一种控制器高导热装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种控制器高导热装置，包括以下步骤：芯片在使用发热后，热量通过高导热系数的液态金属传递到导热铜块上；采用铜块与铝制散热片轧制在一起，并使得铜块与液态金属直接接触；利用铜良好的吸热性能，热量很快传递到铜块上，铜块与铝制散热片因为轧制在一起且接触面积大，铜块上的热量很快传递到铝制散热片上，又利用铝优异的散热性能，热量很快被散出去；热量会再次被传递至添加在铝制散热片外侧的散热器上。本实用新型专利技术采用铜铝复合的方式，充分利用铜的吸热性能和铝的散热性能，并采用导热系数高的液态金属，从芯片端到铝散热片导热通路不存在瓶颈，极大的提高了散热性能。热性能。热性能。

【技术实现步骤摘要】
一种控制器高导热装置


[0001]本技术涉及控制器
，尤其涉及一种控制器高导热装置。

技术介绍

[0002]现在用于集成电路的散热板用全铜制作或者是全铝制作或者是用铜做的底座上面配铝的翅片制作而成的。由于铜有优异的吸热性能，能够很快的将集成电路的热量吸到铜的散热片上来，但是由于铜的散热性能比较差，想要很好的散热外面需要接风扇。
[0003]另外若用全铝做成散热片，由于铝的散热性能比较好，但吸热性能比较差，所以在集成电路上的热量只有在与铝接触的地方得到散热，总体散热效果并不理想。用铜做的底座上面配上铝的翅片制作而成的散热器，由于铜铝之间的接触仅仅是机械间的接触，存在很大的热阻，所以二者间的热传导并不是很理想。为了解决这些热量问题，只能安装很大的散热风扇，成本变高，运动场景的稳定性变低。
[0004]为此，我们提出一种控制器高导热装置来解决上述问题。

