[发明专利]一种用于电子器件温度控制的新型相变材料封装结构

说明书

本发明公开了一种用于电子器件温度控制的新型相变材料封装结构，包括底座和金属散热结构，底座内形成封闭空间，封闭空间包括填充空间和膨胀空间，膨胀空间位于封闭空间的顶部，填充空间用于填充相变材料，膨胀空间供相变材料膨胀后使用；底座的外侧面设有一连接槽，连接槽位于底座的顶端或底端，连接槽的深度小于底座的厚度，连接槽用于连接热源；金属散热结构连接在底座内，金属散热结构的形状为树枝状，金属散热结构的根部和连接槽处的底座相连接，金属散热结构的枝部和相变材料相连接；金属散热结构的形状呈树枝状，其成型材料为金属材料，其最终可实现在同等换热效率下，可降低金属材料的使用量，提高封装结构单位体积的储热量。

技术领域

本发明涉及电子设备及电子元器件散热技术领域，具体涉及一种用于电子器件温度控制的新型相变材料封装结构。

背景技术

随着先进信息技术的快速发展，如云计算、大数据技术等，高性能芯片和大规模及超大规模集成电路的广泛使用对电子设备的工作性能及运行稳定性提出了更高的要求。据有关资料统计显示，55%的电子设备的失效是由于工作温度超过规定值所引起的。近年来快速发展的被动式相变温度控制技术是解决这一问题的有效途径之一，但这种应用中有一个明显的缺点，即材料本身导热系数非常低。如何提高该类相变材料封装的相变换热速率是开发新型电子设备相变温度控制技术的主要研究方向和热点。因此亟待一种新型的温度控制技术来满足未来高性能电子设备封装的需求。

目前，提高相变材料封装换热性能的主要途径是通过向相变材料中均匀填充高导热系数的纳米材料或金属结构来提高其整体热传导系数，然而忽略了相变过程中与金属结构相关的液相材料对流换热的影响。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于电子器件温度控制的新型相变材料封装结构，以解决现有技术中封装结构换热性能差的问题。

为达到上述目的，本发明是采用下述技术方案实现的：

一种用于电子器件温度控制的新型相变材料封装结构，包括底座和金属散热结构，所述底座内形成封闭空间，所述封闭空间包括填充空间和膨胀空间，所述膨胀空间位于所述封闭空间的顶部，所述填充空间用于填充相变材料，所述膨胀空间供所述相变材料膨胀后使用；

所述底座的外侧面设有一连接槽，所述连接槽位于所述底座的顶端或底端，所述连接槽的深度小于所述底座的厚度，所述连接槽用于连接热源；所述金属散热结构连接在所述底座内，所述金属散热结构的形状为树枝状，所述金属散热结构的根部和所述连接槽处的所述底座相连接，所述金属散热结构的枝部和所述相变材料相连接。

进一步地，所述金属散热结构的横截面积比的大小可调节。

进一步地，所述金属散热结构的横截面积比为12.5%。

进一步地，所述金属散热结构的横截面积比为15%。

进一步地，所述金属散热结构的横截面积比为20%。

进一步地，所述热源和所述连接槽过渡配合连接。

进一步地，所述热源和所述连接槽之间填充有导热硅脂或导热黏合剂。

进一步地，所述金属散热结构和所述底座一体成型制作成型。

进一步地，所述金属散热结构采用3D打印技术制造成型。

进一步地，所述金属散热结构的材料为硅镁合金。

根据上述技术方案，本发明的实施例至少具有以下效果：

1、本发明的封装结构，金属散热结构的形状呈树枝状，其成型材料为金属材料，其最终可实现在同等换热效率下，可降低金属材料的使用量，提高封装结构单位体积的储热量；