[发明专利]各向异性热传导元件及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于从一种装置导热的热分布器和制造该热分布器的方法。

背景技术

电子元件变得越来越小，而散热需要变得更越来越大。为了消散由这种电子元件产生的热，热分布器被使用在电子元件和散热器之间。热分布器可以由固体热传导金属制成。固体传导金属具有有限的分布热的能力和有限的热传导性能。包括苯环的石墨片由具有堆叠晶体结构的共价键连接，并且石墨层由范德华力连接。石墨片作为热传导元件的一部分用来减少伴随电子设备和电子装置出现的热区域。热传导元件可以从热源传导热以有效地散热。

作为热传导元件，必须紧密地机械接触热源，但是因为石墨通常具有脆的和易于坍陷的特性，存在由于与热源接触和使用安装部分夹紧的机械的应力而引起损坏的担忧。石墨可以在表面上涂覆有树脂或铝或PET，但是通常的问题是如果涂层部分的厚度较大，则会损失热传导效率。

日本专利No.2008-28283建议在一片石墨中嵌入金属，从而形成热传导元件，其中与金属接触的一部分接收来自热源的热。

发明内容

本发明涉及各向异性热传导元件及其制造方法。

当石墨被设置在热源和例如热辐射散热片的热辐射元件之间时，硅树脂和环氧树脂组的树脂材料作为粘着剂用于每个导热层，但是由于粘着剂热阻变成了问题。

本发明涉及一种各向异性热传导元件的制造方法，该元件在厚度方向从热源有效地导热。

本发明的各向异性热传导元件的结构是可以从热源导热的各向异性热传导元件。这种结构是堆叠的石墨片，所述堆叠的石墨片在厚度方向和由堆叠片形成平面的另一个方向上具有比较高的导热率，并且在由堆叠的片形成的平面的另一个方向具有相对地低的导热率。至少两个堆叠的片的接触热源，并且由至少两个堆叠的片形成的结构是至少部分地被涂敷形成各向异性热传导元件的支撑部分。

根据以上结构，由堆叠的石墨片组成的结构在至少两个石墨片的平面的方向和在各向异性热传导元件的厚度方向上具有高导热率，以有效地传导热源的热。各向异性热传导元件在各向异性热传导元件的堆叠方向上可以具有相对低的导热率。此外结构至少部分地由涂层围绕。涂层形成支撑部分。因此，在热源和安装部分之间接触时，可以避免夹紧的机械应力导致的损坏。

在另一个实施例中，金属涂层形成在与热源接触的表面。各向异性热传导元件能通过容易地焊接到金属层而与热源连接。

在另一个实施例中，陶瓷层形成在与热源接触的表面。各向异性热传导元件能有效地从热源导热，并且使各向异性热传导元件与不希望的电传导绝缘。

在另一个实施例中，各向异性热传导元件的机械强度通过用树脂注入的结构而改善。

在另一个实施例中，热传导效率通过使用高定向的热解石墨作为堆叠的石墨片而显著地增加，因此具有比标准石墨更高的导热率。

在另一个实施例中，热传导效率通过使用高定向的热解石墨作为在各向异性热传导元件中堆叠的石墨片而显著地增加，因此通过使用高定向热解石墨提供超过1,500W/mK的导热率，所述高定向热解石墨可以通过纽约州纽约市MINTEQ国际股份有限公司的商品名称PYROIDHT的产品得到。

在另一个实施例中，各向异性热传导元件具有安装部分或安装装置，其准许热源被安装到邻近的支撑部分，并且通过建立可以是在支撑部分中的安装部分而固定热源，不会导致结构体的破坏。

在另一个实施例中，各向异性热传导元件可以与电设备的或电子设备结合。

各向异性热传导元件可以通过下述的制造方法制造，其中涂敷工艺覆盖由堆叠的石墨片形成的结构，并且形成支撑部分或多个支撑部分。在涂敷工艺之后，切割工艺横过堆叠方向切割，并且在切割工艺之后，进行表面处理工艺。

在另一个实施例中，制造的方法在上述的涂覆工艺之前包括用于注入树脂到上述结构的注入步骤。注入步骤可以通过注入树脂到结构而更进一步提高各向异性热传导元件的机械强度。

在另一个实施例中，许多结构在堆叠方向上堆叠并被涂敷从而形成支撑部分或多个支撑部分作为单元，并且制造具有大接触区域的各向异性热传导元件，这些区域通过许多结构的堆叠而伴随有沿着堆叠方向的传热。

依据本发明，公开了制造各向异性热传导元件的方法，并且各向异性热传导元件可以从热源有效地在厚度方向导热并保持强度。

附图说明

图1示出了本发明的各向异性热传导元件的实施例。

图2示出了石墨片结构的一个示例。

图3示出了本发明的各向异性热传导元件的热传导方向。

图4示出了本发明的各向异性热传导元件的制造方法的实施例。