[发明专利]含有液态金属的电路板的封装结构、封装方法和电路板

说明书

本发明公开了一种含有液态金属的电路板的封装结构、封装方法和电路板，其中，电路板封装结构包括：电路板，其上设置有至少一发热元件，以及分布于发热元件周围的电子元件；电子元件上设置绝缘层；发热元件的表面覆载有液体金属；散热装置，设置于电路板上，液体金属与散热装置接触，电子元件与散热装置之间的空隙填充有被压缩的泡绵材料，用于阻隔液体金属，其中，泡绵材料的孔隙中含有密封胶。本发明封装结构对电路中的液体金属具有优异的密封效果，封装方法简单易行，能够极大地简化了液体金属的封装工艺，提高了电路板封装的工业化生产作业效率。

技术领域

本发明是关于电子设备的散热技术领域，特别是关于一种含有液态金属的电路板的封装结构、封装方法和电路板。

背景技术

液态金属作为一类新材料，有着导电、导热性能好，且呈液态的优势，非常适合作为热界面材料用于电子设备的散热领域。但也因为液态金属导电性好，且呈液态，所以需要考虑液态金属泄漏对电路及电子元器件的影响。

以发热元件为芯片为例，传统方法是在芯片周围设置一圈硅脂、密封胶、泡绵等围坝材料，都能起到一定的密封作用，但都有所欠缺，硅脂能排气，能密封，但防泄漏效果一般，挤压的过程中易发生液态金属泄漏，密封胶密封性能较好，但易造成气体被封闭在围坝内，而泡绵可以较好的解决泄漏和排气问题，但泡绵密封性能一般，不能有效的阻绝外部水气。因为液态金属易受内外界水、气影响而老化，所以需要整体考虑防泄漏系统的防泄漏能力、隔绝外界水气的能力、以及排除系统内部气体的能力。

发明内容

本发明的目的在于提供一种含有液态金属的电路板封装结构，能够防止液体金属泄漏，同时具有良好排气效果，实施方法简单易行，具有优异的密封效果。

本发明提供了一种含有液态金属的电路板封装结构，包括：电路板，其上设置有至少一发热元件，以及分布于发热元件周围的电子元件，电子元件上设置绝缘层；发热元件的表面覆载有液体金属；散热装置，设置于电路板上，液体金属与散热装置接触，电子元件与散热装置之间的空隙填充有被压缩的泡绵材料，用于阻隔液体金属，其中，泡绵材料的孔隙中含有密封胶。

在一些实施例中，泡绵材料为金属泡绵或塑料泡绵。

在一些实施例中，密封胶为胶水和/或硅脂；优选地，密封胶的粘度由泡绵材料的孔隙的大小决定。

在一些实施例中，绝缘层包括绝缘漆层和绝缘纸或绝缘胶带。

在一些实施例中，液体金属在室温或工作状态下为液态；优选地，液体金属是室温下为液态的导热膏，或工作状态为液态的导热片。

在一些实施例中，液体金属填充于散热装置和发热元件之间的空隙中；和/或，液体金属的厚度介于0.05mm至0.5mm。

本发明还提供一种上述的电路板封装结构的封装方法，步骤包括：在电子元件上设置绝缘层；将发热元件的表面覆载液体金属；制作泡绵框，使发热元件与泡绵框之间留有一定的间隙；将泡绵框浸渍、涂覆或点覆密封胶；将含有密封胶的泡绵框放置于电路板上，框住发热元件；或，置于散热装置上的预定位置，以使安装后的泡绵框能置于发热元件的周围；将散热装置压紧电路板，使被压缩的泡绵框，填充于电子元件和散热装置之间，且液态金属与散热装置接触。

在一些实施例中，密封胶通过浸渍、涂覆或点覆于泡绵框内或表面或通过点胶机将密封胶点于散热装置和绝缘层上与泡绵框的接触位置内；

在一些实施例中，密封胶通过浸渍、涂覆或点覆于泡绵框内，或通过点覆于泡绵框表面/散热装置表面/绝缘层表面，通过压紧电路板的过程中浸入泡绵。

在一些实施例中，泡绵框通过泡绵材料预制成型或通过泡绵胶发泡形成。

在一些实施例中，泡绵框与发热元件之间留有间隙；优选的，间隙的距离大于等于发热元件的底脚的宽度。