热传输组件制造技术

本发明专利技术涉及一种热传输组件，这种热传输组件包括为塑料部件的第一部件和第二部件，在所述第一部件上的第一表面区域与所述第二部件的第二表面区域导热接触，其中，所述第一表面区域和所述第二表面区域由导热率为至少５０Ｗ／ｍ.Ｋ的表面材料构成。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】热传输组件本专利技术涉及一种热传输组件，所述热传输组件包含两个彼此导热接触的部件；更具体地，本专利技术涉及一种热传输组件，其中，两个部件中的至 少一个是塑料部件。本专利技术具体涉及与生热电子器件结合使用的散热装置 诸如散热器的界面表面性质。由US-6651732-B2巳知上述热传输组件。已知的热传输组件是散热组 件，其由含有热导管构件的生热器件和散热器组成，所述散热器是具有用 于容纳所述热导管构件的整体罩(integral pocket)的塑料部件。在US-6651732-B2的组件中的塑料部件是注射模制的导热弹性部件。在电子和计算机工业中，己知采用各种类型的电子器件封装和集成电 路芯片，诸如由Intel Corporation制造的PENTIUM中央处理单元芯片 (CPU)和RAM (随机存取存储器)芯片。这些集成电路芯片在操作过 程中产生大量热量，这些必须被除去以防止对安装有该器件的系统的操作 造成不利影响。有数种已知方法用于冷却生热构件和物体，以避免失效失 效和过热。通常，块状(block)散热器和散热片以与生热器件的表面热连 通(thermal communication)的方式放置，从而吸收热量并帮助其散热。已知界面处的接触表面决定性地影响热传输组件的总体性能。现有热 传输组件的问题如下。 一般而言，由于制造的公差，接触表面总是无法完 全平坦，因而在生热表面和散热装置之间产生间隙，从而提高了该组件的 总的热阻。而且，例如由于研磨或其他处理步骤而产生的表面不规则会使 在接触部件之间产生微孔隙和间隙。接触面之间的这些缺陷和间隙通常含 有小气囊。这些都会导致不良导热接触、降低在生热表面和散热装置之间 的穿过界面的热传输能力，并且导致在接触界面上的尖锐的温度梯度。这 种热传输能力的降低可能对于热传输组件的性能是非常关键的，特别在两 个接触部件中的一个是塑料部件的情况下。在以上引用的专利US-6651732-B2中，通过用于容纳散热器所包含的 热导管构件的生热器件装置整体罩所包含的热导管构件，来提高生热器件 和塑料散热器部分之间的表面接触区域。这种提高表面接触面积的解决方 案弥补了不良导热接触，但不能减少或解决该问题。为了减少不良导热接触的影响并使有限的热传输能力产生的问题最小 化，已有不同的尝试用导热材料桥接界面间隙，从而在散热器表面与生热 源表面之间提供紧密接触。具体地，由有机基体材料和添加的导热陶瓷或其他填料组成的导热 糊、膜、粘合剂己被用作热接口材料，所述有机基体材料诸如为弹性橡 胶、热塑料材料、糊、油和油脂。导热糊、油和油脂通常通过如下施用 将导热材料抹到散热器或其他电子部件上，然后通过使用夹具或螺钉的机 械方式使所述散热器定位。这些材料中的一些具有出众的成膜性和在不平 表面之间的间隙填充特性，因而在散热器表面与生热源表面之间提供紧密 接触。这些性质通常与低粘度和/或低填料含量结合，从而导致过高的热阻 性和/或从散热器和生热表面之间有效渗出，因而在两个表面之间形成空气 孔隙，最后导致热点。而且，通过机械紧固件在散热器上施加过量压力会 加速在散热器和生热表面之间的这种渗漏。其他的则表明由于较高填料加 载量导致较高的导热性，但是通常还具有非常高的粘度、过低的润湿性和/ 或对散热器的表面和生热表面的不良粘附，因而易于出现孔隙并干燥，最 终导致热点。其他问题在于，油中的一些会蒸发并且在周围微电路的敏感 部件上重新凝结。重新凝结的油会导致沉积形成从而干扰微处理器的功 能，最终造成故障。在导热弹性橡胶和热塑料材料的案例中，这些材料通常浇铸成片型， 并模切成与散热器和生热器件的接触表面的形状相应的形状。然后，将所 得预成型片材施用到散热器或生热器件的接触表面的表面上。该片材必须 非常柔软，足以复制该部件的接触表面。