專利名稱：散熱元件及應(yīng)用該散熱元件的通訊裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種散熱元件及應(yīng)用該散熱元件的通訊裝置，且特別涉及一種應(yīng)用陶瓷粉末形成的散熱元件及應(yīng)用該散熱元件的通訊裝置。
背景技術(shù)：
在電信業(yè)，微型基站(femtocell)是一個小型蜂窩基站(cellular basestation)，通常被設(shè)計為在一個家庭或小型企業(yè)中使用。微型基站通過寬帶接入(如數(shù)字用戶線路DSL、有線電纜或光纖)連接到運營商的核心網(wǎng)，可以整合2G、LTE、3G及WiFi于一機。一般的微型基站包含電路板及處理芯片，處理芯片設(shè)于電路板上。處理芯片在工作時會產(chǎn)生熱量，熱量的累積常會導致高溫而降低處理芯片的工作效率。因此，如何驅(qū)散處理芯片的熱量成為業(yè)界努力的目標之一。
實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種散熱元件及應(yīng)用該散熱元件的通訊裝置，散熱元件可驅(qū)散通訊裝置的發(fā)熱元件的熱量。為達上述目的，本實用新型提供一種散熱元件，其包括:一陶瓷粉末燒結(jié)層，具有多個空隙；以及一導熱金屬層，該導熱金屬層的部分材料形成于該陶瓷粉末燒結(jié)層的該些空隙內(nèi)。上述的散熱元件，其中該陶瓷粉末燒結(jié)層具有一下表面，該導熱金屬層填滿從該下表面露出的該些空隙內(nèi)。上述的散熱元件，其中該導熱金屬層由延性材料制成。上述的散熱元件，其中該導熱金屬層的材料為銅、鋁或其組合。上述的散熱元件，其中該陶瓷粉末燒結(jié)層的厚度大于該導熱金屬層的厚度。上述的散熱元件，其中該陶瓷粉末燒結(jié)層的厚度介于該導熱金屬層的厚度的5至15倍之間。上述的散熱元件，其中該導熱金屬層具有相對的一結(jié)合面與一拋光面，該導熱金屬層以該結(jié)合面結(jié)合于該陶瓷粉末燒結(jié)層，而以該拋光面設(shè)于一熱介面層上。上述的散熱元件，其中該導熱金屬層與該空隙的內(nèi)側(cè)壁之間的粒子為彼此鍵結(jié)。為達上述目的，本實用新型還提供一種通訊裝置，其包括:一發(fā)熱兀件,具有一上表面；以及—散熱兀件,設(shè)于該發(fā)熱兀件的該上表面上且包括:一陶瓷粉末燒結(jié)層，具有多個空隙；及一導熱金屬層，該導熱金屬層的部分材料形成于該陶瓷粉末燒結(jié)層的該些空隙內(nèi)。[0020]上述的通訊裝置，其中該發(fā)熱元件為通訊芯片。上述的通訊裝置，其中該陶瓷粉末燒結(jié)層具有一下表面，該導熱金屬層填滿從該下表面露出的該些空隙內(nèi)。上述的通訊裝置，其中還包括:一熱介面層，形成于該發(fā)熱元件與該導熱金屬層之間。上述的通訊裝置，其中該熱介面層為導熱雙面膠、相變化層或?qū)釅|。上述的通訊裝置，其中該導熱金屬層具有相對的一結(jié)合面與一拋光面，該導熱金屬層以該結(jié)合面結(jié)合于該陶瓷粉末燒結(jié)層，且以該拋光面設(shè)于該熱介面層上。上述的通訊裝置，其中該散熱元件的面積為該發(fā)熱元件的面積的至少二倍。上述的通訊裝置，其中還包括:一電路板，該發(fā)熱元件設(shè)于該電路板上。上述的通訊裝置，其中該導熱金屬層與該些空隙的內(nèi)側(cè)壁之間的粒子為彼此鍵結(jié)。還
以下結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型進行詳細描述，但不作為對本實用新型的限定。
圖1繪示依照本實用新型一實施例的通訊裝置的外觀圖；圖2A繪示圖1的電路板、發(fā)熱元件及散熱元件的外觀圖；圖2B繪示圖2A中方向2B-2B’的剖視圖。其中，附圖標記100:通訊裝置110:電路板120:天線130:發(fā)熱元件130u:上表面140:散熱元件141:陶瓷粉末燒結(jié)層1411:空隙141b:下表面142:導熱金屬層142u:結(jié)合面142b:拋光面143:熱介面層T1、T2:厚度
