JP3233006U

JP3233006U - 放熱装置

Info

Publication number: JP3233006U
Application number: JP2020600197U
Authority: JP
Inventors: 愛蘭周; 洪亮楊; 金川張
Original assignee: ZTE Corp
Current assignee: ZTE Corp
Priority date: 2018-07-12
Filing date: 2019-07-01
Publication date: 2021-07-26
Anticipated expiration: 2029-07-01
Also published as: WO2020011045A1; CN208850120U; EP3813501A4; EP3813501A1

Abstract

【課題】屋外通信基地局の高出力チップなどの発熱機構を確実且つ安定的に放熱する放熱装置を提供する。【解決手段】放熱装置は、発熱機構１、熱伝導機構２と放熱機構３を備え、熱伝導機構２が熱伝導層２ａと充填層２ｂを含み、発熱機構１が放熱機構３上に設けられ、熱伝導機構２が発熱機構１と放熱機構３の間に設けられ、熱伝導機構２がそれぞれ発熱機構１と放熱機構３と接触し、充填層２ｂが発熱機構１と接触しなく、充填層２ｂが熱伝導及び温度均一化層２ａの熱を放熱機構３に伝達する。【選択図】図１

Description

本開示は放熱技術分野に関するがこれに限られない。

第２世代移動通信技術（２Ｇ：２−Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎｗｉｒｅｌｅｓｓｔｅｌｅｐｈｏｎｅｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）ネットワークから第４世代移動通信技術（４Ｇ：ｔｈｅ４ｔｈＧｅｎｅｒａｔｉｏｎｍｏｂｉｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）ネットワークへの無線通信技術の発展、及び間もなく応用される第５世代移動通信技術（５Ｇ：５ｔｈ−Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ）ネットワークに伴い、無線通信技術にはより速い伝送速度とより大きな出力電力が必要となる。しかしながら、より速い伝送速度とより大きな出力電力により、屋外通信基地局システムの熱消費量が大幅に増加し（例えば３００Ｗ（ワット）から１５００Ｗに増加し、単位体積あたりの熱消費量が２０Ｗ／Ｌ（ワット／リットル）から３０Ｗ／Ｌ〜４０Ｗ／Ｌに増加し）、特に高出力チップの熱消費量が大幅に増加する。

屋外通信基地局の高出力チップなどの発熱機構を確実且つ安定的に放熱するために、関連技術では主にチップと放熱ハウジングの間に温度均一化及び放熱基板を設けることにより、チップの中央温度を温度均一化及び放熱基板に伝達し、さらに温度均一化及び放熱基板を介して熱を放熱ハウジングに伝達し、チップへの放熱の目的を達成する。

これに鑑み、本開示の第一の態様によって放熱装置が提供される。前記放熱装置は、発熱機構、熱伝導機構と放熱機構を備え、前記熱伝導機構が熱伝導層と充填層を含み、前記発熱機構は、前記放熱機構上に設けられ、前記熱伝導機構は、前記発熱機構と前記放熱機構の間に設けられ、且つ前記熱伝導機構はそれぞれ前記発熱機構と前記放熱機構と接触し、前記充填層は、前記発熱機構と接触していなく、前記充填層は、前記熱伝導層の熱を前記放熱機構に伝達する。

本開示の第二の態様によって放熱装置が提供される。前記放熱装置は、発熱機構、熱伝導機構、放熱機構と第一の熱伝達層を備え、前記熱伝導機構が熱伝導層と充填層を含み、前記発熱機構が前記放熱機構上に設けられ、前記熱伝導機構が前記発熱機構と前記放熱機構の間に設けられ、且つ前記熱伝導機構が前記放熱機構と接触し、前記第一の熱伝達層が前記熱伝導機構上に設けられ、前記発熱機構の熱を前記熱伝導機構に伝達し、且つ前記充填層が前記発熱機構と接触していない。

選択可能に、前記充填層は、前記熱伝導層と前記放熱機構の間及び／又は前記熱伝導層と前記第一の熱伝達層の間に設けられてもよい。

本開示の第三の態様によって放熱装置が提供される。前記放熱装置は、発熱機構、熱伝導機構、放熱機構、第二の熱伝達層とフローティング機構を備え、前記熱伝導機構が熱伝導層と充填層を含み、前記熱伝導機構が前記発熱機構と前記放熱機構の間に設けられ、前記第二の熱伝達層が前記発熱機構と前記熱伝導機構の前記熱伝導層の間に設けられ、前記発熱機構の熱を前記熱伝導層に伝達し、前記充填層が前記熱伝導層と前記放熱機構の間に設けられ、前記熱伝導層の熱を前記放熱機構に伝達し、前記フローティング機構は、前記熱伝導層と前記放熱機構を固定接続して前記熱伝導層と前記放熱機構の間の間隔を調整し、及び／又は前記フローティング機構は、前記発熱機構上に設けられた基板と前記熱伝導層を固定接続して前記発熱機構と前記熱伝導層の間の間隔を小さくする。

選択可能に、前記充填層と前記第二の熱伝達層の両方は熱伝導材料、特に熱伝導性シリカゲル、熱伝導性接着剤又は相界面材料などの弾性熱伝導材料である。

選択可能に、前記熱伝導層は、アルミニウム板、銅板、ベイパーチャンバー又はヒートパイプ埋め込みアルミニウム板などの温度均一化及び放熱基板である。前記熱伝導層は、熱伝導及び温度均一化作用を有している。

選択可能に、前記フローティング機構はスプリングネジである。

図面（それが必ずしも一定の縮尺で描かれているわけではなく）では、類似の符号は異なる図面で類似の部材を説明する場合がある。異なる文字サフィックスを有している類似の符号は類似の部材の異なる例を示す場合がある。図面は限定ではなく例として本明細書で論じられる各実施例をほぼ示している。

