TWI774360B - 散熱結構與電子裝置 - Google Patents
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Abstract
本發明公開一種散熱結構與電子裝置。散熱結構接觸一發熱源,發熱源包括一發熱件設置於一載體的一第一表面,散熱結構包括一第一散熱模組,第一散熱模組設置於載體的第一表面,且包覆發熱件;其中,第一散熱模組的材料包括石墨材料及/或石墨烯材料、與陶瓷材料混合於一第一膠材。本發明的散熱結構與電子裝置可具有優異的散熱效能。
Description
本發明關於一種散熱結構,特別關於一種具有優異散熱效能的散熱結構與電子裝置。
近年來,電子元件或裝置(例如手機、平板電腦、筆記型電腦、或伺服器)製程技術越來越成熟,其元件集成化的程度也越來越高,因此,“散熱”已經是這些元件或裝置不可或缺的需求功能。特別是對高功率元件或裝置來說,由於工作時產生的熱能大幅增加,使得電子產品的溫度會急速上升,當電子產品受到過高的溫度時,可能會使其壽命大幅地降低,或是造成永久性損壞。
因此,如何提升電子元件或裝置的散熱效能,一直是業界持續追求的目標之一。
有鑑於上述課題,本發明的目的為提供一種散熱結構與電子裝置,可具有優異的散熱效能。
為達上述目的,本發明提出一種散熱結構,散熱結構接觸一發熱源,發熱源包括一發熱件設置於一載體的一第一表面,散熱結構包括一第一散熱模組,第一散熱模組設置於載體的第一表面,且包覆發熱件;其中,第一散熱模組的材料包括石墨材料及/或石墨烯材料、與陶瓷材料混合於一第一膠材。
為達上述目的,本發明還提出一種散熱結構,散熱結構接觸一發熱源,發熱源包括一發熱件設置於一載體的一第一表面,散熱結構包括一第一散熱模組,設置於發熱件的一頂面,其中,第一散熱模組包括至少一散熱單元,散熱單元是由石墨層、石墨烯層、導熱金屬層、導熱黏著層、或其組合所構成的單層體或多層體。
在一實施例中,發熱件包括晶片、封裝件、主動元件、或被動元件、電池單元、或其組合。
在一實施例中,陶瓷材料包括氧化鋁、氮化鋁、氮化硼、碳化矽、或氮化矽、或其組合。
在一實施例中,散熱結構更包括一第二散熱模組,其設置於載體的一第二表面,第二表面相對於第一表面。
在一實施例中,第二散熱模組的設置位置對應於發熱件。
在一實施例中,第二散熱模組包括至少一散熱單元,散熱單元是由石墨層、石墨烯層、導熱金屬層、導熱黏著層、或其組合所構成的單層體或多層體。
在一實施例中,第二散熱模組包括多個散熱單元重疊設置。
在一實施例中,多個散熱單元的構成彼此相同。
在一實施例中,多個散熱單元的構成彼此不同。
在一實施例中,導熱黏著層包括多個石墨烯微片混合於一第二膠材。
在一實施例中,石墨層、石墨烯層及導熱黏著層的至少其中一層包括多個金屬粒子。
在一實施例中,第一散熱模組的側邊突出於發熱件的頂面,並與載體的第一表面不接觸。
在一實施例中,導熱黏著層包括多個石墨烯微片混合於一膠材。
在一實施例中,第一散熱模組包括多個散熱單元重疊設置。
在一實施例中,第二散熱模組與第一散熱模組的構成彼此相同。
在一實施例中,第二散熱模組與第一散熱模組的構成彼此不同。
為達上述目的,本發明還提出一種電子裝置,其包括一發熱源;以及上述實施例的散熱結構。發熱源包括一載體及一發熱件,發熱件設置於載體的一第一表面;散熱結構接觸發熱源。
承上所述,在本發明的散熱結構與電子裝置中,通過第一散熱模組設置於載體的第一表面,且包覆發熱件,其中,第一散熱模組的材料包括石墨材料及/或石墨烯材料、與陶瓷材料混合於第一膠材中;或者,通過第一散熱模組設置於發熱件的頂面,且第一散熱模組包括至少一散熱單元,散熱單元是由石墨層、石墨烯層、導熱金屬層、導熱黏著層、或其組合所構成的單層體或多層體的結構設計,使本發明的散熱結構及具有該散熱結構的電子裝置可具有優異的散熱效能。
