本實用新型涉及電子產(chǎn)品領(lǐng)域，尤其涉及一種導熱結(jié)構(gòu)和一種散熱裝置。

背景技術(shù)：

現(xiàn)今，隨著芯片功能的多樣化和體積的輕小化，對芯片散熱的要求越來越高，通過在芯片上方增加散熱模組可以對芯片進行散熱，在處理散熱模組和芯片之間需要使用熱界面材料進行填充，以減小芯片和散熱模組之間的空氣熱阻。

熱界面材料主要有兩種：一種是填充發(fā)熱體與散熱體之間預留的空隙，限制空間尺寸，以達到減少熱阻的效果，這種熱界面材料一般被稱為導熱墊品，厚度較厚，硬度較大；另一種是填充發(fā)熱體與散熱體之間無法克服的間隙，主要是平面度和表面粗糙度等問題造成的極小的空間縫隙，這種熱界面材料一般稱為導熱硅脂，部分規(guī)格的導熱硅脂可以制成片狀，但較薄、較軟。

這些熱界面材料在使用時，結(jié)構(gòu)設(shè)計必須要考慮如何減小發(fā)熱體和散熱器之間的間隙尺寸，以達到減少因?qū)峋嚯x過大引起的熱阻過大的問題。這些間隙問題在很多大型儀器設(shè)備上較為常見，現(xiàn)在的解決方式是填充大量的導熱墊片，或?qū)崮z。如新能源電池中的電芯和散熱模組之間要填充近1千克的導熱材料以降低熱阻，不僅成本高，而且重量過大。

除此之外，導熱墊片、導熱硅膠、導熱凝膠、以及相變化材料的導熱系數(shù)在0.5至10W/mK之間，他們的組成物分為硅油和硅脂，以及其他添加劑，以達到不同的形態(tài)，這些材料的缺陷為：一是導熱系數(shù)不高，實際測試值會明顯低于所標識的值；二是厚度越大，熱阻越大，且增加幅度高；三是被施加一定壓力才能達到效果；四是導熱系數(shù)越高，密度越大，隨著使用量的增加，重量也會增加。

所以需要提供一種導熱結(jié)構(gòu)，使導熱結(jié)構(gòu)的導熱性能更好。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型所要解決的技術(shù)問題是，提供一種導熱結(jié)構(gòu)和一種散熱裝置，使得導熱結(jié)構(gòu)的導熱性能更好。

為了解決上述問題，本實用新型提供了一種導熱結(jié)構(gòu)，包括：導熱層，所述導熱層具有第一表面和第二表面，所述第一表面和第二表面與所述導熱層的導熱方向垂直，所述導熱層內(nèi)包括至少一個石墨片，所述石墨片的水平方向垂直于所述第一表面和第二表面。

可選的，所述導熱層內(nèi)包括兩個以上的石墨片。

可選的，所述導熱層還包括：粘合物，所述粘合物位于相鄰石墨片之間，用于粘合所述石墨片。

可選的，還包括：覆蓋層，所述覆蓋層覆蓋所述導熱層的第一表面和第二表面。

本實用新型還提供一種散熱裝置，包括：導熱結(jié)構(gòu)，包括：導熱層，所述導熱層具有第一表面和第二表面，所述第一表面和第二表面與所述導熱層的導熱方向垂直，所述導熱層內(nèi)包括至少一個石墨片，所述石墨片的水平方向垂直于所述第一表面和第二表面，所述導熱結(jié)構(gòu)用于設(shè)置于熱源表面，使第一表面與熱源表面接觸；散熱器，位于導熱結(jié)構(gòu)的第二表面。

可選的，所述導熱層還包括：粘合物，所述導熱層內(nèi)包括兩個以上的石墨片，所述粘合物位于相鄰石墨片之間，用于粘合所述石墨片。

可選的，所述導熱結(jié)構(gòu)還包括：覆蓋層，所述覆蓋層覆蓋所述導熱層的第一表面和第二表面，用于將所述導熱結(jié)構(gòu)與散熱器和熱源黏貼固定。

本實用新型的導熱結(jié)構(gòu)，其中的導熱層主要由石墨片組成，通過將石墨片的水平方向作為導熱方向，即使石墨片的水平方向與所述導熱層的第一表面和第二表面垂直，來提升導熱層的導熱率，使導熱結(jié)構(gòu)的導熱性能更好。

