CN103687438A - 散热结构 - Google Patents

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洪家瑜
吴昌远
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竹则安
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Abstract

一种散热结构，包括一第一导热片、一第二导热片及一网状导热层。网状导热层胶合于第一导热片与第二导热片之间。网状导热层包括多个第一导热介质及多个第二导热介质。这些第一导热介质与这些第二导热介质交错排列，且各第一导热介质的导热系数小于各第二导热介质的导热系数。

Description

散热结构
技术领域
本发明是有关于一种散热结构，且特别是有关于一种适用于电子装置的散热结构。
背景技术
近年来随着科技的突飞猛进，使得电子装置(如计算机)的运作速度不断地提高，并且电子装置内部的发热组件所发出的热量亦不断地攀升。为了预防电子装置过热而导致暂时性或永久性的失效，对于电子装置内部的发热组件进行散热将变得非常重要。此外，发热组件产生的热能可能会传递至电子装置的外壳而导致外壳温度过高，因此一些电子装置的外壳亦需进行散热。
目前常见的散热方式是将导热片设置于发热组件上以将发热组件产生的热能带走，或是将导热片设置于电子装置的外壳的内表面以降低外壳的温度。上述导热片一般是位于发热组件与外壳之间，若发热组件产生的热能在导热片中的传递速度过快，则热能在尚未均匀扩散至导热片各部分之前就会迅速地被传递至外壳，如此则无法有效避免外壳的温度过高而造成使用者不适。
发明内容
本发明提供一种散热结构，可避免电子装置的外壳的温度过高。
本发明的适用于降低一电子装置的一外壳的温度的散热结构包括一第一导热片、一第二导热片及一网状导热层。网状导热层设置于第一导热片与第二导热片之间。网状导热层包括多个第一导热介质及多个第二导热介质。这些第一导热介质与这些第二导热介质交错排列，且各第一导热介质的导热系数(thermal conductivity)小于各第二导热介质的导热系数。
在本发明的一实施例中，上述的网状导热层具有多个第一开孔，这些第一导热介质为这些第一开孔中的空气以在网状导热层内形成多个空气柱，这些第二导热介质构成网状导热层的这些第一开孔以外的实体部分。
本发明的适用于降低一电子装置的一外壳的温度的散热结构包括一第一导热片、一第二导热片及一网状导热层。网状导热层胶合于第一导热片与第二导热片之间。网状导热层具有多个第一开孔以在网状导热层内形成多个第一空气柱。
在本发明的一实施例中，上述的各第一开孔的形状为圆形、椭圆形、矩形、梯形或三角形。
在本发明的一实施例中，上述的电子装置更具有一发热组件且散热结构配置于发热组件与外壳之间。
在本发明的一实施例中，上述的第二导热片位于发热组件与第一导热片之间，第二导热片的厚度大于第一导热片的厚度。
在本发明的一实施例中，上述的散热结构更包括一胶层，其中胶层胶合于第一导热片与外壳之间，第二导热片朝向发热组件且胶层具有多个第二开孔以在胶层内形成多个第二空气柱。
在本发明的一实施例中，上述的胶层包括多个第三导热介质及多个第四导热介质，这些第三导热介质与这些第四导热介质交错排列，且各第三导热介质的导热系数小于各第四导热介质的导热系数。
在本发明的一实施例中，上述的胶层具有多个第二开孔，这些第三导热介质为这些第二开孔中的空气以在胶层内形成多个空气柱，这些第四导热介质构成胶层的这些第二开孔以外的实体部分。
在本发明的一实施例中，当外壳为金属材质或是外壳与胶层的接触处具有一导电层时，胶层为一导电胶。
在本发明的一实施例中，上述的散热结构更包括一导热胶材，其中导热胶材胶合于第二导热片与发热组件之间，第一导热片朝向外壳，第一导热片与外壳之间具有间距。
在本发明的一实施例中，上述的散热结构更包括一绝缘层，其中发热组件配置于一电路板上，第二导热片的一表面朝向电路板，绝缘层配置于第二导热片的表面。
在本发明的一实施例中，上述的第一导热片及第二导热片的材质为金属或陶瓷且第一导热片与第二导热片相互平行。
在本发明的一实施例中，上述的网状导热层为一胶层。
在本发明的一实施例中，上述的胶层为贴布式的胶层。
基于上述，本发明的第一导热片与第二导热片之间的网状导热层包含了第一导热介质及第二导热介质，其中第一导热介质(例如为网状导热层的多个开口中的空气)的导热系数小于第二导热介质(例如为网状导热层的多个开口以外的实体部分)的导热系数。由于网状导热层中存在导热系数较低的第一导热介质，因此可降低热能从第二导热片通过网状导热层被传递至第一导热片的速度，如此可避免热能在尚未均匀扩散至第二导热片各部分之前就迅速地被传递至第一导热片，以确保邻近第一导热片的电子装置的外壳不致过热而造成使用者不适。
为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附图式作详细说明如下。