例如，WO 02/059965描述了一种 可压縮相变热界面，其可插入生热构件和散热构件的热传输表面之间。通 常，额外使用导热粘合材料。或者，将导热材料层直接浇铸到散热器或生 热器件的接触表面，从而消除对导热粘合材料的需求。然后通过夹具或螺钉将散热器和生热器件与导热材料的界面表面层固定。由粘附到一个部件 上的预浇铸膜或预切膜组成的界面表面层解决了与油脂以及类似物相关的 问题，通常与膜粘附到或浇铸到其上的部件形成紧密接触。然而，为了提供与第二部件的良好导热接触，必须在界面层上施加过 量压力。而且，这些类型的材料不会提供热传输组件(包括塑料部件)中 的散热器和生热源之间的最佳热传输所需的与第二部件的适当紧密接触并 且/或者这些类型的材料由于导热预切或预浇铸膜的厚度的变化以及由于基 于用于固定散热器的机械装置或动作所施加到导热膜上的压力大小而呈现 不同的性能。本专利技术的目的在于减少或甚至完全消除上述问题，并且提供一种在与 另一个部件导热接触的至少一个塑料部件之间具有良好的热连通的热传输组件；更具体对于以热接触方式的表面的不规则性和粗糙度使组件接触热 阻(thermal contact resistance)的敏感性降低并且/或者使组件的接触热阻 降低并且对微孔隙形成的不那么苛刻同时两个部件之间仍具有良好的热连通o这个目的采用如下热传输组件实现，所述热传输组件包括作为塑料部 件的第一部件，以及第二部件，其中，在所述第一部件上的第一表面区域 与所述第二部件的第二表面区域导热接触，其中，所述第一表面区域和所述第二表面区域由导热率为至少50 W/nvK的表面材料构成。在根据本专利技术的热传输组件中，要么仅仅第一部件是塑料部件，要么 第一部件和第二部件二者都是塑料部件。在根据本专利技术的热传输组件中， 由导热率为至少50 W/m，K的表面材料构成塑料部件和其他部件或两个塑 料部件的接触表面区域，其作用在于，热传导组件的接触热阻较低并且对 于两个接触表面的不规则性和粗糙度不那么敏感以及对孔隙的形成不那么 苛刻。与塑料部件上没有金属接触表面区域或等同物的相应热传输组件相 比，这个作用导致用于本专利技术的热传输组件的两个部件之间的热连通大大 改善了，而不需在接触表面界面上或附近采取任何特定预防措施来降低表 面粗糙度、表面不规则性和微孔隙。实际上，在根据本专利技术的组件中，两 个部件的表面不规则性难以弥补，特别是在导热率为至少50 W/nvK的表面材料层很薄的情况a下，然而该层显著改善了所述两个部件之间的热连 通。与含有本领域己知的热界面材料同时在接触表面界面上或附近具有相 同程度的表面粗糙度、表面不规则性和孔隙的相应热传输组件相比，该热 连通也是更好的。导热率为至少50 W/m，K的表面材料适于由金属、含金属涂层和/或陶 瓷材料组成。在本专利技术的一个实施方式中，第一表面区域由金属化层、含金属涂层 和/或陶瓷材料构成，并且另外的第二部件是金属部件。在本专利技术的另一实施方式中，第一部件和第二部件都是塑料部件，接 触表面(第一表面区域和第二表面区域)中的每一个由金属化层、含金属 涂层和/或陶瓷材料构成根据本专利技术的热传输组件可以由起到不同功能作用的不同部件组成， 前提条件是共同的功能是将热量从一个部件传递到其他部件。适当地，一 个部件(第一部件或第二部件)是被加热部件或生热部件，而其余部件是 吸热部件和/或散热部件。适于用在根据本专利技术的热传输组本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种热传输组件，其包括第一部件和第二部件，所述第一部件是塑料部件，并且所述热传输组件具有处于所述第一部件上的、与所述第二部件的第二表面区域导热接触的第一表面区域，其中，所述第一表面区域和所述第二表面区域由导热率为至少５０Ｗ／ｍ.Ｋ的表面材料构成。

【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：罗伯特翰德里克凯萨琳娜简瑟恩，雅各布科恩，弗拉其苏斯维门达奥范，
申请(专利权)人：帝斯曼知识产权资产管理有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]