[发明专利]利用热绝缘层组装的电子设备

说明书

本发明提供了利用热绝缘层组装的电子设备。

技术领域

本发明提供了利用热绝缘层组装的电子设备。

背景技术

随着微电子电路的尺寸继续缩小并且电路在功能方面的能力继续增加，在电路使用时生成的热量对于制造商和最终用户来说已经成为越来越大的问题。换句话说，生成的热量的水平与半导体封装的性能有关，其中性能更高的设备生成的热量的水平更高。例如，组装在在消费电子设备内的电路板上的半导体封装全都生成通常作为工作副产品的热量，所述消费电子设备例如为诸如中央和图形处理单元、芯片组、电池以及电压调节器。半导体封装生成热量，要求对热量进行管理以便增加封装的寿命、最小化设计限制以及增加封装的性能，并且因此增加消费电子设备的寿命和性能。

热管理材料用于耗散由电路生成的热量是众所周知的，并且放置在电子设备内的关键位置处的风扇也从电路或热模块吸收热量。过量的热量被从半导体封装传递至热沉或具有热界面材料(“TIM”)的热模块，热界面材料经常被设置在半导体封装和热沉或热模块之间。

然而，因为朝着设备的壳体的内部引导热空气远离半导体封装的最接近环境，所以用于管理所生成的热量的这些策略已经生成了新的问题。

更具体而言，在常规的膝上型或笔记本电脑(图2中示出的)中，壳体位于键盘下方的部件下面(图3中示出的)。部件包括热沉、热管(设置在CPU芯片上方)、风扇、用于PCMIA卡的槽、硬盘驱动器、电池、以及用于DVD驱动器的仓(bay)。硬盘驱动器设置于左边的手掌放置区下面并且电池设置于右边的手掌放置区下面。通常，硬盘驱动器在高温下工作，导致不舒服的手掌放置区触摸温度，尽管使用了用于耗散这种热量的冷却部件。这可能由于当使用设备时设备外部的某些部分处的热的温度导致最终用户消费者不舒服。

减弱使用时在手掌放置区处由最终用户注意到的高温度的的一个解决方案是例如使用设置于关键位置处的天然石墨散热器。据说这些散热器均匀地分散热量同时提供通过材料的厚度的热绝缘。这样一种石墨材料是可商业购买的，例如来自俄亥俄州克利夫兰的GrafTech Inc.的SpreaderShield^TM[参见M.Smalc等人的“ThermalPerformance Of Natural Graphite Heat Spreaders”，Proc.IPACK2005，Interpack2005-73073(July，2005)；也参见美国专利号6,482,520]。

替代的解决方案是期望的并且将是有利的，因为市场中存在对管理由电子设备中使用的这种半导体封装生成的热量以便最终用户消费者不感觉由于当使用电子设备时由生成的热量引起的不舒服的方法的增长的需要。与这种要求保持平衡的是半导体芯片的设计者将继续降低半导体芯片和半导体封装的尺寸和几何结构但是增加其容量以使得电子设备吸引消费者的意识，但是这样做引起半导体芯片和半导体封装继续在升高的温度条件下工作。相应地，利用替代的技术来满足此增长、未满足的要求以鼓励工作中触摸上去不热的更大功率的消费电子设备的设计和开发是有利的。

这种要求尚未满足，直至现在。

发明内容

本发明提供了一种消费电子制品，包括：

壳体，所述壳体包括具有内部表面和外部表面的至少一个基底；

热绝缘成分的层，所述热绝缘成分的层被设置于所述至少一个基底的所述内部表面的至少一部分上；以及

至少一个半导体封装，所述至少一个半导体封装包括组件，所述组件包括以下至少一项：

I.

半导体芯片；

散热器；以及

介于其间的热界面材料(也称为TIM1应用)

II.

散热器；