CN102548368A - 散热结构、电子设备及散热方法 - Google Patents

散热结构、电子设备及散热方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种散热结构、电子设备及散热方法，其中，上述散热结构包括：LDS结构件；该LDS结构件一侧的金属镀层面，与发热源相接触，用于通过过孔将发热源的热量传到LDS结构件另一侧的金属散热面；过孔，穿过LDS结构件，用于将金属镀层面的热量传递到金属散热面；金属散热面，与外界空气相接触，用于将金属镀层面传过来的热量散发到空气中。采用本发明提供的上述技术方案，解决了相关技术中由于传统的散热方式占用电子产品的厚度空间以及散热效果不佳等技术问题，取得了在几乎不占用产品厚度空间也能更好地散热的效果。

Description

散热结构、电子设备及散热方法
技术领域
本发明涉及设备散热领域，具体而言，涉及一种散热结构、电子设备及散热方法。
背景技术
随着电子通讯技术的发展，对以手机和数据卡为代表的电子产品的性能要求越来越高，这就使得产品的功耗也越来越大，因此，散热问题成为必须解决的问题。当散热效果不佳时会影响功放器件的工作环境，进行影响消费者的用户体验。
传统上主要是采用铜片等热的良导体，把功放器件的热量传递到产品其他部位达到散热的目的。但是这种传统的散热形式存在以下缺陷：1.比较占用电子产品的厚度空间，导热材料厚度一般要在0.3mm左右，而对于越来越轻薄化的电子产品厚度空间是很宝贵的，况且还存在粘贴起翘的问题，影响产品外观和可靠性。2.传统方式只是把热从热量集中的地方，传导到其他地方，更多的是分散热量，由于本身散热面积的限制，很难真正的把热量辐射到空气中，散热效果不佳。
针对相关技术中的上述问题，目前尚未提出有效的解决方案。
发明内容
针对相关技术中，由于传统的散热方式占用电子产品的厚度空间以及散热效果不佳等技术问题，本发明提供了一种散热结构、电子设备及散热方法，以至少解决上述问题。
根据本发明的一个方面，提供了一种散热结构，包括：激光直接成型(Laser DirectStructuring，简称为LDS)结构件；该LDS结构件一侧的金属镀层面，与发热源相接触，用于通过过孔将发热源的热量传到LDS结构件另一侧的金属散热面；过孔，穿过LDS结构件，用于将金属镀层面的热量传递到金属散热面；金属散热面，与外界空气相接触，用于将金属镀层面传过来的热量散发到空气中。
上述金属镀层面为弹性金属镀层面。
上述散热结构，还包括：导热层，设置于金属镀层面与所述发热源之间。
上述散热结构，还包括：喷漆层，设置于金属散热面上。
上述过孔为多个。
根据本发明的另一个方面，提供了一种电子设备，包括：发热源，以上所述的散热结构。
上述散热结构的金属镀层面与发热源过盈0.2mm。
根据本发明的再一个方面，提供了一种散热方法，包括：将激光直接成型LDS结构件一侧的金属镀层面与发热源相接触；通过过孔将所述发热源的热量传到所述LDS结构件另一侧的金属散热面，由所述金属散热面将热量散发到空气中，其中，所述过孔穿过所述LDS结构件。
上述过孔内壁的金属镀层为所述过孔内壁与激光照射的角度值为25°-30°时形成的金属镀层。
上述金属镀层面为弹性金属镀层面。
通过本发明，由于散热结构采用LSD结构件的技术手段，解决了相关技术中由于传统的散热方式占用电子产品的厚度空间以及散热效果不佳等技术问题，取得了在几乎不占用产品厚度空间也能更好地散热的效果。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为根据本发明实施例的散热结构的结构示意图；
图2为根据本发明实施例的散热结构的应用示意图；
图3为根据本发明实施例的散热结构的金属镀层面相对于发热源过盈处理时的示意图；
图4为根据本发明实施例的过孔内壁与激光照射角度示意图；
图5为采用本发明实施例的散热结构与传统散热方式的散热效果比较示意图。
具体实施方式
下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
本发明主要思想在于利用LDS原理来实现散热技术。LDS技术原理是原料塑胶米含有一种特殊物质，该物质在激光的照射下被激活，结构件吸收激光的能量越多，被激活的离子就会越多，在后续化镀时就会附着一层金属镀层(铜、镍、金等)。LDS有以下特点：1.金属镀层厚度一般在0.05mm，几乎不占用厚度空间；其次金属镀层可以是面积很大且不规则的曲面。
实施例1
图1为根据本发明实施例的散热结构的结构示意图。如图1所示，该散热结构，包括：激光直接成型(LDS)结构件；其中，LDS结构件一侧的金属镀层面101，与发热源相接触，用于通过过孔103将所述发热源的热量传到LDS结构件另一侧的金属散热面105；过孔，穿过LDS结构件，用于将金属镀层面101的热量传递到所述金属散热面105；金属散热面105，与外界空气相接触，用于将金属镀层面101传过来的热量散发到空气中。在具体实施时，上述散热结构可以采用如图2所示的结构形式，但并不限于此。
上述散热结构，借鉴LDS技术，将发热源热量传递到LDS结构件表面散热层(即金属散热面)，充分利用LDS结构件表面散热层进行热量辐射从而达到散热的目的。在不影响产品其它性能的情况下，结构件LDS表面散热层可以做到面积很大且分布均匀，这样就能在几乎不占用产品厚度空间的同时很好的达到散热的目的，降低用户对温度的敏感度。
