[實用新型]一種用于降低接觸熱阻的結(jié)構(gòu)及元器件散熱設(shè)備

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201920527779.0
• 申請日: 2019-04-18
• 公開（公告）號: CN210226041U
• 公開（公告）日: 2020-03-31
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 路建武;杜璟明
• 申請（專利權(quán)）人: 成都智明達(dá)電子股份有限公司
• 主分類號: H05K7/20
• 分類號: H05K7/20
• 代理公司: 成都科奧專利事務(wù)所(普通合伙) 51101
• 代理人: 李志清

本實用新型公開了一種用于降低接觸熱阻的結(jié)構(gòu)及元器件散熱設(shè)備，其結(jié)構(gòu)包括至少兩片具有壓縮量且尺寸不同的界面材料，相鄰兩片界面材料之間設(shè)置有一金屬件，金屬件上設(shè)有一內(nèi)凹結(jié)構(gòu)，小尺寸界面材料位于金屬件的內(nèi)凹結(jié)構(gòu)處；其元器件散熱設(shè)備包括PCB板和位于PCB板上的芯片，芯片晶元外露形成一凸臺；凸臺上設(shè)置有至少兩片具有壓縮量且尺寸不同的界面材料，相鄰兩片界面材料之間設(shè)置有一金屬件，金屬件上設(shè)有一內(nèi)凹結(jié)構(gòu)，小尺寸界面材料位于金屬件的內(nèi)凹結(jié)構(gòu)處。該用于降低接觸熱阻的結(jié)構(gòu)及元器件散熱設(shè)備能夠有效地降低接觸熱阻，提高電子元器件的散熱效率，且結(jié)構(gòu)簡單、新穎，便于大面積推廣與應(yīng)用。

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及電子元件應(yīng)用領(lǐng)域，具體涉及一種用于降低接觸熱阻的結(jié)構(gòu)及元器件散熱設(shè)備。

背景技術(shù)

隨著科技的快速發(fā)展，電子元器件的集成度越來越高，同時發(fā)熱量也越來越大；這些高發(fā)熱量的元器件需借助結(jié)構(gòu)件，如：冷板、散熱器等貼于封裝頂面將熱量導(dǎo)走。

目前，對于主板上多個高發(fā)熱元器件共用一個結(jié)構(gòu)件散熱的情況，由于元器件不同種類、不同批次存在高度偏差，因此需在元器件頂面與結(jié)構(gòu)件之間填充具有一定壓縮量的界面材料，其壓縮量一般為10％～50％；通常選擇導(dǎo)熱膠墊，來抵消發(fā)熱元器件的高度偏差。

熱量在導(dǎo)熱膠墊內(nèi)的傳輸，遵循熱傳導(dǎo)原理；具體公式如下：

式中：Q為單位時間內(nèi)熱傳導(dǎo)傳輸?shù)臒崃浚沪為熱傳導(dǎo)時兩端的溫度差； R_T為熱阻，即對物體阻礙熱量流過的本領(lǐng)的一種量度；L為傳熱路徑的長度；λ為導(dǎo)熱系數(shù)；S為傳導(dǎo)截面積。

根據(jù)熱傳導(dǎo)原理，熱阻在傳熱過程中對元器件溫升的影響至關(guān)重要；熱量在固體中傳播時，固體兩端的熱阻與傳導(dǎo)路徑的長度成正比，與固體的導(dǎo)熱系數(shù)、有效導(dǎo)熱面積成反比。

由于受器件高度偏差量和導(dǎo)熱膠墊壓縮量的限制，因此所選導(dǎo)熱膠墊需要有一定的厚度；但是導(dǎo)熱膠墊的導(dǎo)熱系數(shù)相較于金屬低很多，導(dǎo)熱膠墊的有效導(dǎo)熱面積可視為與元器件封裝頂面相同，因此導(dǎo)熱膠墊上、下面之間的溫差較大，尤其是晶元外露成為小凸臺的元器件，導(dǎo)熱膠墊上、下面之間的溫差非常大，成為散熱的瓶頸。因此，亟需研究出一種用于降低小凸臺元器件頂部接觸熱阻的結(jié)構(gòu)。

實用新型內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)中的上述不足，本實用新型提供的用于降低接觸熱阻的結(jié)構(gòu)及元器件散熱設(shè)備能夠有效地降低接觸熱阻，提高電子元器件的散熱效率，且結(jié)構(gòu)簡單、新穎，便于大面積推廣與應(yīng)用。

為了達(dá)到上述實用新型目的，本實用新型采用的技術(shù)方案為：提供一種用于降低接觸熱阻的結(jié)構(gòu)，其包括至少兩片具有壓縮量且尺寸不同的界面材料，相鄰兩片界面材料之間設(shè)置有一金屬件，金屬件上設(shè)有一內(nèi)凹結(jié)構(gòu)，小尺寸界面材料位于金屬件的內(nèi)凹結(jié)構(gòu)處。

進(jìn)一步地，界面材料為兩片，分別為第一界面材料和尺寸大于第一界面材料的第二界面材料。

進(jìn)一步地，界面材料均為導(dǎo)熱膠墊。

進(jìn)一步地，金屬件的外部尺寸與電子元器件的外部尺寸相同。

進(jìn)一步地，第二界面材料的尺寸不小于金屬件的尺寸。

進(jìn)一步地，第一界面材料放置在電子元器件晶元外露成為的凸臺上。

一種元器件散熱設(shè)備，其包括電子元器件和貼于電子元器件封裝頂面、用于導(dǎo)走熱量的結(jié)構(gòu)件，電子元器件包括PCB板和位于PCB板上的芯片，芯片晶元外露形成一凸臺；凸臺上設(shè)置有至少兩片具有壓縮量且尺寸不同的界面材料，相鄰兩片界面材料之間設(shè)置有一金屬件，金屬件上設(shè)有一內(nèi)凹結(jié)構(gòu)，小尺寸界面材料位于金屬件的內(nèi)凹結(jié)構(gòu)處。