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散熱器、散熱裝置、散熱系統及通信設備的制作方法

文檔序號:11140073閱讀:812來源:國知局
散熱器、散熱裝置、散熱系統及通信設備的制造方法

本發明涉及散熱技術,尤其涉及一種散熱器、散熱裝置、散熱系統及通信設備。



背景技術:

隨著科技的進步,為了降低電子產品的尺寸,就要求降低構建電子產品的芯片的封裝尺寸,也即,會將多個芯片封裝在同一個封裝體內,從而可以有效的降低芯片的封裝尺寸,達到降低電子產品尺寸的目的。如何為該多個芯片提供有效的散熱是目前亟待解決的問題。



技術實現要素:

本發明實施例提供一種散熱器、散熱裝置、散熱系統及通信設備,以克服現有技術中無法為合封芯片中各個芯片提供合適而有效的散熱,從而降低了溫度較低的芯片的使用壽命,進而降低了電子產品的壽命的問題。

本發明第一方面提供一種散熱器,包括:

散熱基板,連接體以及固定件;散熱基板用于對位于電路板的合封芯片散熱,散熱基板位于合封芯片的背離電路板的一面。

散熱基板包括第一散熱基板和第二散熱基板,第一散熱基板和第二散熱基板分別具有一個與合封芯片中的芯片進行熱傳導的熱傳導面,且不同熱傳導面對應不同的芯片,連接體的第一端固定于第一散熱基板,連接體的第二端懸浮在第二散熱基板的外側,固定件抵接于第一散熱基板的外側,以限制第一散熱基板向遠離第二散熱基板的方向運動。

本實施例中,由于散熱器的不同散熱基板可分別為合封芯片上的不同芯片進行散熱,且不同散熱基板之間通過連接體進行連接,因而相鄰散熱基板之間只能通過連接體進行導熱,其導熱速度較慢,能夠有效阻隔相鄰散熱基板之間的熱傳導。當各個散熱基板下方的芯片的溫度不同時,各個芯片散發的熱量不會通過散熱基板傳遞至其他的芯片,也即在散熱器的使用過程中不會將溫度高的芯片散發的熱量傳遞給溫度低的芯片,有效提高了溫度較低的芯片的使用壽命,進而提升了電子產品的壽命。

在前述第一方面的一些實施例中,第一散熱基板和第二散熱基板的熱傳導面均在同一平面上。

本實施例中,由于合封芯片中,各個芯片的遠離電路板的一面均處于同一平面上,所以第一散熱基板和第二散熱基板的熱傳導面均位于同一平面上,從而可保證散熱基板的熱傳導面均與合封芯片上的各個芯片相貼合,避免散熱基板與合封芯片之間出現接觸不良的情況。

在前述第一方面的一些實施例中,連接體為細長狀。

而在前述第一方面的另一些實施例中,連接體為薄板狀。

上述實施例中,連接體為細長狀或薄板狀時,可搭接在第一散熱基板以及第二散熱基板之間。由于細長狀連接體或薄板狀連接體在長度方向上的橫截面積較小,所以根據導熱規律,其單位時間內能傳導的熱量也較少,即導熱速度較小。這樣,因為連接體的長度方向通常為熱量的傳遞方向,所以,連接體在該方向上的截面積大小一般要小于第一散熱基板和第二散熱基板在直接相連時,連接部分的截面積大小。其中,可定義第一連接面為第一散熱基板上的與所述第二散熱基板相對的面,第二連接面為第二散熱基板上的和第一散熱基板相對的面。一般,連接體在自身導熱方向上的截面積應小于第一連接面和第二連接面之間的重疊面積。需要說明的是,上述連接體的形狀并不限于細長狀或薄板狀,此外也可以為其它橫截面較小的結構形式。

在前述第一方面的一些實施例中,第二散熱基板在對應連接體的部位上開設有安置槽,安置槽用于避讓連接體。

本實施例中,由于連接體的第二端懸浮于第二散熱基板的外側,為了避免連接體和第二散熱基板之間產生干涉,同時進一步穩定的固定連接體,在第二散熱基板上開設有安置槽,安置槽的大小和深度均與連接體相匹配,從而讓連接體的第二端可放置在安置槽內,避免兩者之間出現干涉,且安置槽的形狀能夠從平行于散熱基板的方向上對連接體進行固定和定位。

在前述第一方面的一些實施例中,連接體的數量為至少兩個。連接體為多個時,多個連接體可以對稱設置在第一散熱基板的兩側,以加強第一散熱基板和第二散熱基板之間的連接穩定性。

在前述第一方面的一些實施例中,連接體上開設有第一通孔,第二散熱基板在對應第一通孔的位置上開設有第二通孔;且此時固定件還包括固定螺釘;固定螺釘穿設在第一通孔和第二通孔之中,第一散熱基板位于固定螺釘頭部和第二散熱基板之間,且固定螺釘的尾部和第二散熱基板固定連接,以將第一散熱基板和第二散熱基板連接在一起。

本實施例中,用于連接連接體和第二散熱基板的固定螺釘,依靠常用的螺紋連接進行緊固和連接,所以連接較為可靠,同時,由于螺紋連接時,連接體或第二散熱基板上的通孔和固定螺釘上的螺紋之間大多均為點接觸或者線接觸的方式,其接觸面較小,能夠進一步降低連接體和第二散熱基板之間的導熱速度,確保第一散熱基板和第二散熱基板之間的熱隔離性能。

進一步的,在前述實施例的基礎上,固定件還包括有彈性件,彈性件的兩端分別抵接在固定螺釘的頭部和第一散熱基板之間,以使第一散熱基板在彈性件的彈力作用下與合封芯片貼合。

本實施例中,固定件中的彈性件能夠同時與固定螺釘以及第一散熱基板相抵。因為固定螺釘與第二散熱基板之間為固定連接,兩者相對位置保持固定,所以在彈性件的作用下,第一散熱基板會在彈性件的作用下被壓向第二散熱基板,從而產生一定的浮動效果,這樣即可限制第一散熱基板朝遠離第二散熱基板的方向移動,且第一散熱基板與第二散熱基板能夠盡量保持與合封芯片相貼合,即第一散熱基板和第二散熱基板的熱傳導面共面。

在前述第一方面的一些實施例中,第二散熱基板和連接體的第二端之間通過隔熱膠連接。

本實施例中,在連接體的第二端與第二散熱基板之間設置隔熱膠,能夠阻斷連接體和第二散熱基板之間的熱量傳遞,進一步避免第一散熱基板和第二散熱基板之間的熱量傳遞。

此外,本實施例中,連接體的第二端和第二散熱基板之間也可以采用焊錫進行焊接,以實現兩者的固定。

在前述第一方面的一些實施例中,固定件包括第一定位螺柱和第二定位螺柱;

第一定位螺柱的底端和第二散熱基板連接,且第一定位螺柱的軸向方向垂直于第二散熱基板所在平面,第二定位螺柱可旋合在第一定位螺柱的頂端,連接體的第二端固定在第一定位螺柱和第二定位螺柱的旋合處。

本實施例中,采用了雙層螺柱式結構,連接體和定位螺柱之間一般接觸面較小,且通常存在有間隙,所以連接體和定位螺柱之間傳熱速度和傳熱效率均較低,能夠較好的避免熱量經由連接體傳遞至不同的散熱基板上。

在前述第一方面的一些實施例中,連接體的第二端和連接體的第一端與第二散熱基板所在平面的垂直距離不同。

本實施例中,由于連接體和第二散熱基板之間可通過雙層的定位螺柱等結構進行連接,為了避讓其它連接結構,連接體的第二端和第一端通常可以位于距離第二散熱基板所在平面距離不同的位置,從而讓連接體第二端避開連接結構進行固定。

在前述第一方面的一些實施例中,連接體的第一端和連接體的第二端之間通過折彎段連接。

在前述第一方面的一些實施例中,第二散熱基板設置有缺口,至少部分第一散熱基板位于缺口內,且第一散熱基板的位于缺口內的部分的外緣形狀與缺口形狀相匹配。

本實施例中,由于第二散熱基板設置有缺口,因而可讓至少一部分第一散熱基板進入該缺口中,使散熱基板的位置能夠更好的與合封芯片上的不同芯片位置相對應,同時減少散熱基板的總體面積和尺寸。