为了使金属镀层面101与发热源能够充分接触，可以采用以下至少之一处理方式：(1)上述金属镀层面101可以相对于发热源进行过盈处理(如图3所示)，此时，需要将金属镀层面101设置为弹性金属镀层面。(2)如图1所述，上述散热结构还包括：导热层107，设置于所述金属镀层面101与发热源之间。
考虑到散热结构的外观，可以在金属散热面上进行喷漆处理，在具体应用时，可以表现为在金属散热面105上设置喷漆层。
为了增强散热效果，上述过孔可以根据实际需要设置多个。另外，过孔本身就起到一定的散热作用，可以根据需要增加过孔数量和大小。
由于上述散热结构一般应用于电子设备中，本实施例还提供一种电子设备，包括：发热源和以上所述的散热结构。在该实施例中，为保证散热结构的金属镀层面与发热源更有效地接触，可以设置金属镀层面与发热源过盈0.2mm。
在本实施例中，还提供一种散热方法，用于应用上述散热结构，包括：将激光直接成型LDS结构件一侧的金属镀层面与发热源相接触；通过过孔将所述发热源的热量传到所述LDS结构件另一侧的金属散热面，由所述金属散热面将热量散发到空气中，其中，所述过孔穿过所述LDS结构件。
在本实施例的一个优选实施方式中，为了使上述过孔内壁金属镀层充分，所述过孔内壁的金属镀层为所述过孔内壁与激光照射的角度值为25°-30°时形成的金属镀层，具体如图4的α和r。
在该方法实施例中，和上面类似，上述金属镀层面为弹性金属镀层面。
实施例2
本实施例提供一种利用LDS的散热方案，可以采用如图2所示的散热结构进行如下散热过程：首先确定电子器件主要发热源，其次设计出与热源导热面直接接触的LDS金属镀层面101，或通过导热材料(相当于图1中的导热层107)让LDS金属镀层面与热源导热面充分接触。
如图3所示，将与主要热源接触的金属镀层面与热源导热面进行过盈处理，例如过盈0.2mm左右。此时，要将金属镀层面设计成弹性壁，这样容易变形和接触，然后热量通过过孔103(为了保证过孔附着的金属镀层充分从而能有效的导热，设计时如图4所示需铺LDS的面，其与激光照射的角度极限值是25°，实际中往往都是按照30°设计的，像图4中的α和r)，传递到结构件LDS表面散热层(金属散热面105)，在外观和空间允许的情况下，结构件LDS表面散热层尽量做到分布广和均匀，以达到更好散热，降低产品热量集中，降低用户对温度的敏感度，提高产品的用户体验。
为了更好地体现上述散热结构相对于传统散热方式的优点，以下以同一款型号两部手机进行了试验。试验表明对于相同的功放热量，和传统散热铜片相同的散热面积，鉴于这种新型的LDS散热方式优良的导热特性和热量辐射性能，从图5所示实验数据对比中可以看出，一方面手机温度从常温上升到最高温度，LDS技术用时10秒左右，普通铜片用时14秒左右，也就是说LDS导热响应速度比普通铜片要快40％左右；另一方面，手机表面温度稳定值，LDS技术可以使手机温度稳定在52摄氏度左右，相比传统铜片60摄氏度可以使手机表面温度降低10％到20％左右，提高了导热和散热效果。成本方面，随着LDS技术的成熟和普及，这种LDS散热技术的成本会和传统铜片散热相当，甚至更低。
从以上实施例中可以看出，本发明实现了以下有益效果：
借鉴与LDS技术特点，本发明提出的LDS散热方案将热量从内部的较大的热源，传递到结构件LDS表面散热层，充分利用结构件LDS表面散热层进行热量辐射从而达到散热的目的。在不影响产品其他性能的情况下，结构件LDS表面散热层可以做到面积很大且分布均匀，这样就能在几乎不占用产品厚度空间的同时很好的起到散热的目的，降低用户对温度的敏感度。同时结构件LDS表面散热层可以进行多种处理，如喷漆等，实现各种外观效果。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种散热结构，其特征在于，包括：激光直接成型LDS结构件；
所述LDS结构件一侧的金属镀层面，与发热源相接触，用于通过过孔将所述发热源的热量传到所述LDS结构件另一侧的金属散热面；
所述过孔，穿过所述LDS结构件，用于将所述金属镀层面的热量传递到所述金属散热面；
所述金属散热面，与外界空气相接触，用于将所述金属镀层面传过来的热量散发到空气中。
2.根据权利要求1所述的散热结构，其特征在于，所述金属镀层面为弹性金属镀层面。
3.根据权利要求1所述的散热结构，其特征在于，还包括：
导热层，设置于所述金属镀层面与所述发热源之间。
4.根据权利要求1所述的散热结构，其特征在于，还包括：
喷漆层，设置于所述金属散热面上。
5.根据权利要求1所述的散热结构，其特征在于，所述过孔为多个。
6.一种电子设备，包括：发热源，其特征在于，还包括：权利要求1-5任一项所述的散热结构。
7.根据权利要求6所述的电子设备，其特征在于，所述散热结构的金属镀层面与所述发热源过盈0.2mm。
8.一种散热方法，其特征在于，包括：
将激光直接成型LDS结构件一侧的金属镀层面与发热源相接触；
通过过孔将所述发热源的热量传到所述LDS结构件另一侧的金属散热面，由所述金属散热面将热量散发到空气中，其中，所述过孔穿过所述LDS结构件。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述过孔内壁的金属镀层为所述过孔内壁与激光照射的角度值为25°-30°时形成的金属镀层。
10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述金属镀层面为弹性金属镀层面。
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