一種表帶觸指式熱傳導(dǎo)裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種表帶觸指式熱傳導(dǎo)裝置,包括金屬觸子、連接導(dǎo)熱橋，多個金屬觸子并聯(lián)排列，多個金屬觸子通過連接導(dǎo)熱橋連接為一個整體，形成一個表帶觸指式金屬觸子帶，每個金屬觸子都為獨立的彈性導(dǎo)熱橋，連接導(dǎo)熱橋2為常規(guī)金屬片，本發(fā)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，許多金屬觸子并聯(lián)排列，增加兩側(cè)固體表面的導(dǎo)熱通路數(shù)，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(yīng)用在多階梯結(jié)構(gòu)、圓周面接觸結(jié)構(gòu)。該傳熱裝置所采用結(jié)構(gòu)為純機(jī)械結(jié)構(gòu)，避免了增加導(dǎo)熱襯墊或?qū)崮z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】一種表帶觸指式熱傳導(dǎo)裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種熱傳導(dǎo)裝置，尤其涉及一種結(jié)構(gòu)類似于表帶觸指式金屬觸子帶的 熱傳導(dǎo)裝置。

【背景技術(shù)】
[0002] 接觸熱阻是電子器件設(shè)計中的一個重要參數(shù)，如微電子封裝中熱電器件、超導(dǎo)薄 膜、半導(dǎo)體薄膜，高功率芯片設(shè)計等。
[0003] 張平的《界面接觸熱阻的研究進(jìn)展》解釋接觸熱阻產(chǎn)生的機(jī)理：固體與固體界面之 間，由于表面接觸壓力、粗糙度不同的界面材料、表面機(jī)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(dá)到完全密合，而是存在許多點的接觸；傳統(tǒng) 的觀點認(rèn)為由于兩接觸表面的實際接觸面積只占名義接觸面積的〇. 01%?〇. 1%，即使兩 界面接觸壓力達(dá)到lOMPa，實際接觸面積也僅占名義接觸面積的1 %?2%。固體表面之間 的傳熱，是由這些接觸點的導(dǎo)熱、兩表面包圍的空腔氣層導(dǎo)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(chǎn)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(shè)界面材料、表面處理 技術(shù)及等方法。界面材料被廣泛應(yīng)用于電子散熱領(lǐng)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(yán)重降低。表面處理技術(shù)就是在硬度較高的金屬基體上 涂層較軟的鉬、銦、鎳、石墨等材料也是一種較為合適的方法，但是由于涂層較軟，長期使用 性能下降。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 針對以上問題本發(fā)明提供了一種通過增加固體和固體表面間接觸觸點數(shù)量，降低 固體與固體表面間接觸熱阻，提高固體表面間傳導(dǎo)系數(shù)，同時解決其它界面材料的維護(hù)困 難，可靠性差的表帶觸指式熱傳導(dǎo)裝置。本發(fā)明特別針對需頻繁拆裝、依靠兩側(cè)接觸面導(dǎo)熱 的模塊，其導(dǎo)熱性能顯著提高，并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(shù)方案：為了解決以上問題本發(fā)明提供了一種表帶觸指式熱傳導(dǎo)裝置，其特征 在于：包括金屬觸子、連接導(dǎo)熱橋，多個金屬觸子并聯(lián)排列，多個金屬觸子通過連接導(dǎo)熱橋 連接為一個整體，形成一個表帶觸指式金屬觸子帶，每個金屬觸子都為獨立的彈性導(dǎo)熱橋， 連接導(dǎo)熱橋2為常規(guī)金屬片，本發(fā)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，許多金屬觸子并聯(lián)排列，增加兩側(cè)固體表面的導(dǎo)熱通路 數(shù)，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(yīng)用在多階梯結(jié)構(gòu)、圓周面接觸結(jié)構(gòu)。
[0006] 所述金屬觸子優(yōu)選為葉片式，葉為使其本身具備彈性的其它結(jié)構(gòu)，為葉片式結(jié)構(gòu) 時其傳熱面為多端面接觸，路徑數(shù)也大大增加，散熱效果最佳。
[0007] 所述金屬觸子和連接導(dǎo)熱橋采用紫銅材質(zhì)
[0008] 每個金屬觸子都為獨立的彈性導(dǎo)熱橋，連接導(dǎo)熱橋2為常規(guī)金屬片。
[0009] 所述金屬觸子和連接導(dǎo)熱橋為沖模成型。
[0010] 所述的連接導(dǎo)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(shè)有觸頭。當(dāng)本發(fā)明傳熱裝置應(yīng)用在模塊導(dǎo)熱接觸面上 時，接觸面上需設(shè)有安裝孔，觸頭插入安裝孔中。
[0012] 有益效果：本發(fā)明傳熱裝置通過彈性金屬觸子帶實現(xiàn)不同形狀固體結(jié)構(gòu)之間的低 熱阻熱傳導(dǎo)，該傳熱裝置已通過試驗驗證，接觸熱阻比傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)降低30 %以上。由于該傳熱 裝置所采用結(jié)構(gòu)為純機(jī)械結(jié)構(gòu)，避免了增加導(dǎo)熱襯墊或?qū)崮z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(fā)明傳熱裝置由紫銅的表帶觸指式金屬觸子帶組成，表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(cè)固體表面接觸良好，同時具備良好的回彈特性。