本開示の選択可能な実施形態による放熱装置の概略図である。本開示の別の選択可能な実施形態による放熱装置の概略図である。本開示の別の選択可能な実施形態による放熱装置の概略図である。本開示の別の選択可能な実施形態による放熱装置の概略図である。本開示の別の選択可能な実施形態による放熱装置の概略図である。本開示の別の選択可能な実施形態による放熱装置の概略図である。本開示の別の選択可能な実施形態による放熱装置の概略図である。本開示の別の選択可能な実施形態による放熱装置の概略図である。本開示の別の選択可能な実施形態による放熱装置の概略図である。本開示の別の選択可能な実施形態による放熱装置の概略図である。本開示の別の選択可能な実施形態による放熱装置の概略図である。

以下に本開示の実施例における図面を組み合わせ、本開示の実施例における技術的解決策を明確且つ完全に説明する。

当業者が本開示の技術的解決策を明確に理解できるように、本開示の技術的解決策を、図面及び具体的な実施例を組み合わせて詳細に説明する。前記具体的な実施例及び図面は、当業者が本開示の技術的解決策を容易に理解するためのものだけであり、本開示の技術的解決策に対する限定を構成しないことが理解されるべきであり、本開示の思想範囲内で、創造的に行われていない改善は、いずれも本開示の保護の範囲に含まれるべきである。

本明細書全体を通じて言及される「本開示の実施形態」又は「前記実施形態」は、実施形態に関連する特定の特徴、構造又は特性が本開示の少なくとも１つの実施形態に含まれることを意味することが理解されるべきである。したがって、本明細書全体の各箇所での「本開示の実施形態で」又は「前記実施形態で」は必ずしも同じ実施形態を指すわけではない。また、これらの特定の特徴、構造又は特性は任意の適切な方式で１つ又は複数の実施形態に組合わせられてもよい。

上述したように、屋外通信基地局の高出力チップなどの発熱機構を確実且つ安定的に放熱するために、関連技術では主にチップと放熱ハウジングの間に温度均一化及び放熱基板を設けることにより、チップの中央温度を温度均一化及び放熱基板に伝達し、さらに温度均一化及び放熱基板を介して熱を放熱ハウジングに伝達し、チップへの放熱の目的を達成する。しかしながら、チップと温度均一化及び放熱基板の両方に加工及び取り付け公差があり、温度均一化及び放熱基板とチップの間に隙間があるため、チップと温度均一化及び放熱基板の間に大きな熱抵抗が存在する。上記問題を解決するために、関連技術ではチップと温度均一化及び放熱基板の間に一層の界面材料が設けられ、これにより、熱抵抗を低減し、熱伝達を向上させる。しかし、界面材料の厚さが厚く且つ界面材料の熱伝導係数が小さいため、熱伝達効率が高くなく、チップの放熱効果が低い。

図１を参照すると、本開示の一つの選択可能な実施形態によって放熱装置が提供され、放熱装置は、発熱機構１、熱伝導機構２と放熱機構３を備え、熱伝導機構２が熱伝導層２ａと充填層２ｂを含み、発熱機構１が放熱機構３上に設けられ、熱伝導機構２が発熱機構１と放熱機構３の間に設けられ、且つ熱伝導機構２がそれぞれ発熱機構１と放熱機構３と接触している。

本実施形態では、熱伝導機構２は良い熱伝導性能を有する材料で作られ、熱伝導機構２はそれぞれ発熱機構１と放熱機構３と接触し、発熱機構１で生成された熱が熱伝導機構２によって放熱機構３に迅速に伝達されるため、発熱機構１への放熱を実現する。発熱機構１は、屋外通信基地局のための高出力チップ、ＣＰＵ、ＧＰＵなどの基板１１に設けられた発熱チップであってもよく、発熱機構１も電池、モーターなどの熱を発生する構成要素、又は他の装置への放熱のための機構であってもよいことが理解されるべきである。

また、充填層２ｂは発熱機構１と接触していない。充填層２ｂは熱伝導２ａの熱を放熱機構３に伝達する。

ここで熱伝導層２ａは銅板、ベイパーチャンバー（ＶＣ：ＶａｐｏｒＣｈａｍｂｅｒ）、アルミニウム板、ヒートパイプ埋め込みアルミニウム板又はヒートパイプなどの熱伝導性能が良い熱伝導性材料で作られた熱伝導層２ａであってもよい。充填層２ｂは熱伝導性パッドなどの弾性を有する熱伝導性材料である。他のいくつかの実施形態では、充填層２ｂは熱伝導性シリカゲル、熱伝導性接着剤などの不定形の熱伝導性材料であってもよい。

図１では放熱装置が１つの発熱機構を備えることが例として挙げられることは説明されるべきである。本実施形態では、放熱装置は複数の発熱機構を含む場合、本実施形態で提供される放熱装置も適用可能であることが解されるべきである。また、発熱機構１は放熱機構３上に設けられ、放熱機構上に直接又は間接的に設けられてもよい（図１で発熱機構１は放熱機構上に間接的に設けられている）。

放熱装置が複数の発熱機構を備える場合、加工中の複数の発熱機構間の加工公差により、発熱機構の厚さが異なるため、発熱機構と熱伝導機構の間に隙間があり、発熱機構で生成された熱の熱伝導機構への伝達の熱抵抗が大きくなる。本実施形態では、図１に示すように、熱伝導機構は熱伝導層と充填層を含むように設けられ、充填層は発熱機構と接触していなく、このように、発熱機構が放熱機構上に設けられた後、充填層が熱伝導層と放熱機構の間の隙間を埋めるため、充填層の弾性圧着作用により、熱伝導層は発熱機構に密に圧着されることができる。これにより、発熱機構と熱伝導機構の加工及び取り付け公差を補うことにより、熱伝達効率を向上させ、発熱機構への放熱効果を高めることができる。

