一種錶帶觸指式熱傳導裝置製造方法
2023-07-20 01:38:56 1
一種錶帶觸指式熱傳導裝置製造方法
【專利摘要】本發明涉及一種錶帶觸指式熱傳導裝置,包括金屬觸子、連接導熱橋，多個金屬觸子並聯排列，多個金屬觸子通過連接導熱橋連接為一個整體，形成一個錶帶觸指式金屬觸子帶，每個金屬觸子都為獨立的彈性導熱橋，連接導熱橋2為常規金屬片，本發明傳熱裝置安裝在兩個固體表面之間，金屬觸子依靠自身彈性與上下固體表面緊密接觸，許多金屬觸子並聯排列，增加兩側固體表面的導熱通路數，大大減少整個固體表面的接觸熱阻。同時彈性金屬觸子可壓縮量大，可以滿足降低固體表面平面度要求，可應用在多階梯結構、圓周面接觸結構。該傳熱裝置所採用結構為純機械結構，避免了增加導熱襯墊或導熱膠帶來的壽命問題和維修性問題，具備長壽命易維修的特點。
【專利說明】一種錶帶觸指式熱傳導裝置
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種熱傳導裝置，尤其涉及一種結構類似於錶帶觸指式金屬觸子帶的 熱傳導裝置。
【背景技術】
[0002] 接觸熱阻是電子器件設計中的一個重要參數，如微電子封裝中熱電器件、超導薄 膜、半導體薄膜，高功率晶片設計等。
[0003] 張平的《界面接觸熱阻的研究進展》解釋接觸熱阻產生的機理：固體與固體界面之 間，由於表面接觸壓力、粗糙度不同的界面材料、表面機械處理方式、彈性變形等諸多的因 素對接觸熱阻的影響，在固體表面之間不可能達到完全密合，而是存在許多點的接觸；傳統 的觀點認為由於兩接觸表面的實際接觸面積只佔名義接觸面積的〇. 01%?〇. 1%，即使兩 界面接觸壓力達到lOMPa，實際接觸面積也僅佔名義接觸面積的1 %?2%。固體表面之間 的傳熱，是由這些接觸點的導熱、兩表面包圍的空腔氣層導熱和表面之問的輻射換熱所組 成，空腔接觸引起熱流的收縮，從而產生接觸熱阻。減小接觸熱阻主要措施包括增加接觸壓 力、減小表面粗糙度、增加表面平整度等措施外，還包括接觸表面加設界面材料、表面處理 技術及等方法。界面材料被廣泛應用於電子散熱領域，然而這些聚合物界面材料的性能會 隨熱源的溫度升高和曝光時間加長嚴重降低。表面處理技術就是在硬度較高的金屬基體上 塗層較軟的鉬、銦、鎳、石墨等材料也是一種較為合適的方法，但是由於塗層較軟，長期使用 性能下降。
【發明內容】
[0004] 針對以上問題本發明提供了一種通過增加固體和固體表面間接觸觸點數量，降低 固體與固體表面間接觸熱阻，提高固體表面間傳導係數，同時解決其它界面材料的維護困 難，可靠性差的錶帶觸指式熱傳導裝置。本發明特別針對需頻繁拆裝、依靠兩側接觸面導熱 的模塊，其導熱性能顯著提高，並有效保證每次裝配接觸一致性，有效解決界面材料長期使 用降級和失效問題。
[0005] 技術方案：為了解決以上問題本發明提供了一種錶帶觸指式熱傳導裝置，其特徵 在於：包括金屬觸子、連接導熱橋，多個金屬觸子並聯排列，多個金屬觸子通過連接導熱橋 連接為一個整體，形成一個錶帶觸指式金屬觸子帶，每個金屬觸子都為獨立的彈性導熱橋， 連接導熱橋2為常規金屬片，本發明傳熱裝置安裝在兩個固體表面之間，金屬觸子依靠自 身彈性與上下固體表面緊密接觸，許多金屬觸子並聯排列，增加兩側固體表面的導熱通路 數，大大減少整個固體表面的接觸熱阻。同時彈性金屬觸子可壓縮量大，可以滿足降低固體 表面平面度要求，可應用在多階梯結構、圓周面接觸結構。
[0006] 所述金屬觸子優選為葉片式，葉為使其本身具備彈性的其它結構，為葉片式結構 時其傳熱面為多端面接觸，路徑數也大大增加，散熱效果最佳。
[0007] 所述金屬觸子和連接導熱橋採用紫銅材質
[0008] 每個金屬觸子都為獨立的彈性導熱橋，連接導熱橋2為常規金屬片。
[0009] 所述金屬觸子和連接導熱橋為衝模成型。
[0010] 所述的連接導熱橋連接金屬觸子，連成為一個金屬觸子帶。
[0011] 所述的金屬觸子帶的兩端設有觸頭。當本發明傳熱裝置應用在模塊導熱接觸面上 時，接觸面上需設有安裝孔，觸頭插入安裝孔中。
[0012] 有益效果：本發明傳熱裝置通過彈性金屬觸子帶實現不同形狀固體結構之間的低 熱阻熱傳導，該傳熱裝置已通過試驗驗證，接觸熱阻比傳統結構降低30 %以上。由於該傳熱 裝置所採用結構為純機械結構，避免了增加導熱襯墊或導熱膠帶來的壽命問題和維修性問 題，具備長壽命易維修的特點。該傳熱裝置裝配簡易，對表面加工精度要求低。
[0013] 本發明傳熱裝置由紫銅的錶帶觸指式金屬觸子帶組成，錶帶觸指式金屬觸子帶具 有良好的彈性，確保金屬觸子與兩側固體表面接觸良好，同時具備良好的回彈特性。