附图说明
图1是本发明一实施例的散热结构应用于电子装置的剖视图。
图2是图1的网状导热层的俯视图。
图3是图1的胶层的俯视图。
图4是本发明另一实施例的网状导热层的俯视图。
图5是本发明另一实施例的胶层的俯视图。
图6是本发明另一实施例的散热结构应用于电子装置的剖视图。
图7是图6的网状导热层的俯视图。
符号说明
50、60：电子装置
52、62：外壳
54、64：发热组件
56、66：电路板
64a：电子组件
100、200：散热结构
110、210：第一导热片
120、220：第二导热片
130、130’、230：网状导热层
130a、130a’、230a：第一开孔
132、132’、232：第一导热介质
134、134’、234：第二导热介质
140、140’：胶层
140a、140a’：第二开孔
142、142’：第三导热介质
144、144’：第四导热介质
220a：表面
250：导热胶材
260：绝缘层
T1、T1’、T2、T2’：厚度
具体实施方式
图1是本发明一实施例的散热结构应用于电子装置的剖视图。图2是图1的网状导热层的俯视图。请参考图1及图2，本实施例的散热结构100适用于一电子装置50，电子装置50例如为笔记型计算机(notebook computer)或其它类型的电子装置且包括一外壳52及一发热组件54，发热组件54例如为中央处理器(Central ProcessingUnit，CPU)或其它种类的电子组件且配置于电子装置50的电路板56上。散热结构100配置于发热组件54与外壳52之间。
散热结构100包括一第一导热片110、一第二导热片120及一网状导热层130。第一导热片110及第二导热片120的材质例如为金属、陶瓷或其它适当的导热材料，本发明不对此加以限制。第一导热片110与第二导热片120相互平行。网状导热层130例如为一胶层。网状导热层130胶合于第一导热片110与第二导热片120之间且包括多个第一导热介质132及多个第二导热介质134。第一导热片110朝向外壳52，第二导热片120朝向发热组件52，且第二导热片120与发热组件54之间具有间距。这些第一导热介质132与这些第二导热134介质交错排列，且各第一导热介质132的导热系数小于各第二导热介质134的导热系数。详细而言，本实施例的网状导热层130具有多个第一开孔130a，这些第一导热介质132为填充于这些第一开孔130a中的空气以在网状导热层130内形成多个空气柱，而这些第二导热介质134构成网状导热层130的这些第一开孔130a以外的实体部分。
在上述配置方式之下，由于网状导热层130中存在导热系数较低的第一导热介质132，因此可降低热能从第二导热片120通过网状导热层130被传递至第一导热片110的速度，如此可避免热能在尚未均匀扩散至第二导热片120各部分之前就迅速地被传递至第一导热片110，以确保邻近第一导热片110的电子装置50的外壳52不致过热而造成使用者不适。
如图2所示，本实施例的网状导热层130的各第一开孔130a的形状为矩形。然本发明不以此为限，在其它实施例中，各第一开孔130a可为圆形、椭圆形、矩形、梯形、三角形或其它形状。
请参考图1，本实施例的第二导热片120位于发热组件54与第一导热片110之间，且第二导热片120的厚度T2大于第一导热片110的厚度T1。由于第二导热片120具有较大的厚度T2，因此当发热组件54产生的热能传递至第二导热片120时，所述热能可在第二导热片120中充分地扩散后才传递至第一导热片110，以进一步减缓所述热能传递至电子装置50的外壳52的速度。
图3是图1的胶层的俯视图。请参考图1及图3，本实施例的散热结构100更包括一胶层140。胶层140例如为贴布式的胶层。胶层140胶合于第一导热片110与外壳52之间且包括多个第三导热介质142及多个第四导热介质144。这些第三导热介质142与这些第四导热介质144交错排列，且各第三导热介质142的导热系数小于各第四导热介质144的导热系数。详细而言，本实施例的胶层140具有多个第二开孔140a，这些第三导热介质142为填充于这些第二开孔140a中的空气以在胶层140内形成多个空气柱，而这些第四导热介质144构成胶层140的这些第二开孔140a以外的实体部分。类似于网状导热层130的上述作用方式，由于胶层140中存在导热系数较低的第三导热介质142，因此可降低热能从第一导热片110通过胶层140被传递至外壳52的速度，如此可避免热能在尚未均匀扩散至第一导热片110各部分之前就迅速地被传递至外壳52，以确保外壳52不致过热而造成使用者不适。随着产品设计的不同，当电子装置的外壳为金属材质或是具有导电层的壳体且具有接地的功能时，胶层则为一导电胶且第四导热介质具有导电的功能，以避免使用不导电的胶层接触具有接地功能的外壳时，胶层与外壳接触处将形成噪声干扰点而影响天线的讯号。
如图3所示，本实施例的胶层140的各第二开孔140a的形状为矩形。然本发明不以此为限，在其它实施例中，各第二开孔140a可为圆形、椭圆形、矩形、梯形、三角形或其它形状。
