Silizium, Keramik, Epoxidharz, Polyimid oder Kunststoff.
  • Damit der Überprüfungsausschuss die praktischen Anwendungen der vorliegenden Erfindung besser verstehen kann, werden im Folgenden Beispiele für den Anwendungsbereich der dünnen, kapselnden Befestigungsstruktur beschrieben. Die 3 zeigt eine Querschnittansicht der dünnen, kapselnden Befestigungsstruktur, an die eine erste funktionale Schicht 501 und eine zweite funktionale Schicht 502 laminiert sind, nach der vorliegenden Erfindung. Beispielsweise umfasst die in der 1 gezeigte dünne, kapselnde Befestigungsstruktur den ersten Dünnfilmbereich 101 und den zweiten Dünnfilmbereich 301, wobei die äußere Seitenfläche des ersten Dünnfilmbereichs 101 weiter mit mindestens einer ersten funktionalen Schicht 501 und mindestens mit einer Schicht der zweiten funktionalen Schichten 502 bedeckt ist. Die Dicke der ersten funktionalen Schicht 501 ist weniger als 200 Mikrometer; darüber hinaus ist die untere Fläche der ersten funktionalen Schicht 501 angrenzend an die obere Fläche des ersten Dünnfilmbereichs 101 laminiert. Die erste funktionale Schicht 501 ist ein keramisches Material, Graphenmaterial oder ein Bindemittel, wobei das Bindemittel aus mindestens einem Epoxidharz, Silikonharz, Polyester, Polyurethan, Nanosilikat oder Nanotitan hergestellt ist. Die Dicke der mindestens einen zweiten funktionalen Schicht 502 beträgt weniger als 200 Mikrometer, wobei die untere Fläche der zweiten funktionalen Schicht 502 angrenzend an die obere Fläche der ersten funktionalen Schicht 501 laminiert ist. Die zweite funktionale Schicht 502 ist ein keramisches Material, Graphenmaterial, Bindemittel, Polyimid, Polyamid, Polyester, Polypropylen, Polyurethan, Kupfer, Aluminium, Klebematerial oder ein metallisch leitendes Material, wobei das Bindemittel aus mindestens einem Epoxidharz, einem Silikonharz, Polyester, Polyurethan, Nanosilikat oder Nanotitan besteht. Die 3 zeigt die äußere Seitenfläche des ersten Dünnfilmbereichs 101, der mit einer Schicht der ersten funktionalen Schicht 501 bedeckt und nacheinander mit drei Schichten der zweiten funktionalen Schicht 502 laminiert ist, wodurch ein einseitiger Wärmeleiteffekt erzielt wird. Das Polyamid ist ein Polymer, das aus einem Monomer hergestellt wird, das Carboxylgruppen und Aminogruppen enthält, die eine Amidkettenpolymerisation durchlaufen haben. Das Polypropylen ist ein hochmolekulares Material, dessen wiederkehrende Einheiten aus drei Kohlenstoffatomen aufgebaut sind, wobei zwei Kohlenstoffatome in der Hauptkette liegen und ein Kohlenstoffatom als verzweigte Kettenform vorliegt.
  • Die 4 zeigt eine Querschnittansicht einer wärmeableitenden Schicht, die auf der Außenschicht der dünnen, kapselnden Befestigungsstruktur der vorliegenden Erfindung aufgebracht ist. Beispielsweise umfasst die in der 1 gezeigte dünne, kapselnde Befestigungsstruktur mindestens den ersten Dünnfilmbereich 101, wobei die äußere Seitenfläche des zweiten Dünnfilmbereichs 301 weiter mit einer wärmeableitenden Schicht 601 bedeckt ist, die mindestens aus Graphen, Graphitflocken oder Keramik besteht. Das mindestens Graphen, die Graphitflocken oder die Keramik wird auf der Oberfläche der dünnen, kapselnden Befestigungsstruktur mit Hilfe eines Sprüh-, Imprägnier- oder Beschichtungsverfahrens abgeschieden, um Strahlungswärmeableitungs- und Verdampfungsfunktionen bereitzustellen sowie die Wärmeableitungsfunktion der Struktur weiter zu verbessern. Die 4 zeigt die äußere Seitenfläche des zweiten Dünnfilmbereichs 301, die mit der wärmeableitenden Schicht 601 bedeckt ist, was die Einsatzmenge der wärmeableitenden Schicht 601 einspart, während ein einseitiger Wärmeableitungseffekt erzielt wird, sowie die Merkmale der Erhöhung der Wärmeableitungsfläche und der Strahlungswärmeableitung des zweiten Dünnfilmbereichs 301 definiert werden.