熱伝導層が銅板、ＶＣプレート、アルミ板又はヒートパイプなどの熱伝導性能に優れた熱伝導性材料で作られるため、熱伝導層の熱伝導係数が３８０Ｗ／ｍｋ（ワット／メートル＊ケルビン）に達することができるため、熱伝導層は、発熱機構で生成された熱を放熱機構に迅速に伝達することができるため、発熱機構と放熱機構の間の熱抵抗を低減し、それによって発熱機構で生成された熱の放熱機構への伝達効率を向上させる。

本実施形態では、図１を参照すると、放熱機構３の表面にはノッチが設けられてもよく、熱伝導機構２はノッチ内に設けられ、且つ充填層２ｂは弾性を有する熱伝導性材料であり、このように、熱伝導層２ａと発熱機構１が一緒に圧着される場合、充填層２ｂは、常に熱伝導層２ａに発熱機構１に向かう弾力を与えることができ、そのため、熱伝導層２ａは、発熱機構１により強く圧着されることができる。また、熱伝導機構２がノッチ内に設けられることにより、熱伝導機構２の熱もノッチの側壁を介して放熱機構に伝達されることができ、それによって、発熱機構で生成された熱の放熱機構への伝達効率をさらに向上させる。当然、本実施形態では、放熱機構３の表面にはノッチが設けられなくてもよく、この時、熱伝導機構２は放熱機構３の表面に直接設けられ、充填層２ｂは同様に熱伝導層２ａと発熱機構１をより密に圧着させるという役割を果たすことができる。

本開示の実施形態によって提供される放熱装置では、発熱機構を放熱する場合、熱伝導機構を発熱機構に直接接触させるが、熱伝導機構の充填層を発熱機構に接触させなく、このように、発熱機構で生成された熱が熱伝導層に直接伝達されるため、熱伝導層は発熱機構の中央の熱を放熱機構に迅速に伝達し、発熱機構で生成された熱に対する放熱効率を向上させ、発熱機構に対する放熱効果を高めることができる。

図１を参照すると、本実施形態では、放熱機構３は放熱ハウジング３ａと複数の放熱歯３ｂを含んでもよい。ここで、複数の放熱歯３ｂが放熱ハウジング３ａ上に設けられ、放熱ハウジング３ａに固定接続され、且つ複数の放熱歯３ｂが発熱機構１と熱伝導機構２から離れるように設けられる。

本実施形態では、複数の放熱歯と放熱ハウジングは同じ熱伝導性材料で作られてもよい。図１に示すように、複数の放熱歯と放熱ハウジングは互いに垂直に設けられ、このように、複数の放熱歯は放熱機構の放熱面積を増やし、放熱効果を高め、発熱機構への冷却及び放熱効果を強くすることができる。選択可能に、複数の放熱歯は放熱ハウジングと一体に形成されてもよい。

前記実施形態に基づき、本開示の１つの選択可能な実施形態では、図２を参照すると（図２では放熱装置が１つの発熱機構を備えることが例として挙げられる）、熱伝導層２ａは、充填層２ｂ上に設けられている。

図２に示すように、本実施形態では、熱伝導層２ａは、発熱機構１と直接接触し、充填層２ｂは、熱伝導層２ａと放熱機構３の間に設けられている。

本実施形態では、発熱機構を熱伝導層と直接接触させ、取り付け過程に、充填層の弾性フローティング作用により、熱伝導層は発熱機構に密に圧着される。また、熱伝導層が銅板、ＶＣプレート、アルミ板又はヒートパイプなどの熱伝導性能に優れた熱伝導性材料で作られ、且つ熱伝導層の熱伝導係数が３８０Ｗ／ｍｋに達することができるため、熱伝導層は、発熱機構で生成された熱を放熱機構に迅速に伝達することができ、これにより、発熱機構と放熱機構の間の熱抵抗を低減し、それによって発熱機構で生成された熱の放熱機構への伝達効率を向上させる。

また、図２に示すように、放熱装置はさらに基板１１と少なくとも２つの固定接続部材１４を備えてもよい。発熱機構１は基板１１と熱伝導機構２の間に設けられている。当該少なくとも２つの固定接続部材１４は、一端に基板１１が接続され、他端に放熱機構３が接続されている。また、固定接続部材１４は、ネジ又はボルトであってもよく、基板１１上の穴を通して放熱機構３（例えば放熱ハウジング３ａ）上のねじ穴にねじ込まれてもよい。基板１１は、プリント回路基板（ＰＣＢ：ＰｒｉｎｔｅｄＣｉｒｃｕｉｔＢｏａｒｄ）であってもよく、ＰＣＢ板は、電子部品の支持体と電子部品の電気的接続のためのキャリアである。

また、好ましくは、当該少なくとも２つの固定接続部材１４は発熱機構１に向かう力を基板１１に印加し、それによって発熱機構１と熱伝達機構２を基板１１と放熱機構３の間に挟み込む。固定接続部材１４がネジ（一般的なネジ又はスプリングネジであってもよい）である場合、ネジを下向きにねじ込むと、ネジのネジ頭（図で詳細に示されていない）により基板１１に力を印加することができる。このように、さらに弾性を有する充填層２ｂを利用して発熱機構１、基板１１、熱伝導層２ａなどの加工公差と取り付け公差をなくし、熱伝導層と発熱層の間の隙間を小さくすることができ、これにより、熱伝導層と発熱層の間には熱伝導材料が使用されなくてもよく、又は厚さ０．１〜０．１５ｍｍなどの非常に薄い熱伝導材料が使用されてもよく、発熱機構で生成された熱の放熱機構への伝達効率が向上する。同じ基板１１に対応する発熱機構１が２つ以上である場合、この効果は、特に顕著である。基板１１と発熱機構１は互いに固定接続されてもよく、又は一体に形成されてもよいことが理解されるべきである。また、基板と固定接続部材は、本開示の各図面に示されているが、それらは必須のものではない。加えて又は代替として、以下に説明される第一の固定接続部材１０、第二の固定接続部材１３又は第二の弾性接続部材１２などの他の方式により、公差をなくし、熱抵抗の低減の作用を達成することができる。