在前述第一方面的一些實施例中,第一散熱基板完全位于缺口內。

在前述第一方面的一些實施例中,第二散熱基板圍設在第一散熱基板的外側并構成封閉形狀。

在前述第一方面的一些實施例中,散熱器中還包括用于為第一散熱基板散熱的第一散熱翅組和用于為第二散熱基板散熱的第二散熱翅組,第一散熱翅組位于第一散熱基板的與熱傳導面背離的一面,第二散熱翅組位于第二散熱基板的與熱傳導面背離的一面,第二散熱翅片組內部形成冷風通道,第二散熱翅片組中設置有第二散熱翅片,第二散熱翅片位于冷風通道的兩側,第一散熱翅組位于冷風通道內或者冷風通道的延長線上。

本實施例中,散熱器的每個散熱基板上還各自連接有為該散熱基板進行散熱的散熱翅片組。且第二散熱基板上的第二散熱翅片組中開設有一條貫穿整個第二散熱翅片組的冷風通道,可使外界冷卻用的氣流通過該冷風通道吹到第一散熱翅片組上,以使第一散熱翅片組和第二散熱翅片組均具有較高的散熱效率。

在前述第一方面的一些實施方式中,冷風通道內還設置有第三散熱翅片,第三散熱翅片的高度小于第二散熱翅片的高度。

本實施例中,第三散熱翅片能夠輔助進行散熱,同時,由于第三散熱翅片的高度較低,所以仍然能夠保證冷卻用的氣流從冷風通道中通過。

在前述第一方面的一些實施方式中,冷風通道內還設置有第四散熱翅片,第四散熱翅片的密度小于第二散熱翅片的密度。

本實施例中,冷風通道內的第四散熱翅片能夠輔助對第二散熱基板進行散熱,同時由于第四散熱翅片的密度小于第二散熱翅片的密度,所以仍然能夠保證冷卻用的氣流從冷風通道中通過。

在前述第一方面的一些實施方式中,散熱器還包括用于為第一散熱基板散熱的第五散熱翅片組和用于為第二散熱基板散熱的第六散熱翅片組,第五散熱翅組和第六散熱翅片組疊放在散熱基板的與熱傳導面背離的一面;

第五散熱翅片組位于第六散熱翅片組和散熱基板之間,或者第六散熱翅片組位于第五散熱翅片組和散熱基板之間。

本實施例中,分別用于為兩個散熱基板進行散熱的散熱翅片組上下疊放在散熱基板上,從而可在散熱基板的面積較小,以及難以構成有效冷風通道的時候,利用散熱基板上方的高度空間設置散熱翅片組,保證散熱基板的散熱效率。

在前述第一方面的一些實施方式中,至少一個散熱基板的熱傳導面上設置有半導體制冷芯片,半導體制冷芯片和合封芯片上對應的芯片接觸。

本實施例中,通過在散熱基板的熱傳導面上設置半導體制冷芯片,可以利用半導體自身電子遷移的特性,加速熱傳導面上的熱量傳遞速度,提高散熱器的散熱效率。此外,還可以采用其他原理的制冷芯片,提高散熱基板熱傳導面上的導熱速度。

在前述第一方面的一些實施方式中,構成連接體的材料的導熱速率小于構成散熱基板的材料的導熱速率。

本實施例中,由于連接體的導熱速率小于散熱基板的導熱速率,所以進一步降低了連接體的熱傳導速度,提高不同散熱基板之間的熱隔離水平。

本發明第二方面提供一種散熱器,包括有散熱基板,散熱基板用于對位于電路板上的合封芯片散熱,散熱基板位于合封芯片的背離電路板的一面;

散熱基板包括第一散熱基板和第二散熱基板,第一散熱基板和第二散熱基板分別具有一個與合封芯片中的芯片進行熱傳導的熱傳導面,且不同熱傳導面對應不同的芯片,第一散熱基板和第二散熱基板之間通過連接件進行連接,連接件的導熱系數小于第一散熱子基板的導熱系數,且連接件的導熱系數小于第二散熱基板的導熱系數。

本實施例中,為不同芯片進行散熱的多個散熱基板之間通過導熱系數較低的連接件連接,由于散熱基板之間導熱較少,當各個散熱子基板下方的芯片的溫度不同時,各個芯片散發的熱量不會通過該散熱基板傳遞至其他的芯片,也即在散熱器的使用過程中不會將溫度高的芯片散發的熱量傳遞給溫度低的芯片,有效提高了溫度較低的芯片的使用壽命,進而提升了電子產品的壽命。

在前述第二方面的一些實施方式中,第一散熱基板和第二散熱基板的熱傳導面均在同一平面上。

本實施例中,由于合封芯片中,各個芯片的遠離電路板的一面均處于同一平面上,所以第一散熱基板和第二散熱基板的熱傳導面均位于同一平面上,從而可保證散熱基板的熱傳導面均與合封芯片上的各個芯片相貼合,避免散熱基板與合封芯片之間出現接觸不良的情況。

在前述第二方面的一些實施方式中,構成連接件的材料為隔熱材料。

本實施例中,采用隔熱材料制成連接件,能夠最大限度地減緩相鄰的第一散熱基板和第二散熱基板之間的熱量傳遞過程,使不同散熱基板之間近似與熱隔離狀態,避免溫度高的芯片所散發的熱量傳遞給溫度低的芯片,提高芯片的使用壽命。

在前述第二方面的一些實施方式中,第二散熱基板在對應連接件的部位上開設有安置槽,安置槽用于避讓連接件。

本實施例中,由于連接件的第二端懸浮于第二散熱基板的外側,為了避免連接件和第二散熱基板之間產生干涉,同時進一步穩定的固定連接件,在第二散熱基板上開設有安置槽,安置槽的大小和深度均與連接件相匹配,從而讓連接件的第二端可放置在安置槽內,避免兩者之間出現干涉,且安置槽的形狀能夠從平行于散熱基板的方向上對連接件進行固定和定位。

在前述第二方面的一些實施例中,連接件的數量為至少兩個。連接件為多個時,多個連接件可以對稱設置在第一散熱基板的兩側,以加強第一散熱基板和第二散熱基板之間的連接穩定性。

在前述第二方面的一些實施例中,連接件上開設有第一通孔,第二散熱基板在對應第一通孔的位置上開設有第二通孔;且此時固定件還包括固定螺釘;固定螺釘穿設在第一通孔和第二通孔之中,第一散熱基板位于固定螺釘頭部和第二散熱基板之間,且固定螺釘的尾部和第二散熱基板固定連接,以將第一散熱基板和第二散熱基板連接在一起。

本實施例中,用于連接連接件和第二散熱基板的固定螺釘,依靠常用的螺紋連接進行緊固和連接,所以連接較為可靠,同時,由于螺紋連接時,連接件或第二散熱基板上的通孔和固定螺釘上的螺紋之間大多均為點接觸或者線接觸的方式,其接觸面較小,能夠進一步降低連接件和第二散熱基板之間的導熱速度,確保第一散熱基板和第二散熱基板之間的熱隔離性能。

進一步的,在前述實施例的基礎上,固定件還包括有彈性件,彈性件的兩端分別抵接在固定螺釘的頭部和第一散熱基板之間,以使第一散熱基板在彈性件的彈力作用下與合封芯片貼合。

本實施例中,固定件中的彈性件能夠同時與固定螺釘以及第一散熱基板相抵。因為固定螺釘與第二散熱基板之間為固定連接,兩者相對位置保持固定,所以在彈性件的作用下,第一散熱基板會在彈性件的作用下被壓向第二散熱基板,從而產生一定的浮動效果,這樣即可限制第一散熱基板朝遠離第二散熱基板的方向移動,且第一散熱基板與第二散熱基板能夠盡量保持與合封芯片相貼合,即第一散熱基板和第二散熱基板的熱傳導面共面。

在前述第二方面的一些實施例中,第二散熱基板和連接件之間通過隔熱膠連接。

本實施例中,在連接件與第二散熱基板之間設置隔熱膠,能夠阻斷連接件和第二散熱基板之間的熱量傳遞,進一步避免第一散熱基板和第二散熱基板之間的熱量傳遞。

此外,本實施例中,連接件和第二散熱基板之間也可以采用焊錫進行焊接,以實現兩者的固定。

在前述第二方面的一些實施例中,散熱器包括第一定位螺柱和第二定位螺柱;

第一定位螺柱的底端和第二散熱基板連接,且第一定位螺柱的軸向方向垂直于第二散熱基板所在平面,第二定位螺柱可旋合在第一定位螺柱的頂端,連接件的第一端和第一散熱基板固定,連接件的第二端固定在第一定位螺柱和第二定位螺柱的旋合處。

