一種帶原生導(dǎo)電線路的熱管的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及電子器件領(lǐng)域，特別是指一種帶原生導(dǎo)電線路的熱管。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的電子產(chǎn)品要應(yīng)對(duì)小體積，高功率密度的應(yīng)用中既要滿足電子器件的電氣聯(lián)接要求又要滿足導(dǎo)熱散熱的要求所采用最好的技術(shù)方案是采用有導(dǎo)熱功能PCB滿足電子器件的電氣聯(lián)接要求的同時(shí)又要滿足導(dǎo)熱和部分散熱的要求，為了把導(dǎo)熱PCB傳出熱量迅速帶走采用熱管傳遞熱量也是目前最好的方案，經(jīng)熱管傳出的熱量可采用各種散熱器通過主動(dòng)或被動(dòng)的方式散發(fā)到低溫的地方。
[0003]基于以上方案現(xiàn)時(shí)可采用的導(dǎo)熱PCB有鋁基，銅基的金屬電路板，陶瓷基電路板，還有用在傳統(tǒng)PCB改良而來的導(dǎo)熱PCB。但這些電路板各有缺點(diǎn)，由于覆銅與金屬基之間存在電器絕緣層的原因?qū)е聦?dǎo)熱系數(shù)偏低(導(dǎo)熱系數(shù)0.8-6w/m.k)陶瓷基電路板按材料和工藝不同可做到既絕緣又導(dǎo)熱(導(dǎo)熱系數(shù)20-170w/m.k)但基于其脆性大和成本高又限制了其用途，傳統(tǒng)PCB改良而來的導(dǎo)熱PCB因是在其絕緣層中添加導(dǎo)熱的陶瓷粉其導(dǎo)熱系數(shù)也只能和鋁基板持平。
[0004]導(dǎo)熱PCB通常與熱管的連接方式采用焊接，粘接，機(jī)械固定等方式。
[0005]焊接方式熱阻最小但工藝復(fù)雜，粘接方式熱阻最大但工藝簡單，機(jī)械固定方式熱阻介于二者間工藝較復(fù)雜。
[0006]例如:LED的汽車大燈由于要匹配反射罩的光學(xué)焦點(diǎn)，20-40w的LED為必需集中在5-6mm寬的100mm2表面積的幾何體上的多個(gè)異向平面和曲面，由于LED的光輸出和壽命跟結(jié)溫有對(duì)應(yīng)關(guān)系(結(jié)溫越高LED的光輸出越小，壽命越短)，而這個(gè)應(yīng)用的熱流密度高達(dá)40w/cm2，并且要把熱量傳遞出反射罩外散熱，現(xiàn)有最好的技術(shù)方案是把LED焊接到銅基板上再把銅基板用焊接或機(jī)械連接的方式固定到套有熱管的銅質(zhì)等溫棒上或?qū)嵭俱~質(zhì)等溫棒上把熱量傳遞出反射罩外散熱，由于環(huán)節(jié)較多特別是銅基板這個(gè)導(dǎo)熱瓶頸的存在使這個(gè)高熱流密度的LED結(jié)溫偏高，影響光輸出和壽命，導(dǎo)致現(xiàn)在LED的汽車大燈還不能大規(guī)模應(yīng)用。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0007]本實(shí)用新型提出一種帶原生導(dǎo)電線路的熱管，解決了上述中提到的問題。
[0008]本實(shí)用新型的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的:一種帶原生導(dǎo)電線路的熱管，包括:熱管、導(dǎo)熱絕緣層、線路層和電子器件，所述導(dǎo)熱絕緣層包裹在所述熱管的一端，所述線路層覆蓋在所述導(dǎo)熱絕緣層上，所述電子器件固定在所述線路層上，所述電子器件工作時(shí)發(fā)出的熱量從底部通過所述線路層和所述導(dǎo)熱絕緣層傳遞到所述熱管，通過所述熱管可把熱量快速低阻傳遞到所述熱管連接的其他散熱器散發(fā)出去，而電氣連接則通過所述線路層實(shí)現(xiàn)。