[0014] >環境適應性及可靠性改善
[0015] 本發明傳熱裝置具備抗振、抗衝擊性，其在振動環境佔總數85%的金屬觸子處於 嚙合狀態。
[0016] 本發明與表面處理降低熱阻技術相比，紫銅彈性觸指比鉬、銦、鎳、石墨等材料抗 磨損高，重複使用壽命長。
[0017] 本發明與界面材料相比耐高溫，防腐性好，有效避免界面材料失效問題。
[0018] >加工及裝配性改善
[0019] 本發明傳熱裝置自身衝模成型，安裝在接觸固體表面安裝槽內，即可保證傳熱效 果,工藝成熟,加工成本低。
[0020] 本發明可降低固體表面加工精度要求，包括平面接觸的平面度要求、圓柱徑向公 差及徑向圓柱接觸的角度偏差，均可自動校正，保證觸指的連接壓力充分、持續。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0021] 圖1本發明錶帶觸指式熱傳導裝置的結構示意圖。
[0022] 圖2為本發明錶帶觸指式熱傳導裝置的原理說明示意圖。
[0023] 圖3為本發明裝置安裝示意圖I。
[0024] 圖4為本發明裝置安裝示意圖II。
[0025] 圖5為本發明裝置安裝示意圖III。
【具體實施方式】
[0026] 下面以金屬觸子為葉片式為例，並結構附圖，對本發明作進一步詳細說明。
[0027] 如圖1所示，本發明提供了一種錶帶觸指式熱傳導裝置，包括葉片式金屬觸子1、 連接導熱橋2,多個葉片式金屬觸子1並聯排列，在多個葉片式金屬觸子1的兩側連接有連 接導熱橋2,多個葉片式金屬觸子1通過連接導熱橋2連接為一個整體，形成一個錶帶觸指 式金屬觸子帶3,每個葉片式金屬觸子1都為獨立的彈性導熱橋。
[0028] 所述金屬觸子1和連接導熱橋2均採用紫銅材質。每個金屬觸子都為獨立的彈性 導熱橋，連接導熱橋2為常規金屬片，所述金屬觸子1和連接導熱橋2為衝模成型。
[0029] 如圖2所述，由於常規固體面-面接觸中，由於粗糙度及平面度等問題導致無法有 效導熱，利用多個金屬觸子增加傳統的導熱路徑（Rkl、Rk2……Rkn)，將原有熱阻Rk降低了 η倍。
[0030] 如圖3本發明傳熱裝置應用在兩個水平固定接觸面之間時和如圖4本發明傳熱裝 置應用在兩個堅直固定接觸面之間時，在固體接觸面Α5上加工有安裝槽7,用於放置錶帶 觸指式金屬觸子帶3，金屬觸指1與固體接觸面Α5和固體接觸面Α6緊密接觸。該安裝方式 可保證降低接觸熱阻30%。
[0031] 如圖5本發明傳熱裝置應用在兩個套在一起的圓柱固定接觸面時，在內圓柱接觸 面Α5的外壁加工有安裝槽7,用於放置錶帶觸指式金屬觸子帶3,金屬觸指1與固體接觸面 Α5和固體接觸面Α6緊密接觸，該安裝方式可保證降低接觸熱阻50%。
[0032] 當然也可不設置安裝槽7,在固體接觸面Α5和固體接觸面Α6上設置安裝孔，在金 屬觸子帶3的兩端設有觸頭4,觸頭4插在安裝孔中。
[0033] 以上所述僅為本發明的優選實施例而已，並不限制於本發明，對於本領域的技術 人員來說，本發明可以有各種更改和變化。凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修 改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的權利要求範圍之內。
【權利要求】
1. 一種錶帶觸指式熱傳導裝置，其特徵在於：包括金屬觸子（1)、連接導熱橋（2)，多 個金屬觸子（1)並聯排列，多個金屬觸子（1)通過連接導熱橋（2)連接為一個整體，形成一 個錶帶觸指式金屬觸子帶（3)，每個金屬觸子（1)都為獨立的彈性導熱橋。
2. 根據權利要求1所述的一種錶帶觸指式熱傳導裝置，其特徵在於：所述金屬觸子 (1)為葉片式。
3. 根據權利要求1所述的一種錶帶觸指式熱傳導裝置，其特徵在於：所述金屬觸子 (1)和連接導熱橋（2)採用紫銅材質。
4. 根據權利要求1所述的一種錶帶觸指式熱傳導裝置，其特徵在於：所述金屬觸子 (1)和連接導熱橋（2)為衝模成型。
5. 根據權利要求1所述的一種錶帶觸指式熱傳導裝置，其特徵在於：所述的連接導熱 橋（2)連接在金屬觸子帶（3)的一側或兩次。
6. 根據權利要求1所述的一種錶帶觸指式熱傳導裝置，其特徵在於：所述的金屬觸子 帶（5)的兩端設有觸頭（4)。
【文檔編號】H01L23/367GK104392971SQ201410676527
【公開日】2015年3月4日 申請日期:2014年11月21日 優先權日:2014年11月21日
【發明者】梁震濤, 陳陶菲, 謝英 申請人:中國電子科技集團公司第十四研究所