進一步的，所述石墨片的數(shù)量為至少兩個時，所述導熱層中的石墨片由粘合物固定，并在導熱層的第一表面和第二表面覆蓋有覆蓋層，所述粘合物和覆蓋層都具有導熱性，增強導熱結(jié)構(gòu)的導熱性能。

本實用新型的散熱裝置，由散熱器和導熱結(jié)構(gòu)組成，所述導熱結(jié)構(gòu)主要由石墨片組成，通過將石墨片的水平方向作為導熱方向，即使石墨片的水平方向與所述導熱層的第一表面和第二表面垂直，來提升導熱層的導熱率，使導熱結(jié)構(gòu)的導熱性能更好，散熱器位于導熱結(jié)構(gòu)的第二表面，所述導熱結(jié)構(gòu)使散熱器發(fā)揮更大的作用，提升散熱裝置的散熱性能。

附圖說明

圖1為本實用新型一具體實施方式的導熱結(jié)構(gòu)的俯視示意圖；

圖2為本實用新型一具體實施方式的導熱結(jié)構(gòu)的剖面示意圖；

圖3為本實用新型一具體實施方式的散熱裝置的示意圖；

圖4為本實用新型一具體實施方式的散熱裝置的示意圖；

圖5為本實用新型一具體實施方式的導熱結(jié)構(gòu)的制作方法的流程圖；

圖6為本實用新型一具體實施方式的導熱結(jié)構(gòu)的制作方法的流程圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本實用新型提供的導熱結(jié)構(gòu)的具體實施方式做詳細說明。

本實用新型提供一種導熱結(jié)構(gòu)，所述導熱結(jié)構(gòu)包括：導熱層，所述導熱層具有第一表面和第二表面，所述第一表面和第二表面與所述導熱層的導熱方向垂直，所述導熱層內(nèi)包括至少一個石墨片，所述石墨片的水平方向垂直于所述第一表面和第二表面。

請參考圖1，為本實用新型一具體實施方式的導熱結(jié)構(gòu)的俯視結(jié)構(gòu)圖。

俯視圖呈現(xiàn)的是所述導熱結(jié)構(gòu)的俯視形狀，在所述導熱結(jié)構(gòu)中包括覆蓋層101和導熱層，其中，覆蓋層101為一個平面，是所述導熱結(jié)構(gòu)的最外層，用于作用在熱源和散熱器的表面，所述覆蓋層101的形狀可以為矩形、圓形、以及菱形等，其形狀根據(jù)用戶的需求確定，在本具體實施方式中，所述覆蓋層101的形狀為矩形。

請參考圖2，為沿圖1中割線AA’的剖面示意圖

所述導熱層201具有第一表面205和第二表面206，所述第一表面205和第二表面206與所述導熱層201的導熱方向垂直，所述導熱層內(nèi)包括至少一個石墨片，在本具體實施方式中，所述導熱層內(nèi)包括兩個以上的石墨片，所述石墨片的水平方向垂直于所述第一表面和第二表面。

所述石墨片的水平方向?qū)崧蚀笥诖怪狈较虻膶崧剩诒揪唧w實施方式中，所述導熱層201中包含的石墨片202的水平方向的導熱率為300W/mK-1200W/mK，垂直方向的導熱率為20W/mK-30W/mK，所述導熱層201中的石墨片202的水平方向垂直于導熱層201的第一表面和第二表面，所述第一表面和第二表面垂直于所述導熱層201的導熱方向，即將石墨片202的水平方向作為導熱方向，所述石墨片202的水平方向的導熱率不僅高于其垂直方向的導熱率，也較硅膠和凝膠等熱界面材料的導熱率高，具體的，所述石墨片202水平方向的導熱率理論值是普通硅膠片的60-100倍，例如，以0.05毫米厚的石墨片為導熱材料的導熱結(jié)構(gòu)，對比以0.05毫米厚的普通硅膠片為導熱材料的導熱結(jié)構(gòu)，對熱源進行散熱，所述石墨片的效果優(yōu)于硅膠片，兩者作用的熱源溫差為2度左右，因此，這種結(jié)構(gòu)大大提升了導熱結(jié)構(gòu)的導熱率，對熱源的散熱效果更好。

