(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111415578.X (22)申请日 2021.11.25 (71)申请人 中国电子科技 集团公司第二十九研 究所 地址 610036 四川省成 都市金牛区营康西 路496号 (72)发明人 刘芬芬　程皓月　尹本浩　叶元鹏　 褚鑫　阳凯　王浩儒　白宗旭　 (74)专利代理 机构 成都九鼎天元知识产权代理 有限公司 51214 代理人 孙元伟 (51)Int.Cl. H05K 7/20(2006.01) H05K 5/02(2006.01) H05K 5/03(2006.01)H05K 5/04(2006.01) H05K 5/06(2006.01) H05K 7/14(2006.01) (54)发明名称 一种定向高导热电子模块盒体及导热设计 方法 (57)摘要 本发明公开了一种定向高导热电子模块盒 体及导热设计方法， 属于电子设备散热技术领 域， 包括金属基体、 高导热板和金属盖板； 所述金 属基体为两面开槽的结构 件， 一侧用于安装高导 热板， 另一侧用于安装印制板或电子组件。 本发 明通过将非金属的轻质高导热材料封装入内部 分腔的金属结构体中， 通过布局设计， 以实现结 构盒体的定向高导热功能， 具有可靠性高、 导热 性能佳、 结构 简单、 密度低、 经济可 行等优点。 权利要求书1页 说明书5页 附图5页 CN 114126368 A 2022.03.01 CN 114126368 A 1.一种定向高导热电子模块盒体， 其特征在于， 包括金属基体(1)、 高导热板(2)和金属 盖板(3)； 所述金属基体(1)为两面开槽的结构件， 一侧用于安装高导热板(2)， 另一侧用于 安装印制板或电子组件。 2.根据权利要求1所述的定向高导热电子模块盒体， 其特征在于， 所述金属基体(1)安 装高导热板(2)的一侧 定义为背面腔体， 在背面腔体内设有隔筋(101)， 用于实现针对性的 热量隔断和热量定向传递； 并且， 所述高导热板(2)安装于金属基体(1)的背面腔 体内， 用金 属盖板(3)将其密封 。 3.根据权利要求1所述的定向高导热电子模块盒体， 其特征在于， 所述金属基体(1)安 装印制板或电子组件的一侧定义为正面腔体， 正面腔 体的具体结构特征能够根据内部电子 器件的布局而设定 。 4.根据权利要求1所述的定向高导热电子模块盒体， 其特征在于， 所述高导热板(2)包 括热解石墨板、 石墨烯板中任一种。 5.根据权利要求1所述的定向高导热电子模块盒体， 其特征在于， 所述金属盖板(3)包 括金属平板结构件。 6.根据权利要求1所述的定向高导热电子模块盒体， 其特征在于， 所述高导热板(2)与 隔筋(101)之间设有间隙， 用于中断热通路。 7.根据权利要求1所述的定向高导热电子模块盒体， 其特征在于， 所述金属基体(1)的 材料包括铝合金、 硅铝和铜中任一种； 所述金属盖板(3)的材料包括铝合金、 硅铝和铜中任 一种。 8.根据权利要求1所述的定向高导热电子模块盒体， 其特征在于， 所述金属基体(1)、 高 导热板(2)和金属盖板(3)通过焊接或螺接或粘接的机械形式结合为一体； 所述高导热板 (2)与金属基体(1)接触面之间接触紧密， 无缝隙； 且在螺接中， 在高导热板(2)和金属 盖板 (1)之间， 增 加导热弹性体(4)。 9.一种基于权利要求1～8任一所述定向高导热电子模块盒体的导热设计方法， 其特征 在于， 包括 步骤： 步骤一， 采用两面开槽的结构件作为金属基体(1)， 且在金属基体(1)的一侧安装高导 热板(2)， 另一侧安装印制板或电子组件； 步骤二， 将安装有高导热板(2)的一侧定义为背面腔体， 根据电子单元的热源分布、 器 件特性和热沉位置进 行分腔设计， 且在背面腔 体内设置隔筋(101)， 用于实现针对性的热量 隔断和热量定 向传递； 在安装有印制 板或电子组件的另一侧定义为正面腔体， 正面腔体的 具体结构特 征根据内部电子器件的布局而设定； 步骤三， 将所述 高导热板(2)安装于金属基体(1)的背面腔体内， 然后用金属盖板(3)将 其密封。 