技术实现思路

[0005]本技术的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种控制器高导热装置。
[0006]为了实现上述目的，本技术采用了如下技术方案：
[0007]一种控制器高导热装置，包括芯片、铝制散热片以及与铝制散热片轧制在一起的铜块，所述铜块远离铝制散热片的一端连接有导热铜块，所述导热铜块与铜块之间填充有用于导热的第一液态金属，且第一液态金属的外侧涂覆有第一导热硅脂，所述导热铜块对应设置在芯片的上侧，且导热铜块与芯片之间填充有用于导热的第二液态金属，所述第二液态金属周围涂覆有第二导热硅脂，所述芯片的下端连接有PCB板，所述导热铜块与PCB板之间由安装机构连接。
[0008]更进一步，所述铝制散热片的下端开设有与铜块对应的安装槽，且铜块轧制在安装槽内，所述导热铜块包括竖直端和水平端，所述导热铜块的竖直端与第一液态金属连接，所述导热铜块的水平端与第二液态金属连接，且安装机构对应连接在导热铜块的水平端。
[0009]更进一步，所述铝制散热片的上端连接有小型散热器，所述小型散热器由铝合金板料经冲压工艺及表面处理制成，且小型散热器的表面处理有电泳涂漆或黑色氧极化处理。
[0010]与现有技术相比，本一种控制器高导热装置的优点在于：
[0011]1、本技术采用铜铝复合的方式，充分利用铜的吸热性能和铝的散热性能，并采用导热系数高的液态金属，从芯片端到铝散热片导热通路不存在瓶颈，极大的提高了散热性能；
[0012]2、本技术采用散热系数高的液态金属作为导热介质，有助于热量的快速散失；
[0013]3、本技术采用导热硅脂密封液态金属防止液态金属泄露，避免液态金属会腐蚀铝制散热片，保证热量在传递过程中的稳定性；
[0014]4、本技术中结构上散热铜块和PCB板通过紧固螺丝固定后不用再拆卸，避免了多次拆卸后芯片表面的液态金属泄漏，保证结构上的稳定性。
附图说明
[0015]图1为本技术提出的一种控制器高导热装置的方法流程图；
[0016]图2为本技术提出的一种控制器高导热装置的芯片安装图；
[0017]图3为本技术提出的一种控制器高导热装置的外部结构示意图；
[0018]图4为本技术提出的一种控制器高导热装置的截面结构图；
[0019]图5为本技术提出的一种控制器高导热装置的散热器热阻值曲线图；
[0020]图6为本技术提出的一种控制器高导热装置的散热器尺寸图。
[0021]图中，1铝制散热片、2铜块、3第一液态金属、4第一导热硅脂、5导热铜块、6第二导热硅脂、7芯片、8第二液态金属、9PCB板、10紧固螺丝。
具体实施方式
[0022]下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。
[0023]实施例
[0024]参照图1
‑
2，一种控制器高导热装置，包括以下步骤：
[0025]S1、芯片在使用发热后，热量通过高导热系数的液态金属传递到导热铜块上；
[0026]S2、采用铜块与铝制散热片轧制在一起，并使得铜块与液态金属直接接触；
[0027]S3、利用铜良好的吸热性能，热量很快传递到铜块上，铜块与铝制散热片因为轧制在一起且接触面积大，铜块上的热量很快传递到铝制散热片上，又利用铝优异的散热性能，热量很快被散出去；
[0028]S4、热量会再次被传递至添加在铝制散热片外侧的散热器上，进一步对芯片产生的热量进行散热。
[0029]其中，步骤S1中当有热量在物体上传输时，在物体两端温度差与热源的功率之间的比值，单位为开尔文每瓦特(K/W)或摄氏度每瓦特(℃/W)，即RT＝(T2
‑
T1)/P；其中，T1为物体一端的温度，T2为物体另一端的温度，P为发热源的功率，RT为热阻，RT越大表明相同温差下散发的热能越小。
[0030]其中，步骤S4中，芯片两点的温度分别为结温Tj和环境温度Ta，结到外壳的热阻用Rjc表示，外壳到环境热阻用Rca表示，外壳到散热器热阻用Rcs表示，散热器到环境热阻用Rsa表示，加散热器后有两条并存的散热途径，芯片加散热器后，一般总有Rcs+Rsa<<Rca(散热器散热量远大于外壳散热)，则RT≈Rjc+Rcs+Rsa，且不同的芯片Rjc不同；
[0031]具体的，Rcs是管壳与散热器界面的热阻，可分为接触热阻和绝缘层热阻，若在界面涂导热性能好的硅脂可减少热阻，当需要与散热器绝缘时，垫入绝缘层也会形成热阻，绝缘层可以是0.05～0.1mm厚的云母片或采用阳极氧化法在表面形成绝缘层；
[0032]更具体的，器件管芯传到器件管壳的热阻为Rjc,器件管壳与散热器之间的热阻为Rcs，散热器将热量散到周围空间的热阻为Rsa，总的热阻Rja＝Rjc+Rcs+Rsa；假设目标芯片最大功耗为3.5W，工作温度最大为70℃，环境温度Ta常温为25℃，考虑到大部分芯片处于密封空间，一般取40℃～60℃之间，这里取40℃；可以按下式求出允许的总热阻Rja，Rja≤(70℃
‑
40℃)/3.5W≈8.6℃/W，则计算最大允许的散热器到环境温度的热阻Rsa为Rsa≤Rja
‑
(Rjc+Rcs)，Rjc的大小与管芯的尺寸封装结构有关，器件采用导热油脂或导热垫后，再与散热器安装，其点典型值为0.1～0.2℃/W，这里取Rcs＝0.2℃/W，得出散热器到环境温度的热阻Rsa≤8.4℃/W。
[0033]参照图3
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6一种控制器高导热装置，包括芯片7、铝制散热片1以及与铝制散热片1轧制在一起的铜块2，铜块2远离铝制散热片1的一端连接有导热铜块5，导热铜块5与铜块之间填充有用于导热的第一液态金属3，且第一液态金属3的外侧涂覆有第一导热硅脂4，导热铜块5对应设置在芯片7的上侧，且导热本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种控制器高导热装置，其特征在于，包括芯片(7)、铝制散热片(1)以及与铝制散热片(1)轧制在一起的铜块(2)，所述铜块(2)远离铝制散热片(1)的一端连接有导热铜块(5)，所述导热铜块(5)与铜块之间填充有用于导热的第一液态金属(3)，且第一液态金属(3)的外侧涂覆有第一导热硅脂(4)，所述导热铜块(5)对应设置在芯片(7)的上侧，且导热铜块(5)与芯片(7)之间填充有用于导热的第二液态金属(8)，所述第二液态金属(8)周围涂覆有第二导热硅脂(6)，所述芯片(7)的下端连接有PCB板(9)，所述导热铜块(5)与PCB板(9)之间由安装机构连...

【专利技术属性】
技术研发人员：张慕生，
申请(专利权)人：无锡太机脑智能科技有限公司，
类型：新型
国别省市：