電路板I的邊緣與支承部相接的位置通過(guò)熱界面材料4與密封殼體5連接。熱界面材料4可大幅度降低接觸熱阻，提高接觸面熱傳導(dǎo)系數(shù)，強(qiáng)化電路板I與密封殼體5之間的傳熱性能。密封殼體5的支承部?jī)?nèi)部開(kāi)有冷卻通道6，冷卻通道6用于連通水冷系統(tǒng)，其內(nèi)通入冷卻介質(zhì)，以實(shí)現(xiàn)水冷系統(tǒng)與密封散熱裝置的高效熱耦合。
[0040]該實(shí)施例的封口裝置7包括法蘭71、密封元件72和螺栓73。密封元件72和與密封殼體5通過(guò)螺栓73連接，以實(shí)現(xiàn)板級(jí)電子學(xué)系統(tǒng)的密封。
[0041]導(dǎo)熱條31可以采用低熔點(diǎn)合金制作，將液態(tài)低熔點(diǎn)合金沿預(yù)先設(shè)計(jì)好的傳熱線路敷設(shè)在電路板I上，其冷凝固化后形成導(dǎo)熱條31，這種導(dǎo)熱條與電路板直接連接，沒(méi)有界面熱阻，導(dǎo)熱性能良好。所選用的低熔點(diǎn)合金與電路板I材料應(yīng)具有較好的粘結(jié)性和相容性，液態(tài)低熔點(diǎn)合金的溫度應(yīng)不超過(guò)電路板I最高耐受溫度，低熔點(diǎn)合金的熔點(diǎn)應(yīng)高于電路板I實(shí)際工作溫度。電路板異常工作有可能導(dǎo)致其溫度過(guò)高，從而使導(dǎo)熱條熔化，故可在這種導(dǎo)熱條31上覆蓋一層相比于導(dǎo)熱條耐更高溫度的導(dǎo)熱膠，以固定其位置。導(dǎo)熱條31還可以是采用導(dǎo)熱膠粘結(jié)在電路板I上的金屬薄板，如鋁條、銅條、不銹鋼條等。
[0042]熱界面材料4用于提高電路板I與密封殼體5接觸面的熱傳導(dǎo)系數(shù)。熱界面材料4可以采用低熔點(diǎn)合金制作，將液態(tài)低熔點(diǎn)合金澆入密封殼體5的電路板支撐結(jié)構(gòu)上的溝槽內(nèi)，再將電路板I的邊緣壓在液態(tài)低熔點(diǎn)合金上面，其冷凝固化后便將電路板I與密封殼體5粘結(jié)在一起。這種熱界面材料傳熱系數(shù)高，傳熱性能好。此處所選用的低熔點(diǎn)合金與電路板I材料、密封殼體5材料應(yīng)具有較好的粘結(jié)性和相容性，液態(tài)低熔點(diǎn)合金的溫度應(yīng)不超過(guò)電路板I最高耐受溫度，低熔點(diǎn)合金的熔點(diǎn)應(yīng)高于電路板I實(shí)際工作溫度。熱界面材料4還可以是導(dǎo)熱脂、導(dǎo)熱膠、導(dǎo)熱墊片、金屬箔等。
[0043]密封殼體5和法蘭71采用低放氣率、高導(dǎo)熱性的金屬材料制作，如不銹鋼、鋁合金等。密封殼體5的電路板支撐結(jié)構(gòu)內(nèi)部開(kāi)有冷卻通道6，以實(shí)現(xiàn)水冷系統(tǒng)與密封裝置的高效熱耦合，通過(guò)水冷系統(tǒng)將熱量快速帶走。密封元件72起密封作用，可以是橡膠圈、金屬圈、聚四氟墊片或者是軟金屬墊片等。
[0044]圖3A和圖3B是本發(fā)明的密封式散熱裝置的第二實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖，圖3B是圖3A中圓圈A的放大圖。如圖3A和3B所示，該第二實(shí)施例的密封式散熱裝置同樣應(yīng)用于極紫外光刻的板級(jí)電子系統(tǒng)，主要包括:導(dǎo)熱條31、熱界面材料4、密封殼體5、法蘭71、密封元件72、螺栓73、水冷管道10和導(dǎo)熱填料11。其與第一實(shí)施例的主要區(qū)別在于水冷系統(tǒng)與密封殼體5的熱耦合方式不同。
[0045]水冷管道10緊密盤(pán)繞在密封殼體5外壁，一般采用低放氣率、高導(dǎo)熱性的金屬管，如銅管、鋁管或不銹鋼管等。水冷管道10與密封殼體5之間通過(guò)導(dǎo)熱填料11連接。導(dǎo)熱填料11用于提高水冷管道10與密封殼體5之間的傳熱性能。導(dǎo)熱填料11應(yīng)具有較低的材料放氣率和較小的碎肩產(chǎn)生率。導(dǎo)熱填料11可以采用低熔點(diǎn)合金制作，將液態(tài)低熔點(diǎn)合金澆入水冷管道10與密封殼體5之間的縫隙，其冷凝固化后形成導(dǎo)熱填料11。此處所選用的低熔點(diǎn)合金的熔點(diǎn)應(yīng)高于密封裝置的實(shí)際工作溫度。導(dǎo)熱填料11還可以是焊料，采用焊接方式將水冷管道10與密封殼體5連接。導(dǎo)熱填料11還可以是金屬鍍層，采用電鍍或化學(xué)鍍的方式將水冷管道10與密封殼體5連接。