本實施例中,采用了雙層螺柱式結構,將連接件的第二端固定在第一定位螺柱和第二定位螺柱之間,并將第一定位螺柱固定在第二散熱基板上,從而利用螺柱間接地實現了連接件和第二散熱基板之間的連接,由于連接件和定位螺柱之間一般接觸面較小,且通常存在有間隙,所以連接件和定位螺柱之間傳熱速度和傳熱效率均較低,能夠較好的避免熱量經由連接件傳遞至不同的散熱基板上。

在前述第二方面的一些實施例中,連接件的第二端和連接件的第一端與第二散熱基板所在平面的垂直距離不同。

本實施例中,由于連接件和第二散熱基板之間可通過雙層的定位螺柱等結構進行連接,為了避讓其它連接結構,連接件的第二端和第一端通常可以位于距離第二散熱基板所在平面距離不同的位置,從而讓連接件第二端避開連接結構進行固定。

在前述第二方面的一些實施例中,連接件的第一端和連接件的第二端之間通過折彎段連接。

在前述第二方面的一些實施例中,第二散熱基板設置有缺口,至少部分第一散熱基板位于缺口內,且第一散熱基板的位于缺口內的部分的外緣形狀與缺口形狀相匹配。

本實施例中,由于第二散熱基板設置有缺口,因而可讓至少一部分第一散熱基板進入該缺口中,使散熱基板的位置能夠更好的與合封芯片上的不同芯片位置相對應,同時減少散熱基板的總體面積和尺寸。

在前述第二方面的一些實施例中,第一散熱基板完全位于缺口內。

在前述第二方面的一些實施例中,第二散熱基板圍設在第一散熱基板的外側并構成封閉形狀。

在前述第二方面的一些實施例中,散熱器中還包括用于為第一散熱基板散熱的第一散熱翅組和用于為第二散熱基板散熱的第二散熱翅組,第一散熱翅組位于第一散熱基板的與熱傳導面背離的一面,第二散熱翅組位于第二散熱基板的與熱傳導面背離的一面,第二散熱翅片組內部形成冷風通道,第二散熱翅片組中設置有第二散熱翅片,第二散熱翅片位于冷風通道的兩側,第一散熱翅組位于冷風通道內或者冷風通道的延長線上。

本實施例中,散熱器的每個散熱基板上還各自連接有為該散熱基板進行散熱的散熱翅片組。且第二散熱基板上的第二散熱翅片組中開設有一條貫穿整個第二散熱翅片組的冷風通道,可使外界冷卻用的氣流通過該冷風通道吹到第一散熱翅片組上,以使第一散熱翅片組和第二散熱翅片組均具有較高的散熱效率。

在前述第二方面的一些實施方式中,冷風通道內還設置有第三散熱翅片,第三散熱翅片的高度小于第二散熱翅片的高度。

本實施例中,由于冷風通道內存在有高度較低的第三散熱翅片,所以能夠輔助進行散熱,保證第二散熱基板上的散熱效率,同時,由于第三散熱翅片的高度較低,所以仍然能夠保證冷卻用的氣流從冷風通道中通過。

在前述第二方面的一些實施方式中,冷風通道內還設置有第四散熱翅片,第四散熱翅片的密度小于第二散熱翅片的密度。

本實施例中,冷風通道內的第四散熱翅片能夠輔助對第二散熱基板進行散熱,同時由于第四散熱翅片的密度小于第二散熱翅片的密度,所以仍然能夠保證冷卻用的氣流從冷風通道中通過。

在前述第二方面的一些實施方式中,散熱器還包括用于為第一散熱基板散熱的第五散熱翅片組和用于為第二散熱基板散熱的第六散熱翅片組,第五散熱翅組和第六散熱翅片組疊放在散熱基板的與熱傳導面背離的一面;

第五散熱翅片組位于第六散熱翅片組和散熱基板之間,或者第六散熱翅片組位于第五散熱翅片組和散熱基板之間。

本實施例中,分別用于為兩個散熱基板進行散熱的散熱翅片組上下疊放在散熱基板上,從而可在散熱基板的面積較小,以及難以構成有效冷風通道的時候,利用散熱基板上方的高度空間設置散熱翅片組,保證散熱基板的散熱效率。

在前述第二方面的一些實施方式中,至少一個散熱基板的熱傳導面上設置有半導體制冷芯片,半導體制冷芯片和合封芯片上對應的芯片接觸。

本實施例中,通過在散熱基板的熱傳導面上設置半導體制冷芯片,可以利用半導體自身電子遷移的特性,加速熱傳導面上的熱量傳遞速度,提高散熱器的散熱效率。此外,還可以采用其他原理的制冷芯片,提高散熱基板熱傳導面上的導熱速度。

本發明第三方面提供一種散熱裝置,包括至少兩個如上述第一方面或第二方面任一項所述的散熱器和至少一根熱管;

每個散熱器對應一個合封芯片;

熱管的兩端分別連接在不同散熱器的散熱基板上,以將處于發熱狀態下的合封芯片所對應的散熱器的熱量傳遞給未發熱的合封芯片所對應的散熱器。

本實施例中,通過將不同散熱器通過至少一根熱管連接起來,可以將正在處于工作發熱狀態下的合封芯片的熱量,通過散熱器與熱管之間的連接,傳遞至未工作或未發熱的合封芯片所對應的的散熱器上,從而更加有效的提升了對不同的合封芯片降溫的作用。

本發明第四方面提供一種散熱系統,包括:至少一個如上述第一方面或第二方面任一項的散熱器和至少一個合封芯片;其中每個散熱器對應一個合封芯片;

散熱器用于為合封芯片散熱。

本實施例中,在每個合封芯片上均設置有一個散熱器,散熱器上的不同散熱基板可對應合封芯片中不同芯片進行散熱,從而在合封芯片中的芯片發熱量不同時,為其中每個芯片都提供獨立而有效的散熱,包裝合封芯片中各個芯片的正常工作和壽命。

本發明第五方面提供一種通信設備,包括至少一個如上述第一方面或第二方面任一項所述的散熱器、至少一個合封芯片和至少一個電路板;

每個電路板上設置至少一個合封芯片;

每個散熱器對應一個合封芯片,且散熱器用于為合封芯片散熱。

本實施例中,在通信設備內部電路板的合封芯片上均設置有一個散熱器,散熱器上的不同散熱基板可對應合封芯片中不同芯片進行散熱,從而在合封芯片中的芯片發熱量不同時,為其中每個芯片都提供獨立而有效的散熱,包裝合封芯片中各個芯片的正常工作和壽命。

本發明提供的散熱器、散熱裝置、散熱系統和通信設備,其中,散熱器,包括散熱基板,連接體以及固定件;散熱基板用于對位于電路板的合封芯片散熱,散熱基板位于合封芯片的背離電路板的一面。散熱基板包括第一散熱基板和第二散熱基板,第一散熱基板和第二散熱基板分別具有一個與合封芯片中的芯片進行熱傳導的熱傳導面,且不同熱傳導面對應不同的芯片,連接體的第一端固定于第一散熱基板,連接體的第二端懸浮在第二散熱基板的外側,固定件抵接于第一散熱基板的外側,以限制第一散熱基板向遠離第二散熱基板的方向運動。當各個散熱基板下方的芯片的溫度不同時,各個芯片散發的熱量不會通過散熱基板傳遞至其他的芯片,也即在散熱器的使用過程中不會將溫度高的芯片散發的熱量傳遞給溫度低的芯片,有效提高了溫度較低的芯片的使用壽命,進而提升了電子產品的壽命。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案,下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作一簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖是本發明的一些實施例,對于本領域普通技術人員來講,在不付出創造性勞動性的前提下,還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1所示為本發明實施例一提供的散熱器的外形圖;

圖2是本發明實施例一提供的散熱器的結構示意圖;

圖3為圖2所示的散熱器中的第一散熱基板的具體結構示意圖;

圖4為圖2所示的散熱器中的第二散熱基板的具體結構示意圖;

圖5是本發明實施例一提供的第一散熱基板和第二散熱基板之間的連接固定示意圖;

圖6是本發明實施例一提供的第一散熱基板和第二散熱基板之間的相對位置圖一;

圖7是本發明實施例一提供的第一散熱基板和第二散熱基板之間的相對位置圖二;

圖8是本發明實施例一提供的第一散熱基板和第二散熱基板之間的相對位置圖三;

圖9是本發明實施例一提供的第一散熱子基板和第二散熱子基板之間的相對位置圖四;

圖10是本發明實施例一提供的散熱翅組的結構示意圖一;

圖11是本發明實施例一提供的散熱翅組的結構示意圖二;