[0014] >環(huán)境適應(yīng)性及可靠性改善
[0015] 本發(fā)明傳熱裝置具備抗振、抗沖擊性，其在振動環(huán)境占總數(shù)85%的金屬觸子處于 嚙合狀態(tài)。
[0016] 本發(fā)明與表面處理降低熱阻技術(shù)相比，紫銅彈性觸指比鉬、銦、鎳、石墨等材料抗 磨損高，重復(fù)使用壽命長。
[0017] 本發(fā)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(fā)明傳熱裝置自身沖模成型，安裝在接觸固體表面安裝槽內(nèi)，即可保證傳熱效 果,工藝成熟,加工成本低。
[0020] 本發(fā)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(xù)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0021] 圖1本發(fā)明表帶觸指式熱傳導(dǎo)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022] 圖2為本發(fā)明表帶觸指式熱傳導(dǎo)裝置的原理說明示意圖。
[0023] 圖3為本發(fā)明裝置安裝示意圖I。
[0024] 圖4為本發(fā)明裝置安裝示意圖II。
[0025] 圖5為本發(fā)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，并結(jié)構(gòu)附圖，對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0027] 如圖1所示，本發(fā)明提供了一種表帶觸指式熱傳導(dǎo)裝置，包括葉片式金屬觸子1、 連接導(dǎo)熱橋2,多個葉片式金屬觸子1并聯(lián)排列，在多個葉片式金屬觸子1的兩側(cè)連接有連 接導(dǎo)熱橋2,多個葉片式金屬觸子1通過連接導(dǎo)熱橋2連接為一個整體，形成一個表帶觸指 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(dǎo)熱橋。
[0028] 所述金屬觸子1和連接導(dǎo)熱橋2均采用紫銅材質(zhì)。每個金屬觸子都為獨立的彈性 導(dǎo)熱橋，連接導(dǎo)熱橋2為常規(guī)金屬片，所述金屬觸子1和連接導(dǎo)熱橋2為沖模成型。
[0029] 如圖2所述，由于常規(guī)固體面-面接觸中，由于粗糙度及平面度等問題導(dǎo)致無法有 效導(dǎo)熱，利用多個金屬觸子增加傳統(tǒng)的導(dǎo)熱路徑（Rkl、Rk2……Rkn)，將原有熱阻Rk降低了 η倍。
[0030] 如圖3本發(fā)明傳熱裝置應(yīng)用在兩個水平固定接觸面之間時和如圖4本發(fā)明傳熱裝 置應(yīng)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,用于放置表帶 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(fā)明傳熱裝置應(yīng)用在兩個套在一起的圓柱固定接觸面時，在內(nèi)圓柱接觸 面Α5的外壁加工有安裝槽7,用于放置表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(dāng)然也可不設(shè)置安裝槽7,在固體接觸面Α5和固體接觸面Α6上設(shè)置安裝孔，在金 屬觸子帶3的兩端設(shè)有觸頭4,觸頭4插在安裝孔中。
[0033] 以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不限制于本發(fā)明，對于本領(lǐng)域的技術(shù) 人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修 改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 一種表帶觸指式熱傳導(dǎo)裝置，其特征在于：包括金屬觸子（1)、連接導(dǎo)熱橋（2)，多 個金屬觸子（1)并聯(lián)排列，多個金屬觸子（1)通過連接導(dǎo)熱橋（2)連接為一個整體，形成一 個表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(dǎo)熱橋。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種表帶觸指式熱傳導(dǎo)裝置，其特征在于：所述金屬觸子 (1)為葉片式。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種表帶觸指式熱傳導(dǎo)裝置，其特征在于：所述金屬觸子 (1)和連接導(dǎo)熱橋（2)采用紫銅材質(zhì)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種表帶觸指式熱傳導(dǎo)裝置，其特征在于：所述金屬觸子 (1)和連接導(dǎo)熱橋（2)為沖模成型。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種表帶觸指式熱傳導(dǎo)裝置，其特征在于：所述的連接導(dǎo)熱 橋（2)連接在金屬觸子帶（3)的一側(cè)或兩次。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種表帶觸指式熱傳導(dǎo)裝置，其特征在于：所述的金屬觸子 帶（5)的兩端設(shè)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(yōu)先權(quán)日:2014年11月21日
【發(fā)明者】梁震濤, 陳陶菲, 謝英 申請人:中國電子科技集團(tuán)公司第十四研究所