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型的結(jié)構(gòu)原理和工作原理作具體的描述:請參照圖1，其繪示依照本實用新型一實施例的通訊裝置的外觀圖。通訊裝置100例如是微型基地臺、網(wǎng)絡(luò)攝影機(IP-cam)、WiFi產(chǎn)品、長期演進技術(shù)(LongTerm Evolution, LTE)應(yīng)用產(chǎn)品、IAD (integrated access device)或光纖類產(chǎn)品，如 GPON(Gigabit-Capable PON)或乙太被動光纖網(wǎng)絡(luò)(Ethernet Passive OpticalNetwork, EPON)等。一例中，通訊裝置100的范圍可不包含具有通訊功能的臺式計算機、筆記型計算機或手機(cellular phone)。通訊裝置100包括電路板110、天線120、發(fā)熱元件130及散熱元件140。電路板110電性連接于天線120，天線120用以接收或發(fā)送無線信號。請參照圖2A，其繪示圖1的電路板、發(fā)熱元件及散熱元件的外觀圖。發(fā)熱元件130具有上表面130u。散熱元件140設(shè)于發(fā)熱元件130的上表面130u上，以對流發(fā)熱元件130的熱量至外部。發(fā)熱元件130例如是通訊芯片或其它合適芯片，其中通訊芯片可處理來自于或發(fā)送至天線120的無線信號。散熱元件140的面積(往俯視方向看去)大于發(fā)熱元件130的面積(往俯視方向看去)，以提升散熱效率，例如，散熱元件140的面積可大于或等于發(fā)熱元件130的面積的至少二倍。請參照圖2B，其繪示圖2A中方向2B-2B’的剖視圖。散熱元件140包括陶瓷粉末燒結(jié)層141及導熱金屬層142。陶瓷粉末燒結(jié)層141采用粉末冶金方法制成，其具有多個空隙1411?？障?411可增加陶瓷粉末燒結(jié)層141的散熱表面積，提升陶瓷粉末燒結(jié)層141的散熱效率。陶瓷粉末燒結(jié)層141包含至少一種氧化物，如氧化鋁或其它合適材料。陶瓷粉末燒結(jié)層141的厚度Tl大于導熱金屬層142的厚度T2，例如，陶瓷粉末燒結(jié)層141的厚度Tl介于導熱金屬層142的厚度T2的5至15倍之間，使陶瓷粉末燒結(jié)層141的散熱效率達到較佳或最佳化。導熱金屬層142具有結(jié)合面142u,導熱金屬層142以結(jié)合面142u結(jié)合于陶瓷粉末燒結(jié)層141。通過導熱金屬層142的導熱性，發(fā)熱元件130的熱量可快速地傳導至陶瓷粉末燒結(jié)層141，然后再通過陶瓷粉末燒結(jié)層141傳導或?qū)α髦辽嵩?40外。陶瓷粉末燒結(jié)層141具有下表面141b，一些空隙1411從下表面141b露出。在形成導熱金屬層142過程中，導熱金屬層142以高溫液態(tài)材料涂布于陶瓷粉末燒結(jié)層141的下表面141b上，且部分材料填滿從下表面141b露出的空隙1411內(nèi)。在高溫下，高溫液態(tài)材料與空隙1411的內(nèi)側(cè)壁之間的粒子產(chǎn)生強的鍵結(jié)，使在高溫液態(tài)材料冷卻凝固后，導熱金屬層142與陶瓷粉末燒結(jié)層141緊密結(jié)合。導熱金屬層142例如是延性材料制成，如銅、鋁或其組合，可提升散熱元件140的整體延性及強度。散熱元件140還包括熱介面層143，其形成于發(fā)熱元件130與導熱金屬層142之間。上述導熱金屬層142具有相對結(jié)合面142u的拋光面142b,導熱金屬層142以拋光面142b設(shè)于熱介面層143上。由于拋光面142b提供良好平面度及/或表面精度，可降低導熱金屬層142與熱介面層143之間的熱阻。熱介面層143例如是導熱雙面膠、相變化層或?qū)釅|(pad)。相變化層的熱傳導性優(yōu)于空氣，其在常溫時具有固態(tài)特性，但在高溫時轉(zhuǎn)變成呈液態(tài)，以填補導熱金屬層142的微孔隙，而取代了導熱差的空氣，進而提升導熱金屬層142與發(fā)熱元件130之間的熱傳導性。導熱雙面膠可粘合導熱金屬層142與發(fā)熱元件130。當熱介面層143采用導熱墊時，可額外以扣具(未繪示)夾合散熱元件140與發(fā)熱元件130。另一例中，散熱元件140可省略熱介面層143。當然，本實用新型還可有其它多種實施例，在不背離本實用新型精神及其實質(zhì)的情況下，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員當可根據(jù)本實用新型作出各種相應(yīng)的改變和變形，但這些相應(yīng)的改變和變形都應(yīng)屬于本實用新型所附的權(quán)利要求的保護范圍。