圖12是本發明實施例一提供的散熱翅組的結構示意圖三;

圖13是本發明實施例一提供的散熱翅組的結構示意圖四;

圖14是本發明實施例二提供的散熱器的結構示意圖;

圖15是本發明實施例二提供的散熱器的另一種結構示意圖;

圖16是本發明實施例三提供的散熱器的結構示意圖;

圖17是本發明實施例四提供的散熱器的結構示意圖;

圖18所示為本發明實施例五提供的散熱裝置的具體結構示意圖;

圖19所示為本發明實施例六提供的散熱系統的具體結構示意圖;

圖20所示為本發明實施例七提供的通信設備的具體結構示意圖。

具體實施方式

芯片可以包括各種電子電路元件,其可以被用于構建電子產品。例如:計算機或移動終端。

隨著科技的進步,重量輕和尺寸小已經成為電子產品的發展趨勢,因此,在電子產品內的芯片的封裝同樣應當在尺寸上縮小。使具有不同功能的芯片封裝在同一個封裝體的多芯片封裝體技術,由于實現了單個封裝產品內的高容量和多功能操作,符合電子產品的發展趨勢。例如:系統級封裝(System in Package,簡稱為:SIP)技術,能使具有不同功能的多個芯片布置在同一個襯底上,有效地將多個芯片封裝成尺寸小的封裝體。比如:可以將微處理器、存儲器(例如:可擦寫可編程只讀存儲器(Erasable Programmable Read-Only Memory,簡稱為:EPROM)和動態隨機存取存儲器(Dynamic Random Access Memory,簡稱為:DRAM)、現場可編程門陣列(Field-Programmable Gate Array,簡稱為:FPGA)、電阻器、電容和電感器合并在一個容納多達四或五個裸片的封裝體中。

在朝著重量輕和尺寸小的電子產品的方向發展的同時,電子產品中各個器件工作的可靠性也是一個需要關心的問題。

由于每個芯片正常工作時的工作溫度會有區別,因此,采用系統級封裝而成的合封芯片(多個芯片封裝在一個封裝體內)中,相鄰的芯片間如果產生熱傳遞,也即溫度較高的芯片散發的熱量傳遞至溫度較低的芯片上,就會使得溫度較低的芯片的溫度高于自身正常工作時的溫度,降低了溫度較低的芯片的使用壽命,進而降低了電子產品的壽命。

而現有技術中的散熱裝置包括散熱基板和設置在散熱基板上的散熱翅片,在使用過程中,都是將散熱裝置固定在芯片的封裝體的上方,使得散熱裝置的散熱基板與芯片的封裝體的表面接觸,以將芯片散發的熱量傳遞給散熱翅片,最后散熱翅片將熱量散發出去,但是無法有效的將同一個封裝體內各個芯片散發的熱量同時帶走,而會通過散熱基板將溫度較高的芯片散發的熱量傳遞至溫度較低的芯片上,從而降低了溫度較低的芯片的使用壽命,進而降低了電子產品的壽命。

本發明通過將散熱裝置的散熱基板分為不同的散熱子基板,每個子基板與合封芯片中的一個芯片對應,用于對該芯片進行散熱,且各個子基板間不導熱,從而使得溫度較高的芯片產生的熱量不會傳遞給溫度較低的芯片,有效提高了溫度較低的芯片的使用壽命,進而提升了電子產品的壽命。

本發明應用于合封芯片等將多個不同的芯片封裝在同一個封裝體內的器件。

下面以具體地實施例對本發明的技術方案進行詳細說明。下面這幾個具體的實施例可以相互結合,對于相同或相似的概念或過程可能在某些實施例不再贅述。

圖1所示為本發明實施例一提供的散熱器的外形圖。圖2是本發明實施例一提供的散熱器的結構示意圖。圖3為圖2所示的散熱器中的第一散熱基板的具體結構示意圖。圖4為圖2所示的散熱器中的第二散熱基板的具體結構示意圖。如圖1至圖4所示,本實施例中的散熱器可以包括散熱基板11,連接體22以及固定件33;

散熱基板11用于對位于電路板的合封芯片散熱,散熱基板11位于合封芯片的背離電路板的一面;

散熱基板11常用鋁或者銅等導熱性較好的材料制成,其包括第一散熱基板111和第二散熱基板112,第一散熱基板111和第二散熱基板112分別具有一個與合封芯片中的芯片進行熱傳導的熱傳導面,且不同熱傳導面對應不同的芯片,連接體22的第一端固定于第一散熱基板111,連接體22的第二端懸浮在第二散熱基板112的外側,固定件33抵接于第一散熱基板111的外側,以限制第一散熱基板111向遠離第二散熱基板112的方向運動。

上述的散熱基板的一面與合封芯片中的對應的芯片接觸可以為:每個散熱基板對應合封芯片中的一個芯片,也可以對應合封芯片中的多個芯片,在一種可實現方式中,當對應合封芯片中的多個芯片時,每個散熱基板所對應的多個芯片的發熱量和散熱要求相近或相同。

在本發明的一種可實現的方式中,第一散熱基板111和第二散熱基板112的熱傳導面均在同一平面上。因為在合封芯片中,各個芯片的遠離電路板的一面均處于同一平面上,所以第一散熱基板111和第二散熱基板112的熱傳導面均位于同一平面上,可保證散熱基板11的熱傳導面均與合封芯片上的各個芯片相貼合,避免散熱基板11與合封芯片之間出現接觸不良,以及單個散熱基板和合封芯片未接觸的情況。

在本發明的一種可實現的方式中,連接體22為細長狀。連接體22為細長狀時,可搭接在第一散熱基板111以及第二散熱基板112之間。由于細長狀的連接體22在長度方向上的橫截面積較小,所以根據導熱規律,其單位時間內能傳導的熱量也較少,即導熱速度較小。這樣,因為連接體22的長度方向通常為熱量的傳遞方向,所以,連接體22在該方向上的截面積大小一般要小于第一散熱基板111和第二散熱基板112在直接相連時,連接部分的截面積大小。其中,可定義第一連接面為第一散熱基板111上的與所述第二散熱基板112相對的面,第二連接面為第二散熱基板112上的和第一散熱基板111相對的面。一般,連接體22在自身導熱方向上的截面積應小于第一連接面和第二連接面之間的重疊面積。

在本發明的另一種可實現的方式中,連接體22為薄板狀。薄板狀的連接體22同樣具有較小的橫截面積,能夠有效降低自身的導熱速度,從而阻礙熱量在不同散熱基板之間的傳遞過程,此處不再贅述。此外,薄板狀的連接體22能夠在實現較小的橫截面積的同時具有較寬的寬度,以便于和固定件33等固定結構進行連接。

需要說明的是,上述連接體的形狀并不限于細長狀或薄板狀,此外也可以為其它橫截面較小的結構形式,例如空心結構等。

在本發明的一種可實現的方式中,第二散熱基板112在對應連接體22的部位上開設有安置槽1121,安置槽1121用于避讓連接體22。

因為在進行第一散熱基板112和第二散熱基板111之間的連接時,由于連接體22的第二端懸浮于第二散熱基板112的外側,如果連接體22和第二散熱基板112直接相連,則可能會和第二散熱基板112的自身結構產生干涉。圖5是本發明實施例一提供的第一散熱基板和第二散熱基板之間的連接固定示意圖。如圖5所示,為了在盡量減少相鄰散熱基板之間距離的同時,避免連接體22和第二散熱基板112之間產生干涉,需要在第二散熱基板112上開設有安置槽1121,安置槽1121的大小和深度均與連接體22相匹配,從而讓連接體22的第二端可放置在安置槽1121內,避免兩者之間出現干涉,且安置槽1121的形狀能夠從平行于散熱基板的方向上對連接體22進行固定和定位。

在本發明的一種可實現的方式中,連接體22的數量為至少兩個。連接體22為兩個或者兩個以上時,多個連接體可以對稱設置在第一散熱基板的兩側,以加強第一散熱基板111和第二散熱基板112之間的連接穩定性。本實施例中,連接體22具體設置為四個,且四個連接體分別從第一散熱基板111的兩側進行連接,這種設置方式,可以有效的保證第二散熱基板112與第一散熱基板111之間的固定。

為了實現連接體22和第二散熱基板112之間的固定,避免第一散熱基板111與第二散熱基板112之間脫離連接,固定件33可以具有多種不同形式。在本發明的一種可實現的方式中,在連接體22上開設有第一通孔,第二散熱基板112在對應第一通孔的位置上開設有第二通孔;且此時固定件33還包括固定螺釘331;固定螺釘331穿設在第一通孔和第二通孔之中,第一散熱基板111位于固定螺釘331的頭部和第二散熱基板112之間,且固定螺釘331的尾部和第二散熱基板112固定連接,以將第一散熱基板111和第二散熱基板112連接在一起。

