电子元件的导热装置的制作方法

1.本实用新型涉及一种电子元件的导热装置，尤指一种具有「非液态结构」高导热散热层所构成的导热装置。


背景技术：

2.近年来由于高功率的中央处理单元(cpu)、图形处理单元(gpu)等的半导体元件的发展迅速。而电子装置愈趋于轻薄多工，且由于电子元件密度提高、频率增快，经长时间使用后会导致于局部出现过热现象，通常电子装置的芯片在工作时是主要热源，散热不仅是为了降低芯片自身温度以保证其能在要求的温度范围内正常工作，同时还要兼顾散热时不能造成壳体局部过热，给消费者造成不良使用体验，目前电子装置之散热方式，主要是利用简单的开孔、热传导、热对流等方式，但该些散热方式已无法满足现今高效能芯片所产生之热能，因此会有过热的问题，热能无法均匀散布，导致行动电子装置内部的散热效率降低，进而导致手机指令降频或过慢死机的现象也时有发生。
3.目前，石墨膜材料因其优异的特性，包括高导热性、耐热、耐腐蚀以及高导电性，在目前的工业应用中，广泛应用在电子类产品散热、耐热密封材料。而当前散热技术主要是将石墨散热片直接与发热部位连接，但散热片和发热部位看似接触良好，但却真实存在一些不连续的点接触，接触面间隙填充空气或者胶黏剂，而空气的导热系数只有0.1w/mk；所涂覆的胶黏层通常会有5～15微米厚，胶黏剂层也会大大影响热量的散发，导致界面热阻很高。
4.液态金属是一种常温下呈现液状的低熔点合金，其主要成分为镓铟锡合金、铟铋锡合金，或铟铋锌合金等所构成；其性质稳定且具有优异的导热及导电性，因此目前有很多业者以液态金属取代石墨膜材料来解决上述问题。惟查，使用液态金属作为散热材料也并非没有缺失；例如:现有技术中采用液态金属和导热膜复合，使用时随着热源温度升高，液态金属熔化，与热源和散热器界面紧密贴合，显著降低热源和散热器之间的接触热阻。然而，常常将液态金属和散热器直接接触，亦导致其使用寿命缩短，时间久了就会使其彼此脱离；此外液态金属由于是液态，容易发生泄漏，造成短路。
5.本实用新型人有鉴于上述问题点，乃针对液态金属散热材料所造成的缺失，进一步提出解决方案。