以下將參照相關圖式,說明依本發明一些實施例之散熱結構及電子裝置,其中相同的元件將以相同的元件符號加以說明。以下圖式中出現的元件、單元或裝置尺寸(長、寬或高)、比例只是說明元件、單元或裝置之間的相互關係,與真實的尺寸與比例無關。
圖1A為本發明一實施例之一種散熱結構的示意圖,而圖1B為圖1A所示之散熱結構的一區域的放大示意圖。
請參照圖1A與圖1B,本實施例的散熱結構1可接觸一發熱源HS,發熱源HS包括一載體11及一發熱件12。載體11可為具有承載功能的基板或具有承載及電性連接功能的電路基板(其上具有導線或電路層,例如印刷電路板),並不限制。其中,載體11可為軟性基板或剛性基板,其可具有第一表面S1及與第一表面S1相對的第二表面S2。在此,第一表面S1為載體11的上表面,第二表面S2為載體11的下表面。載體11的材質可包含玻璃(如玻璃基板)、樹脂、金屬、或陶瓷(陶瓷基板)、或是複合材質(如金屬基印刷電路板(MCPCB)),或是其他材質。前述之樹脂材質具有可撓性,並可包含有機高分子材料,並可為熱塑性材料,例如但不限於聚醯亞胺(PI)、聚乙烯(Polyethylene, PE)、聚氯乙烯(Polyvinylchloride, PVC)、聚苯乙烯(PS)、壓克力(丙烯,acrylic)、氟化聚合物(Fluoropolymer)、聚酯纖維(polyester)或尼龍(nylon)、或其他材料。
發熱件12設置於載體11的第一表面S1。在一些實施例中,載體11為電路基板,其第一表面S1及/或第二表面S2可具有導線或電路層(未繪示),導線或電路層的一端與發熱件12電性連接,導線或電路層的另一端往遠離發熱件12的方向延伸,因此,發熱件12可以通過導線或電路層傳輸訊號;或者,可通過導線或電路層傳輸訊號給發熱件12。本實施例的載體11是以軟性的電路基板(例如是覆晶薄膜)而具有可撓性,且發熱件12是以驅動晶片為例。在電子裝置(例如顯示裝置)的一些實施例中,發熱件12例如可為顯示裝置之資料驅動IC或掃描驅動IC、或整合這兩種功能的驅動IC,並不以此為限,在不同的實施例中,發熱件12也可具有其他的驅動或控制功能的熱源。
在本實施例中,發熱件12是覆晶接合(Flip Chip Bonding)在載體11上而成為覆晶薄膜(Chip On Film, COF)封裝結構為例。要提醒的是,本實施例是以薄膜覆晶(COF)封裝結構為例,但不以COF為限,在不同的實施例中,發熱件12也可以包括其他型式或功能的晶片(chip),例如但不限於CPU、GPU、ASIC或是其他功能之晶片、或電路板;或者,發熱件12也可以包括封裝件(例如封裝IC)、主動元件(例如電晶體)、或被動元件(例如電阻、電容)、電池單元、或是其他會發熱的電子元件、單元或模組、或上述的組合,而載體11可以是承載發熱件12的基材或電路板、或其他型式的承載體,本發明不限制。
散熱結構1包括一第一散熱模組13,第一散熱模組13設置於載體11的第一表面S1,且第一散熱模組13包覆發熱件12。在此,「包覆」是指,散熱結構1的第一散熱模組13覆蓋發熱件12的側表面和頂面。要注意的是,在一些實施例中,發熱件12的底面與載體11的第一表面S1之間也可以填滿第一散熱模組13的材料。不過,在實際應用上,發熱件12的底面與載體11的第一表面S1之間可能會因製程或導電因素不會有第一散熱模組13的材料。藉由具有良好的導熱與散熱功能的第一散熱模組13包覆發熱件12,可將熱源HS之發熱件12運作時所產生的熱量導引並散逸至外界。本實施例的第一散熱模組13可為散熱膏,其可例如利用點膠的方式設置在發熱件12且包覆發熱件12,經固化後形成第一散熱模組13。
第一散熱模組13的材料可包括石墨材料及/或石墨烯材料、與陶瓷材料混合於一第一膠材中。在此,第一散熱模組13可能的材料組合是:石墨材料、陶瓷材料和第一膠材混合;或者,石墨烯材料、陶瓷材料和第一膠材混合;或者,石墨材料、石墨烯材料、陶瓷材料和第一膠材混合。如圖1B所示,本實施例的第一散熱模組13是以包括石墨烯材料131與陶瓷材料132混合於第一膠材133且包覆發熱件12,經固化後形成第一散熱模組13。在一些實施例中,石墨烯材料131的厚度可大於等於0.3奈米(nm),且小於等於3奈米(0.3nm ≤厚度 ≤ 3nm),而石墨烯的片徑可大於等於4.5微米,且小於等於25微米(4.5μm ≤ 片徑 ≤ 25μm)。另外,陶瓷材料132可例如但不限於包括氧化鋁(Al
