[发明专利]一种基于金属相变导热导电的散热装置及其使用方法

说明书

技术领域

本发明属于散热技术领域，具体涉及一种基于金属相变导热导电的散热装置及其使用方法。

背景技术

随着电子设备的小型化、规模化发展，用于电子设备散热的散热空间变得越来越小，热流密度越来越高，对散热系统的设计要求也越来越高。为了快速散热，有效降低电子器件的表面温度，通常采用具有较大面积的散热组件附加于发热组件表面，借助散热组件将发热组件工作产生的热量传导出去。为了提高热传导效果，要求散热组件和发热组件相接触的表面紧密接触，然而实际使用过程中，两者之间很难做到紧密接触，使得两者之间形成空气间隙，空气导热系数极低(为0.023W/m.K)，造成热传接口等效接口热阻增加，无法有效散热，为了降低热传接口的热阻，目前的做法是通过涂覆散热膏来填补空气间隙，涂覆的散热膏容易不均匀或不平整，在与发热组件表面接触时散热膏内部产生如气泡状的空洞，空洞同样阻碍散热，影响散热效果。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种基于金属相变导热导电的散热装置，利用具有相变特性(固态-融化态)的金属相变层热连接和电连接散热组件和发热组件，融化态的金属相变层无孔不入，将发热组件和散热组件两者相接触的表面无间隙的连接在一起，一方面解决现有技术中因空气间隙造成的热阻大的技术问题，降低热阻，将发热组件工作产生的热量快速的散热出去，提高散热装置的散热效果和散热效率；另一方面，金属相变层的导电性将发热组件工作中释放的静电经散热组件传导至地，能够适用于具有ESD性能要求的导热类电子设备中使用。

为达到上述目的，本发明的技术方案如下：一种基于金属相变导热导电的散热装置，其用于对通电后发热的发热组件进行散热，其特征在于：所述散热装置包括金属相变层和散热组件，所述金属相变层设置在发热组件和散热组件之间，所述金属相变层热连接发热组件和散热组件、且所述金属相变层电连接发热组件和散热组件，所述散热组件形成电性地或者电性导地，所述金属相变层具有一相变临界温度，所述金属相变层上的温度低于相变临界温度时金属相变层为固态，所述金属相变层上的温度达到或者超过相变临界温度时金属相变层从固态变为融化态。

本发明的一个较佳实施例中，进一步包括所述发热组件通电工作后的发热温度低于金属相变层的相变临界温度。

本发明的一个较佳实施例中，进一步包括所述金属相变层上的温度达到或者超过相变临界温度时，所述金属相变层无间隙的热连接发热组件和散热组件。

本发明的一个较佳实施例中，进一步包括所述金属相变层上的温度达到或者超过相变临界温度时，所属金属相变层无间隙的电连接发热组件和散热组件。

本发明的一个较佳实施例中，进一步包括所述金属相变层电连接发热组件和散热组件，将发热组件通电工作中释放的静电传导至地。

本发明的一个较佳实施例中，进一步包括所述散热组件为金属层，所述金属层电性接地。

本发明的一个较佳实施例中，进一步包括所述金属相变层热连接发热组件的发热面和散热组件的散热面。

为达到上述目的，本发明的技术方案如下：一种以上结构散热装置的使用方法，其用于对通电后发热的发热组件进行散热，其特征在于：

提供形成电性地或者电性导地的散热组件；

提供具有一相变临界温度的金属相变层，所述金属相变层上的温度低于相变临界温度时金属相变层为固态，所述金属相变层上的温度达到或者超过相变临界温度时金属相变层从固态变为融化态；

所述使用方法包括以下步骤：

S1、取所述散热组件和金属相变层，将金属相变层设置在发热组件和散热组件之间，且金属相变层的一面紧贴发热组件的发热面设置，一面紧贴散热组件的散热面；

S2、加热金属相变层至其上的温度高于所述相变临界温度，金属相变层由固态变为融化态，使得发热组件和散热组件之间无间隙的热连接、无间隙的电连接；

S3、对金属相变层进行降温，使得其上的温度低于相变临界温度，金属相变层由融化态变为固态，此时发热组件和散热组件之间无间隙的热连接、无间隙的电连接；

S4、通电启动发热组件工作，所述发热组件通电后的发热温度低于金属相变层的相变临界温度；

所述金属相变层在整个工作过程中只发生两次相变，分别为步骤S2中的由固态相变为融化态、和步骤S3中的由融化态变为固态，经步骤S3相变后的金属相变层始终保持固态。

本发明的一个较佳实施例中，进一步包括所述金属相变层电连接发热组件和散热组件，将发热组件通电工作中释放的静电传导致地。