図３に示すように、本開示の１つの選択可能な実施形態では、充填層２ｂは、熱伝導層２ａ上に設けられている。換言すれば、熱伝導層２ａは、充填層２ｂと発熱機構１の間に設けられている。

図３に示すように、図３では充填層２ｂが熱伝導層２ａ上に設けられ、且つ２つの発熱機構が設けられていることが例として挙げられる。本実施形態による放熱装置はさらに熱伝導機構２上に設けられた第一の熱伝達層４を備え、第一の熱伝達層４は発熱機構１の熱を熱伝導機構２に伝達する。換言すれば、本実施形態では、熱伝導機構２は、発熱機構１と直接接触することなく、少なくとも第一の熱伝達層４を介して熱を伝達する。

図３に示すように、本実施形態では、第一の熱伝達層４は、発熱機構１と直接接触し、第一の熱伝達層４は銅板、ＶＣプレート、アルミニウム板などの良い熱伝導性能を有する熱伝導性材料で作られてもよい。

本実施形態で第一の熱伝達層４の材料について熱伝導層２ａと同じ材料を使用することができることが説明すべきである。当然、第一の熱伝達層４は熱伝導層２ａと異なる材料で作られてもよく、第一の熱伝達層４は、良い熱伝導性能を有する材料を採用すればよく、本実施例で特に限定されない。

充填層２ｂは、熱伝導層２ａと第一の熱伝達層４の間に設けられている。

当然、本実施形態では、充填層は、熱伝導層２ａと放熱機構３の間に設けられてもよく、又は、充填層は、熱伝導層２ａと第一の熱伝達層４との間に設けられてもよく、同時に（別の）充填層は熱伝導層２ａと放熱機構３の間に設けられている。

本実施形態では、充填層が熱伝導層と放熱機構の間に設けられる場合、第一の熱伝達層は熱伝導層と直接接触し、且つ取り付けが完了された後、充填層の弾性作用で、第一の熱伝達層、熱伝導層は充填層により発熱機構に密に圧着され、第一の熱伝達層は発熱機構で生成された熱を熱伝導層に迅速に伝達し、これにより、熱伝導層と発熱機構の間の熱抵抗を低減し、熱伝達効率を向上させ、熱伝導層は、発熱機構で生成された熱を放熱機構に迅速に伝達し、発熱機構と放熱機構の間の熱抵抗を低減し、それによって発熱機構で生成された熱の放熱機構への伝達効率を向上させることができる。

前記実施形態に基づき、図４を参照すると（図４では放熱機構が２つの発熱機構を備えることが例として挙げられる）、本開示の１つの選択可能な実施形態では、第一の熱伝達層４に近い熱伝導層２ａの表面には溝２ｃが設けられ、ここで、第一の熱伝達層４は溝２ｃ内に設けられている。

図４に示すように、本実施形態では、溝２ｃは、発熱機構１に対向して設けられ、第一の熱伝達層４は、溝２ｃ内に設けられ、充填層２ｂは、熱伝導層２ａと放熱機構３の間に設けられている。当然、充填層は溝２ｃ内に設けられ、第一の熱伝達層２３と熱伝導層２ａの間に設けられてもよい。

本実施形態では、第一の熱伝達層を溝内に設けることにより、振動等による第一の熱伝達層の緩みや脱落を効果的に避け、放熱の安定性を向上させる。

前記実施形態に基づき、図５を参照すると（図５では放熱機構が２つの発熱機構を備えることが例として挙げられる）、本開示の１つの選択可能な実施形態による放熱装置は、さらに少なくとも２つの制限柱５を備え、少なくとも２つの制限柱５は第一の熱伝達層４に近い熱伝導層２ａの面に設けられ、第一の熱伝達層４は少なくとも２つの制限柱５の間に設けられる。

図５に示すように、本実施形態では、２つの制限柱５の対向している側の間の領域は、発熱機構１に対向して設けられ、第一の熱伝達層４は、２つの制限柱５の対向している側の間の領域内に設けられ、充填層２ｂは、熱伝導層２ａと放熱機構３の間に設けられている。当然、充填層は２つの制限柱５の対向している側の間の領域内且つ第一の熱伝達層４と熱伝導層２ａの間に設けられてもよい。図５では充填層２ｂが熱伝導層２ａと放熱機構３の間に設けられていることが例として挙げられる。充填層２ｂは、第一の熱伝達層４と熱伝導層２ａの間に設けられてもよいことが説明されるべきであり、この時、充填層２ｂは、２つの制限柱５の対向している側の間の領域内に設けられ、且つ、充填層２ｂは、熱伝導性パッドなどの一定の硬度及び弾性を有する熱伝導性材料であり、取り付けられた後、熱伝導性パッドの弾性により、第一の熱伝達層４は発熱機構１に密に圧着される。

本実施形態では、第一の熱伝達層を２つの制限柱５の対向している側の間の領域内に設けることにより、振動等による第一の熱伝達層の緩みや脱落を効果的に避け、放熱の安定性を向上させる。

前記実施形態に基づき、図６を参照すると（図６では放熱機構が２つの発熱機構を備えることが例として挙げられる）、本開示の１つの選択可能な実施形態による放熱装置は、さらに第二の熱伝達層６を備え、ここで、第二の熱伝達層６は、第一の熱伝達層４上に設けられ、第二の熱伝達層６は発熱機構１の熱を第一の熱伝達層４に伝達する。

