一種熱管導(dǎo)熱結(jié)構(gòu)及其制備工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電子器件領(lǐng)域，特別是指一種熱管導(dǎo)熱結(jié)構(gòu)，本發(fā)明還涉及一種熱管導(dǎo)熱結(jié)構(gòu)的制備工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的電子產(chǎn)品要應(yīng)對(duì)小體積，高功率密度的應(yīng)用中既要滿足電子器件的電氣聯(lián)接要求又要滿足導(dǎo)熱散熱的要求所采用最好的技術(shù)方案是采用有導(dǎo)熱功能PCB滿足電子器件的電氣聯(lián)接要求的同時(shí)又要滿足導(dǎo)熱和部分散熱的要求，為了把導(dǎo)熱PCB傳出熱量迅速帶走采用熱管傳遞熱量也是目前最好的方案，經(jīng)熱管傳出的熱量可采用各種散熱器通過(guò)主動(dòng)或被動(dòng)的方式散發(fā)到低溫的地方。
[0003]基于以上方案現(xiàn)時(shí)可采用的導(dǎo)熱PCB有鋁基，銅基的金屬電路板，陶瓷基電路板，還有用在傳統(tǒng)PCB改良而來(lái)的導(dǎo)熱PCB。但這些電路板各有缺點(diǎn)，由于覆銅與金屬基之間存在電器絕緣層的原因?qū)е聦?dǎo)熱系數(shù)偏低(導(dǎo)熱系數(shù)0.8-6w/m.k)陶瓷基電路板按材料和工藝不同可做到既絕緣又導(dǎo)熱(導(dǎo)熱系數(shù)20-170w/m.k)但基于其脆性大和成本高又限制了其用途，傳統(tǒng)PCB改良而來(lái)的導(dǎo)熱PCB因是在其絕緣層中添加導(dǎo)熱的陶瓷粉其導(dǎo)熱系數(shù)也只能和鋁基板持平。
[0004]導(dǎo)熱PCB通常與熱管的連接方式采用焊接，粘接，機(jī)械固定等方式。
[0005]焊接方式熱阻最小但工藝復(fù)雜，粘接方式熱阻最大但工藝簡(jiǎn)單，機(jī)械固定方式熱阻介于二者間工藝較復(fù)雜。
[0006]例如:LED的汽車大燈由于要匹配反射罩的光學(xué)焦點(diǎn)，20-40w的LED為必需集中在5-6_寬的100_2表面積的幾何體上的多個(gè)異向平面和曲面，由于LED的光輸出和壽命跟結(jié)溫有對(duì)應(yīng)關(guān)系(結(jié)溫越高LED的光輸出越小，壽命越短)，而這個(gè)應(yīng)用的熱流密度高達(dá)40w/cm2，并且要把熱量傳遞出反射罩外散熱，現(xiàn)有最好的技術(shù)方案是把LED焊接到銅基板上再把銅基板用焊接或機(jī)械連接的方式固定到套有熱管的銅質(zhì)等溫棒上或?qū)嵭俱~質(zhì)等溫棒上把熱量傳遞出反射罩外散熱，由于環(huán)節(jié)較多特別是銅基板這個(gè)導(dǎo)熱瓶頸的存在使這個(gè)高熱流密度的LED結(jié)溫偏高，影響光輸出和壽命，導(dǎo)致現(xiàn)在LED的汽車大燈還不能大規(guī)模應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明提出一種熱管導(dǎo)熱結(jié)構(gòu)，解決了上述中提到的問(wèn)題。
[0008]本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的:一種熱管導(dǎo)熱結(jié)構(gòu)，包括:電子器件、柔性電路板、熱管，所述柔性電路板包裹在所述熱管的一端或包裹在所述熱管的若干個(gè)位置，所述電子器件位于所述柔性電路板上方，且所述柔性電路板對(duì)應(yīng)所述電子器件的底部開(kāi)有通孔，所述通孔處設(shè)有熱沉填充料，從而所述電子器件產(chǎn)生的熱量經(jīng)底部的所述熱沉填充料傳遞到所述熱管上并散發(fā)出去，同時(shí)，由于所述電子器件與所述柔性電路板之間具有連接，從而所述熱管導(dǎo)熱結(jié)構(gòu)還具有電氣連接的效果，由于使用所述柔性電路板做電氣聯(lián)接，使原來(lái)分布在幾何體多個(gè)異向平面和曲面上的發(fā)熱所述電子器件可以用現(xiàn)有成熟的自動(dòng)化表面貼裝工藝焊接，大幅降低工藝難度，提高合格率，從而大幅降低制造成本10倍以上。
