[发明专利]应用相变化金属热界面箔片的散热模组及散热系统

说明书

技术领域

本发明是关于一种散热模组及散热系统，特别是关于一种应用相变化金属热界面箔片作为热界面材料的散热模组及散热系统。

背景技术

构装微电子元件，例如高亮度发光二极管和中央处理器等，因为发展朝向高功率、高速化、和/或小型化等趋势，微电子元件产生的高热流量必须移除，使其接面温度维持在其安全操作温度之下。微电子元件的接面温度一旦超过安全操作温度时，将劣化微电子元件的性能，或者损坏微电子元件，严重地影响电子元件的使用寿命及可靠度。

伴随着微电子及电子元件的散热需求，刺激了散热元件、材料等电子散热产品的多样化与技术创新。电子散热产品主要有散热装置，例如冷板、散热器及风扇等，以及热界面材料(Thermal Interface Materials，TIM)两种类别。

在中国台湾专利申请号96133111的专利中揭露了一种应用低熔点合金箔片作为热界面材料的散热模组。此散热模组可使一电子元件运作时所产生的热，能快速传导至外界环境，主要有两种实施例，概略介绍如下：

请参照图1A，其为此散热模组的第一种实施例的示意图。散热模组10包括一散热器11及一低熔点合金箔片14。如图所示，散热器11设置于电子元件12上方，低熔点合金箔片14设置于电子元件12与散热器11之间，且作为电子元件12与散热器11间的热界面材料。另外，电子元件12设置于一电路板13上，且彼此电路相连接。

详细地说，低熔点合金箔片14的两侧面分别接触于散热器11的底面以及电子元件12的上表面。请参照图1B，其为此实施例的低熔点合金箔片14示意图。在此散热模组10中，为了有效地防止低熔点合金箔片14的热熔液流动而泄漏至电路板13上，散热模组10的低熔点合金箔片14的厚度不大于0.04mm。

请参照图2A，其为上述专利的散热模组的第二实施例的剖面示意图。如图所示，本实施例的散热模组20，亦可使一电子元件22运作时所产生的热，能快速传导至外界环境，散热模组20包括一散热器21、一低熔点合金箔片24及一环形体25。

其中，低熔点合金箔片24的厚度不大于0.04mm。环形体25的作用主要有维持界面接合厚度、延缓低熔点合金箔片24热熔氧化的速率，使低熔点合金箔片24的散热效能不致因过度氧化而劣化，此外，也可用来强化低熔点合金箔片24热熔液相的阻漏。

请同时参照图2B，其为本实施例的低熔点合金箔片24与环形体25的设置型态。本实施例与前述实施例的差异在于，环形体25设置于电子元件22与散热器21之间，且环绕于低熔点合金箔片24的周缘。其中，环形体25可与低熔点合金箔片24的周缘接触，或者亦可与低熔点合金箔片24的周缘具有些微空隙。借由环形体25的设计可使低熔点合金箔片24受热熔融液化时，热熔液相更不易自电子元件22与散热器21之间泄漏出去。

为了使公知技术的阻漏效果更加完善，并达到一定的散热效果，发明人提出了一种更佳的散热模组。

发明内容

本发明的一个目的在于，避免相变化金属热界面箔片受热液化后的热熔液溢漏出热界面的情形。

本发明的另一目的在于，在散热器底面制作适当数目、宽度及深浅的沟槽，使得相变化金属热界面箔片受热熔融时，多余的热熔液可流至沟槽内，以避免热熔液溢漏出热界面，同时保有极佳的散热效果。

为达上述目的，本发明提供一种应用相变化金属热界面箔片的散热模组，可使一电子元件运作时所产生的热，能快速传导至外界环境。此应用相变化金属热界面箔片的散热模组包括一散热器及一相变化金属热界面箔片(phase-change metal thermal interface material，TIM)。

散热器设置于电子元件上方，且散热器的底面至少具有一沟槽。相变化金属热界面箔片设置于电子元件与散热器的底面之间，作为电子元件与散热器间的热界面材料。其中，相变化金属热界面箔片受热熔融时，部分热熔液可流至沟槽内，以避免多余的热熔液溢漏出热界面，甚至泄漏至电子元件外的情形。

本发明还提供一种散热系统，该散热系统包括一芯片单元及一散热模组。

芯片单元包括一基板、一芯片及一导热均温板(Integrated Heat Spreader，IHS)。芯片是叠置于基板上。导热均温板则设置于芯片的上表面上，用以均匀传导芯片运作时所发出的热，且导热均温板的上表面至少具有一沟槽。

散热模组设置于导热均温板上方，可使芯片单元的热，能快速地传导至外界环境。散热模组包括一散热器及一相变化金属热界面箔片(phase-change metalthermal interface material，TIM)。