10.根据权利要求9所述的定向高导热电子模块盒体的导热设计方法， 其特征在于， 所 述高导热板(2)采用轻质高导热材料制作； 并且， 在高导热板(2)和金属盖板(1)之间增加导 热弹性体(4)。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 114126368 A 2一种定向高导热电子模块盒 体及导热设计方 法 技术领域 [0001]本发明涉及电子设备散热技术领域， 更为具体的， 涉及一种定向高导热电子模块 盒体及导热设计方法。 背景技术 [0002]随着电子设备高度集成化的发展， 单模块的热耗日益增加。 在散热资源不变 的情 况下， 电子模块结构的导热率大小将直接影响芯片结温的高低， 故提高模块结构的导热率 至关重要。 传统电子模块盒体通常采用铝合金材料， 导热系数约为120～170W/(m ·K)。 目 前， 常用的导热增强技术主要包括相变均热板和高导热复合金属材料。 其中， 前者通过内部 相变过程及毛细作用， 将热量从热端运输到 冷端， 大大减小了热端与冷端之 间的热阻， 可将 结构等效导热系数提高至约500W/(m ·K)。 该技术方法效果明显， 然而工艺复杂， 且存在 泄 露、 低温无法启动等风险。 后者则通过在金属粉末中融入高导热颗粒， 利用改变材料组成来 提高原材料的导热率， 如碳化硅铝、 金刚石铝等。 该类材料的加工性差， 尺寸受限， 且部 分材 料的导热增强效果一般， 导热系数低于300W/(m ·K)。 针对该现状， 非金属的轻质高导热材 料与金属的复合高导热 结构体， 成为 一种可能的解决方法。 [0003]现有复合高导热结构的专利， 主要围绕用于电子模块内部器件散热的小薄层结构 展开， 如CN108823615  A， CN210406047  U等。 同时， 部分专利提出了石墨与 金属结合的结构 方案， 如专利 CN 106328614  A提出了石墨片与铝合金结合的导热片； 专利CN  109548379  A 提出了将石墨嵌入两个铝合金框架之中形成导热块的结构。 然而， 均没有提出石墨板与电 子模块盒体有效结合的装置 。 [0004]另一方面， 对于电子模块的热设计而言， 除了高导热问题外， 如何高效利用热沉， 重点保护热敏感器件， 实现定向导热， 也同样重要。 然而， 现有专利中， 均没有解决定向导热 的问题。 发明内容 [0005]本发明的目的在于克服现有技术的不足， 提供一种定向高导热电子模块盒体及导 热设计方法， 通过将非金属的轻质高导热材料封装入内部分腔的金属结构体中， 通过布局 设计， 以实现结构盒体的定向高导热功能， 具有可靠性高、 导热性能佳、 结构简单、 密度低、 经济可行等优点。 [0006]本发明的目的是通过以下 方案实现的： [0007]一种定向高导热电子模块盒体， 包括金属基体、 高导热板和金属盖板； 所述金属基 体为两面 开槽的结构件， 一侧用于安装高导热板， 另一侧用于安装印制板或电子组件。 [0008]进一步地， 所述金属基体安装高导热板 的一侧定义为背面腔体， 在背面腔体内设 有隔筋， 用于实现针对性的热量隔断和热量定向传递； 并且， 所述高导热板安装于金属基体 的背面腔体内， 用金属盖 板将其密封 。 [0009]进一步地， 所述金属基体安装印制板或电子组件的一侧定义为正面腔体， 正面腔说　明　书 1/5 页 3 CN 114126368 A 3