2O
3)、氮化鋁(AlN) 、氮化硼(BN)、碳化矽(SiC)、或氮化矽(Si
3N
4)、或其他陶瓷材料、或其組合。本實施例的陶瓷材料132是以氧化鋁為例。此外,前述之第一膠材133可為黏結劑(Binder),其可包括聚合物的液態基質, 液態基質的材料可例如為矽氧樹脂、聚氨酯、丙烯酸酯聚合物、熱熔膠及壓感類的粘著劑,並不限制。而石墨材料可包括天然石墨、人造石墨、或其組合。
在一些實施例中,石墨烯的導熱係數可高達5300W/m·K,而氧化鋁的導熱係數可約為28 W/m·K。因此,透過散熱結構1的第一散熱模組13包覆發熱件12,而第一散熱模組13的石墨烯材料131(石墨烯微片)及陶瓷材料132(氧化鋁)皆具有良好導熱性,可將發熱件12運作時所產生的熱能透過散熱結構1快速地導引並散逸至外界。
承上,在本實施例的散熱結構1中,通過第一散熱模組13設置於載體11的第一表面S1,且包覆發熱件12,且第一散熱模組13包括石墨烯材料131與陶瓷材料132混合於第一膠材133的結構設計,當發熱件12運作而產生熱能時,熱量可以快速地被散熱結構1(第一散熱模組13)導引並散逸至外界,藉此達到優異的散熱效能。
請參照圖2A至圖2D所示,其分別為本發明不同實施例的散熱結構的示意圖。
如圖2A所示,本實施例的散熱結構1a與前述實施例的散熱結構1其元件組成及各元件的連接關係大致相同。不同之處在於,在本實施例的散熱結構1a中,更包括一第二散熱模組14,第二散熱模組14設置於載體11的第二表面S2,且第二散熱模組14的設置位置對應於發熱件12。其中,第二散熱模組14可包括至少一散熱單元,該散熱單元是由石墨層、石墨烯層、導熱金屬層、導熱黏著層、或其組合所構成的單層體或多層體。其中,石墨層的材料可包括天然石墨或人造石墨。導熱金屬層的材料可包括高導熱係數的金屬材料或粒子,例如但不限於包含銅、鋁、鐵、銀、金、或其他高導熱金屬材料或粒子。在一些實施例中,導熱金屬層可為金屬片或金屬離子沉積層。在一些實施例中,可利用電沉積(electrodeposition)方式形成一層金屬離子沉積層;在一些實施例中,可利用例如電鍍、化學氣相沉積(Chemical Vapor Deposition, CVD)或物理氣相沉積(Physical Vapor Deposition, PVD),或其他適當方式等形成金屬離子沉積層。另外,導熱黏著層可為一導熱膠或導熱膠帶。導熱黏著層可包括多個石墨烯微片混合於一第二膠材中,經固化後形成導熱黏著層。因此,導熱黏著層除了具有黏著功能外,還可協助熱能的傳導。前述的第二膠材例如可為樹脂(binder resin),該樹脂可以是單一樹脂,或者多種樹脂的混合,且該樹脂的種類可選自聚乙烯乙醇基樹脂(polyvinyl alcohol-based resin)、矽基(silicon-based)樹脂、環氧基(epoxy-based)樹脂、丙烯酸基(acrylate-based)樹脂、胺基甲酸乙酯基(urethane-based)樹脂、聚醯胺(polyamide-based)基樹脂、或聚亞醯胺(polyimide-based)基樹脂,或其所組成的群組。
在一些實施例中,石墨層、石墨烯層及導熱黏著層的至少其中一層可包括多個金屬粒子(例如銅粒子或鋁粒子),以增加熱傳導效果。在此,「至少其中一層」指的是,不管第二散熱模組14包括一個或多個散熱單元,都可以在第二散熱模組14的一個或多個散熱單元中的某一層、或某些層、或全部的層中填加金屬粒子,以提升熱傳導效果。
