膠體傳熱結構的製作方法

2024-02-21 03:59:15 1

專利名稱：膠體傳熱結構的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種固態膠體，特別是涉及一種提高膠體導熱效率的傳熱結構。
背景技術：
很多電子產品的PCB板上在焊接電子元件後，會將粘合膠點在元件下面，將元器 件牢牢的固定在PCB上，以防止該元件隨著PCB擺動而晃動。或者將粘合膠點在排線中間， 將它們粘合在一起，使排線一直保持規則的排狀。此外在也有為了給PCB或者PCB上面的元件防水、防潮，使用封裝膠來密封PCB或 者包裹電子元件的。由於上述情況使用的膠體均為熱的不良體，將膠體塗敷在電子元件上或者覆蓋電 子元件的一部分或者塗敷在散熱導體的表面，使該塗有膠體的局部溫度偏高，會影響電子 元件或散熱導體的散熱效果，而且更好溫度狀態下的膠體更容易老化變性。針對上述情況，目前最常用的散熱手段就是通過風扇，增加膠體表面的氣體流動， 以儘可能地帶走膠體散發出來的熱量。
發明內容本實用新型所要解決的技術問題是提供一種膠體傳熱結構，該結構能夠促進膠 體傳熱，達到更好的傳熱效果。為了解決上述技術問題，本實用新型提出一種膠體傳熱結構，包括固態的膠體，所 述膠體內嵌有導熱係數比膠體大的傳熱嵌入物，所述傳熱嵌入物露出膠體表面。優選地所述傳熱嵌入物中包括無定形隨形體、球狀體、柱狀體、橢球體、臺狀體、 錐體、三角體或菱形體中至少一種外形。傳熱嵌入物的形狀會對傳熱的效果產生影響，具體 的應用中，可以根據不同的傳熱要求，結合成本來選擇傳熱嵌入物的形狀。無定形隨形體可 以是一些取自於自然界的碎石、沙粒，或者人工生產過程中自然結晶的物質，這種無定形隨 形體具有成本低廉的優勢。優選地所述膠體為封裝膠。所述封裝膠優選為環氧樹脂、矽膠或者聚氨酯。封裝 膠主要是用於防水或者與外界絕緣，在電子領域常用於封裝電路板。優選地所述膠體為粘合劑。粘合劑有的時候可以與封裝膠具有同樣的成份。電 路板上的電子元件在焊接到電路上後，除貼片元件外，很多都只是管腳焊接在電路板上，這 種焊接管腳的連接方式並不牢固，因此常常需要用到粘合劑來固定電路板上的電子元件。 粘合劑還用在電路板上相鄰很近的電子元件之間的隔離，防止元件在晃動過程中的觸碰。優選地所述傳熱嵌入物為絕緣體。優選方案為所述傳熱嵌入物中包括氧化鋁、 氧化鋯、陶瓷、玻璃、巖石或者導熱矽脂材料中至少一種的絕緣顆粒。陶瓷種類很多，其成份 比較複雜，其主要成份為氧化鋁，也有含有氧化鋯的陶瓷，含有氧化鋁、氧化鋯的陶瓷有別 於單獨氧化鋁和氧化鋯成份的顆粒普通玻璃的導熱係數與諸如環氧樹脂這樣的膠體的導 熱係數相當，故無法起到很好的傳熱作用，但是很多特殊玻璃，則具有比普通膠體更大的導熱係數，對於玻璃的選擇面比較廣泛。巖石中的花崗巖、玄武巖等巖石具有大於2w/mk的導 熱係數，它們相對很多膠體，都有更好的導熱效果，它們的取材豐富，價格低廉。優選地所述傳熱嵌入物為金屬。其中金屬中包括銀、鋁、銅、鐵、鋅至少一種元素。 在一些不需要絕緣的情況，可以使用銀、銅、鋁、鐵等這樣金屬物質以及它們的合金，可以達 到更好的傳熱效果。本實用新型的有益效果如下相比現有技術，本實用新型針對膠體傳熱不佳的情況，採取了嵌入傳熱體方式加 強膠體傳熱。由於傳熱體為嵌入式，且必須具有比膠體更大導熱係數，其可以將膠體內部的 熱量及時導出，通過嵌入體突出膠體表面的傳熱面將更多的熱量傳遞給外部空氣；或者將 外界的熱量更高效的導入。本實用新型具有導熱效率更好，傳熱面積更大的特點。

