[实用新型]散热装置

说明书

本实用新型提供一种散热装置，其特征在于：金属散热件与发热元件之间设有一金属导热薄片；一复合框体，设在基板与金属散热件之间，并围绕在发热元件的四周，其至少是由一刚性框体及一缓冲性框体所复合而成，使复合框体呈现可定位性及压缩弹性，使金属散热件紧迫复合框体并下压至紧密贴合接触在发热元件四周借此，运用复合框体的特性及金属导热薄片的搭配，二者相辅相成，可同时解决现有的「液态金属」导热材料及「传统散热装置」所造成的缺失，具有散热佳、填缝性及安全稳定性等多重功效增进。

技术领域

本实用新型涉及一种散热装置，尤指一种具有复合框体及金属导热薄片二者相辅相成的散热装置。

背景技术

近年来由于高功率的中央处理单元(CPU)、图形处理单元(GPU)等的半导体元件的发展迅速。而电子装置愈趋于轻薄多工，且由于电子元件密度提高、频率增快，经长时间使用后会导致于局部出现过热现象，通常电子装置的晶片在工作时是主要热源，散热不仅是为了降低晶片自身温度以保证其能在要求的温度范围内正常工作，同时还要兼顾散热时不能造成壳体局部过热，给消费者造成不良使用体验，目前电子装置的散热方式，主要是利用简单的开孔、热传导、热对流等方式，但该些散热方式已无法满足现今高效能晶片所产生的热能，因此会有过热的问题，热能无法均匀散布，导致电子装置内部的散热效率降低，进而导致系统指令降频或过慢死机的现象也时有发生。

「液态金属」是一种常温下呈现液状的低熔点合金，其主要成分为镓铟锡合金、铟铋锡合金，或铟铋锌合金等所构成；其性质稳定且具有优异的导热及导电性，因此目前有很多业者以「液态金属」作为导热材料来解决上述问题。然而使用液态金属作为散热材料也并非没有缺陷；相对于传统商用热界面材料，镓基液态金属具有极低的热阻，良好的流动性。目前已经有研究人员开发了一种以镓、铟、铋、锡为主要成分的合金，其总热阻最低为0.5K·mm²/W。但是，镓及镓合金表面张力较大(0.5-0.72N/m)，涂布操作较为困难，存在与基材润湿不良的缺点；液态金属良好的流动性使其容易从界面处溢出，存在使电子元器件短路的风险。

目前液态金属在达到相变化温度时，其流动性大幅提高，容易溢出污染电子元器件，因此针对半导体涂抹周边需要设计密封结构，并且以加设中框和铺垫密封材料，以达到防漏、吸收液态金属用量公差，加大散热模块设计难度和局限性。液态金属在常温条件下呈现液状，对涂装工艺有一定限制，液态金属只能单一涂抹在中央处理单元(CPU)、图形处理单元(GPU)等半导体晶片表面，而不能涂抹在散热模块平面处且不流动。液态金属与晶片材质浸润性差，在施工过程中多数呈液珠状，施工难度大于传统导热膏，需要严格控制液态金属的用量以防泄漏。

相反的，使用传统导热膏的缺点是他的流动性或延展性差，当其涂抹在中央处理单元(CPU)、图形处理单元(GPU)等半导体晶片表面，或涂抹在散热模块平面处，在操作扣合过程时需使用很大的作用力，才能将传统导热膏压挤，此时很容易伤害半导体晶片，因此使用传统导热膏，半导体晶片与散热模块之间始终无法降低导热膏的厚度，使其厚度都在0.4cm以上，然而过厚的导热膏其热阻大，影响其导热性，为其缺失。

市面上液态金属薄片，在到达相变化温度后，会形成流动性较好的流体，无法高效填补晶片与散热模块之间之间隙，甚至应长时间慢慢流失导致模块与晶片之间的界面材料缺料，晶片温度逐渐上升，从而引发晶片过热降频保护。