其中,由于連接體22具有多個,所以固定螺釘331的數量也可以具有多個。而固定螺釘331的數量可以少于連接體22的數量,只要固定螺釘331能夠保證對連接體22的固定效果即可,這樣可減少固定螺釘331的數量,避免固定螺釘331占用過多的空間,而對其它元件的設置造成干涉。

在實際應用中,固定螺釘331還可以替換為螺栓等緊固件;第一通孔和第二通孔可以為螺孔或光孔。

當第一通孔或第二通孔中至少有一個孔為光孔時,固定件33中還包括螺母,通過螺釘和螺母的配合使得連接體與散熱基板之間固定連接。

由于用于連接連接體22和第二散熱基板112的固定螺釘331,依靠常用的螺紋連接進行緊固和連接,所以連接較為可靠,同時,在連接體22通過固定螺釘331進行螺紋連接時,固定螺釘331穿設在兩個不同散熱基板上的通孔之中,而連接體22的第一通孔或第二散熱基板112上的第二通孔和固定螺釘331上的螺紋之間大多均為點接觸或者線接觸的方式,其接觸面較小,能夠進一步降低連接體22和第二散熱基板112之間的導熱速度,確保第一散熱基板111和第二散熱基板112之間的熱隔離性能。

在上一個可實現的方式的基礎上,固定件33還可以包括有彈性件332,彈性件332的兩端分別抵接在固定螺釘331的頭部和第一散熱基板111之間,以使第一散熱基板111在彈性件332的彈力作用下與合封芯片貼合。具體的,彈性件332可以為彈簧等常規彈性元件,且當彈性件332為彈簧時,彈簧可以套設在固定螺釘331上,其固定方式較為簡便。

由于固定件33中的彈性件332能夠同時與固定螺釘331以及第一散熱基板111相抵,且固定螺釘331與第二散熱基板112之間為固定連接,兩者相對位置保持固定,所以在彈性件332的作用下,第一散熱基板111會在彈性件332的作用下被壓向第二散熱基板112,從而產生一定的浮動效果,這樣即可限制第一散熱基板111朝遠離第二散熱基板112的方向移動,且第一散熱基板111與第二散熱基板112能夠盡量保持與合封芯片相貼合,即第一散熱基板111和第二散熱基板112的熱傳導面共面。

在本發明的一種可實現的方式中,第二散熱基板112和連接體22的第二端之間通過隔熱膠連接。隔熱膠在未凝固前為可流動狀態,所以可以采用涂抹等方式設置在第二散熱基板112以及連接體22的第二端之間,且隔熱膠的用量可以根據實際需要而自由設定。這樣在連接體22與第二散熱基板112之間設置隔熱膠,能夠阻斷連接體22和第二散熱基板112之間的熱量傳遞,從而進一步避免第一散熱基板111和第二散熱基板112之間的熱量傳遞。需要說明的是,第二散熱基板112和連接體22第二端之間也可以采用其它黏合劑進行粘接,以保證兩者之間的固定效果。

此外,連接體22的第二端和第二散熱基板112之間也可以采用其它固定方式,例如焊錫進行焊接,以實現兩者的固定。利用焊錫進行焊接連接,因其連接強度較高,可對連接體進行有效固定。

在散熱器對合封芯片進行散熱時,因為合封芯片的結構較為緊湊,且不同芯片在合封芯片上具有多種可能位置,所以相應的,散熱基板之間的相對位置和結構也較為多樣,以適應不同的芯片散熱需求。例如,第二散熱基板112和第一散熱基板111之間可以相互并排設置,且互不干涉;或者,第二散熱基板112可設置有缺口,至少部分第一散熱基板111位于缺口內,且第一散熱基板111的位于缺口內的部分的外緣形狀與缺口形狀相匹配。一般的,第一散熱基板111可以完全位于第二散熱基板112的缺口內。圖6是本發明實施例一提供的第一散熱基板和第二散熱基板之間的相對位置圖一。圖7是本發明實施例一提供的第一散熱基板和第二散熱基板之間的相對位置圖二。圖8是本發明實施例一提供的第一散熱基板和第二散熱基板之間的相對位置圖三。如圖6、圖7和圖8所示,第二散熱基板112大致為一矩形板,且第二散熱基板112的邊緣開設有一個缺口,而第一散熱基板111的至少一部分或者整個第一散熱基板111完全位于該缺口內,并且第一散熱基板111的外緣形狀和缺口的形狀相匹配,在圖中均為矩形,從而使第一散熱基板111和第二散熱基板112拼合成一個大的矩形。

由于第一散熱基板111的至少一部分嵌入第二散熱基板112的缺口中,所以第一散熱基板111和第二散熱基板112所形成的結構較為緊湊,且兩者之間間距較小,這樣能夠有效利用空間,且在合封芯片表面的面積較小時,能夠準確的與合封芯片上的各個芯片對應貼合。

值得注意的是,無論通過何種方式排列第一散熱基板111和第二散熱基板112,必須保證第一散熱基板111和第二散熱基板112的熱傳導面位于同一個平面上,從而保證了與合封芯片的充分接觸,避免某一個散熱基板沒有與合封芯片中對應芯片的表面接觸而影響散熱效率。

在本發明的一種可實現的方式中,第一散熱基板111和第二散熱基板112之間也可以在同一平面上呈現包含的關系。圖9是本發明實施例一提供的第一散熱子基板和第二散熱子基板之間的相對位置圖四。如圖9所示,第二散熱基板112可以圍設在第一散熱基板111的外側,并構成封閉形狀。這種設置方式適用于合封芯片中某些芯片的位置較為靠近中央的情況。

為了將散熱基板上的熱量傳導至其它地方,以達到更好的散熱效果,在散熱器中設置有與散熱基板相連的散熱翅片。散熱翅片具有較大的散熱面積,能夠利用外界冷卻氣流將自身積聚的熱量散發出去。

在使用中,如果不同散熱基板的散熱翅之間彼此相連,例如第一散熱基板111的散熱翅與第二散熱基板112上的散熱翅連接,如果第二散熱基板112的散熱翅中積攢的熱量高于第一散熱基板111的散熱翅的熱量,則第二散熱基板112的散熱翅中的熱量和第一散熱基板111的散熱翅中的熱量會發生傳遞,使得第一散熱基板111的散熱翅溫度升高,并影響第一散熱基板111對芯片的散熱。當芯片因散熱不足而持續升溫時,則會影響芯片的正常工作和芯片壽命。

為了解決上述問題,散熱器包括用于為第一散熱基板111散熱的第一散熱翅組141和用于為第二散熱基板112散熱的第二散熱翅組142,第一散熱翅組141位于第一散熱基板11的與熱傳導面背離的一面,第二散熱翅組142位于第二散熱基板112的與熱傳導面背離的一面,第二散熱翅片組142內部形成冷風通道142a,第二散熱翅片組142中設置有第二散熱翅片,第二散熱翅片位于冷風通道142a的兩側,第一散熱翅組141位于冷風通道142a內或者冷風通道142a的延長線上。

其中,根據第一散熱基板111和第二散熱基板112之間相對位置的不同,第一散熱翅組141可以處于第二散熱翅組142中的冷風通道142a內部,或者是位于冷風通道142a兩端的延長線上。

具體的,散熱器的每個散熱基板上還各自連接有為該散熱基板進行散熱的散熱翅片組,在散熱翅組對散熱基板進行散熱時,可以向散熱翅組中吹入冷卻氣流。冷卻氣流可以是通過外部導風結構而產生,也可以通過風機等主動散熱設備所產生。圖10是本發明實施例一提供的散熱翅組的結構示意圖一。如圖10所示,用于散熱的氣流方向一般由第二散熱基板112吹向第一散熱基板111,此時,第一散熱基板111位于風道的下游,第二散熱基板112位于風道的上游,如圖10所示。為了讓第一散熱翅組141也能夠接觸到冷卻氣流,第二散熱翅組142上開設有貫穿整個第二散熱翅片組142的冷風通道142a,可以讓外界冷卻用的氣流從冷風通道142a中經過,并吹到第一散熱翅組141上。由于第一散熱翅組141和第二散熱翅組142均能接觸到冷卻用的氣流,所以散熱翅組上積聚的熱量均能夠有效散發,以使第一散熱翅片組141和第二散熱翅片組142均具有較高的散熱效率,從而避免第一散熱基板111或者第二散熱基板112上的熱量無法及時散發而對合封芯片造成損害。