權(quán)利要求1.一種散熱元件，其特征在于，包括: 一陶瓷粉末燒結(jié)層，具有多個空隙；以及 一導熱金屬層，該導熱金屬層的部分材料形成于該陶瓷粉末燒結(jié)層的該些空隙內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的散熱元件，其特征在于，該陶瓷粉末燒結(jié)層具有一下表面，該導熱金屬層填滿從該下表面露出的該些空隙內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的散熱元件，其特征在于，該導熱金屬層由延性材料制成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的散熱元件，其特征在于，該導熱金屬層的材料為銅、鋁或其組八口 ο
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的散熱元件，其特征在于，該陶瓷粉末燒結(jié)層的厚度大于該導熱金屬層的厚度。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的散熱元件，其特征在于，該陶瓷粉末燒結(jié)層的厚度介于該導熱金屬層的厚度的5至15倍之間。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的散熱元件，其特征在于，該導熱金屬層具有相對的一結(jié)合面與一拋光面，該導熱金屬層以該結(jié)合面結(jié)合于該陶瓷粉末燒結(jié)層，而以該拋光面設(shè)于一熱介面層上。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的散熱元件，其特征在于，該導熱金屬層與該空隙的內(nèi)側(cè)壁之間的粒子為彼此鍵結(jié)。
9.一種通訊裝置，其特征在于，包括: 一發(fā)熱兀件，具有一上表面；以及 一散熱元件，設(shè)于該發(fā)熱元件的該上表面上且包括: 一陶瓷粉末燒結(jié)層，具有多個空隙；及 一導熱金屬層，該導熱金屬層的部分材料形成于該陶瓷粉末燒結(jié)層的該些空隙內(nèi)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的通訊裝置，其特征在于，該發(fā)熱元件為通訊芯片。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的通訊裝置，其特征在于，該陶瓷粉末燒結(jié)層具有一下表面，該導熱金屬層填滿從該下表面露出的該些空隙內(nèi)。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的通訊裝置，其特征在于，還包括: 一熱介面層，形成于該發(fā)熱元件與該導熱金屬層之間。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的通訊裝置，其特征在于，該熱介面層為導熱雙面膠、相變化層或?qū)釅|。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的通訊裝置，其特征在于，該導熱金屬層具有相對的一結(jié)合面與一拋光面，該導熱金屬層以該結(jié)合面結(jié)合于該陶瓷粉末燒結(jié)層，且以該拋光面設(shè)于該熱介面層上。
15.根據(jù)權(quán)利要求9所述的通訊裝置，其特征在于，該散熱元件的面積為該發(fā)熱元件的面積的至少二倍。
16.根據(jù)權(quán)利要求所述的通訊裝置，其特征在于，還包括: 一電路板，該發(fā)熱元件設(shè)于該電路板上。
17.根據(jù)權(quán)利要求9所述的通訊裝置，其特征在于，該導熱金屬層與該些空隙的內(nèi)側(cè)壁之間的粒子為彼此鍵結(jié)。
專利摘要本實用新型公開一種散熱元件及應(yīng)用該散熱元件的通訊裝置。散熱元件包括陶瓷粉末燒結(jié)層及導熱金屬層。陶瓷粉末燒結(jié)層具有多個空隙。導熱金屬層的部分材料形成于陶瓷粉末燒結(jié)層的該些空隙內(nèi)。
文檔編號H01L23/373GK203013703SQ20122069850
公開日2013年6月19日 申請日期2012年12月17日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月17日
發(fā)明者徐?？? 黃元亨 申請人:中怡(蘇州)科技有限公司, 中磊電子股份有限公司