本実施形態では、第２の熱伝達層６は、熱伝導性シリコーングリース、熱伝導性接着剤などの、良好な熱伝導性能及び流動性を有する柔らかい熱伝導材料であってもよい。他の実施形態では、第二の熱伝達層６は、弾性熱伝導性パッドなどの弾性を有する熱伝導材料であってもよい。

取り付けが完了された後、第二の熱伝達層６は、第一の熱伝達層４によって発熱機構１に密に圧着されている。

本実施形態では、第二の熱伝達層は、熱伝導材料であり、特に熱伝導性シリコーングリース、熱伝導性接着剤などの流動性を有する非常に柔らかい熱伝導材料である。第二の熱伝達層が第一の熱伝達層と発熱機構の間に設けられた後、第二の熱伝達層が発熱機構に密に圧着され、これにより、発熱機構と第一の熱伝達層の間の熱抵抗を低減し、それによって発熱機構で生成された熱の放熱機構への伝達効率を向上させる。

第二の熱伝達層６も熱伝導機構２上に直接設けられ且つ熱伝導機構と接触してもよいことが理解されるべきであり、即ち、第一の熱伝達層４は設けられなくてもよい。また、充填層２ｂは熱伝導性パッドなどの弾性を有する熱伝導材料である。この場合、充填層２ｂは、熱伝導層２ａと放熱機構３の間に設けられている。換言すれば、熱伝導層２ａは、それぞれ第二の熱伝達層６と充填層２ｂとしての熱伝導材料を介して発熱機構１及び放熱機構３と接触することができる。熱伝導層２ａは、温度均一化作用を有するため、熱伝導及び温度均一化層又は温度均一化熱伝導層と呼ばれてもよい。

前記実施形態に基づき、図７を参照すると（図７では放熱機構が２つの発熱機構を備えることが例として挙げられる）、本開示の１つの選択可能な実施形態によって提供される放熱装置は、さらに接着層７を備え、接着層７が第一の熱伝達層４を発熱機構１に接着させ、且つ、接着層７が発熱機構１の熱を第一の熱伝達層４に伝達する。

本実施形態では、接着層７は熱伝導性接着剤であってもよい。熱伝導性接着剤は、一液型、熱伝導型、室温硬化型の有機シリコーン接着シール剤であってもい。熱伝導性接着剤は、良い耐冷熱交番性能、耐老化性能及び電気絶縁性能を有し、且つ良い耐湿性、耐衝撃性、耐コロナ性、耐漏電性、耐薬品性を有している。−６０℃〜２８０℃で連続的に使用され且つ性能を維持することができ、且つほとんどの金属及び非金属材料との密着性に優れている。

図７に示すように、本実施形態では、第一の熱伝達層は、熱伝導性接着剤を介して発熱機構に接着され、これにより、振動等による第一の熱伝達層の脱落を避けるとともに、発熱機構と第一の熱伝達層の間の熱抵抗を低減し、発熱機構で生成された熱の放熱機構への伝達効率を向上させ、発熱機構への冷却及び放熱効果を高めることができる。

前記実施形態に基づき、図８を参照すると（図８では放熱機構が２つの発熱機構を備えることが例として挙げられる）、本開示の１つの選択可能な実施形態によって提供される放熱装置は、さらに熱伝達部材８を備え、熱伝達部材８の一端に第一の熱伝達層４が接続され、熱伝達部材８の他端に熱伝導機構２が接続されている。

本実施形態では、熱伝達部材８は、ヒートパイプを含み、図８に示すように、ヒートパイプが蒸発側８ｂと凝縮側８ａを含み、ヒートパイプの蒸発側８ｂが第一の熱伝達層４に接続され、ヒートパイプの凝縮側８ａが熱伝導層２ａに接続されている。

本実施形態では、ヒートパイプは、パイプシェル、ウィック及びエンドキャップで構成される。パイプシェルの内部は１．３×１０^−１Ｐａ〜１０^−４Ｐａの負圧にしてから適切な量の作動液で満たし、作動液について実際のニーズに応じて熱相変化液を選択することができる。ウィックは多孔質毛細管材料で作られ、且つパイプシェルの内壁に密着し、作動液はウィックを満たしてから密閉する。ヒートパイプ内の作動液が熱を受けて蒸発される側は蒸発側であり、ヒートパイプ内の作動液が冷却されて凝縮される側は凝縮側である。ヒートパイプの蒸発側が熱を受けるとウィック内の液体は蒸発して気化し、蒸気はわずかな圧力差で凝縮側に流れ、熱を放出して液体に凝縮し、液体はウィックに沿って流れ、ウィックのサイホン力の作用に依存して蒸発側に戻る。このようにして循環し、熱はヒートパイプの蒸発側から凝縮側に伝達される。

本実施形態では、ヒートパイプの蒸発側が第一の熱伝達層に接続され、ヒートパイプの蒸発側と第一の熱伝達層は溶接、接着又は他の接続方式で接続されてもよく、ヒートパイプの凝縮側は熱伝達層に接続され、ヒートパイプの凝縮側と熱伝導層は溶接、接着又は他の接続方式で接続されてもよい。ヒートパイプの蒸発側からの熱は、ヒートパイプの凝縮側に速く伝達され、ヒートパイプの凝縮側を通って熱伝導層に伝達されることができ、これにより、第一の熱伝達層と熱伝導層の間の熱抵抗を低減し、発熱機構で生成される熱の放熱機構への伝達効率を向上させ、発熱機構への冷却効果と放熱効果を高める。

前記実施形態に基づき、図９を参照すると（図９では放熱機構が２つの発熱機構を備えることが例として挙げられる）、本開示の１つの選択可能な実施形態によって提供される放熱装置は、さらに少なくとも１つの第一の弾性接続部材を備える。図９では各発熱機構が２つの第一の弾性接続部材９に対応することが例として挙げられ、ここで、少なくとも１つの第一の弾性接続部材の一端に第一の熱伝達層４が接続され、少なくとも１つの第一の弾性接続部材の他端に熱伝導層２ａが接続され、少なくとも１つの第一の弾性接続部材は、発熱機構１に近い方向に沿って第一の熱伝達層４に弾力を与える。