如圖2A所示,本實施例的第二散熱模組14是以包括一個散熱單元141,且散熱單元141為一石墨烯層(單層體)為例。在此,第二散熱模組14是透過一黏著層15貼合在載體11的第二表面S2,且其設置位置對應於發熱件12為例。具體來說,為了協助將發熱件12所產生的熱能散逸至外界,更可在載體11的第二表面S2且對應於發熱件12的正下方位置設置第二散熱模組14,並且,第二散熱模組14投影至載體11的面積大於發熱件12投影至載體11的面積,藉此達到較佳的散熱效果。黏著層15可為膠材經固化而成;或是一雙面膠帶,並不限制。黏著層15可包括前述導熱黏著層的材料,以協助熱能的傳導。在一些實施例中,如果第二散熱模組14接觸載體11的第二表面S2的膜層是導熱黏著層的話,則可不需再設置黏著層15。
因此,在本實施例的散熱結構1a中,發熱件12運作所產生的熱能除了可通過第一散熱模組13快速地導引且散逸至外界外,熱能還可經由黏著層15傳導至第二散熱模組14(散熱單元141),以透過第二散熱模組14(散熱單元141)將熱能散逸至外界,藉此使散熱結構1a達到更優異的散熱效能。
另外,如圖2B所示,本實施例的散熱結構1b與前述實施例的散熱結構1a其元件組成及各元件的連接關係大致相同。不同之處在於,本實施例的散熱結構1b的第二散熱模組14b包括有3個重疊設置的散熱單元141、142、143。在此,散熱單元141可為石墨烯層,散熱單元142可為導熱金屬層(例如銅箔),而散熱單元143為導熱黏著層(皆為單層體),因此,本實施例的第二散熱模組14b之散熱單元142(導熱金屬層)是透過散熱單元143(導熱黏著層)與散熱單元141(石墨烯層)連接(膠合)。本實施例的第二散熱模組14b是以包括三個散熱單元141、142、143,且散熱單元141、142、143的材料彼此不同為例。值得注意的是,也可將圖2B的第二散熱模組14b的三個層視為一個散熱單元,該散熱單元包括三個膜層(多層體):即包括石墨烯層(141)、導熱金屬層(142)及導熱黏著層(143)的重疊組合,本發明不限制。
另外,如圖2C所示,本實施例的散熱結構1c與前述實施例的散熱結構1b其元件組成及各元件的連接關係大致相同。不同之處在於,本實施例的散熱結構1c的第二散熱模組14c包括重疊設置的兩個散熱單元144、145。其中,散熱單元144包括重疊設置的石墨烯層1441、導熱黏著層1443及導熱金屬層1442,而散熱單元145包括重疊設置的導熱黏著層1451及石墨層1452。因此,本實施例的散熱單元144是透過黏著層15連接於載體11的第二表面S2,石墨烯層1441透過導熱黏著層1443連接導熱金屬層1442,而散熱單元145透過導熱黏著層1451與散熱單元144的導熱金屬層1442連接。在此,散熱單元144與散熱單元145的構成(亦即散熱單元144與散熱單元145的膜層數量及材料組合)彼此不同,當然,在不同實施例中,散熱單元144與散熱單元145的構成也可彼此相同(膜層數量及材料組合完全相同)。
此外,如圖2D所示,在散熱結構1d中,可以有多個(例如2個)相同或不同材料的第二散熱模組14、14a(或散熱單元)重疊設置後,再利用黏著層15貼合於載體11的第二表面S2,本發明不限制。
前述實施例之第二散熱模組14a、14b、14c所包括的散熱單元的數量、材料只是舉例,使用者可視發熱件12所產生熱能(或溫度)的多寡調整散熱模組及散熱單元的數量和膜層材料,例如可將圖2C之石墨層1452更換成金屬層或石墨烯層,或使多個第二散熱模組重疊設置,視散熱需求而定。當發熱件12所產生的熱能(或溫度)越高時,使用者也可彈性增加第二散熱模組(或散熱單元)的數量及膜層材料量,以達到所需的散熱需求。
圖3A為本發明另一實施例之散熱結構的示意圖,而圖3B為圖3A之散熱結構中,沿割面線A-A的剖視示意圖。
如圖3A所示,散熱結構2可接觸發熱源HS,發熱源HS包括發熱件22設置於載體21的第一表面S1,且散熱結構2包括第一散熱模組23。
