本實用新型涉及一種多層復(fù)合熱傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)體，特別涉及一種具有三維立體方向高效能熱傳導(dǎo)的多層復(fù)合熱傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)體。

背景技術(shù)：

按，許多電子元件，尤其是大型的集成電路、微處理器等，在運行中通常無可避免地會伴隨著產(chǎn)生高熱。而這種高熱若無法及時排除，不僅會減損電子零件的運行效率及使用壽命，甚至將會導(dǎo)致電子元件的故障而喪失功能。特別是現(xiàn)今電子產(chǎn)品為了符合輕薄短巧的時代趨勢，相關(guān)微處理器大都逐漸采用高集成度(degree of integration)的設(shè)計方式，使元件的每單位面積所釋放的熱量倍增，因此不足的冷卻所導(dǎo)致的不良影響或損害，也將很嚴(yán)重。

現(xiàn)有用于促進電器產(chǎn)品散熱效能的手段，通常是通過在會發(fā)熱的電器元件與散熱器之間配置散熱介質(zhì)，例如導(dǎo)熱硅膠片、導(dǎo)熱膏、導(dǎo)熱雙面膠帶及固態(tài)轉(zhuǎn)液態(tài)導(dǎo)熱相變化材，以便有效地將會發(fā)熱電子元件所產(chǎn)生熱量轉(zhuǎn)移至散熱器上，以達冷卻電器設(shè)備的目的。

但這種散熱介質(zhì)的界面材料著重于將電子元件的熱量做上下垂直轉(zhuǎn)移至散熱器上，再通過散熱器進行散熱。惟此技術(shù)當(dāng)電子電器機構(gòu)(外殼)不是良好的散熱材料時(如塑料)，或在有限機構(gòu)空間暨狹隘密閉空間內(nèi)無法使用其他散熱器時，就不能有效達到冷卻電子元件或電子電器設(shè)備的目的。

因而現(xiàn)有技術(shù)還有待改進和提高。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

有鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)的問題，本實用新型的其中的一目的在于提供一種多層復(fù)合熱傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)體，主要形成三維立體方向高效能熱傳導(dǎo)，兼具高撓曲特性，并且可實施絕緣構(gòu)造，適合配置在電子元件發(fā)熱表面與散熱器之間，以及高度撓曲設(shè)置在電子電器機構(gòu)的有限空間或狹隘密閉空間內(nèi)，能夠作三維方向性傳導(dǎo)移轉(zhuǎn)熱量，達到全面性擴散迅速散熱效能，以確實傳導(dǎo)排除電子元件所產(chǎn)生的高熱，供確保電子元件的運行效率及使用壽命，具備產(chǎn)業(yè)利用價值。

為達上述目的，本實用新型提出一種多層復(fù)合熱傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)體，其包含：至少一撓性導(dǎo)熱膠層，具有均勻分布結(jié)合的熱傳導(dǎo)粉體，其中撓性導(dǎo)熱膠層，配置接觸于電子元件的表面；以及至少一熱傳導(dǎo)熱層，至少由金屬層及非金屬層相疊結(jié)合構(gòu)成，金屬層及非金屬層的熱傳導(dǎo)數(shù)高于撓性導(dǎo)熱膠層；其中至少一撓性導(dǎo)熱膠層及至少一熱傳導(dǎo)熱層彼此相疊結(jié)合。

較佳地，可進一步包含膠體，使金屬層與非金屬層彼此相疊結(jié)合。

較佳地，所述金屬層為銅箔層、鋁箔層或錫箔層，所述非金屬層為石墨層或石墨纖維層。

較佳地，熱傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)體可由多個撓性導(dǎo)熱膠層與多個熱傳導(dǎo)熱層互相交錯相疊結(jié)合構(gòu)成。

較佳地，至少一熱傳導(dǎo)熱層可由多個金屬層與多個非金屬層互相交錯相疊結(jié)合構(gòu)成。

較佳地，多層復(fù)合熱傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)體可由兩個相隔撓性導(dǎo)熱膠層結(jié)合熱傳導(dǎo)熱層相疊結(jié)合構(gòu)成。