  • Fasst man den Aufbau und die Eigenschaften der oben beschriebenen Ausführungsbeispiele zusammen, so wird mit der vorliegenden Erfindung eine dünne, kapselnde Befestigungsstruktur geschaffen, die Folgendes umfasst: den ersten Dünnfilmbereich 101, der zwei Oberflächen aufweist, wobei eine der Oberflächen teilweise oder vollständig am Befestigungsteil 201 befestigt ist; den Befestigungsteil 201, der zwischen dem ersten Dünnfilmbereich 101 und dem zweiten Dünnfilmbereich 301 vorgesehen ist, wobei der Befestigungsteil 201 ein Bindemittel ist, das aus mindestens einem Epoxidharz, einem Silikonharz, Polyester, Polyurethan, Nanosilikat oder Nanotitan besteht und der Dickenbereich des Befestigungsteils 201 0,5-100 Mikrometer beträgt; den zweiten Dünnfilmbereich 301, der zwei Oberflächen aufweist, wobei eine der Oberflächen teilweise oder vollständig am Befestigungsteil 201 befestigt ist. Die vorliegende Erfindung weist die folgenden Merkmale auf: der erste Dünnfilmbereich 101, der Befestigungsteil 201 und der zweite Dünnfilmbereich 301 sind zusammengefügt, um die dünne, kapselnde Befestigungsstruktur zu bilden, deren Dicke weniger als oder gleich 200 Mikrometer beträgt. Der erste Dünnfilmbereich 101 besteht aus Aluminium, Kupfer, Nickel, Gold, Silber, Silizium, Keramik, Epoxidharz, Polyimid oder Kunststoff; der Befestigungsteil 201, der zwischen dem ersten Dünnfilmbereich 101 und dem zweiten Dünnfilmbereich 301 angebracht ist, hat eine 90-Grad-Abziehfestigkeit von ≥ 4 N/cm und eine 180-Grad-Abziehfestigkeit von ≥ 2 N/cm. Der zweite Dünnfilmbereich 301 besteht aus Aluminium, Kupfer, Nickel, Gold, Silber, Silizium, Keramik, Epoxidharz, Polyimid oder Kunststoff, wobei zumindest der erste Dünnfilmbereich 101 und der zweite Dünnfilmbereich 301 innen mit dem Halteraum 401 gebildet sind. Der Halteraum 401 ist mit mindestens Gel, Wachs, Heißschmelzmaterial oder Wärmeleitmaterial gefüllt, wobei das Wärmeleitmaterial inwendig mindestens Aluminiumoxid, Aluminiumnitrid, Bornitrid, Karborund, Rußpulver, Graphitpulver, Graphenpulver, Kohlenstoff-Nanoröhren, Nano-Diamantpulver oder Keramikpulver enthält. Der Halteraum 401 ermöglicht die Aufnahme von elektronischen Chip-Bauteilen, um das Abdecken der elektronischen Chip-Bauteile zu ermöglichen. Die elektronischen Chipkomponenten sind am Befestigungsteil 201 befestigt; außerdem ist der Befestigungsteil 201 mindestens am ersten Dünnfilmbereich 101 und zweiten Dünnfilmbereich 301 befestigt. Darüber hinaus ist zumindest die äußere Seitenfläche des ersten Dünnfilmbereichs 101, der am zweiten Dünnfilmbereich 301 der dünnen, kapselnden Befestigungsstruktur angebracht ist, mit zumindest der ersten funktionalen Schicht 501 bedeckt. Die Dicke der ersten funktionalen Schicht 501 beträgt weniger als 200 Mikrometer, wobei die obere Oberfläche des ersten Dünnfilmbereichs 101 angrenzend an die untere Fläche der ersten funktionalen Schicht 501 laminiert ist. Die erste funktionale Schicht 501 ist ein keramisches Material, Graphenmaterial oder ein Bindemittel, wobei das Bindemittel aus mindestens einem Epoxidharz, Silikonharz, Polyester, Polyurethan, Nanosilikat oder Nanotitan besteht; die Dicke der mindestens einen Schicht der zweiten funktionalen Schicht 502 weniger als 200 Mikrometer beträgt. Die Oberseite der ersten funktionalen Schicht 501 ist angrenzend an die Unterseite der zweiten funktionalen Schicht 502 laminiert. Die zweite funktionale Schicht 502 ist ein keramisches Material, Graphenmaterial, Bindemittel, Polyimid, Polyamid, Polyester, Polypropylen, Polyurethan, Kupfer, Aluminium, Klebematerial oder metallisch leitendes Material, wobei das Bindemittel aus mindestens einem Epoxidharz, einem Silikonharz, Polyester, Polyurethan, Nanosilikat