[0009]進(jìn)一步，所述熱管分為吸熱段和放熱段，所述導(dǎo)熱絕緣層包裹在所述吸熱段。
[0010]進(jìn)一步，所述熱管為金屬基，如銅基或內(nèi)銅外鋁的復(fù)合材質(zhì)或純鋁材質(zhì)或鋁合金材質(zhì)等。
[0011]進(jìn)一步，所述導(dǎo)熱絕緣層為氮化鋁層、氧化鋁層、碳化硅層、高分子導(dǎo)熱絕緣層等中的任一種。
[0012]進(jìn)一步，所述導(dǎo)熱絕緣層的厚度為2-200um。
[0013]所述帶原生導(dǎo)電線路的熱管的制備工藝，包括以下步驟:
[0014]采用內(nèi)銅外鋁的復(fù)合材料加工成熱管腔體并預(yù)留收口并封閉；
[0015]用電化學(xué)工藝在鋁層外表選擇性地生成一層2-200um的氮化鋁陶瓷膜層做導(dǎo)熱絕緣層；
[0016]在導(dǎo)熱絕緣層表面按設(shè)計(jì)好的導(dǎo)電線路用鋼網(wǎng)印刷上導(dǎo)電銀漿，用500度以下的溫度燒結(jié)導(dǎo)電銀漿形成導(dǎo)電線路；
[0017]印刷阻焊，切開小直徑圓管的封閉收口，真空下灌入工質(zhì)并封閉收口即可。
[0018]所述帶原生導(dǎo)電線路的熱管的制備工藝，也可以采用以下步驟:
[0019]采用銅基材料加工成熱管腔體并預(yù)留收口并封閉；
[0020]用等離子噴涂工藝在熱管外表噴一層2-200um的氧化鋁陶瓷膜層做導(dǎo)熱絕緣層；
[0021]在導(dǎo)熱絕緣層表面按設(shè)計(jì)好的導(dǎo)電線路負(fù)像用鋼網(wǎng)印刷上保護(hù)漆，用化學(xué)鍍銅合金生成導(dǎo)電線路，用電鍍的工藝加厚導(dǎo)電線路銅層；
[0022]切斷導(dǎo)電工藝線，印刷阻焊，真空下灌入工質(zhì)并封閉收口即可。
[0023]本實(shí)用新型具有以下有益效果:
[0024]本實(shí)用新型由于直接在所述熱管上采用高導(dǎo)熱系數(shù)且絕緣的所述絕緣導(dǎo)熱層超薄材料封閉，并在所述絕緣導(dǎo)熱層上直接生成導(dǎo)電線路，即所述線路層，使得焊接在導(dǎo)電線路的所述電子器件的導(dǎo)熱通道縮到最短，結(jié)合用高導(dǎo)熱系數(shù)的所述熱管導(dǎo)熱使得由所述電子器件到散熱器的熱阻比現(xiàn)有技術(shù)方案大幅降低1-2個(gè)數(shù)量級(jí)，使高熱流密度應(yīng)用得以實(shí)現(xiàn)。
【附圖說明】
[0025]為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0026]圖1為本實(shí)用新型一種帶原生導(dǎo)電線路的熱管一個(gè)實(shí)施例的截面結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0027]下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
[0028]—種帶原生導(dǎo)電線路的熱管，包括:熱管1、導(dǎo)熱絕緣層2、線路層3和電子器件4，導(dǎo)熱絕緣層2包裹在熱管I的一端，線路層3覆蓋在導(dǎo)熱絕緣層2上，電子器件4固定在線路層3上，固定的方式可以是焊接，粘接，機(jī)械固定等方式，電子器件4工作時(shí)發(fā)出的熱量從底部通過線路層3和導(dǎo)熱絕緣層2傳遞到熱管I，通過熱管I可把熱量快速低阻傳遞到熱管I端頭連接的其他散熱器散發(fā)出去，而電氣連接則通過線路層3實(shí)現(xiàn)。
[0029]進(jìn)一步，熱管I分為吸熱段和放熱段，導(dǎo)熱絕緣層2包裹在吸熱段。