図９に示すように、第一の弾性接続部材９は、熱伝導層２ａと第一の熱伝達層４の接触面に垂直に設けられ、取り付けが完了された後、第一の弾性接続部材９によって第一の熱伝達層４に提供される弾力は、発熱機構１の熱伝導層２ａに近い面に垂直であり、且つ、第一の弾性接続部材９によって第一の熱伝達層４に与えられる弾力の方向は、発熱機構１に向かう。即ち、本実施形態では、第一の熱伝達層４と熱伝導層は、第一の弾性接続部材９の作用で、発熱機構１に密に圧着される。

図９に示すように、図９では充填層２ｂが第一の熱伝達層４と熱伝導層２ａの間に設けられることが例として挙げられる。充填層２ｂは熱伝導層２ａと放熱機構３の間に設けられてもよく、充填層２ｂは第一の熱伝達層４と熱伝導層２ａの間に設けられながら熱伝導層２ａと放熱機構３の間に設けられてもよいことが理解されるべきである。充填層２ｂは熱伝導性シリコーングリース、熱伝導性接着剤などの流動性を有する柔らかい熱伝導材料である。

本実施形態では、第一の弾性接続部材は、スプリングネジであってもよく、スプリングネジが２つの物体を接続した後、スプリングネジによって接続された２つの物体の間に、スプリングネジに接続された２つの物体に弾力を与えることができる。本実施形態では、第一の弾性接続部材９は発熱機構１に向かう弾力を第一の熱伝達層４に与える。

本実施形態では、図９に示すように、前記装置は、さらに熱伝導層２ａを放熱機構３に固定するための少なくとも２つの第一の固定接続部材をさらに備える。

本実施形態では、第一の固定接続部材１０は一般的なネジであってもよく、第一の固定接続部材１０は、放熱機構３上に設けられたねじ穴を介して熱伝導層２ａを放熱機構３に固定する。

本実施形態では、第一の熱伝達層と熱伝導層は第一の弾性接続部材によって接続され、取り付けが完了された後、第一の熱伝達層は、発熱機構に密に圧着され、このように、第一の弾性接続部材によって与えられる弾力により、第一の熱伝達層と発熱機構の間の隙間を小さくし、それによって発熱機構と第一の熱伝達層の間の熱抵抗を低減し、発熱機構で生成された熱の放熱機構への伝達効率を向上させ、発熱機構への冷却及び放熱効果を高める。

前記実施形態に基づき、図１０を参照し、本開示の１つの選択可能な実施形態では、発熱機構１は基板１１上に設けられ、放熱装置はさらに少なくとも２つの第二の弾性接続部材を備え、少なくとも２つの第二の弾性接続部材の一端に熱伝導層２ａが接続され、少なくとも２つの第二の弾性接続部材の他端に基板１１が接続され、少なくとも２つの第二の弾性接続部材は発熱機構１に近い方向に沿って熱伝導層２ａに弾力を与える。充填層２ｂは熱伝導性シリコーングリース、熱伝導性接着剤などの流動性を有する柔らかい熱伝導材料である。

本実施形態では、第二の弾性接続部材１２は、第一の弾性接続部材と同じスプリングネジ又は他の弾性接続部材であってもよい。

本実施形態では、図１０に示すように、第二の弾性接続部材１２は熱伝導層２ａの両端に設けられ、且つ、第二の弾性部材１２は熱伝導層２ａの基板１１に近い面に垂直に設けられ、第二の弾性接続部材１２は、発熱機構１と熱伝導層２ａの接触面に垂直な弾力を熱伝導層２ａに与え、熱伝導層２ａは、弾力によって発熱機構１に密に圧着される。

本実施形態では、基板１１は、プリント回路基板（ＰＣＢ：ＰｒｉｎｔｅｄＣｉｒｃｕｉｔＢｏａｒｄ）であってもよく、ＰＣＢ板は、電子部品の支持体と電子部品の電気的接続のためのキャリアであり、いくつかの電子部品はＰＣＢ板に設けられ、且つＰＣＢ板上のプリント回路により相互の電気的接続が実現される。

図１０に示すように、基板１１は放熱機構３に固定接続され、且つ基板１１には電子部品の一面が放熱機構３に対向して設けられている。即ち、図１０に示すように、基板１１上の電子部品は、基板１１と放熱機構３の間に設けられている。

発熱機構１は基板１１と放熱機構３の間に設けられ、基板１１に接続される。ここで発熱機構１は基板１１上に設けられた発熱チップであってもよく、発熱機構１は電子部品として他の電子部品と共に基板１１に設けられ、且つ基板１１のプリント回路を介して他の電子部品に電気的に接続されている。

本実施形態では、熱伝導層と基板は、スプリングネジを介して接続され、スプリングネジが熱伝導層と基板の間に弾力を与え、これにょり、熱伝導層は発熱機構に密に圧着され、発熱機構と熱伝導層の間の隙間と熱抵抗を低減し、発熱機構で生成された熱の放熱機構への伝達効率を向上させ、放熱機構への冷却及び放熱効果を高める。

前記実施形態に基づき、図１１に示すように（図１１で放熱機構が２つの発熱機構を備えることが例として挙げられる）、本開示の１つの選択可能な実施形態では、発熱機構１は、基板１１上に設けられ、放熱装置はさらに熱伝導層２ａと基板１１を固定接続するための少なくとも２つの第二の固定接続部材を備える。

本実施形態では、第二の固定接続部材１３は、第一の固定接続部材と同じ一般的なネジであってもよく、第二の固定接続部材１３は、ねじ穴を介して熱伝導層２ａを基板１１に固定する。