oder Nanotitan besteht. Ferner ist die äußere Seitenfläche des zweiten Dünnfilmbereichs 301, der am mindestens ersten Dünnfilmbereich 101 der dünnen, kapselnden Befestigungsstruktur angebracht ist, mit der wärmeableitenden Schicht 601 bedeckt, wobei die wärmeableitende Schicht 601 mindestens aus Graphen, Graphitflocken oder Keramik besteht. Zu den Merkmalen der dünnen, kapselnden Befestigungsstruktur der vorliegenden Erfindung gehört die Dicke der dünnen, kapselnden Befestigungsstruktur von weniger als oder gleich 200 Mikrometern, wobei sich eine solche dünne, kapselnde Befestigungsstruktur vom Stand der Technik unterscheidet und differenziert, indem sie eine Lösung für die Wärmeableitung von elektronischen Geräten bei immer kleiner werdenden Platzverhältnissen bietet. Daher sind die Originalität, der Fortschritt und die praktische Wirksamkeit der vorliegenden Erfindung unverkennbar, da sie wirksame Verbesserungen der Mängel des Standes der Technik bietet und daher eine beträchtliche praktische Anwendbarkeit aufweist.
  • Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die konkreten Strukturen der Ausführungsbeispiele, die in der vorliegenden Erfindung beschrieben sind, zweifellos Anwendung in Bereichen wie der Verkapselung von elektronischen Bauteilen, dünnen Wärmeableitungsplatten und wärmeableitenden, flexiblen Platten finden. Darüber hinaus ist die Gesamtstruktur der vorliegenden Erfindung nicht in ähnlichen Produkten gesehen worden und der Inhalt dieser Spezifikation wurde vor dieser Anmeldung nicht öffentlich bekannt gemacht. Die Durchführbarkeit und der Fortschritt der vorliegenden Erfindung erfüllen eindeutig die wesentlichen Elemente, wie sie für eine neue Patentanmeldung erforderlich sind, so dass hier entsprechend eine neue Patentanmeldung vorgeschlagen wird.
  • Es ist selbstverständlich, dass die hier beschriebenen Ausführungsbeispiele lediglich die Prinzipien der vorliegenden Erfindung darstellen und dass der Fachmann auf diesem Gebiet zahlreiche Modifikationen vornehmen kann, ohne vom Geist und Umfang der vorliegenden Erfindung wie in den nachfolgenden Schutzansprüchen dargelegt abzuweichen.

Claims (8)

  1. Dünne, kapselnde Befestigungsstruktur, umfassend einen ersten Dünnfilmbereich (101), der zwei Oberflächen aufweist; einen zweiten Dünnfilmbereich (301), der zwei Oberflächen aufweist; einen Befestigungsteil (201), der zwischen dem ersten Dünnfilmbereich (101) und dem zweiten Dünnfilmbereich (301) vorgesehen ist, wobei eine der Oberflächen des ersten Dünnfilmbereichs (101) teilweise oder vollständig am Befestigungsteil (201) befestigt ist, wobei eine der Oberflächen des zweiten Dünnfilmbereichs (301) teilweise oder vollständig am Befestigungsteil (201) befestigt ist; der Befestigungsteil (201) ein Bindemittel ist, das aus mindestens einem Epoxidharz, Silikonharz, Polyester, Polyurethan, Nanosilikat oder Nanotitan besteht; außerdem der Dickenbereich des Befestigungsteils (201) 0,5-100 Mikrometer beträgt, wobei der erste Dünnfilmbereich (101), der Befestigungsteil (201) und der zweite Dünnfilmbereich (301) zusammengefügt sind, um die dünne kapselnde Befestigungsstruktur zu bilden, deren Dicke weniger als oder gleich 200 Mikrometer ist, wobei mindestens der erste Dünnfilmbereich (101) und der zweite Dünnfilmbereich (301) innen mit einem Halteraum (401) gebildet ist, und wobei der Halteraum (401) mit mindestens einem Gel, Wachs, Heißschmelzmaterial oder einem Wärmeleitmaterial gefüllt ist, wobei das Wärmeleitmaterial inwendig mindestens Aluminiumoxid, Aluminiumnitrid, Bornitrid, Karborund, Rußpulver, Graphitpulver, Graphenpulver, Kohlenstoff-Nanoröhren, Nano-Diamantpulver oder Keramikpulver enthält.