石墨片202的水平方向的導熱率與所述石墨片202的密度和厚度相關(guān)，石墨片202在同等的密度值的情況下，厚度越大，導熱率越高，在同等的厚度值的情況下，密度越高，導熱率越高，在本具體實施方式中，所述石墨片202的密度范圍為1.2克/立方厘米至1.5克/立方厘米，厚度范圍為0.05毫米至1毫米，這樣使導熱結(jié)構(gòu)的導熱率更高。

并且，所述石墨片202的密度與其他熱界面材料相比更小，例如硅膠和凝膠等，具體的，所述石墨片和硅膠在相同的體積下，石墨片的重量是硅膠的50％-20％，這樣在需要大體積的導熱材料時，使用石墨片202作為導熱材料的導熱結(jié)構(gòu)，其重量更小，這樣將導熱結(jié)構(gòu)放入熱源和散熱器中間時，所述導熱結(jié)構(gòu)對散熱器和熱源的壓力更小，并且熱源與散熱器之間的間隙越大，石墨片對比其他熱界面材料的重量優(yōu)勢越明顯。

所述導熱層201中的石墨片202的排列方式有多種，例如石墨片202之間相互平行排列或不規(guī)則排列，石墨片202之間的等間距或不等間距等排列方式。在本具體實施方式中，石墨片202之間相互平行且間距相等。這種排列方式使導熱結(jié)構(gòu)的導熱效果更均勻。

導熱結(jié)構(gòu)的導熱層201中還包含粘合物203，所述粘合物203位于相鄰的石墨片202之間，用于固定石墨片202，使多個石墨片202形成一個整體，所述粘合物203為雙面膠或者膠水。在其他具體實施方式中，所述粘合物203還具有導熱性，使得粘合物203在固定石墨片202的同時，能進一步增強所述導熱結(jié)構(gòu)的導熱性能。

所述導熱結(jié)構(gòu)還包含覆蓋層204，用于保護所述導熱層201的第一表面205和第二表面206。進一步的，所述覆蓋層204還可以為黏貼物，例如雙面膠，位于所述導熱層的第一表面205和第二表面206，導熱結(jié)構(gòu)位于散熱器和熱源之間時，所述覆蓋層204能將所述導熱結(jié)構(gòu)與散熱器和熱源黏貼固定。所述黏貼物為膠水或者雙面膠，在其他具體實施方式中，所述黏貼物還可以具有導熱性，這樣可以進一步增強導熱結(jié)構(gòu)的導熱性能。

本實用新型的導熱結(jié)構(gòu)，其中的導熱層201主要由石墨片202組成，通過將石墨片202的水平方向作為導熱方向，即使石墨片202的水平方向與所述導熱層201的第一表面和第二表面垂直，來提升導熱層的導熱率，使導熱結(jié)構(gòu)的導熱性能更好。

進一步的，所述石墨片202的數(shù)量為至少兩個時，所述導熱層201中的石墨片202由粘合物固定，并在導熱層的第一表面205和第二表面206覆蓋有覆蓋層204，所述粘合物203和覆蓋層204都具有導熱性，增強導熱結(jié)構(gòu)的導熱性能。且導熱結(jié)構(gòu)由石墨片組成，使導熱結(jié)構(gòu)的重量輕，彈性好，更適合平面度和平行度不好的表面，且其制作成本更低。

請參考圖3，本實用新型還提供一種散熱裝置。

所述散熱裝置包括：導熱結(jié)構(gòu)，包括：導熱層201，所述導熱層201具有第一表面205和第二表面206，所述第一表面205和第二表面206與所述導熱層201的導熱方向垂直，所述導熱層201內(nèi)包括至少一個石墨片202，所述石墨片202的水平方向垂直于所述第一表面205和第二表面206，所述導熱結(jié)構(gòu)用于設(shè)置于熱源表面，使第一表面205與熱源表面接觸；散熱器201，位于導熱結(jié)構(gòu)的第二表面206。