[0030]進(jìn)一步，熱管I為金屬基，如銅基，或內(nèi)銅外鋁的復(fù)合材質(zhì)，或純鋁材質(zhì)，或鋁合金材質(zhì)等。
[0031]進(jìn)一步，導(dǎo)熱絕緣層2為氮化鋁層、氧化鋁層、碳化硅層、高分子導(dǎo)熱絕緣層等中的任一種。
[0032]進(jìn)一步，導(dǎo)熱絕緣層2的厚度為50um，這一厚度既能達(dá)到絕緣的目的，同時(shí)還能盡可能的減小厚度，提高熱量的傳遞。
[0033]該帶原生導(dǎo)電線路的熱管的制備工藝，包括以下步驟:
[0034]采用內(nèi)銅外鋁的復(fù)合材料加工成熱管腔體并預(yù)留收口并封閉；
[0035]用電化學(xué)工藝在鋁層外表選擇性地生成一層50um的氮化鋁陶瓷膜層做導(dǎo)熱絕緣層2 ；
[0036]在導(dǎo)熱絕緣層2表面按設(shè)計(jì)好的導(dǎo)電線路用鋼網(wǎng)印刷上導(dǎo)電銀漿，用500度以下的溫度燒結(jié)導(dǎo)電銀漿形成導(dǎo)電線路3;
[0037]印刷阻焊，切開小直徑圓管的封閉收口，真空下灌入工質(zhì)并封閉收口即可。
[0038]除上述工藝外，該帶原生導(dǎo)電線路的熱管的制備工藝，也可以采用以下步驟:
[0039]采用銅基材料加工成熱管腔體并預(yù)留收口并封閉；
[0040]用等離子噴涂工藝在銅管I外表噴一層10um的氧化鋁陶瓷膜層做導(dǎo)熱絕緣層2;
[0041]在導(dǎo)熱絕緣層2表面按設(shè)計(jì)好的導(dǎo)電線路負(fù)像用鋼網(wǎng)印刷上保護(hù)漆，用化學(xué)鍍銅合金生成導(dǎo)電線路3，用電鍍的工藝加厚導(dǎo)電線路銅層；
[0042]切斷導(dǎo)電工藝線，印刷阻焊，真空下灌入工質(zhì)并封閉收口即可。
[0043]以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種帶原生導(dǎo)電線路的熱管，其特征在于，包括:熱管、導(dǎo)熱絕緣層、線路層和電子器件，所述導(dǎo)熱絕緣層包裹在所述熱管的一端或包裹在所述熱管的若干個(gè)位置，所述線路層覆蓋在所述導(dǎo)熱絕緣層上，所述電子器件固定在所述線路層上。2.如權(quán)利要求1中所述帶原生導(dǎo)電線路的熱管，其特征在于:所述熱管分為吸熱段和放熱段，所述導(dǎo)熱絕緣層包裹在所述吸熱段。3.如權(quán)利要求1中任一所述帶原生導(dǎo)電線路的熱管，其特征在于:所述熱管為金屬基。4.如權(quán)利要求1中所述帶原生導(dǎo)電線路的熱管，其特征在于:所述導(dǎo)熱絕緣層為氮化鋁層、氧化鋁層、碳化硅層、高分子導(dǎo)熱絕緣層中的任一種。5.如權(quán)利要求1中所述帶原生導(dǎo)電線路的熱管，其特征在于:所述導(dǎo)熱絕緣層的厚度為2_200umo
【專利摘要】本實(shí)用新型提出了一種帶原生導(dǎo)電線路的熱管，包括：熱管、導(dǎo)熱絕緣層、線路層和電子器件，所述導(dǎo)熱絕緣層包裹在所述熱管的一端或包裹在所述熱管的若干個(gè)位置，所述線路層覆蓋在所述導(dǎo)熱絕緣層上，所述電子器件固定在所述線路層上，所述電子器件工作時(shí)發(fā)出的熱量從底部通過所述線路層和所述導(dǎo)熱絕緣層傳遞到所述熱管，通過所述熱管可把熱量快速低阻傳遞到所述熱管連接的其他散熱器散發(fā)出去，而電氣連接則通過所述線路層實(shí)現(xiàn)。
【IPC分類】H05K7/20
【公開號(hào)】CN205249676
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520909300
【發(fā)明人】余原生
【申請(qǐng)人】余原生
【公開日】2016年5月18日
【申請(qǐng)日】2015年11月16日