[实用新型]一种用于降低接触热阻的结构及元器件散热设备

说明书

本实用新型公开了一种用于降低接触热阻的结构及元器件散热设备，其结构包括至少两片具有压缩量且尺寸不同的界面材料，相邻两片界面材料之间设置有一金属件，金属件上设有一内凹结构，小尺寸界面材料位于金属件的内凹结构处；其元器件散热设备包括PCB板和位于PCB板上的芯片，芯片晶元外露形成一凸台；凸台上设置有至少两片具有压缩量且尺寸不同的界面材料，相邻两片界面材料之间设置有一金属件，金属件上设有一内凹结构，小尺寸界面材料位于金属件的内凹结构处。该用于降低接触热阻的结构及元器件散热设备能够有效地降低接触热阻，提高电子元器件的散热效率，且结构简单、新颖，便于大面积推广与应用。

技术领域

本实用新型涉及电子元件应用领域，具体涉及一种用于降低接触热阻的结构及元器件散热设备。

背景技术

随着科技的快速发展，电子元器件的集成度越来越高，同时发热量也越来越大；这些高发热量的元器件需借助结构件，如：冷板、散热器等贴于封装顶面将热量导走。

目前，对于主板上多个高发热元器件共用一个结构件散热的情况，由于元器件不同种类、不同批次存在高度偏差，因此需在元器件顶面与结构件之间填充具有一定压缩量的界面材料，其压缩量一般为10％～50％；通常选择导热胶垫，来抵消发热元器件的高度偏差。

热量在导热胶垫内的传输，遵循热传导原理；具体公式如下：

式中：Q为单位时间内热传导传输的热量；ΔT为热传导时两端的温度差； R_T为热阻，即对物体阻碍热量流过的本领的一种量度；L为传热路径的长度；λ为导热系数；S为传导截面积。

根据热传导原理，热阻在传热过程中对元器件温升的影响至关重要；热量在固体中传播时，固体两端的热阻与传导路径的长度成正比，与固体的导热系数、有效导热面积成反比。

由于受器件高度偏差量和导热胶垫压缩量的限制，因此所选导热胶垫需要有一定的厚度；但是导热胶垫的导热系数相较于金属低很多，导热胶垫的有效导热面积可视为与元器件封装顶面相同，因此导热胶垫上、下面之间的温差较大，尤其是晶元外露成为小凸台的元器件，导热胶垫上、下面之间的温差非常大，成为散热的瓶颈。因此，亟需研究出一种用于降低小凸台元器件顶部接触热阻的结构。

实用新型内容

针对现有技术中的上述不足，本实用新型提供的用于降低接触热阻的结构及元器件散热设备能够有效地降低接触热阻，提高电子元器件的散热效率，且结构简单、新颖，便于大面积推广与应用。

为了达到上述实用新型目的，本实用新型采用的技术方案为：提供一种用于降低接触热阻的结构，其包括至少两片具有压缩量且尺寸不同的界面材料，相邻两片界面材料之间设置有一金属件，金属件上设有一内凹结构，小尺寸界面材料位于金属件的内凹结构处。

进一步地，界面材料为两片，分别为第一界面材料和尺寸大于第一界面材料的第二界面材料。

进一步地，界面材料均为导热胶垫。

进一步地，金属件的外部尺寸与电子元器件的外部尺寸相同。

进一步地，第二界面材料的尺寸不小于金属件的尺寸。

进一步地，第一界面材料放置在电子元器件晶元外露成为的凸台上。

一种元器件散热设备，其包括电子元器件和贴于电子元器件封装顶面、用于导走热量的结构件，电子元器件包括PCB板和位于PCB板上的芯片，芯片晶元外露形成一凸台；凸台上设置有至少两片具有压缩量且尺寸不同的界面材料，相邻两片界面材料之间设置有一金属件，金属件上设有一内凹结构，小尺寸界面材料位于金属件的内凹结构处。