[发明专利]分层的散热器及制造分层的散热器的方法

说明书

背景技术

本发明涉及一种用于从器件传导热量的散热器(heat spreader) 和制造该散热器的方法。电子部件变得更小，同时热耗散要求也变得 更高。为了耗散由这些电子部件所产生的热量，在电子部件与散热设 备(heat sink)之间使用散热器。散热器可以由固体的热传导金属制 造。固体的传导金属具有有限的散热能力，并且具有有限的热导率特 性。

发明内容

根据本发明，提供一种散热器和用于制造该散热器的方法，并且 公开了一种从热源耗散热量的方法。

在某些实施例中，提供一种散热器，所述散热器具有至少第一层 和第二层条带或平面元件。第一层和第二层中的至少一个具有至少两 个邻接(adjoin)的由热解石墨材料制造的平面元件或条带，而第一 层或第二层中的另一个具有至少一个条带。第一层的条带的定向的方 向与第二层的条带的定向的方向不同，如以下所述。

这些条带通过从热解石墨的片材切割条带而制造，使得片材具有 沿着z方向的贯穿的切口。热解石墨的片材在xy平面内的热导率大于 沿着z方向的热导率。z方向切割提供条带，所述条带继而各自定向 成大约90度，使得原始的热解石墨片材的厚度方向成为切割的条带的 宽度或长度。通过切割石墨的片材并将片材定向成大约90度而形成的 第一条带的横向侧面的一部分邻接第二条带的侧面上的面。由于条带 在xy平面内的热导率与沿着z方向的热导率相比更大，所以热量沿着 条带的长度和沿着定向的条带的厚度方向传递比横过条带(所述条带 邻接散热器的一个层中的邻接的条带)的侧面传递更快。

以上提供的、如在以上段落中说明的第一条带具有沿着第一条带 的第一横向尺寸的方向和沿着条带的厚度方向的相对较高的热导率， 并且具有沿着第一条带的第二横向尺寸的方向的相对较低的热导率。 所提供的、如在以上段落中说明的第二条带具有沿着第二条带的第一 横向尺寸的方向和沿着第二条带的厚度方向的相对较高的热导率，并 且具有沿着第二条带的第二横向尺寸的方向的相对较低的热导率。沿 着脱离第一平面元件的第一平面的方向延伸的第一平面元件的第一侧 面的至少一部分邻接沿着脱离第二平面元件的第二平面的方向延伸的 第二平面元件的第二侧面的至少一部分。第一条带和第二条带由此形 成散热器的第一层。

至少一个额外的条带设置在散热器的第二层中，例如第三条带， 所述第三条带从热解石墨的片材切割，使得原始的片材的厚度尺寸成 为第三条带的宽度或长度。第二层的第三条带邻接第一层，并且定向 成使得第一条带和第二条带的厚度方向沿着与第三条带的厚度方向大 致相同的方向定向。第一层的第一条带和第二条带的相对较低的热导 率的方向的定向相对于第三条带的相对较低的热导率的方向的定向不 同。不沿着厚度方向的相对较高的热导率的方向的分量(component) 相对于不沿着第三条带的厚度方向的相对较高的热导率的方向的分量 也在第一条带和第二条带中是不同的定向。

由于第一条带和第二条带沿着第一条带和第二条带的厚度方向的 相对较高的热导率，热量沿着散热器的第一层的条带的厚度方向传递 到散热器的第二层的邻接的条带。由于第三条带沿着厚度方向的相对 较高的热导率，从第一层传递到第二层的热量因此沿着第二层的第三 条带的厚度方向传递。

在本发明的某些实施例中，散热器的第一层的第一条带的第一侧 面邻接与第一侧面共同延展的第一层的第二条带的第二侧面。

在本发明的某些实施例中，第一层和第二层中的至少一个具有并 排放置的、基本相等长度的三个或更多个条带。第二层具有邻接第一 层的条带的至少一个条带。

在本发明的某些实施例中，至少一个条带的第三层，例如第四条 带，邻接散热器的第二层。第二层的第三条带的相对较低的热导率的 方向的定向相对于第四条带的相对较低的热导率的方向的定向不同。

在某些实施例中，第一条带和第二条带邻接成使得第一条带的第 一侧面的仅一部分邻接第二条带的第二侧面的仅一部分，使得第一条 带的第一侧面延伸超出第二条带的第二侧面。