[實用新型]一種散熱結構及散熱裝置

有效

• 申請號: 201721116543.5
• 申請日: 2017-09-01
• 公開（公告）號: CN207284015U
• 公開（公告）日: 2018-04-27
• 發明（設計）人: 牛特
• 申請（專利權）人: 牛特
• 主分類號: H05K7/20
• 分類號: H05K7/20
• 代理公司: 北京匯智勝知識產權代理事務所(普通合伙)11346
• 代理人: 石輝

技術領域

本實用新型涉及熱交換技術領域，特別是涉及一種散熱結構及散熱裝置。

背景技術

如今的電子產品，其發展趨勢已經是高性能、輕量化、小型化。電子芯片的線寬已經是在納米這個度量單位了。芯片的封裝密度和功率也越來越大，性能和運算速度也已經得到更大幅度的提升。由于功率的增加，其發熱量也顯著提高，而由于其尺寸的縮小，因此芯片表面的熱流密度也大幅度地增大了。有研究報道，芯片級的熱流密度有的高達1OOW/cm²。在更加微小的電子系統內的熱流密度甚至高達1OOOW/cm²。而據統計，大約55％的電子元器件的損壞或缺陷是源自于溫度過高。

當電子元器件進入工作狀態時，其加載的部分功率必然被其內含的電阻損耗并轉化為熱能，造成器件本身溫升。如果熱量無法及時通過傳導或對流、輻射散出的話，必然導致器件內部溫度逐漸上升，進而影響其電性能，造成其工作穩定性和可靠性的大幅下降。

因此，電子芯片尤其是大功率電子芯片的散熱問題，相對大地制約了電子芯片和由其組成的元器件的微型化發展。

所以，希望有一種技術方案來進一步提高散熱性能。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種散熱結構來來進一步提高散熱性能，尤其是提高具有電子芯片的電子器件的散熱性能。

為實現上述目的，本實用新型提供一種散熱結構，所述散熱結構包括：金屬層和設置在所述金屬層的一側的超導熱薄層，其中，所述超導熱薄層的導熱系數高于所述金屬層的導熱系數。

優選地，所述超導熱薄層通過燒結、膠接、反應氣相沉積、真空鍍膜或超聲波焊接方式復合至所述金屬層。

優選地，所述散熱結構進一步包括熱輻射層，所述熱輻射層設置在所述金屬層的另一側。

優選地，所述超導熱薄層為碳基材料、碳納米管、石墨烯、天然石墨或類金剛石薄膜。

優選地，所述超導熱薄層的厚度小于等于10微米。

本實用新型還提供一種散熱裝置，所述散熱裝置包括熱接觸板和多個如上所述的散熱結構，所述散熱結構包括相互連接且相互成角度設置的主體部分和疊置部分，其中，相鄰散熱結構的主體部分之間設置對流間隙，多個散熱結構的疊置部分相互疊置固定在一起并固定連接至所述熱接觸板。

優選地，所述散熱裝置進一步包括熱源，所述熱接觸板包括金屬層和設置在所述金屬層的一側的超導熱薄層，所述熱源與所述熱接觸板的超導熱薄層直接接觸，所述多個散熱結構的疊置部分膠接或焊接至所述熱接觸板的金屬層的另一側，且在所述熱接觸板的金屬層的所述另一側的連接區域之外設置有熱輻射層。

優選地，相鄰散熱結構的主體部分之間相互平行，且相鄰散熱結構的疊置部分之間相互平行，且所述主體部分和所述疊置部分相互垂直。

優選地，在散熱結構的主體部分處設置有凹凸條紋。

優選地，在散熱結構的主體部分的中部處設置有空氣流通裂槽，所述空氣流通裂槽將所述對流間隙相互連通。

本實用新型的散熱結構包括：金屬層和設置在所述金屬層的一側的超導熱薄層，且所述超導熱薄層的導熱系數高于所述金屬層的導熱系數，從而，能夠大大提高表面散熱性能，最終提高整個散熱結構的散熱性能。

附圖說明

圖1-3是根據本實用新型的散熱結構的示意圖。

圖4-14是根據本實用新型的各種散熱裝置的示意圖。

附圖標記：

具體實施方式

在附圖中，使用相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面結合附圖對本實用新型的實施例進行詳細說明。

在本實用新型的描述中，術語“中心”、“縱向”、“橫向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”“內”、“外”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本實用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本實用新型保護范圍的限制。

由于芯片等電子器件的尺寸微小，散熱的熱流密度相對高，因此，要維持芯片在一個合適的溫度，需要將輻射、傳導、對流散熱的方法進行綜合運用，并考慮運行的安全性、可靠性，以及制作工藝和制造成本的合理性。