[實用新型]一種表帶觸指式熱傳導裝置

有效

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• 申請日: 2014-11-21
• 公開（公告）號: CN204179075U
• 公開（公告）日: 2015-02-25
• 發(fā)明（設計）人: 梁震濤;陳陶菲;謝英
• 申請（專利權(quán)）人: 中國電子科技集團公司第十四研究所
• 主分類號: H01L23/367
• 分類號: H01L23/367
• 代理公司: 南京知識律師事務所 32207
• 代理人: 高嬌陽

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及一種熱傳導裝置，尤其涉及一種結(jié)構(gòu)類似于表帶觸指式金屬觸子帶的熱傳導裝置。

背景技術(shù)

接觸熱阻是電子器件設計中的一個重要參數(shù)，如微電子封裝中熱電器件、超導薄膜、半導體薄膜，高功率芯片設計等。

張平的《界面接觸熱阻的研究進展》解釋接觸熱阻產(chǎn)生的機理：固體與固體界面之間，由于表面接觸壓力、粗糙度不同的界面材料、表面機械處理方式、彈性變形等諸多的因素對接觸熱阻的影響，在固體表面之間不可能達到完全密合，而是存在許多點的接觸；傳統(tǒng)的觀點認為由于兩接觸表面的實際接觸面積只占名義接觸面積的0.01％～0.1％，即使兩界面接觸壓力達到10MPa，實際接觸面積也僅占名義接觸面積的1％～2％。固體表面之間的傳熱，是由這些接觸點的導熱、兩表面包圍的空腔氣層導熱和表面之問的輻射換熱所組成，空腔接觸引起熱流的收縮，從而產(chǎn)生接觸熱阻。減小接觸熱阻主要措施包括增加接觸壓力、減小表面粗糙度、增加表面平整度等措施外，還包括接觸表面加設界面材料、表面處理技術(shù)及等方法。界面材料被廣泛應用于電子散熱領(lǐng)域，然而這些聚合物界面材料的性能會隨熱源的溫度升高和曝光時間加長嚴重降低。表面處理技術(shù)就是在硬度較高的金屬基體上涂層較軟的鉑、銦、鎳、石墨等材料也是一種較為合適的方法，但是由于涂層較軟，長期使用性能下降。

實用新型內(nèi)容

針對以上問題本實用新型提供了一種通過增加固體和固體表面間接觸觸點數(shù)量，降低固體與固體表面間接觸熱阻，提高固體表面間傳導系數(shù)，同時解決其它界面材料的維護困難，可靠性差的表帶觸指式熱傳導裝置。本實用新型特別針對需頻繁拆裝、依靠兩側(cè)接觸面導熱的模塊，其導熱性能顯著提高，并有效保證每次裝配接觸一致性，有效解決界面材料長期使用降級和失效問題。

技術(shù)方案：為了解決以上問題本實用新型提供了一種表帶觸指式熱傳導裝置，其特征在于：包括金屬觸子、連接導熱橋，多個金屬觸子并聯(lián)排列，多個金屬觸子通過連接導熱橋連接為一個整體，形成一個表帶觸指式金屬觸子帶，每個金屬觸子都為獨立的彈性導熱橋，連接導熱橋2為常規(guī)金屬片，本實用新型傳熱裝置安裝在兩個固體表面之間，金屬觸子依靠自身彈性與上下固體表面緊密接觸，許多金屬觸子并聯(lián)排列，增加兩側(cè)固體表面的導熱通路數(shù)，大大減少整個固體表面的接觸熱阻。同時彈性金屬觸子可壓縮量大，可以滿足降低固體表面平面度要求，可應用在多階梯結(jié)構(gòu)、圓周面接觸結(jié)構(gòu)。

所述金屬觸子優(yōu)選為葉片式，葉為使其本身具備彈性的其它結(jié)構(gòu)，為葉片式結(jié)構(gòu)時其傳熱面為多端面接觸，路徑數(shù)也大大增加，散熱效果最佳。

所述金屬觸子和連接導熱橋采用紫銅材質(zhì)

每個金屬觸子都為獨立的彈性導熱橋，連接導熱橋2為常規(guī)金屬片。

所述金屬觸子和連接導熱橋為沖模成型。

所述的連接導熱橋連接金屬觸子，連成為一個金屬觸子帶。

所述的金屬觸子帶的兩端設有觸頭。當本實用新型傳熱裝置應用在模塊導熱接觸面上時，接觸面上需設有安裝孔，觸頭插入安裝孔中。

有益效果：本實用新型傳熱裝置通過彈性金屬觸子帶實現(xiàn)不同形狀固體結(jié)構(gòu)之間的低熱阻熱傳導，該傳熱裝置已通過試驗驗證，接觸熱阻比傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)降低30％以上。由于該傳熱裝置所采用結(jié)構(gòu)為純機械結(jié)構(gòu)，避免了增加導熱襯墊或?qū)崮z帶來的壽命問題和維修性問題，具備長壽命易維修的特點。該傳熱裝置裝配簡易，對表面加工精度要求低。

本實用新型傳熱裝置由紫銅的表帶觸指式金屬觸子帶組成，表帶觸指式金屬觸子帶具有良好的彈性，確保金屬觸子與兩側(cè)固體表面接觸良好，同時具備良好的回彈特性。

環(huán)境適應性及可靠性改善

本實用新型傳熱裝置具備抗振、抗沖擊性，其在振動環(huán)境占總數(shù)85％的金屬觸子處于嚙合狀態(tài)。

本實用新型與表面處理降低熱阻技術(shù)相比，紫銅彈性觸指比鉑、銦、鎳、石墨等材料抗磨損高，重復使用壽命長。

本實用新型與界面材料相比耐高溫，防腐性好，有效避免界面材料失效問題。

加工及裝配性改善

本實用新型傳熱裝置自身沖模成型，安裝在接觸固體表面安裝槽內(nèi)，即可保證傳熱效果，工藝成熟，加工成本低。

本實用新型可降低固體表面加工精度要求，包括平面接觸的平面度要求、圓柱徑向公差及徑向圓柱接觸的角度偏差，均可自動校正，保證觸指的連接壓力充分、持續(xù)。

附圖說明

圖1本實用新型表帶觸指式熱傳導裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本實用新型表帶觸指式熱傳導裝置的原理說明示意圖。

圖3為本實用新型裝置安裝示意圖I。