用于散热的设备和系统及其制造方法技术方案

一种用于散热的设备和系统，包括：热解石墨的弯曲部分，其中，位于所述弯曲部分的中心区域处的a-b平面顺应所述弯曲部分的表面轮廓。一种用于制造散热设备的方法，包括：将热解石墨的平板弯曲以使得位于弯曲部分的中心区域处的a-b平面顺应所述弯曲部分的表面轮廓。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及，更具体地说，涉及由平面导热材料制成的散热设备。
技术介绍
各种设备(例如电子组件和单个部件)的小型化、增加的复杂性和/或增强的功能能力经常导致更多的热产生，这些热必须散发出去以维持性能，避免损坏。传统的散热方法可能无法满足冷却要求和有关物理尺寸、重量、能耗、成本或其它参数的设计限制。因此，持续地存在对于用于从多种热源散热的有效装置的需求。
技术实现思路
简要和概括地说，本专利技术涉及一种。在本专利技术的一些方面中，设备包括板材，所述板材包括平的第一部分和一体地形成在第一部分上的弯曲的第二部分，其中，所述第一部分和第二部分各具有基本上由热解石墨构成的芯基材，位于所述第一部分和第二部分的中心区域处的热解石墨的a-b平面顺应所述第一部分和第二部分的表面轮廓。下述特征中的任意一个或者两个或更多个的组合可以附加于上述方面以形成本专利技术的附加方面。所述第二部分的中心区域处的a-b平面具有至少15°的弯曲角度。所述板材还包括一体地形成在所述第二部分上的平的第三部分，所述第三部分基本上由热解石墨构成，在所述第一部分和第三部分之间延伸的热解石墨的中心a-b平面弯曲至少15°。所述板材还包括一体地形成在所述第三部分上的弯曲的第四部分，所述第四部分基本上由热解石墨构成，所述第四部分的中心区域处的a-b平面具有至少15°的弯曲角度。所述设备还包括设置在所述板材的一个或更多个部分上方的盖。所述盖包括两个相对层，所述板材的任意一个或更多个部分设置在所述两个相对层之间。所述板材的所有部分被密封在所述盖内。所述盖包括金属箔。所述盖包括聚合物层，所述聚合物层相对于该聚合物层下方的衬底材料具有更大的介电电阻。所述盖包括金属网，所述金属网构成为容纳所述板材与将被热耦合到所述板材的热源之间的热膨胀差异。在本专利技术的一些方面中，一种系统包括根据上述方面中的任意一个所述的设备和热耦合到所述设备的热源。在本专利技术的一些方面中，一种方法包括将热解石墨的板材弯曲以形成弯曲部分，其中，位于所述弯曲部分的中心区域处的热解石墨的a-b平面顺应所述弯曲部分的弯曲的表面轮廓。下述特征中的任意一个或者两个或更多个的组合可以附加于上述方面以形成本专利技术的附加方面。所述弯曲步骤包括将中心a-b平面弯曲至少15°。在所述弯曲步骤之后，所述板材的两个部分是平的，并且所述弯曲部分设置在该两个部分之间。所述两个平的部分彼此偏离且彼此平行。所述两个平的部分的中心区域处的a-b平面是平的，所述弯曲部分的中心区域处的a-b平面是弯曲的。所述弯曲步骤包括辊乳成形和压制成形中的一者或两者。所述方法还包括在所述板材的所述弯曲部分或另一部分上方施加盖。所述盖包括金属层部分、聚合物层部分和网部分当中的任意一个或更多个。在所述弯曲步骤中，施加所述盖的至少一个部分。从下述应当结合附图解读的具体描述中，将会更容易理解本专利技术的特征与优点。【附图说明】图1是表示出平面导热材料的平板材的立体图。图2A和2B是表示出由平面导热材料的弯曲板材构成的散热设备的立体图和截面图。图3A和3B是表示出用于制造具有弯曲部分的散热设备的辊的立体图和截面图。图3C是表示出进给到图3A和3B的辊中以形成图2A和2B的散热设备的图1的平板的立体图。图4A和4B是表示出用于制造具有弯曲部分的散热设备的平板的立体图和截面图。图5A和5B是表示出具有多个平的部分和多个弯曲部分的散热设备的立体图和截面图，其中所有部分均具有基本上由平面导热材料构成的芯基材，所述芯基材具有由多种部件占据的空腔。图6是散热设备的一部分的截面图，表示出在基本上由平面导热材料构成的芯基材上方施加的盖的两层。