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电子元件组装方法和结构、材料制作方法和元件


技术摘要:
电子元件组装方法和结构、材料制作方法和元件,本发明涉及材料制作方法和采用该方法的元件、元件组装方法和结构、采用上述方法和元件的散热装置,尤其是用于电子领域。现有精密电子产品的高功率、小型化和高密度装配,带来了具有挑战性的散热难题。本发明创造性地将真  全部
背景技术:
现代技术的发展推动了电子技术的飞跃进步,尤其是半导体技术进步推动的集成 电路、芯片、功率器件和电子元件的不断进步。电子技术进步的结果就是小型化、高功率和 高密度化。GaN半桥电路在10MHz工作频率和400V工作电压时,其每平方厘米发热功率可以 达到6400W。单个图形处理器每平方厘米发热功率可以达到40W,单个中央处理器每平方厘 米发热功率可以达到30W。将来高功率器件及芯片的每平方厘米发热功率或可以达到500W 甚至是1000W。可半导体的耐受温度通常是90度,特殊的是105度。电子产品的热量管理成为 一个具有挑战性的问题。电子产品的散热过程包括传热和散热。传热不仅与材料的性质和 结构有关,还与传热材料与发热元件的接触形式有关。现有电子产品传热材料与发热元件 的接触形式有两种:焊接和粘接;通常的接触形式是粘接。现有粘接形式的热界面材料的导 热系数大多不超过10W/m.k的水平。现有高导热材料的导热系数一般都在200W/m.k以上,因 此,解决接触面传热效率低下是解决热量管理问题的一个有效途径;若能同时在成本、技术 难度和制作效率上解决材料制作方法和元件制作、元件组装方法和组装结构、新的散热装 置现有存在的问题,更是可以达到事半功倍的效果。
技术实现要素:
基于现有存在的问题,本发明提出一种材料制作的方法和采用该方法制作的元 件;一种组装元件的方法和采用该方法的结构;一种采用该元件或元件组装结构的散热装 置;一种电子系统,是采用上述任一所述权利要求中,任一有其电子元件组装结构、任一有 采用其电子元件组装方法、任一有采用其电子元件制作方法、任一有采用其的电子元件、任 一有该散热装置的系统。 采用气密性接触的方法装配电子产品,尤其是散热元件安装在发热元件表面;散 热元件安装在发热元件表面的结构为气密性接触结构;气密性接触也就是两个表面间至少 部分形成真空接触,并产生一定的大气压力,大气真空压力的大小与接触面的紧密程度或 是气密性接触面积的多少决定;由于接触面间的接触程度无法直接通过测量表征,但能通 过真空压力大小、平面度或粗糙度的大小间接来表示;接触面间产生的真空压力大小可以 表征接触面间是否形成真空、程度及大小;气密接触表面包括侧面,表面可以是平面,也可 以是曲面;气密性接触可以通过研磨方式得到,或是通过置于真空环境中得到,还可以通过 液体排气的方式得到,至少选择一种方式;气密性接触面的侧面至少有部分密封结构,侧面 包括边部,密封结构可以是聚合物,可以是涂层,可以是密封胶,还可以是弹性体,至少部分 围绕气密性接触面的侧面至少有部分气密性密封效果;气密性接触面内至少一个表面内有 部分表面间有空隙;气密性接触面的侧面至少有部分固定结构,固定结构形状可以是各种 3 CN 111599695 A 说 明 书 2/5 页 形状的点,可以是各种形状的边,也可以是各种形状的面,可以是一维、二维或是三维。 材料采用气密性接触的方法组装,尤其是散热组件组装成散热元件;材料的成形 过程可以有模具参与;散热元件安装在发热元件表面的结构为气密性接触结构;气密性接 触也就是两个表面间至少部分形成真空接触,并产生一定的大气压力,大气真空压力的大 小与接触面的紧密程度或是气密性接触面积的多少决定;气密接触表面包括侧面,表面可 以是平面,也可以是曲面;气密性接触可以通过研磨方式得到,或是通过置于真空环境中得 到,还可以通过液体排气的方式得到,至少选择一种方式;气密性接触面的侧面至少有部分 密封结构,侧面包括边部,密封结构可以是聚合物,可以是涂层,可以是密封胶,还可以是弹 性体,至少部分围绕气密性接触面的侧面至少有部分气密性密封效果;气密性接触面内至 少一个表面内有部分表面间有空隙;气密性接触面的侧面至少有部分固定结构,固定结构 形状可以是各种形状的点,可以是各种形状的边,也可以是各种形状的面,可以是一维、二 维或是三维。 一种电子元件组装方法,其特征是元件之间接触面至少部分形成气密性接触,通 过使元件之间接触面产生的真空压力固定元件的方法。元件之间接触面至少部分形成气密 性接触;气密性接触面的至少一个侧面至少有密封结构;气密性接触面的至少一个面,至少 有一个固定结构。 一种电子元件组装结构,其特征是元件之间的结构至少部分设定为气密性接触。 一种材料制作方法,其特征是材料至少由两部分构成,且两部分至少局部配置为 气密性接触,通过接触面产生的真空压力固定材料的方法。材料至少由两部分构成,且两部 分至少局部配置为气密性接触;气密性接触面的至少一个侧面至少有密封结构;气密性接 触面的至少一个面,至少有一个固定结构。 优选的根据权利要求3所述材料制作方法,其特征是材料形成过程中有模具参与。 一种材料,其特征是采用权利要求3所述方法制作的材料 一种电子元件,其特征是采用权利要求3材料制作方法制成材料制作的元件。 优选的根据权利要求1所述的电子元件组装方法,其特征是气密性接触通过液体 排气方式做到、气密性接触通过研磨式方式做到或气密性接触通过真空方式做到,至少采 用一种。 优选的根据权利要求3所述的材料制作方法,其特征是气密性接触通过方式做到、 气密性接触通过液体排气方式做到、气密性接触通过研磨式方式做到或气密性接触通过真 空方式做到,至少采用一种。 优选的根据权利要求2所述的电子元件组装结构,其特征是至少部分气密性接触 面内至少有一点是非气密性接触。 优选的根据权利要求2所述的电子元件组装结构,其特征是气密性接触面的至少 一个侧面至少有密封结构。 优选的根据权利要求2所述的电子元件组装结构,其特征是气密性接触面的至少 一个侧面至少有一个固定结构。 根据权利要求4所述的材料,其特征是气密性接触面的至少一个侧面至少有密封 结构 优选的根据权利要求5所述的电子元件,其特征是气密性接触面的至少一个侧面 4 CN 111599695 A 说 明 书 3/5 页 至少有密封结构。 优选的根据权利要求4所述的电子元件,其特征是气密性接触面的至少一个侧面 至少有一个固定结构。 一种散热装置,其特征是采用上述权利要求中任一有该方法或该元件制造的散热 装置。 一种散热方法,其特征是元件之间硬质接触面间至少部分形成气密性接触。 本发明的有益效果: 1.提出一种新的低热阻电子元件安装方法。 2.提出一种新的低热阻电子元件组装结构。 3.提出一种新的材料制作方法;可以在现有技术、成本和效率不经济的条件下进 行制作。 4.提出一种新的材料。 5.采用新的材料制作方法制作的电子元件。 6.一种散热方法。 附图说明 图1是翅片散热器与芯片组装后的示意图 1、芯片,2、翅片散热器
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