第二の熱伝達層は、熱伝導性シリコーングリース、熱伝導性接着剤などの流動性を有する柔らかい熱伝導材料を含んでもよく、熱伝導材料の厚さが０．１０ｍｍ〜０．１５ｍｍである。本実施形態における流動性を有する柔らかい熱伝導材料は、熱伝導性シリコーングリース、熱伝導性接着剤などであってもよく、当然、本実施形態における第二の熱伝達層は、充填層の材料と同じであってもよく、異なってもよく、良好な熱伝導性能を有し且つ一定の弾性を有する限り、本実施形態で具体的に限定されない。

本開示の各実施形態では、充填層は熱伝導材料であり、その厚さが０．３０ｍｍ〜１．００ｍｍである。図１〜図８における充填層は、弾性熱伝導材料を含んでもよく、図９〜図１１における充填層は流動性を有する柔らかい熱伝導性接着剤であってもよい。

熱伝導層は、温度均一化及び熱伝導基板を含んでもよく、又は温度均一化及び熱伝導基板であってもよく、温度均一化及び熱伝導基板の面積が発熱機構と熱伝導機構の接触面積よりも大きい。温度均一化及び熱伝導基板は、銅板、ＶＣプレート、アルミニウム板又はヒートパイプなどの熱伝導性能に優れた熱伝導性材料で作られる。

上記の各実施形態における第一の弾性接続部材９と第二の弾性接続部材１２及び図１〜図８における充填層２ｂなどは、クランプ力を印加して層間の間隔をフローティングして調整するフローティング機構の機能を持っている。特に、熱伝導材料を中間層として使用する場合、このようなフローティング機構により、熱伝導層２ａと発熱機構１及び／又は熱伝導層２ａと放熱層３の間の間隔を小さくし（即ち、熱伝導材料の厚さを圧縮する）、熱抵抗を低減することができる。熱伝導層２ａは、熱伝導及び温度均一化作用を有するので、発熱機構からの熱を迅速に抽出し、熱伝導及び温度均一化を行った後に放熱機構に迅速かつ十分に伝達することができる。

上記は本開示の好ましい実施形態に過ぎず、本開示の保護範囲を限定するために使用されるものではない。

前記実施形態に基づき、図４を参照すると（図４では放熱装置が２つの発熱機構を備えることが例として挙げられる）、本開示の１つの選択可能な実施形態では、第一の熱伝達層４に近い熱伝導層２ａの表面には溝２ｃが設けられ、ここで、第一の熱伝達層４は溝２ｃ内に設けられている。

図４に示すように、本実施形態では、溝２ｃは、発熱機構１に対向して設けられ、第一の熱伝達層４は、溝２ｃ内に設けられ、充填層２ｂは、熱伝導層２ａと放熱機構３の間に設けられている。当然、充填層は溝２ｃ内に設けられ、第一の熱伝達層４と熱伝導層２ａの間に設けられてもよい。

前記実施形態に基づき、図５を参照すると（図５では放熱装置が２つの発熱機構を備えることが例として挙げられる）、本開示の１つの選択可能な実施形態による放熱装置は、さらに少なくとも２つの制限柱５を備え、少なくとも２つの制限柱５は第一の熱伝達層４に近い熱伝導層２ａの面に設けられ、第一の熱伝達層４は少なくとも２つの制限柱５の間に設けられる。

前記実施形態に基づき、図６を参照すると（図６では放熱装置が２つの発熱機構を備えることが例として挙げられる）、本開示の１つの選択可能な実施形態による放熱装置は、さらに第二の熱伝達層６を備え、ここで、第二の熱伝達層６は、第一の熱伝達層４上に設けられ、第二の熱伝達層６は発熱機構１の熱を第一の熱伝達層４に伝達する。

前記実施形態に基づき、図７を参照すると（図７では放熱装置が２つの発熱機構を備えることが例として挙げられる）、本開示の１つの選択可能な実施形態によって提供される放熱装置は、さらに接着層７を備え、接着層７が第一の熱伝達層４を発熱機構１に接着させ、且つ、接着層７が発熱機構１の熱を第一の熱伝達層４に伝達する。

前記実施形態に基づき、図８を参照すると（図８では放熱装置が２つの発熱機構を備えることが例として挙げられる）、本開示の１つの選択可能な実施形態によって提供される放熱装置は、さらに熱伝達部材８を備え、熱伝達部材８の一端に第一の熱伝達層４が接続され、熱伝達部材８の他端に熱伝導機構２が接続されている。

前記実施形態に基づき、図９を参照すると（図９では放熱装置が２つの発熱機構を備えることが例として挙げられる）、本開示の１つの選択可能な実施形態によって提供される放熱装置は、さらに少なくとも１つの第一の弾性接続部材を備える。図９では各発熱機構が２つの第一の弾性接続部材９に対応することが例として挙げられ、ここで、少なくとも１つの第一の弾性接続部材の一端に第一の熱伝達層４が接続され、少なくとも１つの第一の弾性接続部材の他端に熱伝導層２ａが接続され、少なくとも１つの第一の弾性接続部材は、発熱機構１に近い方向に沿って第一の熱伝達層４に弾力を与える。

前記実施形態に基づき、図１１に示すように（図１１で放熱装置が２つの発熱機構を備えることが例として挙げられる）、本開示の１つの選択可能な実施形態では、発熱機構１は、基板１１上に設けられ、放熱装置はさらに熱伝導層２ａと基板１１を固定接続するための少なくとも２つの第二の固定接続部材を備える。

