[實用新型]一種熱管導熱結構

有效

• 申請號: 201520909354.8
• 申請日: 2015-11-16
• 公開（公告）號: CN205249677U
• 公開（公告）日: 2016-05-18
• 發明（設計）人: 余原生
• 申請（專利權）人: 余原生
• 主分類號: H05K7/20
• 分類號: H05K7/20
• 代理公司: 東莞市神州眾達專利商標事務所(普通合伙) 44251
• 代理人: 劉漢民

技術領域

本實用新型涉及電子器件領域，特別是指一種熱管導熱結構。

背景技術

現有的電子產品要應對小體積，高功率密度的應用中既要滿足電子器件的電氣聯接要求又要滿足導熱散熱的要求所采用最好的技術方案是采用有導熱功能PCB滿足電子器件的電氣聯接要求的同時又要滿足導熱和部分散熱的要求，為了把導熱PCB傳出熱量迅速帶走采用熱管傳遞熱量也是目前最好的方案，經熱管傳出的熱量可采用各種散熱器通過主動或被動的方式散發到低溫的地方。

基于以上方案現時可采用的導熱PCB有鋁基，銅基的金屬電路板，陶瓷基電路板，還有用在傳統PCB改良而來的導熱PCB。但這些電路板各有缺點，由于覆銅與金屬基之間存在電器絕緣層的原因導致導熱系數偏低（導熱系數0.8-6w/m.k）陶瓷基電路板按材料和工藝不同可做到既絕緣又導熱（導熱系數20-170w/m.k）但基于其脆性大和成本高又限制了其用途，傳統PCB改良而來的導熱PCB因是在其絕緣層中添加導熱的陶瓷粉其導熱系數也只能和鋁基板持平。

導熱PCB通常與熱管的連接方式采用焊接，粘接，機械固定等方式。

焊接方式熱阻最小但工藝復雜，粘接方式熱阻最大但工藝簡單，機械固定方式熱阻介于二者間工藝較復雜。

例如：LED的汽車大燈由于要匹配反射罩的光學焦點，20-40w的LED為必需集中在5-6mm寬的100mm2表面積的幾何體上的多個異向平面和曲面，由于LED的光輸出和壽命跟結溫有對應關系（結溫越高LED的光輸出越小，壽命越短），而這個應用的熱流密度高達40w/cm2，并且要把熱量傳遞出反射罩外散熱，現有最好的技術方案是把LED焊接到銅基板上再把銅基板用焊接或機械連接的方式固定到套有熱管的銅質等溫棒上或實芯銅質等溫棒上把熱量傳遞出反射罩外散熱，由于環節較多特別是銅基板這個導熱瓶頸的存在使這個高熱流密度的LED結溫偏高，影響光輸出和壽命，導致現在LED的汽車大燈還不能大規模應用。

實用新型內容

本實用新型提出一種熱管導熱結構，解決了上述中提到的問題。

本實用新型的技術方案是這樣實現的：一種熱管導熱結構，包括：電子器件、柔性電路板、熱管，所述柔性電路板包裹在所述熱管的一端，所述電子器件位于所述柔性電路板上方，且所述柔性電路板對應所述電子器件的底部開有通孔，所述通孔處設有熱沉填充料，從而所述電子器件產生的熱量經底部的所述熱沉填充料傳遞到所述熱管上并散發出去，同時，由于所述電子器件與所述柔性電路板之間具有連接，從而所述熱管導熱結構還具有電氣連接的效果，由于使用所述柔性電路板做電氣聯接，使原來分布在幾何體多個異向平面和曲面上的發熱所述電子器件可以用現有成熟的自動化表面貼裝工藝焊接，大幅降低工藝難度，提高合格率，從而大幅降低制造成本10倍以上。

進一步，所述熱管包括吸熱段和放熱段，所述柔性電路板包裹所述吸熱段。

進一步，所述熱沉填充料為高導熱填充料，如氮化鋁，碳化硅等，散熱效果良好。

進一步，所述柔性電路板為耐高溫自粘柔性電路板，耐熱和粘附效果強，同時，耐高溫自粘的所述柔性電路板是金屬基或陶瓷基的成本的1/10以下，電路的制造成本得以大幅降低。

進一步，所述熱沉填充料是焊料焊接在所述熱管上，直接用焊料焊接在金屬基的所述熱管上比舊的導熱技術方案去掉了在導熱通道上導熱系數偏小的各種電路基板和一層焊接層，使所述熱管導熱結構的熱阻比舊的導熱技術方案大幅提高1-2個數量級以上，使大熱流密度的應用得以實現。

本實用新型的所述熱管導熱結構具有以下技術效果：

首先，由于所述電子器件通過所述熱沉填充料直接用焊料焊接在金屬基的所述熱管上，比舊的導熱技術方案去掉了在導熱通道上導熱系數偏小的各種電路基板和一層焊接層，使所述熱管導熱結構的熱阻比舊的導熱技術方案大幅提高1-2個數量級以上，使大熱流密度的應用得以實現。

再者，由于使用耐高溫自粘的所述柔性電路板做電氣聯接，使原來分布在幾何體多個異向平面和曲面上的發熱所述電子器件可以用現有成熟的自動化表面貼裝工藝焊接，大幅降低工藝難度，提高合格率，從而大幅降低制造成本10倍以上。

還有，由于使用的耐高溫自粘所述柔性電路板是金屬基或陶瓷基的成本的1/10以下，電路的制造成本得以大幅降低。

附圖說明