一种导热垫及电子设备制造技术

一种导热垫及电子设备，涉及散热技术领域，用以实现对电子部件的有效散热

【技术实现步骤摘要】
一种导热垫及电子设备


[0001]本申请涉及散热
，尤其涉及一种导热垫及电子设备
。

技术介绍

[0002]近年来，随着自动驾驶技术的深入发展，车辆对车载芯片的算力需求也持续增高
。
相关研究发现，自动驾驶技术每提高一个等级，所需的算力将成指数形式上升
。
比如，请参阅图1，自
L1
级自动驾驶开始，后续每个等级都会比前一个等级增加大约
12
～
14
倍的算力
。
尤其是在
L4
级高度自动驾驶或
L5
级完全自动驾驶下，车载芯片每秒执行1万亿次浮点运算
(tera floating
‑
point operations per second
，
TFLOPS)
的次数或每秒执行1万亿次运算
(tera operations per second
，
TOPS)
的次数达到了
4000
以上
。
在如此快速的算力增长速度下，车载芯片的热耗也随之急剧增加，如何对大算力的车载芯片进行快速散热，将成为影响自动驾驶技术进一步发展的一个技术难点
。
[0003]现阶段，可使用导热垫将车载芯片的热量导出去
。
然而，现有导热垫通常使用金属氧化物或硅胶等材质制作，而这些材质的导热性并不好，尤其是在现有器件制作公差的影响下，导热垫的厚度需要设置在1～
2mm
之间，如此厚的导热垫会带来非常大的热阻，无法实现对车载芯片的有效散热
。
[0004]综上，如何实现对电子部件
(
如芯片
)
的有效散热，是目前大算力电子部件发展中亟需解决的技术问题
。

