[發明專利]受熱表面上帶有突出部分的散熱器

無效

• 申請號: 00801896.0
• 申請日: 2000-09-06
• 公開（公告）號: CN1321337A
• 公開（公告）日: 2001-11-07
• 發明（設計）人: 鳳康宏;佐佐木千佳
• 申請（專利權）人: 索尼電腦娛樂公司
• 主分類號: H01L23/367
• 分類號: H01L23/367;H01L23/42
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 黃力行

發明領域

本發明涉及一種受熱表面上帶有多個突出部分的散熱器。受熱表面上帶有突出部分的本發明之散熱器不限于用來消散和冷卻裝在電子裝置上的發熱電子元件或類似元件的熱量，還可以用于各種需要進行熱量消散的技術領域中的散熱和冷卻。

發明背景

用于個人電腦、游戲機控制臺或音響系統等各種電子裝置中的半導體芯片已經用較小尺寸來設計或制造。相應地，芯片的集成化密度變得更大且處理速度顯著提高。然而，芯片的發熱密度也變得更高。

一種包含散熱片的散熱器被廣泛使用，借以消散個人電腦、游戲機控制臺或音響系統等裝有高熱量密度半導體芯片的電子裝置產生的熱量。當應用散熱片時，可以減輕散熱器的重量，另外還可以增加散熱面積。

包含散熱片的散熱器的散熱方法如下：由熱源產生的熱量首先傳遞到帶有受熱表面的散熱器的基底部分上，然后通過連在散熱器的基底部分另一端(遠離熱源的一端或與熱源接觸表面的背面)的散熱片，將該傳遞過來的熱量消散掉。這樣，就可消散來自熱源的熱量。

圖6示出了傳統散熱器的實例。圖7以能夠看到散熱器的受熱表面的位置示出了該傳統散熱器。圖中，標號31表示散熱片，標號32表示基底部分的受熱表面，標號33表示傳熱橡膠，標號34表示集成電路(發熱元件)，標號35表示電子/電路印刷線路板，標號36表示固定螺絲。如圖6所示，通過傳熱橡膠33，使安裝在印刷線路板35上的發熱元件34與如圖7所示的平面受熱表面32接觸，于是將來自發熱元件34的熱量通過散熱片消散到空氣中。

然而，散熱器受熱表面和傳熱橡膠之間的接觸表面上存在著接觸熱阻，因此必需降低此接觸熱阻。此外，發熱元件通常包含電子裝置，并有復數個電子元件裝在印刷線路板上以形成電子/電路。電子元件的尺寸在制造時會有不同，且用來將電子元件安裝到印刷線路板上的方式也有不同。因此，安裝在印刷線路板上的電子元件距印刷線路板表面的高度會有不同。電子元件的上述高度差異通過插入在散熱器基底部分和電子元件之間的傳熱橡膠來消除。

然而，為了消除安裝在印刷線路板上的電子元件的上述高度差異，需要具有高壓縮率的傳熱橡膠。一般而言，傳熱橡膠的壓縮率與它的熱傳導率成反比。因此，當使用具有高壓縮率的傳熱橡膠時，其導熱性會變低。于是，就會產生散熱器整體導熱性能降低的問題。

圖8示意性地表示出相互擠壓的一個散熱器和一個發熱元件，它們之間插入具有高壓縮率的傳熱橡膠。如圖8所示，在散熱器31和電子/電路中裝在印刷線路板35上的發熱元件34之間插入傳熱橡膠33。在散熱器31和裝在印刷線路板35上的發熱元件34之間施加壓力以壓縮傳熱橡膠33，因此，如上所述，可以消除裝在印刷線路板上的復數個發熱元件的高度差異(即，表面不平)。

在這種情況下，若裝在印刷線路板上的復數個發熱元件的高度差異很大，則會發生施加到發熱元件上的力量過大的問題，因此，散熱器和裝有發熱元件的印刷線路板部分會損壞或破裂。

此外，如圖8所示，由于散熱器受熱表面和傳熱橡膠相互接觸的表面分別都是平坦的，空氣有可能進入其分界面。當空氣進入散熱器受熱表面和傳熱橡膠之間的分界面時，就會產生所謂的熱絕緣層，因此，會造成其間熱阻增加的問題。

一直以來都需要提供一種能夠克服上述問題的散熱器，即，能夠防止將過大的力量施加到裝在印刷線路板上的任何電子元件，在散熱器受熱表面和傳熱橡膠之間具有較低的熱阻，且具有優越的散熱效率。

因此，本發明的一個目的是要提供一種散熱器，它能夠防止將過大的力量施加到裝在印刷線路板上的電子元件或類似元件上，在散熱器受熱表面和傳熱橡膠之間具有較低的熱阻，且具有優越的散熱效率。

發明概要

為解決上述問題，本發明的發明者一直努力研究。結果，有以下發現：

更具體地說，當通過熱傳遞導熱橡膠與發熱元件接觸的散熱器基底部分的受熱表面中有包含凹面和凸面的突出部分，且在散熱器受熱表面和發熱元件之間施加壓力時，放在散熱器受熱表面和發熱元件之間的傳熱橡膠的一部分會進入上述受熱表面中的凹陷部分以降低該處的壓力，從而可以整體上降低壓力，即，平均壓縮度降低了。

此外，當通過熱傳遞導熱橡膠與發熱元件接觸的散熱器基底部分的受熱表面中有包含凹面和凸面的突出部分時，受熱表面的表面積會增加從而擴大了受熱表面和傳熱橡膠之間的接觸面積。

另外，當通過熱傳遞導熱橡膠與發熱元件接觸的散熱器基底部分的受熱表面中有包含凹面和凸面的突出部分時，可以防止空氣進入散熱器基底部分的受熱表面和傳熱橡膠之間的分界面中。