[實用新型]用于電子設備的散熱器和電子設備

有效

• 申請號: 202021502892.2
• 申請日: 2020-07-27
• 公開（公告）號: CN213126878U
• 公開（公告）日: 2021-05-04
• 發明（設計）人: 王重陽;王平;楊濤;鞠大亮;楊喆悅
• 申請（專利權）人: 杜邦電子公司
• 主分類號: H05K7/20
• 分類號: H05K7/20;H01L23/367;H01L23/373
• 代理公司: 北京永新同創知識產權代理有限公司 11376
• 代理人: 程大軍;欒星明

本實用新型公開了用于電子設備的散熱器，該散熱器包括基座和從所述基座的一個表面突出的多個鰭片，其中所述基座和所述鰭片獨立地由一個或多個的各向異性導熱膜組成。所述各向異性導熱膜是電絕緣的，具有低Dk和Df值。本實用新型還公開了包括所述散熱器的電子設備、用于制造所述散熱器的方法和用于移除具有至少一個發熱組件的電子設備的熱能的方法。

技術領域

本實用新型涉及一種用于移除電子設備的熱能的散熱器(heat sink)，其由各向異性導熱膜組成。

背景技術

散熱器通常用來增加發熱設備的對流表面積以改善散熱性。常規散熱器通常由高導熱率金屬(尤其是鋁和銅)制成。這些金屬散熱器能有效地散熱，但是仍然具有限制其使用范圍的缺點。一個固有的問題是金屬散熱器的導電性，使其不適用于具有高壓或裸露電路(exposed circuit)的電子設備。此外，金屬散熱器可能會影響電磁信號和/或能量的傳輸，從而影響一些通信設備的運行。再者，電子設備輕量化的趨勢也限制了金屬散熱器的應用。

導熱聚合物復合材料由于其成本低、重量輕、可模壓、具有柔韌性、耐腐蝕性、化學穩定性和電絕緣性，因此是取代散熱器中的金屬材料的良好替代品。例如，S.Ito等人在JP2014/093427中公開了一種由熱塑性樹脂組合物制成的模制散熱器，該熱塑性樹脂組合物含有(A)熱塑性樹脂、(B)導熱率為5W/m·K或更高的填料和(C)松香。如JP2014/093427的表1所示，聚酰胺樹脂(PA6)中的石墨含量必須從33重量％(實施例5)增加至57重量％(實施例8)才能獲得導熱率從5W/m·K升至28W/m·K的復合材料。

T.C.Tankala等人在US2012/0307501A1中公開了一種塑料散熱系統，該塑料散熱系統由35-80體積％的熱塑性聚合物以及具有高或低導熱率和電阻率的填料所組成，所述填料包括ZnS、CaO、MgO、ZnO、TiO₂；AlN、BN、MgSiN₂、SiC、陶瓷涂覆的石墨；石墨、膨脹石墨、石墨烯、碳纖維、碳納米管和石墨化炭黑的組合。

然而，市售可得的導熱聚合物通常僅具有約5W/m·K的導熱率。導熱率高于5W/m·K的聚合物復合材料則可能具有至少30重量％的高導熱填料含量，這通常會損害所述聚合物復合材料的優勢，例如，所述聚合物復合材料會具有更高的密度、變劣的機械性能、以及增加在可模壓性和可加工性方面的難度。

實用新型內容

本實用新型提供一種用于電子設備的散熱器，該散熱器包括基座(base)和從所述基座的一個表面突出的多個鰭片(fins)，其中

所述基座具有5mm至300mm的長度L1、5mm至300mm的寬度W1、以及0.03mm至200mm的厚度H1；

每個鰭片具有小于2.0mm的厚度L2、寬度W2、以及至少3mm的突出高度H2，其中所述寬度W2為W1的0.5～2.0倍；

鰭片的平均數目為0.5～10個，以每10mm的所述基座長度計；

所述基座由一個或多個的第一聚合物膜組成；

每個鰭片由一個或多個的第二聚合物膜組成；并且

所述第一聚合物膜和所述第二聚合物膜為各向異性導熱膜，其各自獨立地具有大于10¹⁵Ω·cm的體積電阻率；在一個方向上比在其正交方向上較高的面內導熱率(in-planethermal conductivity)，其中所述較高導熱率為10至100W/m·K；介電常數(Dk)在30GHz為4或更?。灰约昂纳⒁驍?Df)在30GHz為0.001或更??；

前提條件是所述第一聚合物膜和所述第二聚合物膜不含導熱率為5W/m·K或更高的填料。

在本實用新型散熱器的一個實施方案中，所述第一聚合物膜和所述第二聚合物膜各自獨立地具有至少75％的結晶度。