一种液态金属的封装结构的制作方法

本技术涉及电子设备的散热，尤其涉及一种液态金属的封装结构。

背景技术：

1、液态金属是一种不定型、可流动的金属。最常见的室温液态金属是汞，但其毒性限制了其应用和研究，后续国内外学者又陆续发现低毒性的镓基液态金属。随着电子科技的不断发展，芯片的集成化、微小化和高功率密度成为其主要发展方向，由此对热管理技术提出了更高的要求，液态金属在芯片冷却领域的巨大潜力使其逐渐成为大家关注的焦点。液态金属在服役时呈现液态，能够充分填充热界面微空隙，极大地提高了发热电子元件与散热器端头界面的热传导速率，使散热效率更高。液态金属具有不老化，导热率高，界面热阻低等特性，是目前效率最高的热界面导热材料。但是因为液态金属具有腐蚀性，在封装后一旦泄漏能让电子产品短路失效，这个缺陷严重限制了液态金属的推广与应用，且现有的液态金属封装工艺需要购买封装设备才能完成，无法满足没有封装设备的部分科研机构或企业的使用需求，进而制约了液态金属的推广与应用。

技术实现思路

1、本实用新型的特征和优点在下文的描述中部分地陈述，或者可从该描述显而易见，或者可通过实践本实用新型而学习。

2、为克服现有技术的问题，本实用新型的目的是提供一种简易的、易于操作的液态金属封装结构，不仅能解决液态金属的腐蚀问题，同时无需精准的封装设备即可实现对液态金属的封装，满足更多的市场需求。

3、为达到上述目的，本实用新型提供的技术方案是：

4、一种液态金属的封装结构，包括与发热元件连接的绝缘保护层，设于绝缘保护层上且将液态金属围封起来的聚烯烃橡胶圈，沿聚烯烃橡胶圈外缘设置的聚烯烃弹性泡棉，以及设于聚烯烃橡胶圈顶部的散热元件；所述绝缘保护层为聚酰亚胺薄膜；所述绝缘保护层的上表面和下表面均涂覆有胶层。

5、上述的液态金属的封装结构，采用具有优异抗腐蚀性的聚烯烃材质的橡胶圈作为围封液态金属第一道防线，由于其本身稳定的化学性质，导致其不会与液态金属发生反应，进而不会影响液态金属优异的导热性能，由于其本身具有良好的压缩性能，因此当其在受到液态金属的挤压时，可承受一定的形变，使液态金属不易发生泄露，且与上下表面的接触更紧密，更不易发生泄露，有效避免了液态金属的泄漏造成的短路；通过聚烯烃弹性泡棉可以在意外发生液态金属泄露时快速将液态金属吸收，多重防护，更加有效的避免了液态金属的泄露；通过绝缘保护层与底部线路板的连接，不仅能获得很好的绝缘效果，还通过双面设置背胶的方式，实现了封装结构的人工可操作性，使无封装设备的相关企业或个人也可使用液态金属制得的散热元件，使液态金属用于热控界面材料变得轻松简单，更利于液态金属在热控界面材料领域的应用技术得到推广及改进。

6、优选的，所述胶层上设有可剥离的保护膜。

7、优选的，所述聚烯烃弹性泡棉经过脱硫工艺处理。

8、优选的，所述聚烯烃橡胶圈的硬度为60～70d，厚度为0.5～1.2mm。

9、优选的，所述聚烯烃弹性泡棉的密度为100±30kg/m3，硬度为40°±5，拉伸强度＞450kpa，伸长率＞150％，且在120℃的条件下存放24小时后，收缩率小于5％。

10、本实用新型的有益效果：

11、本申请通过聚烯烃橡胶圈将液态金属围封住，由于聚烯烃材质具有优异的防腐蚀性能，出色的抗老化性能，以及优异的密封性能，通过聚烯烃橡胶圈对液态金属进行密封，能解决液态金属泄漏问题，且所获得的液态金属的封装方案不牺牲液态金属的导热性能，又能避免液态金属的泄漏造成的短路，通过聚烯烃弹性泡棉可以在发生液态金属泄露时快速将液态金属吸收，多重防护，有效防止了液态金属的泄露；通过采用聚酰亚胺薄膜作为绝缘保护层，不仅能获得很好的绝缘效果，还通过双面设置背胶的方式，实现了封装结构的人工可操作性，使无封装设备的相关企业或个人也可使用液态金属制得的散热元件，使液态金属用于热控界面材料变得轻松简单，更利于液态金属在热控界面材料领域的应用技术得到推广及改进。本申请中的液态金属的封装结构具有结构简单、成本低廉、可操作性强的特点，有效避免了液态金属的腐蚀性和流动性导致电路失效的问题，无需封装设备即可实现对液态金属的封装，有利于液态金属在热控界面材料领域的推广及应用。

技术特征：

1.一种液态金属的封装结构，其特征在于，包括与发热元件连接的绝缘保护层，设于绝缘保护层上且将液态金属围封起来的聚烯烃橡胶圈，沿聚烯烃橡胶圈外缘设置的聚烯烃弹性泡棉，以及设于聚烯烃橡胶圈顶部的散热元件；所述绝缘保护层为聚酰亚胺薄膜；所述绝缘保护层的上表面和下表面均涂覆有胶层。

2.根据权利要求1所述的一种液态金属的封装结构，其特征在于，所述胶层上设有可剥离的保护膜。

3.根据权利要求1所述的一种液态金属的封装结构，其特征在于，所述聚烯烃弹性泡棉经过脱硫工艺处理。

4.根据权利要求1～3任一项所述的一种液态金属的封装结构，其特征在于，所述聚烯烃橡胶圈的硬度为60～70d，厚度为0.5～1.2mm。

5.根据权利要求1～3任一项所述的一种液态金属的封装结构，其特征在于，所述聚烯烃弹性泡棉的密度为100±30kg/m3，硬度为40°±5，拉伸强度＞450kpa，伸长率＞150％，且在120℃的条件下存放24小时后，收缩率小于5％。

技术总结
本技术涉及电子设备的散热技术领域，尤其涉及一种液态金属的封装结构，包括与发热元件连接的绝缘保护层，设于绝缘保护层上且将液态金属围封起来的聚烯烃橡胶圈，沿聚烯烃橡胶圈外缘设置的聚烯烃弹性泡棉，以及设于聚烯烃橡胶圈顶部的散热元件；所述绝缘保护层为聚酰亚胺薄膜；所述绝缘保护层的上表面和下表面均涂覆有胶层。本技术具有结构简单、成本低廉、可操作性强的特点，有效避免了液态金属的腐蚀性和流动性导致电路失效的问题，无需封装设备即可实现对液态金属的封装，有利于液态金属在热控界面材料领域的推广及应用。

技术研发人员：张弟,肖雅燕
受保护的技术使用者：深圳市中宣液态金属科技有限公司
技术研发日：20230215
技术公布日：2024/1/13