所述導熱層201具有第一表面205和第二表面206，所述第一表面205和第二表面206與所述導熱層201的導熱方向垂直，并且所述第一表面205用于設(shè)置熱源表面，所述第二表面206用于設(shè)置散熱器201表面，降低所述熱源與所述散熱器201之間的熱阻。所述石墨片的水平方向?qū)崧蚀笥诖怪狈较虻膶崧?，在本具體實施方式中，所述導熱層201中包含的石墨片202的水平方向的導熱率為300W/mk-1200W/mK，垂直方向的導熱率為20-30W/mK，所述導熱層201中的石墨片202的水平方向垂直于導熱層201的第一表面205和第二表面206，所述第一表面205和第二表面206垂直于所述導熱層201的導熱方向，即將石墨片202的水平方向作為導熱方向，這種結(jié)構(gòu)大大提升了導熱結(jié)構(gòu)的導熱率。

石墨片202的水平方向的導熱率與所述石墨片202的密度和厚度相關(guān)，石墨片202在同等的密度值的情況下，厚度越大，導熱率越高，在同等的厚度值的情況下，密度越高，導熱率越高，在本具體實施方式中，所述石墨片202的密度范圍為1.2克/立方厘米至1.5克/立方厘米，厚度范圍為0.05毫米至1毫米，這樣使導熱結(jié)構(gòu)的導熱率更高。

并且，所述石墨片202的密度與其他熱界面材料相比更小，例如硅膠和凝膠等，這樣在需要大體積的導熱材料時，使用石墨片202作為導熱材料的導熱結(jié)構(gòu)，其重量更小，這樣將導熱結(jié)構(gòu)放入熱源和散熱器201中間時，所述導熱結(jié)構(gòu)對散熱器201和熱源的壓力更小。

導熱結(jié)構(gòu)的導熱層201中的石墨片數(shù)量為至少兩個時，所述導熱層201中還包含粘合物203，所述粘合物203位于相鄰的石墨片202之間，用于固定石墨片202，使多個石墨片202形成一個整體。所述粘合物203為雙面膠或者膠水，并且具有導熱性，使得粘合物203在固定石墨片202的同時，能增強所述導熱結(jié)構(gòu)的導熱性能。

導熱結(jié)構(gòu)還包含覆蓋層204，所述覆蓋層204為黏貼物，位于所述導熱結(jié)構(gòu)的第一表面205和第二表面206，導熱結(jié)構(gòu)位于散熱器201和熱源之間時，所述覆蓋層204能將所述導熱結(jié)構(gòu)與散熱器201和熱源黏貼固定。所述覆蓋層204有具有導熱性的黏貼物制成，這樣增強了導熱結(jié)構(gòu)的導熱性能。

所述散熱器301位于所述導熱結(jié)構(gòu)的第二表面206，用于降低熱源的溫度，使熱源正常工作。

在一具體實施方式中，請參考圖4，熱源401位于所述導熱層201的第一表面205，所述散熱器301位于所述導熱層的第二表面206，導熱層201與熱源401之間、以及導熱層201與散熱器301之間為覆蓋層204，所述覆蓋層204將導熱結(jié)構(gòu)、散熱器301、以及熱源401的相對位置固定，使導熱結(jié)構(gòu)填充在所述散熱器301和所述熱源401之間。所述導熱結(jié)構(gòu)能減小散熱器301和熱源401之間的間隙，因空氣的熱阻較大，因此導熱結(jié)構(gòu)能避免因空氣阻隔而產(chǎn)生的熱阻，并且所述導熱結(jié)構(gòu)的導熱率高，提升了散熱器301對熱源401的散熱效果。

本實用新型的散熱裝置，由散熱器301和導熱結(jié)構(gòu)組成，所述導熱結(jié)構(gòu)主要由石墨片202組成，通過將石墨片202的水平方向作為導熱方向，即使石墨片202的水平方向與所述導熱層201的第一表面205和第二表面206垂直，來提升導熱層201的導熱率，使導熱結(jié)構(gòu)的導熱性能更好，散熱器301位于導熱結(jié)構(gòu)的第二表面206，所述導熱結(jié)構(gòu)使散熱器301發(fā)揮更大的作用，提升散熱裝置的散熱性能，且散熱裝置中的導熱結(jié)構(gòu)由石墨片組成，使散熱裝置重量輕，彈性好，更適合平面度和平行度不好的表面，且其制作成本更低。

請參考圖5，本實用新型還提供一種導熱結(jié)構(gòu)的制作方法。

所述導熱結(jié)構(gòu)的制作方法包括：

步驟S501：將至少一個石墨片沿第一方向排列，形成導熱層。將一個或多個石墨片沿與所述石墨片的水平方向垂直的方向排列，形成導熱層，所述導熱層具有第一表面和第二表面，所述第一表面和第二表面與所述導熱層的導熱方向垂直。