  2. Dünne, kapselnde Befestigungsstruktur nach Anspruch 1, wobei der erste Dünnfilmbereich (101) aus Aluminium, Kupfer, Nickel, Gold, Silber, Silizium, Keramik, Epoxidharz, Polyimid oder Kunststoff besteht.
  3. Dünne, kapselnde Befestigungsstruktur nach Anspruch 1, wobei der Befestigungsteil (201) mindestens aus einem Epoxidharz, Silikonharz, Polyester, Polyurethan, Nanosilikat oder Nanotitan besteht; eine 90-Grad-Abziehfestigkeit des Befestigungsteils (201), der zwischen dem ersten Dünnfilmbereich (101) und dem zweiten Dünnfilmbereich (301) angebracht ist, ≥ 4 N/cm beträgt.
  4. Dünne, kapselnde Befestigungsstruktur nach Anspruch 1, wobei der Befestigungsteil (201) aus mindestens einem Epoxidharz, Silikonharz, Polyester, Polyurethan, Nanosilikat oder Nanotitan besteht; eine 180-Grad-Abziehfestigkeit des Befestigungsteils (201), der zwischen dem ersten Dünnfilmbereich (101) und dem zweiten Dünnfilmbereich (301) angebracht ist, ≥ 2 N/cm beträgt.
  5. Dünne, kapselnde Befestigungsstruktur nach Anspruch 1, wobei der zweite Dünnfilmbereich (301) aus Aluminium, Kupfer, Nickel, Gold, Silber, Silizium, Keramik, Epoxidharz, Polyimid oder Kunststoff besteht.
  6. Dünne, kapselnde Befestigungsstruktur nach Anspruch 1, wobei der Halteraum (401) die Aufnahme von elektronischen Chipkomponenten ermöglicht, um das Abdecken der elektronischen Chipkomponenten zu ermöglichen.
  7. Dünne, kapselnde Befestigungsstruktur nach Anspruch 1, weiter umfassend mindestens den ersten Dünnfilmbereich (101) und den zweiten Dünnfilmbereich (301), wobei eine äußere Seitenfläche des ersten Dünnfilmbereichs (101) zudem mit mindestens einer ersten funktionalen Schicht (501) bedeckt ist; die Dicke der ersten funktionalen Schicht (501) weniger als 200 Mikrometer beträgt; weiter eine untere Oberfläche der ersten funktionalen Schicht (501) angrenzend an eine obere Oberfläche des ersten Dünnfilmbereichs (101) laminiert ist; die erste funktionale Schicht (501) ein keramisches Material, Graphenmaterial oder ein Bindemittel ist, wobei das Bindemittel mindestens aus einem Epoxidharz, Silikonharz, Polyester, Polyurethan, Nanosilikat oder Nanotitan und mindestens eine Schicht der zweiten funktionalen Schicht (502), deren Dicke weniger als 200 Mikrometer beträgt, besteht; eine untere Oberfläche der zweiten funktionalen Schicht (502) angrenzend an eine obere Oberfläche der ersten funktionalen Schicht (501) laminiert ist; die zweite funktionale Schicht (502) ein keramisches Material, Graphenmaterial, Bindemittel, Polyimid, Polyamid, Polyester, Polypropylen, Polyurethan, Kupfer, Aluminium, Klebematerial oder ein metallisch leitendes Material ist, wobei das Bindemittel aus mindestens einem Epoxidharz, einem Silikonharz, Polyester, Polyurethan, Nanosilikat oder Nanotitan besteht.
  8. Dünne, kapselnde Befestigungsstruktur nach Anspruch 1, die weiter mindestens den ersten Dünnfilmbereich (101) umfasst, wobei die äußere Seitenfläche des zweiten Dünnfilmbereichs (301) weiter mit einer wärmeableitenden Schicht (601) bedeckt ist, die mindestens aus Graphen, Graphitflocken oder Keramik besteht.
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