載體21可包括上述實施例之載體11的所有技術內容,發熱件22可包括上述實施例之發熱件12的所有技術內容,在此不再多作說明。本實施例的載體21仍以軟性的電路基板(例如是覆晶薄膜)而具有可撓性,且發熱件22是以驅動晶片為例。在本實施例中,發熱件22是覆晶接合(Flip Chip Bonding)在載體21上,以成為覆晶薄膜(COF)。要提醒的是,本實施例是以薄膜覆晶(COF)封裝結構為例,但不以COF為限。
第一散熱模組23設置於發熱件22遠離載體21之第一表面S1的一頂面221,且第一散熱模組23覆蓋發熱件22的頂面221,以將發熱件22運作所產生的熱能導引且散逸至外界。本實施例的第一散熱模組23是透過黏著層24貼合於發熱件22的頂面221為例。在此,黏著層24可為膠材經固化而成;或是一雙面膠帶,並可包括前述黏著層15或散熱模組之導熱黏著層的材料,以協助熱能的傳導。
第一散熱模組23可包括至少一散熱單元,散熱單元是由石墨層、石墨烯層、導熱金屬層、導熱黏著層、或其組合所構成的單層體或多層體。於此,石墨層的材料可包括天然石墨或人造石墨。另外,導熱金屬層的材料可包括高導熱係數的金屬材料或粒子,例如但不限於包含銅、鋁、鐵、銀、金、或其他高導熱金屬材料或粒子。在一些實施例中,導熱金屬層可為金屬離子沉積層或金屬片。另外,導熱黏著層可為一導熱膠帶或導熱膠經固化而成。在此,導熱黏著層可包括多個石墨烯微片及膠材,該些石墨烯微片混合於膠材中,經固化後形成導熱黏著層,除了具有黏著功能外,還可協助熱能的傳導。前述的膠材例如可為樹脂(binder resin),該樹脂可以是單一樹脂,或者多種樹脂的混合,且該樹脂的種類可選自聚乙烯乙醇基樹脂(polyvinyl alcohol-based resin)、矽基(silicon-based)樹脂、環氧基(epoxy-based)樹脂、丙烯酸基(acrylate-based)樹脂、胺基甲酸乙酯基(urethane-based)樹脂、聚醯胺(polyamide-based)基樹脂、或聚亞醯胺(polyimide-based)基樹脂,或其所組成的群組。 在一些實施例中,還可以在石墨層、石墨烯層、或導熱黏著層的製作過程中填加多個金屬粒子(例如銅粒子或鋁粒子),使石墨層、石墨烯層、或導熱黏著層中包括有多個金屬粒子,以增加熱傳導效果。本實施例的散熱結構2的第一散熱模組23例如可與上述的第二散熱模組14c具有相同的技術特徵,例如包括多個散熱單元重疊設置;多個散熱單元的構成可彼此相同或不同。
值得一提的是,本實施例之第一散熱模組23透過黏著層24貼合於發熱件22的頂面221時,由於第一散熱模組23的俯視面積大於發熱件22的俯視面積,因此,第一散熱模組23的側邊會突出於發熱件22的頂面221,並與載體11的第一表面S1不接觸。此外,由於重力緣故,第一散熱模組23的側邊會往載體21之第一表面S1的方向下垂,如圖3A所示。
如圖3B所示,本實施例的第一散熱模組23是以包括一個散熱單元231,且散熱單元231為一石墨烯層為例。具體來說,為了協助將發熱件12所產生的熱能散逸至外界,可在發熱件12的頂面221上貼合第一散熱模組23,藉此使散熱結構2可達到良佳的散熱效果。
因此,本實施例的散熱結構2的第一散熱模組23設置於發熱件22的頂面221,並包括至少一散熱單元,該散熱單元是由石墨層、石墨烯層、導熱金屬層、導熱黏著層、或其組合所構成的單層體或多層體,藉此,可使發熱件22運作所產生的熱能通過包括至少一散熱單元的第一散熱模組23快速地導引且散逸至外界,以達到優異的散熱效能。
另外,圖4A和圖4B分別為本發明不同實施例之第一散熱模組的示意圖,圖5為本發明又一實施例之散熱結構的示意圖。
如圖4A所示,本實施例的第一散熱模組23a與前述實施例的不同之處在於,本實施例的第一散熱模組23a包括有3個重疊設置的散熱單元231、232、233。在此,散熱單元231可為石墨烯層,散熱單元232可為導熱金屬層(例如銅箔),而散熱單元233可為導熱黏著層,因此,本實施例的散熱單元232是透過散熱單元233與散熱單元231連接。
