附加了导热性能的树脂基材料制造的热处置器件或散热片制造技术

散热片、热导管和其它热处置器件由附加了导热性能的树脂基材料形成。在基础树脂基质中该附加了导热性能的树脂基材料包括微导粉末、导热纤维或导热粉末和导热纤维的组合物，其与基础树脂基质的重量比在约０．２０和０．４０之间。微导粉末包括非金属、电镀的金属、金属，也可以是由电镀的金属等，或由非金属、电镀的或与金属粉末组合的组合物构成。微导纤维优选是镀镍的碳纤维、不锈钢纤维、铜纤维、银纤维等。附加了导热性能的树脂基的散热片、热导管或其它热处置器件可以利用诸如喷射模压注模或挤压成形的方法形成。用于形成散热片的附加了导热性能的树脂基材料也可以是以易于切割成所需形状的薄挠性织物结构的形式形成。

【技术实现步骤摘要】

该专利技术涉及热处置结构，更具体涉及散热片和由附加了导热性能的树脂基材料铸模而成的相关的散热器件，树脂基材料包括铸模时在基础树脂内均质的微导热性粉末、微导热性纤维或它们的组合物(combination)。该制造方法得到在EMF或电子光谱范围内可用的导热部件或材料。该专利申请要求2003年4月14日申请的美国临时专利申请60/462,072和2003年6月16日申请的美国临时专利申请60/478,775的优先权，在这里将它们整体引入作为参考。该专利申请是INT01-002CIP的部分继续申请，INT01-002CIP是在2002年12月4日申请的序列号为10/309,429的美国专利申请，将其整体引入作为参考，INT01-002CIP又是案卷号INT01-002的部分继续申请，INT01-002是在2002年2月14日申请的序列号为10/075,778的美国专利申请，其要求2001年9月7日申请的美国临时专利申请序列号60/317,808、2001年2月16日申请的序列号60/269,414和2001年2月15日申请的序列号60/317,808的优先权。
技术介绍
现代的电气系统引起许多热处置问题。例如，由于IR损耗，以非常高的开关速度工作的集成电路产生大量的热。该热量必须从集成电路器件有效地移出以维持高速性能以及避免器件损坏。另外，由于IR高电流开关产生大量的热损耗，因此热量必须从器件散逸以避免器件损坏。电源定向电路例如DC-DC转换器、电源电路等也产生显著的热量，该热量必须散逸以保护电源器件。从集成电路、开关晶体管或电源定向电路移出热量的典型方法是使用散热片。散热片是粘贴在发热器件上的一种结构，以便于热能从热产生器传导出并传导至散热片。此外，散热片以一定速率散逸该热能以充分维持热能从发热器件产生进入散热片。结果，该散热片使器件的温度维持在一水平处，在该水平避免降低性能或灾难性故障。通常散热片由金属构成。例如，由于铝具有良好的热传导性和较轻的重量，所以该金属常常用作散热片材料。例如，一般散热片被粘贴到IC或晶体管器件的金属接头上以便于在器件和散热片之间获得好的热通路。此外，散热片结构一般构造为大的表面积，例如利用大量的平行翼片以便于散热片提供用于通过对流散热的大表面。另一种类型的热处置器件是热导管。热导管是包含少量液体的导管。来自热源例如电子设备的热量使液体汽化。由于该液体汽化，液体吸收来自热源的汽化的潜热。蒸气从热源经过导管到达导管的冷却端。在导管的冷却端，蒸汽冷凝至液态完成热传递。具有代表性的热导管由金属构成且可还包括芯吸材料的衬料。热导管常常与散热片连接以形成热传递系统，热导管从热源传导走热量，以及散热片的结构用于增强热导管冷凝端处的热传递。由金属形成散热片或热导管结构的现有作法有许多缺点。这些缺点是金属的材料和制造成本，特别是铜以及金属的重量。因此，通过改变散热片和/或热导管的成分降低系统成本和重量是本专利技术的主要目的。多项现有技术的专利技术涉及导热树脂成分和结构。Schneck的美国专利6,565,772教导一种包括树脂、促进剂和导热颗粒的导热树脂。在汽车制造中该导热树脂被应用到隐蔽的焊接瑕疵处。Tobita的美国专利6,451,418描述了一种由导热树脂材料构建的基板或芯片封装。该导热树脂材料包括在基板的厚度方向中取向的聚苯并咪唑纤维(polybenzasolfiber)。Cross等人的美国专利6,284,817揭露了包括氧化铝和氧化锌颗粒的导热树脂基材料。该材料被用于将封装的晶体管焊接到铝散热片的一个实施例中。Shimizu等人的美国专利6,597,063示出用于半导体电源器件的封装。在一个实施例中高导热树脂形成电源器件和散热片之间。Krassowski等人的美国专利申请2003/0183379教导合成的散热片，包括石墨基座和导热塑料翼片。该导热塑料在树脂基中包括石墨薄片。