較佳地，至少一熱傳導(dǎo)熱層可由兩個相隔的非金屬層結(jié)合金屬層相疊結(jié)合構(gòu)成。

較佳地，至少一熱傳導(dǎo)熱層中的一遠離該發(fā)熱電子元件的熱傳導(dǎo)熱層可結(jié)合另一撓性導(dǎo)熱膠層。

較佳地，至少一撓性導(dǎo)熱膠層中的一遠離該發(fā)熱電子元件的撓性導(dǎo)熱膠層可結(jié)合另一熱傳導(dǎo)熱層。

較佳地，至少一撓性導(dǎo)熱膠層可與至少一熱傳導(dǎo)熱層相疊膠合固定。

較佳地，至少一撓性導(dǎo)熱膠層可涂設(shè)結(jié)合于至少一熱傳導(dǎo)熱層上。

承上所述，依據(jù)本實用新型其可具有一或多個下述優(yōu)點：

本實用新型的熱傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)體，能形成三維立體方向高效能熱傳導(dǎo)，適合配置在電子元件發(fā)熱表面與散熱器之間作三維方向性傳導(dǎo)移轉(zhuǎn)熱量，達到全面性擴散迅速散熱效能，以確實傳導(dǎo)排除電子元件所產(chǎn)生的高熱，供確保電子元件的運行效率及使用壽命，具備產(chǎn)業(yè)利用價值。

本實用新型的熱傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)體具高撓曲特性，高度撓曲設(shè)置在電子電器機構(gòu)的有限空間或狹隘密閉空間內(nèi)。

附圖說明

圖1本實用新型第一實施例的復(fù)合熱傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)體的斷面放大圖。

圖2本實用新型第二實施例的斷面放大圖。

圖3本實用新型第三實施例的結(jié)構(gòu)圖。

圖4本實用新型第四實施例的使用狀態(tài)圖。

圖5本實用新型第五實施例的使用狀態(tài)圖。

圖6本實用新型第六實施例的使用狀態(tài)圖。

圖7本實用新型第七實施例的使用狀態(tài)圖。

具體實施方式

本實用新型的優(yōu)點、特征以及達到的技術(shù)方法將參照例示性實施例及所附圖式進行更詳細地描述而更容易理解，且本實用新型可以不同形式來實現(xiàn)，故不應(yīng)被理解僅限于此處所陳述的實施例，相反地，對所屬技術(shù)領(lǐng)域具有通常知識者而言，所提供的實施例將使本揭露更加透徹與全面且完整地傳達本實用新型的范疇，且本實用新型將僅為所附加的申請專利范圍所定義。

本實用新型下述一或多個實施方式揭露一種多層復(fù)合熱傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)體，并且配合圖式說明如下：首先，請參閱第1至3圖，本實用新型的多層復(fù)合熱傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)體具備三維立體方向熱傳導(dǎo)效能，如圖所示的熱傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)體實施例中，至少包含一撓性導(dǎo)熱膠層10及一熱傳導(dǎo)熱層20，撓性導(dǎo)熱膠層10可選用如導(dǎo)熱硅膠片、導(dǎo)熱膠體，或使用具固態(tài)轉(zhuǎn)液態(tài)相變化的高分子材料的導(dǎo)熱相變化材等導(dǎo)熱材，而熱傳導(dǎo)熱層20，至少由一金屬層202及一非金屬層201通過膠體203來彼此相疊結(jié)合構(gòu)成，金屬層201可選用具高熱傳導(dǎo)系數(shù)及垂直方向?qū)嵝约训慕饘俨牧希玢~箔、鋁箔或錫箔材料等，而非金屬層201可選用具高熱傳導(dǎo)系數(shù)及平面方向?qū)嵝约训姆墙饘俨牧?，如石墨或石墨纖維材料等。本實施例撓性導(dǎo)熱膠層10與熱傳導(dǎo)熱層20厚度可各選用0.01mm~15mm，使各材料層之間彼此疊置緊密結(jié)合，以形成多層復(fù)合熱傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)體。

在圖1至圖3所示的較佳實施例中，可選擇以單一撓性導(dǎo)熱膠層10或多個撓性導(dǎo)熱膠層10、11、12配合單一熱傳導(dǎo)熱層20或多個熱傳導(dǎo)熱層20、21，其彼此之間以交互交錯層疊組成多層復(fù)合材料。所述熱傳導(dǎo)熱層20、21，可選擇以單一非金屬層201或多個非金屬層201、204、211、214配合單一金屬層202或多個金屬層202、205、212，其彼此之間以膠體203、213交互交錯層疊組成熱傳導(dǎo)熱層20、21，以獲得具備三維熱傳導(dǎo)效能的復(fù)合結(jié)構(gòu)體；又本形式的多層復(fù)合材料具有質(zhì)地柔韌及可撓的材料特性，因此可被緊密貼于會產(chǎn)生熱源的電子元件30上，以有效率地將電子元件30的熱量導(dǎo)出傳送到散熱器40上，或者傳送到電子電器機構(gòu)(外殼)50，避免在電子元件30上累積熱量，造成故障；從而一舉解決電子(電器)元件30運行時的散熱問題。