特別說明的是,在其他實施例的第一散熱模組中,也可將石墨烯層(231)、導熱金屬層(232)及導熱黏著層(233)視為一個散熱單元,亦即第一散熱模組只包括一個散熱單元,該散熱單元包括上述三個膜層的重疊組合(多層體,即石墨烯層、導熱黏著層和導熱金屬層)。
另外,如圖4B所示,本實施例的第一散熱模組23b與前述實施例不同之處在於,本實施例的第一散熱模組23b除了包括第一散熱模組23a的3個散熱單元231、232、233外,還包括與散熱單元231、232、233重疊設置的散熱單元234、235。在此,散熱單元234可為石墨層,而散熱單元235可為導熱黏著層,因此,本實施例的散熱單元234是透過散熱單元235與散熱單元232連接。當然,在不同實施例的第一散熱模組中,也可將石墨烯層(231)、導熱金屬層(232)、導熱黏著層(233) 視為一個散熱單元(多層體)、而石墨層(234)及導熱黏著層(235)視為另一個散熱單元(多層體),亦即第一散熱模組包括兩個重疊設置的散熱單元,且第一散熱模組的這兩個重疊設置的散熱單元的構成彼此不同;當然,在不同實施例中,這兩個重疊設置的散熱單元的構成也可彼此相同。
此外,在一些實施例中,如圖5所示,在散熱結構2a中,可以有多個(例如2個)相同或不同構成的第一散熱模組23、23c(或散熱單元)重疊設置後,再利用黏著層24貼合發熱件22的頂面221,本發明不限定。此外,前述實施例之第一散熱模組23a、23b、23c所包括的散熱單元的數量及材料只是舉例,使用者可視發熱件22所產生的熱能(或溫度)的多寡調整第一散熱模組所具有的散熱單元的數量和膜層材料,例如可將圖3B的散熱單元231更換成金屬層,或將圖4B之散熱單元234更換成金屬層或石墨烯層,或使多個第一散熱模組重疊設置,視散熱需求而定。此外,當發熱件22所產生的熱能(或溫度)越高時,使用者也可彈性增加第一散熱模組(或散熱單元)的數量及膜層材料,以達到所需的散熱需求。
另外,請參照圖6所示,其為本發明又一實施例的散熱結構的示意圖。如圖6所示,本實施例的散熱結構2b與前述實施例的散熱結構2其元件組成及各元件的連接關係大致相同。不同的地方在於,在本實施例的散熱結構2b中,散熱結構2b更可包括一第二散熱模組26,第二散熱模組26設置於載體21的第二表面S2,且第二散熱模組26的設置位置對應於發熱件22。具體來說,為了協助將發熱件22所產生的熱能快速地散逸至外界,更可在載體21的第二表面S2且對應於發熱件22的正下方位置設置第二散熱模組26,且第二散熱模組26投影至載體21的面積大於發熱件22投影至載體21的面積,藉此達到更好的散熱效果。在此,第二散熱模組26是透過一黏著層25與載體21的第二表面S2連接。黏著層25可包括前述黏著層15或導熱黏著層的材料,以協助熱能的傳導。
此外,與上述的第一散熱模組23相同,第二散熱模組26可包括至少一散熱單元,該散熱單元可由石墨層、石墨烯層、導熱金屬層、導熱黏著層、或其組合所構成的單層體或多層體;另外,第二散熱模組可包括多個散熱單元重疊設置,且多個散熱單元的構成彼此相同或不同。另外,第二散熱模組26與第一散熱模組23的構成可彼此相同或不同,並不限制。第二散熱模組26可包括第一散熱模組23、23a、23b、或23c的技術內容,或其變化態樣,具體內容已於上述中詳述,在此不再多作說明。
本實施例之散熱結構2b的第二散熱模組26也可應用於圖5的散熱結構2a中。此外,在不同實施例中,也可多個第二散熱模組彼此疊合,且多個第二散熱模組彼此疊合的態樣也可應用於上述的散熱結構2、2a或2b中。
本發明還提出一種電子裝置,其可包括一發熱源,該發熱源包括一載體及一發熱件,該發熱件設置於該載體的一第一表面;以及,如上述任一實施例或其變化態樣之散熱結構,該散熱結構接觸該發熱源,具體技術內容已於上述中詳述,在此不贅述。