圖1是本實用新型的實施例一的結構示意圖。圖2是實施例二的結構示意圖。圖3是實施例三的結構示意圖。圖4是實施例四的結構示意圖。
具體實施方式
本實用新型提供一種膠體傳熱結構，其中傳熱方式包括降溫的散熱和升溫導熱兩 種情況。以下舉例中主要以散熱方式為主。實施例一如圖1所示，該結構顯示的是電源電路的一部分。在圖中，電容2和變壓器3緊挨 著設置在PCB 1上。由於電源電路中的電容2的容量非常大，如果電容2為液體電容，其體 積通常會非常大，會如同柱子一樣豎立在PCB 1上，這種情況下，電容管腳無法提供側向的 支撐，電容有發生晃動的可能。為了避免電容2的晃動，通常會藉助於鄰近的變壓器3作為 支撐，即在變壓器3與電容2之間增加固體狀膠體4。膠體4要求絕緣，以導熱係數為0. 8w/ mk的環氧樹脂為例。在膠體4上嵌入了導熱係數為3. 2w/mk的花崗巖不定型的隨形狀顆 粒。花崗巖顆粒一部分嵌入膠體4內，一部分露出膠體表面形成散熱面。電源在使用過程 中會產生大量的熱量，電磁線圈和電容都是熱源。此時由於膠體4是熱的不良導體，積聚在 膠體上的熱會導致膠體老化變性，且影響電容和變壓器的表面散熱。本例中，在膠體4上嵌 入了花崗巖顆粒狀的散熱嵌入物5，該散熱嵌入物5可以更快的將膠體內的熱量導出到膠 體表面，散熱嵌入物5的表面突出膠體表面，這增大了散熱面積，有利於提高散熱效率。對 膠體4來說，起到了很好的散熱降溫的效果。實施例二 在PCB 6上焊接有三極體7。為了加固三極體7底部的焊接，防止鬆脫，在三極體 7的底部增加了膠體8。在膠體8上嵌入有散熱嵌入物9，散熱嵌入物9為柱狀絕緣體，其一 部分露出膠體表面形成散熱面。膠體以矽膠為例，矽膠的導熱係數為2. 45w/mk，散熱嵌入物 9為氧化鋁顆粒，其導熱係數為lOw/mk。本例中，由於矽膠包圍在三極體7底部，造成三極 管底部散熱效果變差，在採用了散熱嵌入物9後，三極體7底部發出的熱被及時導出，改善了膠體8的散熱狀況。類似的應用，還有電感線圈上封膠，即可以在電感線圈上的封膠上嵌入散熱嵌入 物，其一部分露出膠體表面形成散熱面。實施例三在PCB 10上焊接有公連接器11，公連接器11與母連接器12連接。為了避免它們 的鬆動，在它們的結合處包裹了一層膠體13。在膠體13上嵌入有散熱嵌入物14，其一部分 露出膠體表面形成散熱面。實施例四在管15內有熱的流體16。流體16可以是液體也可以是氣體。為了給管體15防 鏽和防碰刮，在管體15上塗有一層保護膠體17。但是膠體17會阻礙管15及時將管內熱 流體的熱量散出。在膠體17上嵌入有散熱嵌入物18，其一部分露出膠體表面形成散熱面。 其中散熱嵌入物18可以是絕緣體也可以是金屬。以金屬為例，金屬是不鏽鋼，散熱嵌入物 18是不鏽鋼顆粒。有了金屬的散熱嵌入物18，膠體可以更多的將管內的熱量及時導出。另外，對於升溫導熱方式應用，本例情況還適用於管內流體為冷流體情況，即將外 界的熱量及時傳遞給管內低溫的流體，使流體的溫度更快的升高，效果也非常好。
權利要求一種膠體傳熱結構，包括固態的膠體，其特徵在於所述膠體內嵌有導熱係數比膠體大的傳熱嵌入物，所述傳熱嵌入物露出膠體表面。
2.根據權利要求1所述的膠體傳熱結構，其特徵在於所述傳熱嵌入物中包括球狀體、 柱狀體、橢球體、臺狀體、錐體、三角體或菱形體中至少一種外形。
3.根據權利要求1所述的膠體傳熱結構，其特徵在於所述膠體為封裝膠。
4.根據權利要求3所述的膠體傳熱結構，其特徵在於所述封裝膠為環氧樹脂、矽膠或 者聚氨酯。
5.根據權利要求1所述的膠體傳熱結構，其特徵在於所述膠體為粘合劑。
6.根據權利要求1所述的膠體傳熱結構，其特徵在於所述傳熱嵌入物為絕緣體。
7.根據權利要求6所述的膠體傳熱結構，其特徵在於所述傳熱嵌入物為氧化鋁絕緣 顆粒、氧化鋯絕緣顆粒、陶瓷絕緣顆粒、玻璃絕緣顆粒、巖石絕緣顆粒或者導熱矽脂絕緣顆 粒。
8.根據權利要求1所述的膠體傳熱結構，其特徵在於所述傳熱嵌入物為金屬。
9.根據權利要求8所述的膠體傳熱結構，其特徵在於所述金屬為金屬銀、金屬鋁、金 屬銅、金屬鐵或者金屬鋅。
10.根據權利要求1所述的膠體傳熱結構，其特徵在於所述傳熱嵌入物為取自於自然 界的碎石、沙粒，或者為人工生產過程中自然結晶的物質。
專利摘要本實用新型提供一種膠體傳熱結構，該結構能夠促進膠體傳熱，達到更好的傳熱效果。該結構包括固態的膠體，所述膠體內嵌有導熱係數比膠體大的傳熱嵌入物，所述傳熱嵌入物露出膠體表面。本實用新型具有導熱效率更好，傳熱面積更大的特點。
文檔編號C09J175/04GK201700114SQ200920241969
公開日2011年1月5日 申請日期2009年12月30日 優先權日2009年12月30日
發明者蔡德晟 申請人:晶能光電(江西)有限公司