[0046]以上所述的具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種密封式散熱裝置，用于對(duì)發(fā)熱元件進(jìn)行密封及散熱，包括密封殼體(5)和封口裝置(7)，其特征在于: 所述密封殼體(5)具有一個(gè)腔室(51)，該腔室(51)用于容納發(fā)熱元件并具有一個(gè)開(kāi)口端； 所述腔室(51)的內(nèi)壁上形成有支承部(52)，該支承部(52)用于支承所述發(fā)熱元件的邊緣，該支承部(52)還用于將發(fā)熱元件產(chǎn)生的熱量傳送到所述密封殼體(5); 所述封口裝置(7)位于所述密封殼體(5)的開(kāi)口端，用于封閉所述腔室(51); 所述發(fā)熱元件與所述支承部(52)相接的部分設(shè)置有熱界面材料(4)，該發(fā)熱元件的邊緣通過(guò)該熱界面材料(4)與支承部(52)連接。2.如權(quán)利要求1所述的密封式散熱裝置，其特征在于，所述熱界面材料(4)為低熔點(diǎn)合金、導(dǎo)熱脂、導(dǎo)熱膠、導(dǎo)熱墊片和金屬箔中的任一種。3.如權(quán)利要求1所述的密封式散熱裝置，其特征在于，還包括導(dǎo)熱裝置(3)，所述發(fā)熱元件的發(fā)熱部位通過(guò)所述導(dǎo)熱裝置(3)與所述密封殼體(5)的內(nèi)壁連接。4.如權(quán)利要求3所述的密封式散熱裝置，其特征在于，所述導(dǎo)熱裝置是低熔點(diǎn)合金制作的導(dǎo)熱條(31)。5.如權(quán)利要求4所述的密封式散熱裝置，其特征在于，所述導(dǎo)熱條(31)上覆蓋有相比于該導(dǎo)熱條(31)耐更高溫度的導(dǎo)熱膠。6.如權(quán)利要求1所述的密封式散熱裝置，其特征在于，還包括冷卻裝置，其設(shè)置于所述密封殼體(5)的壁面內(nèi)部或外部，該冷卻裝置用于冷卻所述密封殼體(5)。7.如權(quán)利要求1所述的密封式散熱裝置，其特征在于，所述冷卻裝置是設(shè)置于所述支承部(52)內(nèi)部的冷卻通道(6)或盤(pán)繞在所述密封殼體(5)外壁的水冷管道(10)。8.如權(quán)利要求7所述的密封式散熱裝置，其特征在于，所述盤(pán)繞在所述密封殼體(5)夕卜壁的水冷管道(10)與密封殼體(5)之間通過(guò)導(dǎo)熱填料(11)連接。9.如權(quán)利要求8所述的密封式散熱裝置，其特征在于，所述導(dǎo)熱填料(11)可以為低熔點(diǎn)合金、焊料和金屬鍍層中的任一種。10.—種密封式散熱裝置的制造方法，所述密封式散熱裝置用于對(duì)發(fā)熱元件進(jìn)行密封及散熱，其特征在于，所述制造方法包括: 使放熱元件放入一個(gè)密封殼體(5)的腔室(51)內(nèi)，該腔室(51)具有一個(gè)開(kāi)口端； 使所述放熱元件的邊緣通過(guò)熱界面材料(4)支承在所述腔室(51)的內(nèi)壁上； 利用封口裝置(7)密封所述密封殼體(5)的所述腔室(51)的開(kāi)口端。11.如權(quán)利要求10所述的密封式散熱裝置的制造方法，其特征在于，所述熱界面材料為低熔點(diǎn)合金，使所述放熱元件的邊緣通過(guò)熱界面材料(4)支承在所述腔室(51)的步驟包括:將放熱元件通過(guò)液態(tài)的低熔點(diǎn)合金與所述受腔室(51)的內(nèi)壁粘接，冷卻所述低熔點(diǎn)合金以使之凝固。12.如權(quán)利要求10所述的密封式散熱裝置的制造方法，其特征在于，還包括: 在放熱元件放熱部位與放熱元件的邊緣之間的傳熱線路上敷設(shè)液態(tài)的低熔點(diǎn)合金，從而形成導(dǎo)熱條(31)。
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種密封式散熱裝置及其制造方法，裝置包括密封殼體(5)和封口裝置(7)，密封殼體(5)具有一個(gè)腔室(51)，腔室(51)用于容納發(fā)熱元件并具有一個(gè)開(kāi)口端；腔室(51)的內(nèi)壁上形成有支承部(52)，該支承部(52)支承發(fā)熱元件的邊緣，用于將發(fā)熱元件產(chǎn)生的熱量傳送到密封殼體(5)；封口裝置(7)位于密封殼體(5)的開(kāi)口端，用于封閉所述腔室(51)；發(fā)熱元件與支承部(52)相接的部分可設(shè)置熱界面材料(4)；密封殼體(5)的壁面內(nèi)部或外部可設(shè)置冷卻裝置(6)以冷卻密封殼體(5)。本發(fā)明可用于對(duì)發(fā)熱元件進(jìn)行密封及散熱，可增加對(duì)發(fā)熱元件的導(dǎo)熱性能，適于對(duì)極紫外光刻的板級(jí)電子學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行高效散熱。
【IPC分類】H05K7/20
【公開(kāi)號(hào)】CN105578849
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201610137881
【發(fā)明人】王魁波, 張羅莎, 吳曉斌, 陳進(jìn)新, 羅艷, 謝婉露, 周翊, 王宇
【申請(qǐng)人】中國(guó)科學(xué)院光電研究院
【公開(kāi)日】2016年5月11日
【申請(qǐng)日】2016年3月11日