綜上所述,在本發明的散熱結構與電子裝置中,通過第一散熱模組設置於載體的第一表面,且包覆發熱件,其中,第一散熱模組的材料包括石墨材料及/或石墨烯材料、與陶瓷材料混合於第一膠材中;或者,通過第一散熱模組設置於發熱件的頂面,且第一散熱模組包括至少一散熱單元,散熱單元是由石墨層、石墨烯層、導熱金屬層、導熱黏著層、或其組合所構成的單層體或多層體的結構設計,使本發明的散熱結構及具有該散熱結構的電子裝置可具有優異的散熱效能。
以上所述僅為舉例性,而非為限制性者。任何未脫離本發明的精神與範疇,而對其進行的等效修改或變更,均應包含於後附的申請專利範圍中。
1,1a,1b,1c,1d,2,2a,2b:散熱結構
11,21:載體
12,22:發熱件
13,23,23a,23b,23c:第一散熱模組
131:石墨烯材料
132:陶瓷材料
133:第一膠材
14,14a,14b,14c,26:第二散熱模組
141,142,143,144,145,231,232,233,234,235:散熱單元
1441:石墨烯層
1442:導熱金屬層
1443:導熱黏著層
1451:導熱黏著層
1452:石墨層
15,24,25:黏著層
221:頂面
A-A:割面線
HS:熱源
S:區域
S1:第一表面
S2:第二表面
圖1A為本發明一實施例之一種散熱結構的示意圖。
圖1B為圖1A所示之散熱結構的一區域的放大示意圖。
圖2A至圖2D分別為本發明不同實施例的散熱結構的示意圖。
圖3A為本發明另一實施例之散熱結構的示意圖。
圖3B為圖3A之散熱結構中,沿割面線A-A的剖視示意圖。
圖4A和圖4B分別為本發明不同實施例之第一散熱模組的示意圖。
圖5和圖6分別為本發明不同實施例之散熱結構的示意圖。
1:散熱結構
11:載體
12:發熱件
13:第一散熱模組
HS:熱源
S:區域
S1:第一表面
S2:第二表面
Claims (9)
- 一種散熱結構,接觸一發熱源,該發熱源包括一發熱件設置於一載體的一第一表面,該散熱結構包括:一第一散熱模組,設置於該載體的該第一表面,且包覆該發熱件;以及一第二散熱模組,設置於該載體一第二表面,該第二表面相對於該第一表面;其中,該第一散熱模組的材料包括石墨材料及/或石墨烯材料、與陶瓷材料混合於一第一膠材;其中,該第二散熱模組的設置位置對應於該發熱件,且該第二散熱模組包括至少一散熱單元,該散熱單元是由石墨層、石墨烯層、導熱金屬層、導熱黏著層、或其組合所構成的單層體或多層體。
- 如請求項1所述的散熱結構,其中該發熱件包括晶片、封裝件、主動元件、被動元件、電池單元、或其組合。
- 如請求項1所述的散熱結構,其中該陶瓷材料包括氧化鋁、氮化鋁、氮化硼、碳化矽、氮化矽、或其組合。
- 如請求項1所述的散熱結構,其中該第二散熱模組包括多個散熱單元重疊設置。
- 如請求項4所述的散熱結構,其中該多個散熱單元的構成彼此相同。
- 如請求項4所述的散熱結構,其中該多個散熱單元的構成彼此不同。
- 如請求項1所述的散熱結構,其中該導熱黏著層包括多個石墨烯微片混合於一第二膠材。
- 如請求項1所述的散熱結構,其中該石墨層、該石墨烯層及該導熱黏著層的至少其中一層包括多個金屬粒子。
- 一種電子裝置,包括:一發熱源,包括一載體及一發熱件,該發熱件設置於該載體的一第一表面;以及一如請求項1至8任一項所述的散熱結構,該散熱結構接觸該發熱源。
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CN110157388A (zh) * | 2019-05-31 | 2019-08-23 | 昆山兆科电子材料有限公司 | 一种高导热膏及其制备方法 |
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- 2021-05-07 TW TW110116651A patent/TWI774360B/zh active
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