所述石墨片的排列方式有多種，例如斜放排列、垂直排列、以及不規(guī)則排列等，在本具體實施方式中，所述石墨片的排列方式為垂直排列，即所述石墨片與第一表面接觸的邊緣，垂直于第一表面的邊緣，這種排列方式簡單易于操作，并且導熱效果最好。

在一具體實施方式中，石墨片的數(shù)量為至少兩個，在石墨片的排列過程中，在相鄰石墨片之間添加粘合物，所述粘合物所為雙面膠或者膠水，并且具有導熱性，使得粘合物能夠固定石墨片，增強所述導熱結(jié)構(gòu)的導熱性能，并且所述粘合物能夠避免在后續(xù)切割石墨片的過程中，石墨片容易裂開、破碎等情況。

所述石墨片的水平方向?qū)崧蚀笥诖怪狈较虻膶崧?，在本具體實施方式中，所述導熱層101中包含的石墨片102的水平方向的導熱率為300W/mk-1200W/mK，垂直方向的導熱率為20-30W/mK，所述導熱層中的石墨片垂直于導熱層的第一表面和第二表面，所述第一表面和第二表面垂直于所述導熱層的導熱方向，即將石墨片的水平方向作為導熱方向，這種結(jié)構(gòu)大大提升了導熱結(jié)構(gòu)的導熱率。

石墨片的水平方向的導熱率與所述石墨片的密度和厚度相關(guān)，石墨片在同等的密度值的情況下，厚度越大，導熱率越高，在同等的厚度值的情況下，密度越高，導熱率越高，在本具體實施方式中，所述石墨片的密度范圍為1.2克/立方厘米至1.5克/立方厘米，厚度范圍為0.05毫米至1毫米，這樣使導熱結(jié)構(gòu)的導熱率更高。

并且，所述石墨片的密度與其他熱界面材料相比更小，例如硅膠和凝膠等，這樣在需要大體積的導熱材料時，使用石墨片作為導熱材料的導熱結(jié)構(gòu)，其重量更小，這樣將導熱結(jié)構(gòu)放入熱源和散熱器中間時，所述導熱結(jié)構(gòu)對散熱器和熱源的壓力更小。

步驟S502：對所述導熱層進行切割，使導熱層的大小符合需求。在對所述石墨片排列之后，根據(jù)熱源和散熱器之間的間距，對導熱層進行切割，在計算導熱層的切割厚度時，應減去導熱結(jié)構(gòu)的其他層面厚度，避免最終形成的導熱結(jié)構(gòu)厚度與熱源和散熱器之間的間距不同。并且，所述石墨片的長寬尺寸完全有模具或者治具控制，數(shù)據(jù)準確，操作方便。

請參考圖6，本實用新型還提供一種導熱結(jié)構(gòu)的制作方法。

在上述具體實施方式的基礎(chǔ)上，還包括：

步驟S601：在所述導熱層的第一表面和第二表面添加覆蓋層。在所述導熱層的第一表面和第二表面增加覆蓋層，使導熱結(jié)構(gòu)位于散熱器和熱源之間時，將所述導熱結(jié)構(gòu)與散熱器和熱源黏貼固定。所述覆蓋層由具有導熱性的黏貼物制成，這樣增強了導熱結(jié)構(gòu)的導熱性能。

本實用新型的導熱結(jié)構(gòu)的制作方法，通過將一個或多個石墨片沿第一方向排列，形成導熱層，所述第一方向與所述石墨片的水平方向垂直，來利用所述石墨片的水平方向?qū)?，使得導熱結(jié)構(gòu)的導熱性能更好，并且根據(jù)導熱結(jié)構(gòu)所需放置位置的大小，對所述導熱層進行切割，使其符合需求。

進一步的，所述導熱層中的石墨片的數(shù)量為至少兩個時，所述石墨片之間由粘合物固定，所述粘合物具有導熱性，增強導熱結(jié)構(gòu)的導熱性能。通過石墨片制造而成的導熱結(jié)構(gòu)，重量輕，彈性好，更適合平面度和平行度不好的表面，且其制作成本更低。

以上所述僅是本實用新型的優(yōu)選實施方式，應當指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本實用新型的保護范圍。