需要說明的是,在各個散熱翅組中的單個散熱翅的具體形狀和結構均可以自由設置,此處不加以限制。

值得注意的是,為了達到更好的效果,散熱翅的排列方向可以設置成與冷風的吹入方向相同。

圖11是本發明實施例一提供的散熱翅組的結構示意圖二。作為一種可能的實施方式,為了加強散熱基板的散熱效率,在第二散熱翅片組142中的冷風通道142a內還設置有第三散熱翅片143,第三散熱翅片143的高度小于第二散熱翅片的高度,如圖11所示。由于冷風通道內存在有高度較低的第三散熱翅片143,所以能夠輔助對散熱基板進行散熱,保證第二散熱基板112上的散熱效率,同時,由于第三散熱翅片143的高度較低,所以仍然能夠保證冷卻用的氣流從冷風通道142a中通過。

圖12是本發明實施例一提供的散熱翅組的結構示意圖三。作為另一種可能的實施方式,冷風通道內還設置有第四散熱翅片144,第四散熱翅片144的密度小于第二散熱翅片的密度,如圖12所示。和第三散熱翅片143類似,冷風通道142a內的第四散熱翅片144能夠加大整個第二散熱翅組142的散熱面積,從而輔助對第二散熱基板112進行散熱。同時,由于第四散熱翅片144的密度小于第二散熱翅片的密度,所以第四散熱翅片144之間存在有較大的空隙,仍然能夠保證冷卻用的氣流從冷風通道142a中通過,并為第一散熱翅組141進行散熱。

當第一散熱基板111和第二散熱基板112的面積較小,造成安置散熱翅組的空間有限的時候,還可以采用疊放的形式設置散熱翅組。圖13是本發明實施例一提供的散熱翅組的結構示意圖四。如圖13所示,散熱器還包括用于為第一散熱基板散熱111的第五散熱翅片組145和用于為第二散熱基板散熱112的第六散熱翅片組146,第五散熱翅組145和第六散熱翅片組146疊放在散熱基板的與熱傳導面背離的一面;

其中,既可以選擇讓第五散熱翅片組145位于第六散熱翅片組146和散熱基板之間,或者也可以讓第六散熱翅片組146位于第五散熱翅片組145和散熱基板之間。這樣兩個散熱翅片組在垂直于熱傳導面的方向上上下疊放,從而每個散熱翅片組的面積均可以較大,且布滿整個散熱基板,而距離散熱基板較遠的散熱翅片組可以通過熱管等方式和散熱基板之間進行熱量傳遞,保證對散熱基板的散熱。因此,通過將分別用于為兩個散熱基板進行散熱的散熱翅片組上下疊放在散熱基板上,可在散熱基板的面積較小,以及難以構成有效冷風通道的時候,利用散熱基板上方的高度空間設置散熱翅片組,保證散熱基板的散熱效率。

在上述各個實施例的基礎上,為了進一步的提高散熱效率,至少一個散熱基板的熱傳導面上還可以設置有半導體制冷芯片,半導體制冷芯片和合封芯片上對應的芯片接觸。通過在散熱基板的熱傳導面上設置半導體制冷芯片,可以利用半導體自身電子遷移的特性,加速熱傳導面上的熱量傳遞速度,提高散熱器的散熱效率,加強對合封芯片上各個芯片的散熱,保護芯片工作并延長芯片使用壽命。

此時,可以在部分散熱基板的熱傳導面上設置半導體制冷芯片,也可以在全部散熱基板的熱傳導面上設置半導體制冷芯片。半導體制冷芯片的設置方式和數量可以根據具體的散熱需求而自由設定。

同時,也可以用其它類型的熱電制冷器代替上述半導體制冷芯片,熱電制冷器的使用方法與現有技術中相同,此處不再贅述。

此外,可選的,還可以通過選擇連接體的材料,而進一步降低不同散熱基板之間的導熱速率和導熱效率,加強散熱基板之間的熱隔離效果。例如,構成連接體的材料的導熱速率可小于構成散熱基板的材料的導熱速率。

具體的,一般連接體可以選用不銹鋼、鋅合金等低導熱系數的材料。相比構成散熱基板的材料而言,其導熱速度較慢,可以進一步阻隔不同散熱基板之間的熱量傳遞,使得各個芯片的散熱過程更加獨立,避免合封芯片中發熱量大的芯片干擾到發熱量小的芯片的正常散熱。

本實施例中,散熱器包括散熱基板,連接體以及固定件;散熱基板用于對位于電路板的合封芯片散熱,散熱基板位于合封芯片的背離電路板的一面。散熱基板包括第一散熱基板和第二散熱基板,第一散熱基板和第二散熱基板分別具有一個與合封芯片中的芯片進行熱傳導的熱傳導面,且不同熱傳導面對應不同的芯片,連接體的第一端固定于第一散熱基板,連接體的第二端懸浮在第二散熱基板的外側,固定件抵接于第一散熱基板的外側,以限制第一散熱基板向遠離第二散熱基板的方向運動。當各個散熱基板下方的芯片的溫度不同時,各個芯片散發的熱量不會通過散熱基板傳遞至其他的芯片,也即在散熱器的使用過程中不會將溫度高的芯片散發的熱量傳遞給溫度低的芯片,有效提高了溫度較低的芯片的使用壽命,進而提升了電子產品的壽命。

圖14是本發明實施例二提供的散熱器的結構示意圖。本實施例中,在對合封芯片的不同芯片進行散熱時,還可以通過低導熱系數的材料來隔絕不同散熱基板之間的熱量傳遞。如圖14所示,散熱器包括有散熱基板11,散熱基板11用于對位于電路板上的合封芯片散熱,散熱基板位于合封芯片的背離電路板的一面;

散熱基板11包括第一散熱基板111和第二散熱基板112,第一散熱基板111和第二散熱基板112分別具有一個與合封芯片中的芯片進行熱傳導的熱傳導面,且不同熱傳導面對應不同的芯片,第一散熱基板111和第二散熱基板112之間通過連接件23進行連接,連接件23的導熱系數小于第一散熱子基板111的導熱系數,且連接件23的導熱系數小于第二散熱基板112的導熱系數。

該散熱器中,為不同芯片進行散熱的多個散熱基板之間通過導熱系數較低的連接件23連接,由于用于連接相鄰兩個散熱基板的連接件23,其導熱系數要小于被連接的散熱基板,所以相鄰散熱基板之間熱量傳遞較少,當各個散熱子基板下方的芯片的溫度不同時,各個芯片散發的熱量不會通過該散熱基板傳遞至其他的芯片,也即在散熱器的使用過程中不會將溫度高的芯片散發的熱量傳遞給溫度低的芯片,有效提高了溫度較低的芯片的使用壽命,進而提升了合封芯片和整個電子產品的壽命。

具體的,連接件23可以選用不銹鋼、鋅合金等低導熱系數的材料。相比構成散熱基板的材料而言,其導熱速度較慢,可以進一步阻隔不同散熱基板之間的熱量傳遞,使得各個芯片的散熱過程更加獨立,避免合封芯片中發熱量大的芯片干擾到發熱量小的芯片的正常散熱。

在本發明的一種可實現的方式中,第一散熱基板111和第二散熱基板112的熱傳導面均在同一平面上。由于合封芯片中,各個芯片的遠離電路板的一面均處于同一平面上,所以第一散熱基板111和第二散熱基板112的熱傳導面均位于同一平面上,從而可保證散熱基板的熱傳導面均與合封芯片上的各個芯片相貼合,避免散熱基板與合封芯片之間出現接觸不良的情況。

在本發明的一種可實現的方式中,構成連接件23的材料為隔熱材料。采用隔熱材料制成連接件23,能夠最大限度地減緩相鄰的第一散熱基板111和第二散熱基板112之間的熱量傳遞過程,使不同散熱基板之間近似與熱隔離狀態,避免溫度高的芯片所散發的熱量傳遞給溫度低的芯片,提高芯片的使用壽命。其中,常用的隔熱材料包括塑膠、玻璃纖維、石棉等。而由于塑膠的隔熱性較好,且易于成型,因而是構成連接件的較佳材料。