[0009]進(jìn)一步，所述熱管包括吸熱段和放熱段，所述柔性電路板包裹所述吸熱段。
[0010]進(jìn)一步，所述熱沉填充料為高導(dǎo)熱填充料，如氮化鋁，碳化硅等填充料，散熱效果良好。
[0011 ] 進(jìn)一步，所述柔性電路板為耐高溫自粘柔性電路板，耐熱和粘附效果強(qiáng)，同時(shí)，耐高溫自粘的所述柔性電路板是金屬基或陶瓷基的成本的1/10以下，電路的制造成本得以大幅降低。
[0012]進(jìn)一步，所述熱沉填充料是焊料焊接在所述熱管上，直接用焊料焊接在金屬基的所述熱管上比舊的導(dǎo)熱技術(shù)方案去掉了在導(dǎo)熱通道上導(dǎo)熱系數(shù)偏小的各種電路基板和一層焊接層，使所述熱管導(dǎo)熱結(jié)構(gòu)的熱阻比舊的導(dǎo)熱技術(shù)方案大幅提高1-2個(gè)數(shù)量級(jí)以上，使大熱流密度的應(yīng)用得以實(shí)現(xiàn)。
[0013]所述熱管導(dǎo)熱結(jié)構(gòu)的制備工藝，包括以下步驟:
a)采用耐高溫自粘的所述柔性電路板，并在對(duì)應(yīng)要散熱的所述電子器件底部開(kāi)相應(yīng)的所述通孔；
b)用高溫焊料(如高溫錫漿)通過(guò)表面貼裝工藝把全部所述電子器件焊接在所述柔性電路板表面；
c)測(cè)試完畢后在所述柔性電路板背面的所述通孔處印上低溫焊料(如低溫錫漿)，把印好的所述柔性電路板包裹粘貼到所述熱管上得到半成品；
d)把粘貼好的半成品放入回流爐中，把所述熱沉填充料直接焊到所述熱管上。
[0014]所述熱管導(dǎo)熱結(jié)構(gòu)的制備工藝，也可以采用以下步驟:
a)采用耐高溫自粘的所述柔性電路板并在對(duì)應(yīng)要散熱的所述電子器件底部開(kāi)相應(yīng)的所述通孔；
b)用焊料通過(guò)表面貼裝工藝把全部電子器件焊接在所述柔性電路板表面；
c)測(cè)試完畢后在所述柔性電路板背面的所述通孔處印上所述熱沉填充料；
d)把印好的所述柔性電路板包裹粘貼到所述熱管上即可。
[0015]本發(fā)明的所述熱管導(dǎo)熱結(jié)構(gòu)具有以下技術(shù)效果:
首先，由于所述電子器件通過(guò)所述熱沉填充料直接用焊料焊接在金屬基的所述熱管上，比舊的導(dǎo)熱技術(shù)方案去掉了在導(dǎo)熱通道上導(dǎo)熱系數(shù)偏小的各種電路基板和一層焊接層，使所述熱管導(dǎo)熱結(jié)構(gòu)的熱阻比舊的導(dǎo)熱技術(shù)方案大幅提高1-2個(gè)數(shù)量級(jí)以上，使大熱流密度的應(yīng)用得以實(shí)現(xiàn)。
[0016]再者，由于使用耐高溫自粘的所述柔性電路板做電氣聯(lián)接，使原來(lái)分布在幾何體多個(gè)異向平面和曲面上的發(fā)熱所述電子器件可以用現(xiàn)有成熟的自動(dòng)化表面貼裝工藝焊接，大幅降低工藝難度，提高合格率，從而大幅降低制造成本10倍以上。
[0017]還有，由于使用的耐高溫自粘所述柔性電路板是金屬基或陶瓷基的成本的1/10以下，電路的制造成本得以大幅降低。
[0018]本發(fā)明中公開(kāi)的兩種所述所述熱管導(dǎo)熱結(jié)構(gòu)的制備工藝過(guò)程簡(jiǎn)單，操作方便，適于推廣。
【附圖說(shuō)明】
[0019]