所有附图都是示意性的图示，其中描绘的结构并非必须成比例。应当理解，本专利技术并非局限于所示出的精确的设置和手段，而是仅由权利要求的范围来限定。【具体实施方式】当用于描述两个结构之间的关系时，如此处所使用的短语“一体地形成于...之上”是指两个结构具有一体式的结构，不存在将两个结构完全分开的接缝或接点，其不同于两个结构原来分开而后续联结到一起的类型的结构。如此处所使用的短语“基本上由...构成”将由该短语修饰的结构限定为特定材料和没有物理地影响由特定材料提供给该结构的基本特征的其它材料。如此处所使用的短语“热耦合”是指从第一结构到第二结构的物理热传导路径。第一和第二结构可以直接彼此接触。第一和第二结构可以通过在第一和第二结构之间提供物理热桥的介入结构而可选地彼此分离。如此处所使用的“平面导热材料”是在位于特定平面上或平行于该平面的方向上，与没有位于该平面上并且不平行于该平面的方向上相比，具有更大的热导率。以下更具体地参照用于图示本专利技术的实施例的示例性附图，其中，类似的附图标记指示几个视图当中对应的或者类似的元件，在图1中表示出平面导热材料的平板材10，所述材料在特定方向上具有增强的热导率，所述方向取决于原子和原子键在材料的微观区域中的排列。根据要从板材10制造的散热设备的预期用途，来选择平板材10具有更大的热导率的方向。在图1中，相互正交的轴线指示相对于板材10的X方向、y方向和z方向。X方向与y方向共面并且垂直于y方向。z方向垂直于X和y方向a方向和y方向定义了χ-y平面，x方向和z方向定义了 x-z平面，y方向和z方向定义了 y-z平面。板材10基本上由具有原子结构的平面导热材料构成，在该原子结构中，原子在基本上相互平行的多个堆叠平面(称为“a-b平面”)中有序地排列。在垂直于a-b平面的方向(称为“c方向”)上，原子不规则排列或者不那么有序地排列。参照图1，板材10是平的，板材10的平面导热材料的a-b平面平行于x-y平面。平面导热材料的c方向平行于z方向。a-b平面的边缘12以相平行的直线绘出，指示a-b平面的朝向。应当理解，a-b平面是微观的。合适的平面导热材料的例子是热解石墨，该热解石墨在取决于有序碳原子的平面层的朝向的特定方向上为板材10提供加强的热导率。热解石墨的碳原子在平面(称为a-b平面)上呈六边形排列，从而便于a-b平面上的方向上的热传递和更大的热导率。碳原子在不位于a-b平面上的方向上具有不规则的或者不那么有序的排列，这导致这些方向上的热传递减弱和热导率降低。热解石墨在a-b平面上的方向上的热导率可以是铜和天然石墨的热导率的4倍以上，并且是氧化铍的热导率的5倍以上。用于这里说明的任意实施例中的热解石墨的热导率在a-b平面上的方向上可以是304W/m-K到1700W/m_K的范围，在垂直于a_b平面的方向(称为c方向)上可以是1.7W/m-K到7W/m-K的范围。热导率的值是在20 °C -25 °C的标准室温下的值。具有这些特性的热解石墨可以从美国宾夕法尼亚州伊斯顿的PyrogenicsGroup of Minteq Internat1nal Inc.公司获得。平面导热材料的组成纯度会影响热导率。在一些实施例中，板材10构成为在对应于热解石墨的a-b平面的第一方向上的热导率是在对应于c方向的第二方向上的热导率的至少100倍或至少200倍。用于散热的设备可以从图1所示的当前第1页1 2 3 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于从热源散热的设备，所述设备包括：板材，所述板材包括平的第一部分和一体地形成在第一部分上的弯曲的第二部分，其中，所述第一部分和第二部分各具有基本上由热解石墨构成的芯基材，位于所述第一部分和第二部分的中心区域处的热解石墨的a‑b平面顺应所述第一部分和第二部分的表面轮廓。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：D·R·科克，R·J·莫斯凯蒂斯，
申请(专利权)人：密执安特种矿石公司，
类型：发明
国别省市：美国;US