如圖2所示，所述多層復(fù)合熱傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)體由兩個相隔的撓性導(dǎo)熱膠層10、11結(jié)合一熱傳導(dǎo)熱層20相疊結(jié)合構(gòu)成，即一熱傳導(dǎo)熱層20位于兩撓性導(dǎo)熱膠層10、11之間，并結(jié)合為多層復(fù)合熱傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)體。

如圖2所示，所述至少一熱傳導(dǎo)熱層20由兩個相隔的非金屬層201、204結(jié)合所述金屬層202相疊結(jié)合構(gòu)成，即一金屬層202位于兩非金屬層201、204之間，并結(jié)合為熱傳導(dǎo)熱層20。

上述多層復(fù)合材料中的撓性導(dǎo)熱膠層10及膠體203、213包含有熱傳導(dǎo)粉體，以及用來結(jié)合前述熱傳導(dǎo)粉體微粒子的膠材，并利用混煉制程使該熱傳導(dǎo)粉體均勻分布于膠材中，然后固定成型。其中，該熱傳導(dǎo)粉體可選用如：氧化鋁、氮化鋁、氮化硼、石墨、鋁粉、銅粉、氧化銅、氧化鋅......等，該熱傳導(dǎo)粉體可能是前述材料之一或是由二種以上材料混合而成者。而熱傳導(dǎo)粉體材料為不規(guī)則型顆粒，選用適宜的平均粒度約0.1μm~100μm。

而該膠材則可選用如：環(huán)氧樹脂、壓克力樹脂、酚醛樹脂、聚酯樹脂、聚醋酸乙酯樹脂(PVAC)、硅膠(Silicon)或合成橡膠......等，又，該膠材可以是前述材料之一或是由二種以上材料混合而成。

上述環(huán)氧樹脂、壓克力樹脂、酚醛樹脂、聚酯樹脂、聚醋酸乙酯樹脂(PVAC)、硅膠 (Silicon)或合成橡膠......等，皆屬于高分子量材料，但每種不同的膠材(樹脂)等皆有其最適當(dāng)?shù)娜芙庀♂?SP)劑(低分子量)的分解、包覆、融合，取得(低分子量)控制膠材(高分子量)的最低的共軛玻璃軟化點，這樣則可得到分子量從1000~1000000的分子量的膠材，此膠材會因分子量大小再不同的溫度下做固液相的變化，在玻璃軟化點不會產(chǎn)生氣相或碳化的變化，此種膠材我們稱為低溫相變膠體，低溫相變膠體從35℃~105℃。

前述撓性導(dǎo)熱膠層10通常被制成0.02~15mm厚度的面狀或板片狀，且由于撓性導(dǎo)熱膠層10的材料質(zhì)地柔韌，具備可撓性及塑性變形的特性，因此可緊密、服貼的配置在發(fā)熱電子元件30的表面，以降低界面的接觸熱阻，從而迅速將電子元件30所產(chǎn)生的熱量傳導(dǎo)排除。

再者，撓性導(dǎo)熱膠層10及膠體203、213可通過膠材與熱傳導(dǎo)粉體的不同比例混合，以獲得所欲的熱傳性及其他材料物性：一般性的原則，當(dāng)混合材料中的熱傳導(dǎo)粉體占有比例越高，其傳熱效能越佳，然而材料的撓性與塑性等物性則較差。反之，當(dāng)膠材占有的比例越多，傳熱效能較差，而材料的撓性與塑性等物性則較佳。通常選用10%~70%之間的膠材與90%~30%之間的熱傳導(dǎo)粉體搭配，使撓性導(dǎo)熱膠層10及膠體203、213可獲得約0.5W/mk~12W/mk熱傳導(dǎo)系數(shù)。除此之外，在選用氮化鋁、氧化鋁或氮化硼等高電阻抗粉體時，可使撓性導(dǎo)熱膠層10及膠體203、213具有高絕緣的電阻抗(10 ⁶~10¹⁹ Ω.cm)。