Claims

放熱装置であって、発熱機構、熱伝導機構と放熱機構を備え、前記熱伝導機構が熱伝導層と充填層を含み、
前記発熱機構が前記放熱機構上に設けられ、
前記熱伝導機構が前記発熱機構と前記放熱機構の間に設けられ、前記熱伝導機構がそれぞれ前記発熱機構と前記放熱機構と接触し、
前記充填層が前記発熱機構と接触していなく、前記充填層が弾性を有し、弾性フローティング作用で熱伝導層が発熱機構に密に圧着され、
前記充填層が前記熱伝導層の熱を前記放熱機構に伝達する、放熱装置。
前記熱伝導層は、前記充填層と前記発熱機構の間に設けられている、請求項１に記載の装置。
前記発熱機構は基板に設けられ、
前記装置はさらに少なくとも２つの第二の弾性接続部材を備え、
前記少なくとも２つの第二の弾性接続部材の一端に前記熱伝導層が接続され、前記少なくとも２つの第二の弾性接続部材の他端に前記基板が接続され、
前記少なくとも２つの第二の弾性接続部材が前記発熱機構に近い方向に沿って前記熱伝導層に弾力を与える、請求項１又は２に記載の装置。
前記装置は、少なくとも２つの第一の固定接続部材をさらに備え、前記少なくとも２つの第一の固定接続部材が前記熱伝導層を前記放熱機構に固定する、請求項１又は２に記載の装置。
前記発熱機構は基板に設けられ、
前記装置はさらに少なくとも２つの第二の固定接続部材を備え、
前記少なくとも２つの第二の固定接続部材が前記熱伝導層と前記基板を固定接続する、請求項１又は２に記載の装置。
放熱装置であって、発熱機構、熱伝導機構、放熱機構と第一の熱伝達層を備え、前記熱伝導機構が熱伝導層と充填層を含み、
前記発熱機構が前記放熱機構上に設けられ、
前記熱伝導機構が前記発熱機構と前記放熱機構の間に設けられ、前記熱伝導機構が前記放熱機構と接触し、
前記第一の熱伝達層が前記熱伝導機構上に設けられ、前記発熱機構の熱を前記熱伝導機構に伝達し、
前記充填層が前記発熱機構と接触していない、放熱装置。
前記熱伝導層の前記第一の熱伝達層に近い面には溝が設けられ、
前記第一の熱伝達層は前記溝内に設けられている、請求項６に記載の装置。
前記装置はさらに少なくとも２つの制限柱を備え、
前記少なくとも２つの制限柱が前記熱伝導層の前記第一の熱伝達層に近い面に設けられ、
前記第一の熱伝達層は前記少なくとも２つの制限柱の間に設けられている、請求項６に記載の装置。
前記装置はさらに第二の熱伝達層を備え、
前記第二の熱伝達層は前記第一の熱伝達層上に設けられ、前記第二の熱伝達層は前記発熱機構の熱を前記第一の熱伝達層に伝達する、請求項６に記載の装置。
前記装置はさらに前記第一の熱伝達層と前記充填層の間に設けられた熱伝達部材を備え、
前記熱伝達部材はヒートパイプを含み、
前記ヒートパイプの蒸発側が前記第一の熱伝達層に接続され、
前記ヒートパイプの凝縮側が前記熱伝導層に接続されている、請求項６〜９のいずれか一項に記載の装置。
前記装置はさらに少なくとも１つの第一の弾性接続部材を備え、
前記少なくとも１つの第一の弾性接続部材の一端に前記第一の熱伝達層が接続され、前記少なくとも１つの第一の弾性接続部材の他端に前記熱伝導層が接続され、
前記少なくとも１つの第一の弾性接続部材が前記発熱機構に近い方向に沿って前記第一の熱伝達層に弾力を与える、請求項６〜１０のいずれか一項に記載の装置。
前記充填層は、前記熱伝導層と前記放熱機構の間及び／又は前記熱伝導層と前記第一の熱伝達層の間に設けられている、請求項６〜１１のいずれか一項に記載の装置。
前記発熱機構は基板上に設けられ、
前記装置はさらに少なくとも２つの第二の弾性接続部材を備え、
前記少なくとも２つの第二の弾性接続部材の一端に前記熱伝導層が接続され、前記少なくとも２つの第二の弾性接続部材の他端に前記基板が接続され、
前記少なくとも２つの第二の弾性接続部材が前記発熱機構に近い方向に沿って前記熱伝導層に弾力を与える、請求項６〜１１のいずれか一項に記載の装置。
前記装置は、少なくとも２つの第一の固定接続部材をさらに備え、前記少なくとも２つの第一の固定接続部材が前記熱伝導層を前記放熱機構に固定する、請求項６〜１１のいずれか一項に記載の装置。
前記発熱機構は基板上に設けられ、
前記装置はさらに少なくとも２つの第二の固定接続部材を備え、
前記少なくとも２つの第二の固定接続部材が前記熱伝導層と前記基板を固定接続する、請求項６〜１１のいずれか一項に記載の装置。
前記充填層と前記第二の熱伝達層は熱伝導材料である、請求項９に記載の装置。
放熱装置であって、発熱機構、熱伝導機構、放熱機構とフローティング機構を備え、前記熱伝導機構が熱伝導層と充填層を含み、
前記熱伝導機構が前記発熱機構と前記放熱機構の間に設けられ、
前記充填層は前記熱伝導層と前記放熱機構の間に設けられ、前記熱伝導層の熱を前記放熱機構に伝達し、
前記フローティング機構は前記熱伝導層と前記放熱機構を固定接続し、又は前記発熱機構上に設けられた基板と前記熱伝導層を固定接続することにより、前記発熱機構と前記熱伝導層の間の間隔を小さくする、放熱装置。
前記充填層は熱伝導材料である、請求項１７に記載の放熱装置。
前記熱伝導層は、アルミニウム板、銅板、ベイパーチャンバー又はヒートパイプ埋め込みアルミニウム板などの温度均一化基板である、請求項１７又は１８に記載の放熱装置。
前記フローティング機構はスプリングネジである、請求項１７〜１８のいずれか一項に記載の放熱装置。