[发明专利]复合导热界面材料与光模块插拔场景中的散热结构

说明书

本发明提供了一种适用于光模块与壳体散热器之间插拔场景的复合导热界面材料，包括依次设置的导热层、胶粘层与耐磨层；所述导热层的材料为厚度方向上导热系数高于2W/m·K，厚度为70～500μm的导热界面材料，所述耐磨层的材料为导热系数高于0.3W/m·K，厚度在50μm以下的耐磨材料，所述复合导热界面材料通过所述胶粘层固定在光模块插拔结构中。本申请提供的复合导热界面材料由导热层、胶粘层和耐磨层组成，其中耐磨层提供抗划伤性能，同时利用其保护下的导热层的高导热性来改善界面热阻；因此，本申请提供的复合导热界面材料适用于填充于光模块与壳体散热器之间具有插拔需求的填隙散热场景中。

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种复合导热界面材料与光模块插拔场景中的散热结构。

背景技术

随着通讯网络的升级，光通信行业要求越来越高的数据传输量，而随着激光器芯片级应用的普及，光模块规格向着万兆级以上发展，同时设备尺寸向着小型化发展。高集成度导致高发热量，带来了设备运行环境超温的挑战。传统方案中设备散热器直接接触光电转换模块，产生的热量从芯片传导到散热器的路径中需要通过光模块外壳及其与散热器之间的间隙。如果要提高热量从芯片到散热器的传输效率，改善其间隙的接触热阻是最直接有效的解决方法。

传统改善界面热接触的方案包括两个方面，一是降低界面材料粗糙度和改善平整度，通过增加接触面积来增加导热量；二是使用具有一定的导热性能的界面导热材料(TIMThermal Interface Material)，如导热垫片、导热凝胶、导热硅脂等)填充界面间隙来改善界面接触，降低界面热阻。上述方案中改善界面粗糙度意味着对制造工艺精度的要求提高，即成本上的提高；而使用TIM材料既易安装操作，又能有效降低成本，是有效改善界面接触热阻的优选方案。

如图1所示，图1为现有技术光模块插拔场景中散热结构的示意图，根据图1以及随着光模块的热插拔发展趋势可知，在使用过程中无法避免光模块与散热器之间的插拔摩擦，进一步的，设备的小尺寸意味着器件间的低间隙甚至零间隙设计，对填隙材料的厚度提出了更高要求。

为了解决上述问题，目前提供了两种材料，一种是普通界面导热材料如导热硅脂、导热相变材料或石墨，另一种是耐磨界面导热材料，如申请号为201510932393.4的中国专利中公开的耐磨导热材料。上述第一种材料可以满足低热阻低厚度的要求，但无法满足耐磨性，在插拔场景中会随着插拔的动作导致TIM材料溢出、泄露或掉屑，给设备的使用、清洁及运行带来不良影响。而第二种耐磨导热材料虽然可以满足耐摩擦，但无法满足高导热和超薄应用需求，两者性能无法兼具，导致类似的应用场景无法通过使用界面材料来改善界面热阻，只能从表面平整度等其他方式来解决，而提高表面平整度不仅对厂商的设备精度提出了很高的要求，成本也会随之升高，而且往往只能改善一部分接触，无法完全满足设备升级带来的高导热效率的要求。

因此，亟待提供一种低厚度的具有降低界面热阻，同时耐插拔摩擦的TIM来满足插拔部件的热传导问题。

发明内容

本发明解决的技术问题在于提供一种复合导热界面材料，本申请提供的复合导热界面材料应用于光模块插拔场景可降低界面热阻，且具有良好的耐插拔摩擦性。

有鉴于此，本申请提供了一种适用于光模块与壳体散热器之间插拔场景的复合导热界面材料，包括依次设置的导热层、胶粘层与耐磨层；所述导热层的材料在厚度方向上导热系数高于2W/m·K，厚度为70～500μm，所述耐磨层的材料为导热系数高于0.3W/m·K，厚度在50μm以下的耐磨材料，所述复合导热界面材料通过所述胶粘层固定在散热器底面凸台表面。

优选的，所述导热材料为自粘性导热材料或非自粘性导热材料。

优选的，所述导热材料为自粘性导热材料，所述胶粘层设置于所述导热层四周。

优选的，所述胶粘层四周的宽度为1～10mm。