技术实现思路
本专利技术的一个主要目的是提供一种有效的散热器件。本专利技术的另一目的是提供一种形成散热器件的方法。本专利技术的另一目的是提供一种由附加了导热性能的树脂基材料铸模而成的散热片或热导管。本专利技术的再一目的是提供一种由附加了导热性能的树脂基材料铸模而成的散热片或热导管，其中通过改变附加了导热性能的树脂基材料的成分可以调节散热片或热导管的热特性。本专利技术的再一目的是提供一种由附加了导热性能的树脂基材料铸模而成的散热片或热导管，其中通过在附加了导热性能的树脂基材料上形成金属层可以改变热特性或可以改变视觉特性。本专利技术的再一目的是提供制造由附加了导热性能的树脂基材料形成的散热片或热导管的方法，上述材料引入各种形式的材料。本专利技术的再一目的是提供一种制造由附加了导热性能的树脂基材料形成的散热片或热导管的方法，其中该材料呈织物状态。依照本专利技术的目的，获得一种散热器件。该器件包括体区、在该体区第一侧面上的附着表面以及该体区第二侧面上的对流表面。体区、附着表面和对流表面包括附加了导热性能的树脂基材料，在树脂基质中该材料进一步包括导热材料。同样依照本专利技术的目的，获得了一种热导管器件。该热导管器件包括导管(conduit)，上述导管包括附加了导热性能的树脂基材料，该树脂材料包括在树脂基质内的导热材料。通过导管可汽化的液体被密封在热导管内。同样依照本专利技术的目的，获得了一种电气系统器件。该器件包括电功率器件和散热器件。该散热器件包括附加了导热性能的树脂基材料，在树脂基质中该材料包括导热材料。同样依照本专利技术的目的，获得了一种形成散热器件的方法。该方法包括提供附加了导热性能的树脂基材料，在树脂基质中该材料包括导热材料。该附加了导热性能的树脂基材料被铸模成散热器件。同样依照本专利技术的目的，获得了一种组合灯和散热片器件。该器件包括灯、连接灯的第一端子、连接灯的第二端子和散热片。第一和第二以及散热片包括附加了导热性能的树脂基材料。附图说明在附图中，示出了形成材料的部分说明图1a和1b说明本专利技术的第一优选实施例，该实施例示出包括附加了导热性能的树脂基材料的散热片或热处置器件。图1a说明包括一系列平行翼片的散热片。图1b说明包括针或杆阵列的针形散热片。图2说明附加了导热性能的树脂基材料的第一优选实施例，其中该导热材料包括粉末。图3说明附加了导热性能的树脂基材料的第二优选实施例，其中该导热材料包括微导纤维。图4说明附加了导热性能的树脂基材料的第三优选实施例，其中该导热材料包括导热粉末和微导纤维。图5a和5b说明第四优选实施例，其中导热的类纤维材料是由附加了导热性能的树脂基材料构成。图6说明本专利技术的第二优选实施例，进一步示出具有上覆金属层的附加了导热性能的树脂基散热片。图7说明引入附加了导热性能的树脂基的散热片的电气系统。图8说明引入附加了导热性能的树脂基的散热片的电气系统，该散热片具有液体冷却机构。图9说明通过喷射模塑法形成附加了导热性能的树脂基散热片的第一优选实施例的方法。图10说明通过挤压成形形成附加了导热性能的树脂基散热片的第二优选实施例的方法。图11说明本专利技术的第五优选实施例，示出由附加了导热性能的树脂基材料铸模而成的热导管。图12说明本专利技术的第六优选实施例，示出用于LED的散热片。具体实施例方式本专利技术涉及由附加了导热性能的树脂基材料铸模而成的散热片和本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种散热片器件：包括体区；在所述体区的第一侧面上的附着表面；在所述体区的第二侧面上的对流表面，其中所述的体区、附着表面和对流表面包括附加了导热性能的树脂基材料，该树脂基材料包括在基础树脂基质中的导热材料。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：托马斯艾森布雷，
申请(专利权)人：整体技术公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]