[发明专利]一种机械连接的石墨导热板

说明书

本发明属于导热结构设计技术领域，具体涉及一种机械连接的石墨导热板。由第一金属框架、石墨导热片、第二金属框架组成，所述石墨导热片表面进行金属化处理，第一金属框架和第二金属框架内设置有放置石墨导热片的凹槽，石墨导热片与、第一金属框架及第二金属框架通过机械连接，第一、二金属框架封装为一体。本发明提出的结构解决了高导热石墨强度低的问题。同时还使得框架与石墨的界面之间的热阻较小。

技术领域

本发明属于导热结构设计技术领域，具体涉及一种机械连接的石墨导热板。

背景技术

在现有以及以后较长一段时间内，对流冷却+传导冷却仍然是机载电子设备散热的主要方式。采用该散热方式时，电子模块的热量利用模块的导热板通过传导方式传递到机箱侧壁，再由外部的冷却空气将热量带到机箱外部。影响这种散热方式的散热效果主要有两个方面，分别是导热板的热导率和机箱的换热效率。根据传热学的相关理论，对于热量均匀分布的电子模块来说，导热板的最高温度与最低温度之间的温差Δt与导热板的热导率成反比，热导率越高，温差Δt就会越小。当导热板的热导率提高到200％，温差Δt就会减少50％；当导热板的热导率提高到400％，温差Δt就会减少25％。以目前常用6U模块为例，导热板的材料为6061铝合金，6061铝合金的热导率为180W/(m·K)，模块功耗为80W时，模块的温差Δt大约为30℃。如果将模块导热板的材料更换为高热导率的材料，当热导率达到360W/(m·K)，模块的温差Δt大约为15℃。如果将模块导热板的材料更换为高热导率的材料，当热导率达到900W/(m·K)，模块的温差Δt大约为6℃。

石墨是大自然中导热率很高的一种材料，通过热解工艺加工的石墨称之为高导热石墨,其导热率最高可以达到1700W/m·℃。以APG材料加工的导热板称之为石墨导热板。如果能用石墨代替目前常用的铝合金材料就可以大幅降低模块的温差。尽管石墨具有热导率高的突出优点，但是其存在强度低、接触热阻大的缺点制约其作为机载计算机导热板的最大障碍。

发明内容

本发明的目的：解决石墨导热板强度低与热阻大的问题。

本发明的技术方案：

把石墨导热板放置在在第一金属框架和第二金属框架内，石墨导热片表面进行金属化处理，石墨导热片和第一金属框架和第二金属框架之间通过机械连接；将第一金属框架与第二金属框架进行机械连接，该方案是将石墨导热片与第一金属框架与第二金属框架组成的整体封装起来，石墨导热片受力由铝合金框架来承担，避免了外力对石墨导热片的损伤。采用该框架结构解决了石墨导热片强度差的问题，同时也发挥了石墨导热片导热强的优点。

与此同时，如果将石墨导热片直接放在框架中而不采取机械连接，石墨导热片与框架的接触面就会存在较大的接触热阻，这是导热板设计应设法避免的。为了减小石墨导热片与框架之间的接触热阻，应将石墨导热片与架进行机械连接，这样就可以大幅减小石墨导热片与框架之间的接触热阻。机械连接的方式包括焊接、粘接以及热压接等技术，这些方式都能使石墨与铝合金之间热阻较小。

本发明具有的优点效果：

1.利用框架结构解决了高导热石墨强度低的问题。

2.利用机械连接方式使得框架与石墨的界面之间的热阻较小。

附图说明

图1为本发明结构示意图，

编号说明：1-第一金属框架；2-机械连接材料；3-石墨导热片；4-第二金属框架。

具体实施方式