本實施例中，撓性導(dǎo)熱膠層10的混合材料能夠以熱壓成型方式制成板片狀，并且進行表面處理，再膠合貼著在熱傳導(dǎo)熱層20的金屬層202或非金屬層201的相對表面上。除此之外，亦可采用涂布(噴涂或刮涂等)方式或網(wǎng)版印刷方式，在熱傳導(dǎo)熱層20的金屬層202或非金屬層201表面制作一厚度約為0.02~0.3mm的撓性導(dǎo)熱膠層10，且通過其膠材的分子結(jié)構(gòu)以結(jié)合定位該等均勻分布的熱傳導(dǎo)粉體。類似地，膠體203的混合材料亦能夠以熱壓成型方式制成板片狀，并且進行表面處理，再膠合貼著于熱傳導(dǎo)熱層20的金屬層202或非金屬層201的相對表面上。除此之外，亦可采用涂布(噴涂或刮涂等)方式或網(wǎng)版印刷方式，在熱傳導(dǎo)熱層20的金屬層202或非金屬層201表面制作一厚度約為0.01mm的膠體203，來使金屬層202及非金屬層201彼此相疊結(jié)合。

在圖1所示的撓性導(dǎo)熱膠層10密貼于電子元件30的發(fā)熱表面上，能夠有效傳導(dǎo)移轉(zhuǎn)熱量至熱傳導(dǎo)熱層20的金屬層202及非金屬層201，以進行全面擴散性散熱，同時將熱量高效率導(dǎo)出傳送到散熱器40上。除此之外，亦可如圖2所示，由該熱傳導(dǎo)熱層20的金屬層202及非金屬層201全面擴散傳導(dǎo)熱量至另一相對撓性導(dǎo)熱膠層11，以絕緣方式導(dǎo)出傳送到電子電器機構(gòu)(外殼)50。

本實施例復(fù)合熱傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)體的撓性導(dǎo)熱膠層10及熱傳導(dǎo)熱層20的金屬層202、非金屬層201及膠體203具備可撓曲特性，因此可如圖4和圖5所示進行任意撓曲，以將熱源作三維方向性傳導(dǎo)移轉(zhuǎn)至適當(dāng)位置進行熱擴散及均溫。

在圖4和圖5所示的實施例中，撓性導(dǎo)熱膠層10密貼于電子元件30的發(fā)熱表面上，而熱傳導(dǎo)熱層20的金屬層202、非金屬層201及膠體203層疊于撓性導(dǎo)熱膠層10上并可撓曲成C字形(如圖4)或S字形(如圖5)，而在遠離電子元件30的熱傳導(dǎo)熱層20的伸出部結(jié)合另一撓性導(dǎo)熱膠層13，以將熱源作三維方向性傳導(dǎo)移轉(zhuǎn)至適當(dāng)位置進行熱擴散及均溫。除此之外，亦可如圖6和圖7所示撓性導(dǎo)熱膠層10密貼在電子元件30的發(fā)熱表面上，而在撓性導(dǎo)熱膠層10上層疊熱傳導(dǎo)熱層20，再在熱傳導(dǎo)熱層20上層疊撓性導(dǎo)熱膠層11，而撓性導(dǎo)熱膠層11可撓曲成C字形(如圖6)或S字形(如圖7)，而在遠離電子元件30的撓性導(dǎo)熱膠層11的伸出部結(jié)合另一熱傳導(dǎo)熱層22的金屬層222、非金屬層221及膠體223。因此 本實用新型的撓性導(dǎo)熱膠層及熱傳導(dǎo)熱層能高度撓曲設(shè)置在電子電器機構(gòu)的有限空間或狹隘密閉空間內(nèi)，能夠作三維方向性傳導(dǎo)移轉(zhuǎn)熱量，達到全面性擴散迅速散熱效能。

本實用新型多層復(fù)合熱傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)體主要形成三維立體方向高效能熱傳導(dǎo)，兼具高撓曲特性，并且可實施絕緣構(gòu)造，適合配置在電子元件發(fā)熱表面與散熱器之間，以及高度撓曲設(shè)置在電子電器機構(gòu)的有限空間或狹隘密閉空間內(nèi)，能夠作三維方向性傳導(dǎo)移轉(zhuǎn)熱量，達到全面性擴散迅速散熱效能，以確實傳導(dǎo)排除電子元件所產(chǎn)生的高熱，供確保電子元件的運行效率及使用壽命，具備產(chǎn)業(yè)利用價值，依法提出新型專利申請。

以上所舉實施例僅用為方便說明本實用新型，而并非加以限制，在不離本實用新型精神范疇，熟悉此一行業(yè)技藝人士所可作的各種簡易變化與修飾，均仍應(yīng)含括于以下申請專利范圍中。