技术实现要素：

6.缘是，本实用新型之主要目的，在提供电子元件的导热装置，其可解决液态金属散热材料所造成的缺失，而是以非液态结构的高导热散热层，可置于计算机手机等电子器件的芯片上，达到具有高导热系数、缓冲性、安全稳定性的功效增进。
7.为达上述目的，本实用新型所采用的技术手段包含有：一基板，该基板上设有一电子元件；一金属散热件，其具有一第一表面及一相对面的第二表面，且该第一表面是面向该电子元件的上方；其中，该金属散热件的第一表面上镀有一防腐蚀层；以及该金属散热件与
该电子元件之间设有一层由导热膏所构成非液态结构的高导热散热层。
8.依据上揭特征，该高导热散热层可包括呈膏状体或胶固体所构成的非液态层状结构型态。
9.依据上揭特征，该基板可为一印刷电路板，该电子元件为一半导体芯片。
10.依据上揭特征，该金属散热件可为一平板状。
11.依据上揭特征，该平板状的散热件，其第二表面上还可设有多个散热鳍片。
12.依据上揭特征，该防腐蚀层可由镍金属所构成。
13.依据上揭特征，更可包括一设在该基板上且围绕该电子元件的框体。
14.借助上揭技术手段，本实用新型可解决现有的「液态金属」散热材料所造成的缺失；其以「非液态结构」的高导热散热层，可置于计算机、手机等电子器件的芯片上，达到具有高导热系数而散热佳、理想的缓冲性及安全稳定性等多重功效增进。
附图说明
15.图1本实用新型第一实施例的分解立体图。
16.图2本实用新型第一实施例的组合剖视图。
17.图3本实用新型第二实施例的组合剖视图。
18.附图标记列表：10-基板；20-电子元件；30-金属散热件；31-第一表面；32-第二表面；33-散热鳍片；40-防腐蚀层；50-高导热散热层；60-框体。
具体实施方式
19.首先，请参阅图1～图2所示，本实用新型「电子元件的导热装置」的第一实施例，包含有：
20.一基板10，该基板10上设有一电子元件20；本实施例中，该基板10为一印刷电路板(pcb)，该电子元件20为一半导体芯片。
21.一金属散热件30，其具有一第一表面31及一相对面的第二表面32，且该第一表面31是面向该电子元件20的上方；本实施例中，该金属散热件30包括为一平板状，但不限定于此。以上构成为现有技术(prior art)，非本实用新型的专利标的，容不赘述。
22.本实用新型的特征在于:该金属散热件30的第一表面31上镀有，腐蚀层40；以及该金属散热件30与该电子元件20之间设有一层由导热膏所构成非液态结构的高导热散热层50。本实施例中，该高导热散热层50包括由绝缘有机硅材料所构成的膏状体(paste)或胶固体(glue solid)的非液态的层状的结构型态，但不限定于此；诸如导热性高的金属、金属合金等材料所构成的膏状体(paste)或胶固体(glue solid)的非液态层状结构型态，亦可实施。
23.本实施例中，该高导热散热层50的导热系数可达8.0w/mk以上，因此具有极佳的散热功能。更重要的是，该高导热散热层50常温下是呈现膏状体或胶固体，这与现有的「液态金属」散热材料完全不同，因此不用担心液体泄漏出来，造成短路的问题，进而具有安全稳定性的功效增进。再者，该高导热散热层50是呈现膏状体(paste)或胶固体(glue solid)，并非是刚性体或固状体，因此其具有弹性，以其设置在该电子元件20与该该金属散热件30之间，不仅可以使该电子元件20的热源和散热件30的界面紧密贴合，显著降低热源和金属
散热件之间的接触热阻；且因其具有弹性，可使该电子元件20与该金属散热件30之间，具有一弹性缓冲力，如此一来，该电子元件20不易受到该金属散热件30的压力而造成损害。
24.本实施例中，该防腐蚀层40包括可由镍金属所构成，但不限定于此。镍金属具有极佳的抗腐蚀性，且可以用电镀或涂布的技术，使其附着在该金属散热件30的第一表面31上。如此一来，可使该金属散热件30不易受到该高导热散热层50材料的侵蚀，可确保其使用寿命及可靠度。
25.本实施例中，更包括一设在该基板10上且围绕该电子元件20的框体60。虽然本实用新型的高导热散热层50是呈现膏状体(paste)或胶固体(glue solid)，不易有液体泄漏出来，造成短路的问题。但为百分百安全起见，如遇到该电子元件20异常而过热，致使该高导热散热层50有软化疑虑，此时该框体60可确保不会造成液体泄漏出来，造成短路的问题。具有双重的安全性保障，
26.图3是本实用新型第二较佳实施例的组合剖视图，其相同于第一实施例的结构以相同图号表示，其差异性仅在于:该平板状的散热件30，其第二表面32上还设有多个散热鳍片33。
27.借助上揭技术手段，本实用新型可解决现有的「液态金属」散热材料所造成的缺失；其以「非液态结构」的高导热散热层50，可置于计算机、手机等电子器件的芯片上，达到具有高导热系数而散热佳、理想的缓冲性及安全稳定性等多重功效增进。
28.惟，上述所揭露之图式、说明，仅为本实用新型之较佳实施例，大凡熟悉此项技艺人士，依本案精神范畴所作之修饰或等效变化，仍应包括在本案申请专利范围内。