可選的,為了進一步減少從連接件23經過的熱量,連接件23在熱量傳遞方向上的截面積大小一般要小于第一散熱基板111和第二散熱基板112在直接相連時,連接部分的截面積大小。其中,可定義第一連接面為第一散熱基板111上的與所述第二散熱基板112相對的面,第二連接面為第二散熱基板112上的和第一散熱基板111相對的面,而連接件23在自身導熱方向上的截面積應小于第一連接面和第二連接面之間的重疊面積。一般,連接件23可以為細長狀或薄板狀,并搭接在第一散熱基板111以及第二散熱基板112之間。需要說明的是,上述連接件23的形狀并不限于細長狀或薄板狀,此外也可以為其它橫截面較小的結構形式。

在本發明的一種可實現的方式中,第二散熱基板112在對應連接件23的部位上開設有安置槽1121,安置槽1121用于避讓連接件23。這樣由于連接件23和第二散熱基板112連接,為了避免連接件23和第二散熱基板112之間產生干涉,同時進一步穩定的固定連接件23,在第二散熱基板112上開設有安置槽1121,安置槽1121的大小和深度均與連接件23相匹配,從而讓連接件23可放置在安置槽1121內,避免兩者之間出現干涉,且安置槽1121的形狀能夠從平行于散熱基板的方向上對連接件23進行固定和定位。

在本發明的一種可實現的方式中,連接件23的數量為至少兩個。連接件23為多個時,多個連接件可以對稱設置在第一散熱基板111的兩側,以加強第一散熱基板111和第二散熱基板112之間的連接穩定性。

可選的,連接件23和第二散熱基板112之間可以直接采用焊錫進行焊接,以實現兩者的固定。具體的,當采用焊錫進行焊接時,通常連接件23的材料可以為不銹鋼或鋅合金等能夠和焊錫結合在一起的金屬材料。此外,連接件23和第二散熱基板112之間也可以采用黏合劑進行粘接,來實現兩者之間的固定。

因為采用焊錫或黏合劑進行連接件23和第二散熱基板112的連接時,整個散熱器不易進行拆卸。為了實現散熱器的可拆卸設計,作為另一種可實現的方式,連接件23和第二散熱基板112之間可以通過固定螺釘等結構進行固定連接。圖15是本發明實施例二提供的散熱器的另一種結構示意圖。如圖15所示,在連接件23上開設有第一通孔,第二散熱基板112在對應第一通孔的位置上開設有第二通孔;且此時散熱器中還包括固定螺釘331;固定螺釘331穿設在第一通孔和第二通孔之中,第一散熱基板111位于固定螺釘331頭部和第二散熱基板112之間,且固定螺釘331的尾部和第二散熱基板112固定連接,以將第一散熱基板111和第二散熱基板112連接在一起。

其中,用于連接連接件23和第二散熱基板112的固定螺釘331,依靠常用的螺紋連接進行緊固和連接,所以連接較為可靠,同時,由于螺紋連接時,連接件23或第二散熱基板112上的通孔和固定螺釘331上的螺紋之間大多均為點接觸或者線接觸的方式,其接觸面較小,能夠進一步降低連接件23和第二散熱基板112之間的導熱速度,確保第一散熱基板111和第二散熱基板112之間的熱隔離性能。

進一步的,在前述實施例的基礎上,散熱器還包括有彈性件332,彈性件332的兩端分別抵接在固定螺釘331的頭部和第一散熱基板111之間,以使第一散熱基板111在彈性件332的彈力作用下與合封芯片貼合。

由于彈性件332能夠同時與固定螺釘331以及第一散熱基板111相抵,,且固定螺釘331與第二散熱基板112之間為固定連接,兩者相對位置保持固定,所以在彈性件332的作用下,第一散熱基板111會在彈性件332的作用下被壓向第二散熱基板112,從而產生一定的浮動效果,這樣即可限制第一散熱基板111朝遠離第二散熱基板112的方向移動,且第一散熱基板111與第二散熱基板112能夠盡量保持與合封芯片相貼合,即第一散熱基板111和第二散熱基板112的熱傳導面共面。

在本發明的一種可實現的方式中,第二散熱基板112和連接件23之間通過隔熱膠連接。在連接件23與第二散熱基板112之間設置隔熱膠,能夠阻斷連接件23和第二散熱基板112之間的熱量傳遞,進一步避免第一散熱基板111和第二散熱基板112之間的熱量傳遞。

此外,本實施例中,第二散熱基板112和第一散熱基板111之間的相對位置關系和實施例一種的類似。在本發明的一種可實現的方式中,第二散熱基板112設置有缺口,至少部分第一散熱基板111位于缺口內,且第一散熱基板111的位于缺口內的部分的外緣形狀與缺口形狀相匹配,如圖6、圖7和圖8所示。

在本發明的一種可實現的方式中,第一散熱基板111完全位于缺口內。

在本發明的一種可實現的方式中,第二散熱基板112圍設在第一散熱基板111的外側并構成封閉形狀,如圖9所示。

在本發明的一種可實現的方式中,散熱器中還包括用于為第一散熱基板111散熱的第一散熱翅組141和用于為第二散熱基板112散熱的第二散熱翅組142,第一散熱翅組141位于第一散熱基板111的與熱傳導面背離的一面,第二散熱翅組142位于第二散熱基板112的與熱傳導面背離的一面,第二散熱翅片組142內部形成冷風通道142a,第二散熱翅片組142中設置有第二散熱翅片,第二散熱翅片位于冷風通道142a的兩側,第一散熱翅組141位于冷風通道142a內或者冷風通道142a的延長線上,如圖10所示。

可選的,冷風通道142a內還設置有第三散熱翅片143,第三散熱翅片143的高度小于第二散熱翅片的高度,如圖11所示。

可選的,冷風通道142a內還設置有第四散熱翅片144,第四散熱翅片144的密度小于第二散熱翅片的密度,如圖12所示。

可選的,散熱器還包括用于為第一散熱基板111散熱的第五散熱翅片組145和用于為第二散熱基板112散熱的第六散熱翅片組146,第五散熱翅組145和第六散熱翅片組146疊放在散熱基板的與熱傳導面背離的一面;

第五散熱翅片組145位于第六散熱翅片組146和散熱基板之間,或者第六散熱翅片組146位于第五散熱翅片組145和散熱基板之間,具體如圖13所示。

可選的,至少一個散熱基板的熱傳導面上設置有半導體制冷芯片,半導體制冷芯片和合封芯片上對應的芯片接觸。

本實施例中,散熱器包括有散熱基板,散熱基板用于對位于電路板上的合封芯片散熱,散熱基板位于合封芯片的背離電路板的一面;散熱基板包括第一散熱基板和第二散熱基板,第一散熱基板和第二散熱基板分別具有一個與合封芯片中的芯片進行熱傳導的熱傳導面,且不同熱傳導面對應不同的芯片,第一散熱基板和第二散熱基板之間通過連接件進行連接,連接件的導熱系數小于第一散熱子基板的導熱系數,且連接件的導熱系數小于第二散熱基板的導熱系數。這樣由于相鄰散熱基板之間通過導熱系數較低的連接件進行連接,當各個散熱基板下方的芯片的溫度不同時,各個芯片散發的熱量不會通過散熱基板傳遞至其他的芯片,也即在散熱器的使用過程中不會將溫度高的芯片散發的熱量傳遞給溫度低的芯片,有效提高了溫度較低的芯片的使用壽命,進而提升了電子產品的壽命。

圖16是本發明實施例三提供的散熱器的結構示意圖。本實施例中散熱器的總體結構均和前述實施例一中類似,此處不再贅述。不同之處在于,用于固定連接體和第二散熱基板的固定件不是選用固定螺釘,而是采用的雙層螺柱結構。具體的,如圖16所示,固定件33包括第一定位螺柱333a和第二定位螺柱333b;第一定位螺柱333a的底端和第二散熱基板112連接,且第一定位螺柱333a的軸向方向垂直于第二散熱基板112所在平面,第二定位螺柱333b可旋合在第一定位螺柱333a的頂端,連接體22的第二端固定在第一定位螺柱333a和第二定位螺柱333b的旋合處。

由于采用了雙層螺柱式結構,將連接體22的第二端固定在第一定位螺柱333a和第二定位螺柱333b之間,并將第一定位螺柱333a固定在第二散熱基板112上,從而利用螺柱間接地實現了連接體22和第二散熱基板112之間的連接,由于連接體22和定位螺柱之間一般接觸面較小,且通常存在有間隙,所以連接體22和定位螺柱之間傳熱速度和傳熱效率均較低,能夠較好的避免熱量經由連接體傳遞至不同的散熱基板上。