技术实现思路

[0005]本申请提供一种导热垫及电子设备，用以实现对电子部件的有效散热
。
[0006]第一方面，本申请提供一种导热垫，该导热垫包括第一盖
、
第二盖
、
弹性壳和液态金属，其中，弹性壳弯曲闭合成管状结构，第一盖和第二盖分别安装在管状结构的两端形成密闭腔体，该密闭腔体内用于容纳液态金属
。
[0007]在上述设计中，通过在弹性壳内填充液态金属，不仅能利用液态金属的高导热性实现较好的导热效果，还能利用弹性壳的可压缩性，在装配导热垫时对导热垫进行压缩，从而尽可能地减少导热垫的厚度，以降低导热垫的热阻，进一步提高导热垫的导热效果，有助于实现对电子部件的有效散热
。
[0008]在一种可能的设计中，第一盖和第二盖可为金属盖，金属盖可以由导热性较好的金属材料制作而成，比如铜盖
、
铝盖
、
银盖或金盖等
。
[0009]在上述设计中，通过使用金属盖，能将位于第一盖
(
或第二盖
)
外的器件的热量较好地传输给液态金属，也能将液态金属的热量较好地传输给第二盖
(
或第一盖
)
外的器件，有助于实现第一盖外的器件与第二盖外的器件之间的快速导热
。
[0010]在一种可能的设计中，弹性壳可由弹性材料制作而成，弹性材料比如可以为铍铜
、
磷铜
、
薄钢或橡胶等，弹性材料可使得弹性壳具有可变形能力，有助于实现对导热垫的压缩
。
[0011]在一种可能的设计中，在弹性壳的厚度小于第一厚度的情况下，导热垫还可以包括弹性结构，弹性结构连接于第一盖和第二盖之间
。
[0012]通过上述设计，在弹性壳的厚度过小导致弹性壳的反弹力无法压紧电子设备时，还可以通过设置弹性结构，使得弹性结构和弹性壳提供的反弹力一起作用于电子部件，从而实现对电子部件的压紧，进而使得电子部件与导热垫之间形成有效接触，以实现有效传热
。
[0013]在一种可能的设计中，导热垫被压缩在散热器与电子部件之间，且导热垫施加给电子部件的压力不小于电子部件可承受的最小压力且不大于电子部件可承受的最大压力
。
[0014]通过上述设计，在压缩导热垫降低热阻的同时，还能满足电子部件的受力要求，避免损坏电子部件
。
[0015]在一种可能的设计中，导热垫被压缩在散热器与电子部件之间时，弹性壳的厚度小于第一厚度，第一厚度为导热垫制备出来的初始厚度
。
如此，可利用弹性壳的变形能力实现对导热垫的压缩
。
[0016]在一种可能的设计中，导热垫还可以包括鼠尾管，鼠尾管内部中空，且贯穿第一盖或第二盖，鼠尾管的一端延伸至密闭腔体中，另一端用于将液态金属导入密闭腔体后密封
。
其中，鼠尾管可以与所贯穿的盖一体成型，以简化制备流程
。
[0017]进一步可能的设计中，弹性壳向外鼓胀
。
比如，可以是在通过鼠尾管注入液态金属的过程中，直至弹性壳向外鼓胀时方停止注入，以确保液态金属注满整个密闭腔体，通过注满的液态金属实现第一盖和第二盖的连通
。
[0018]第二方面，本申请提供一种散热装置，包括散热器
、
电子部件和如上述第一方面任一项设计中的导热垫，其中，导热垫被压缩在散热器与电子部件之间，弹性壳的反弹力用于将第一盖压向散热器以及将第二盖壳压向电子部件
。
[0019]在上述设计中，通过将导热垫压缩在散热器与电子部件之间，即使由于现有制作工艺偏差导致电子部件和散热器之间的间隙较大，也可以通过压缩弹性壳缩小该间隙，进而减薄导热垫的厚度，降低导热垫的热阻，提高导热垫的导热效果，进而提高对电子部件的散热效果
。
[0020]在一种可能的设计中，散热装置还可以包括第一散热层，第一散热层置于第一盖与散热器之间，用于实现自第一盖向散热器的散热
。
[0021]进一步可能的设计中，第一散热层可以为导热相变材料
、
导热凝胶
、
锡膏
、
硅脂或其他类型的超薄导热垫
。
如此，通过将第一散热层设计为导热性较好的导热相变材料
、
导热凝胶或锡膏，可以提高第一散热层的导热效果
。
或者，通过将第一散热层设计为导热性不好但厚度超薄的硅脂或超薄导热垫，可以降低第一散热层的热阻，提高从第一盖向散热器的散热效果
。
[0022]在一种可能的设计中，散热装置还可以包括第二散热层，第二散热层置于第二盖与电子部件之间，用于实现自电子部件向第二盖的散热
。
[0023]进一步可能的设计中，第二散热层可以为硅脂
、
导热相变材料或导热凝胶
。
如此，通过将第二散热层设计为导热或散热性较好的非金属材料，既可以降低第二散热层的热阻，提高从电子本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种导热垫，其特征在于，包括第一盖
、
第二盖
、
弹性壳和液态金属；所述弹性壳弯曲闭合成管状结构，所述第一盖和所述第二盖分别安装在所述管状结构的两端形成密闭腔体，所述密闭腔体用于容纳所述液态金属
。2.
如权利要求1所述的导热垫，其特征在于，所述第一盖和所述第二盖为金属盖
。3.
如权利要求1或2所述的导热垫，其特征在于，所述弹性壳由铍铜
、
磷铜
、
薄钢或橡胶制造
。4.
如权利要求1至3中任一项所述的导热垫，其特征在于，在所述弹性壳的厚度小于第一厚度的情况下，所述导热垫还包括弹性结构，所述弹性结构连接于所述第一盖和所述第二盖之间
。5.
如权利要求1至4中任一项所述的导热垫，其特征在于，所述导热垫被压缩在散热器与电子部件之间，且所述导热垫施加给所述电子部件的压力不小于所述电子部件可承受的最小压力且不大于所述电子部件可承受的最大压力
。6.
如权利要求1至5中任一项所述的导热垫，其特征在于，所述导热垫还包括鼠尾管，所述鼠尾管内部中空，且贯穿所述第一盖或所述第二盖，所述鼠尾管的一端延伸至所述密闭腔体中，另一端用于将所述液态金属导入所述密闭腔体后密封
。7.
一种散热装置，其特征在于，包括散热器
、
电子部件和如权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭耀锋，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：