在本發明的一種可實現的方式中,連接體22的第二端和連接體22的第一端與第二散熱基板112所在平面的垂直距離不同。

具體的,由于連接體22和第二散熱基板112之間可通過雙層的定位螺柱等結構進行連接,為了避讓其它連接結構,連接體22的第二端和第一端通常可以位于距離第二散熱基板112所在平面距離不同的位置,從而讓連接體22第二端避開連接結構進行固定。

因為連接體22的第二端和第一端的高度不一致,所以連接體22的第一端和連接體22的第二端之間可以通過折彎段連接。此外,連接體22也可以為弧形等可以滿足兩端具有高度差的結構,此處不再贅述。

本實施例中,散熱器包括散熱基板,連接體以及固定件;散熱基板用于對位于電路板的合封芯片散熱,散熱基板位于合封芯片的背離電路板的一面。散熱基板包括第一散熱基板和第二散熱基板,第一散熱基板和第二散熱基板分別具有一個與合封芯片中的芯片進行熱傳導的熱傳導面,且不同熱傳導面對應不同的芯片,連接體的第一端固定于第一散熱基板,連接體的第二端懸浮在第二散熱基板的外側,固定件抵接于第一散熱基板的外側,以限制第一散熱基板向遠離第二散熱基板的方向運動;其中,固定件包括第一定位螺柱和第二定位螺柱;第一定位螺柱的底端和第二散熱基板連接,且第一定位螺柱的軸向方向垂直于第二散熱基板所在平面,第二定位螺柱可旋合在第一定位螺柱的頂端,連接體的第二端固定在第一定位螺柱和第二定位螺柱的旋合處。當各個散熱基板下方的芯片的溫度不同時,各個芯片散發的熱量不會通過散熱基板傳遞至其他的芯片,也即在散熱器的使用過程中不會將溫度高的芯片散發的熱量傳遞給溫度低的芯片,有效提高了溫度較低的芯片的使用壽命,進而提升了電子產品的壽命。

圖17是本發明實施例四提供的散熱器的結構示意圖。本實施例中散熱器的總體結構和工作原理均和前述實施例二中類似,此處不再贅述。不同之處在于,在實現連接件和第二散熱基板之間的可拆卸連接時,使用的是和實施例三中相似的雙層螺柱結構。具體的,如圖17所示,散熱器中包括第一定位螺柱333a和第二定位螺柱333b;第一定位螺柱333a的底端和第二散熱基板112連接,且第一定位螺柱333a的軸向方向垂直于第二散熱基板112所在平面,第二定位螺柱333b可旋合在第一定位螺柱333a的頂端,連接件23的第一端和第一散熱基板111固定,連接件23的第二端固定在第一定位螺柱333a和第二定位螺柱333b的旋合處。

在本發明的一種可實現的方式中,連接件23的第二端和連接件23的第一端與第二散熱基板112所在平面的垂直距離不同。

由于連接件23和第二散熱基板112之間可通過雙層的定位螺柱等結構進行連接,為了避讓其它連接結構,連接件23的第二端和第一端通常可以位于距離第二散熱基板112所在平面距離不同的位置,從而讓連接件23第二端避開連接結構進行固定。

在本發明的一種可實現的方式中,連接件23的第一端和連接件23的第二端之間通過折彎段連接。此外,連接件23也可以為弧形等可以滿足兩端具有高度差的結構,此處不再贅述。

本實施例中,散熱器包括有散熱基板,散熱基板用于對位于電路板上的合封芯片散熱,散熱基板位于合封芯片的背離電路板的一面;散熱基板包括第一散熱基板和第二散熱基板,第一散熱基板和第二散熱基板分別具有一個與合封芯片中的芯片進行熱傳導的熱傳導面,且不同熱傳導面對應不同的芯片,第一散熱基板和第二散熱基板之間通過連接件進行連接,連接件的導熱系數小于第一散熱子基板的導熱系數,且連接件的導熱系數小于第二散熱基板的導熱系數;其中,固定件包括第一定位螺柱和第二定位螺柱;第一定位螺柱的底端和第二散熱基板連接,且第一定位螺柱的軸向方向垂直于第二散熱基板所在平面,第二定位螺柱可旋合在第一定位螺柱的頂端,連接體的第二端固定在第一定位螺柱和第二定位螺柱的旋合處。這樣由于相鄰散熱基板之間通過導熱系數較低的連接件進行連接,當各個散熱基板下方的芯片的溫度不同時,各個芯片散發的熱量不會通過散熱基板傳遞至其他的芯片,也即在散熱器的使用過程中不會將溫度高的芯片散發的熱量傳遞給溫度低的芯片,有效提高了溫度較低的芯片的使用壽命,進而提升了電子產品的壽命。

此外,本發明實施例還提供一種散熱裝置,包括至少兩個如上述實施例一至四任一項所述的散熱器和至少一根熱管;

每個散熱器對應一個合封芯片;

熱管的兩端分別連接在不同散熱器的散熱基板上,以將處于發熱狀態下的合封芯片所對應的散熱器的熱量傳遞給未發熱的合封芯片所對應的散熱器。

圖18所示為本發明實施例五提供的散熱裝置的具體結構示意圖,如圖18所示,本實施例提供的散熱裝置用于為第一合封芯片21和第二合封芯片22散熱,本實施例提供的散熱裝置具體包括:第一散熱器23、第二散熱器24和熱管25;第一散熱器23位于第一合封芯片21之上,用于為第一合封芯片21散熱,第二散熱器24位于第二合封芯片22之上,用于為第二合封芯片22散熱,而熱管25連接在第一散熱器23和第二散熱器24之間。其中,第一散熱器23包括散熱基板231和設置在散熱基板231上的散熱翅232;第二散熱器24包括散熱基板241和設置在散熱基板241上的散熱翅242。

假設第一合封芯片21處于發熱狀態,而第二合封芯片22未發熱,則熱管25可將第一散熱器23的熱量傳遞至第二散熱器24,讓第二散熱器24為第一合封芯片22輔助散熱,而第二合封芯片22處于未工作或未發熱的狀態,則暫時無散熱需求。

本實施例中,散熱裝置包括至少兩個散熱器和至少一根熱管;每個散熱器對應一個合封芯片;熱管的兩端分別連接在不同散熱器的散熱基板上,以將處于發熱狀態下的合封芯片所對應的散熱器的熱量傳遞給未發熱的合封芯片所對應的散熱器。正在處于工作發熱狀態下的合封芯片的熱量,通過散熱器與熱管之間的連接,傳遞至未工作或未發熱的合封芯片所對應的散熱器上,從而更加有效的提升了對不同的合封芯片降溫的作用。

本發明實施例還提供一種散熱系統,散熱系統包括至少一個如上述任一實施例提供的散熱器和至少一個合封芯片;其中每個散熱器對應一個合封芯片;散熱器用于為合封芯片散熱。

圖19所示為本發明實施例六提供的散熱系統的具體結構示意圖,如圖19所示,本實施例提供的散熱系統用于為第一合封芯片31和第二合封芯片32散熱,本實施例提供的散熱系統具體包括:第一合封芯片31、第二合封芯片32、第一散熱器33和第二散熱器34;

其中,第一散熱器33位于第一合封芯片31之上,用于為第一合封芯片31散熱,第二散熱器34位于第二合封芯片32之上,用于為第二合封芯片32散熱。

本實施例的散熱系統,其實現原理和技術效果與上述各個實施例類似,此處不再贅述。

本發明實施例還提供一種通信設備,包括至少一個如實施例一至四任一項所述的散熱器、至少一個合封芯片和至少一個電路板;

每個電路板上設置至少一個合封芯片;

每個散熱器對應一個合封芯片,且散熱器用于為合封芯片散熱。

圖20所示為本發明實施例七提供的通信設備的具體結構示意圖。如圖20所示,本實施例提供的通信設備400,內部包括有電路板40,電路板40上設置有合封芯片41,合封芯片41與電路板40上的電路電連接,在合封芯片41上設置有用于為該合封芯片41進行散熱的散熱器42,散熱器42的結構和實現原理均和上述實施例中的散熱器類似,此處不再贅述。

本實施例的通信設備,其中的散熱器的實現原理和技術效果與上述各實施例中的散熱器類似,此處不再贅述。

最后應說明的是:以上各實施例僅用以說明本發明的技術方案,而非對其限制;盡管參照前述各實施例對本發明進行了詳細的說明,本領域的普通技術人員應當理解:其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改,或者對其中部分或者全部技術特征進行等同替換;而這些修改或者替換,并不使相應技術方案的本質脫離本發明各實施例技術方案的范圍。

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