在上述实施例中，第一导热介质132及第三导热介质134皆为空气，然本发明不以此为限。以下通过图式对此加以举例说明。图4是本发明另一实施例的网状导热层的俯视图。图5是本发明另一实施例的胶层的俯视图。在图4所示的网状导热层130’中，各第一开孔130a’内的第一导热介质132’并非为空气而是导热系数较低(低于第二导热介质134’之导热系数)的实体材料。类似地，在图5所示的胶层140’中，各第二开孔140a’内的第三导热介质142’并非为空气而是导热系数较低(低于第四导热介质144’之导热系数)的实体材料。
图6是本发明另一实施例的散热结构应用于电子装置的剖视图。图7是图6的网状导热层的俯视图。请参考图6及图7，本实施例的散热结构200适用于一电子装置60，电子装置60例如为笔记型计算机(notebook computer)或其它类型的电子装置且包括一外壳62及一发热组件64，发热组件64例如为中央处理器(CentralProcessing Unit，CPU)或其它种类的电子组件且配置于电子装置60的电路板66上。散热结构200配置于发热组件64与外壳62之间。
散热结构200包括一第一导热片210、一第二导热片220及一网状导热层230。第一导热片210及第二导热片220的材质例如为金属、陶瓷或其它适当的导热材料，本发明不对此加以限制。第一导热片210与第二导热片220相互平行，网状导热层230胶合于第一导热片210与第二导热片220之间且包括多个第一导热介质232及多个第二导热介质234。第一导热片210朝向外壳62，第二导热片220朝向发热组件52，且第一导热片210与外壳62之间具有间距。这些第一导热介质232与这些第二导热234介质交错排列，且各第一导热介质232的导热系数小于各第二导热介质234的导热系数。详细而言，本实施例的网状导热层230具有多个第一开孔230a，这些第一导热介质232为填充于这些第一开孔230a中的空气，而这些第二导热介质234构成网状导热层230的这些第一开孔230a以外的实体部分。
在上述配置方式之下，由于网状导热层230中存在导热系数较低的第一导热介质232，因此可降低热能从第二导热片220通过网状导热层230被传递至第一导热片210的速度，如此可避免热能在尚未均匀扩散至第二导热片220各部分之前就迅速地被传递至第一导热片210，以确保邻近第一导热片210的电子装置60的外壳62不致过热而造成使用者不适。
如图7所示，本实施例的网状导热层230的各第一开孔230a的形状为矩形。然本发明不以此为限，在其它实施例中，各第一开孔230a可为圆形、椭圆形、矩形、梯形、三角形或其它形状。
请参考图6，本实施例的第二导热片220位于发热组件64与第一导热片210之间，且第二导热片220的厚度T2’大于第一导热片210的厚度T1’。由于第二导热片220具有较大的厚度T2’，因此当发热组件64产生的热能传递至第二导热片220时，所述热能可在第二导热片220中充分地扩散后才传递至第一导热片210，以进一步减缓所述热能传递至电子装置60的外壳62的速度。
在上述实施例中，第一导热介质232为空气，然本发明不以此为限。在其它实施例中，网状导热层230的各第一开孔230a内的第一导热介质232可不为空气而是导热系数较低的实体材料。
请参考图7，本实施例的散热结构200更包括一导热胶材(thermal glue)250。导热胶材250胶合于第二导热片220与发热组件64之间，以使发热组件64产生的热能通过导热胶材250而快速地被传递至第二导热片220。此外，散热结构200更包括一绝缘层260，第二导热片220的表面220a朝向电路板64，且绝缘层260配置于第二导热片220的表面220a，以避免电路板64上的电子组件64a非预期地导通于第二导热片220。
综上所述，本发明的第一导热片与第二导热片之间的网状导热层包含了第一导热介质及第二导热介质，其中第一导热介质(例如为网状导热层的多个开口中的空气)的导热系数小于第二导热介质(例如为网状导热层的多个开口以外的实体部分)的导热系数。由于网状导热层中存在导热系数较低的第一导热介质，因此可降低热能从第二导热片通过网状导热层被传递至第一导热片的速度，如此可避免热能在尚未均匀扩散至第二导热片各部分之前就迅速地被传递至第一导热片，以确保邻近第一导热片的电子装置的外壳不致过热而造成使用者不适。此外，可将邻近发热组件的第二导热片设计为具有较大的厚度，以使来自发热组件的热能在第二导热片中充分地扩散后才传递至第一导热片，以进一步减缓所述热能传递至电子装置的外壳的速度。
虽然本发明已以实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，故本发明的保护范围当以权利要求中所界定的内容为准。

Claims (20)

1.一种适用于降低一电子装置的一外壳的温度的散热结构，其特征在于，包括：
一第一导热片；
一第二导热片；以及
一网状导热层，设置于该第一导热片与该第二导热片之间，其中该网状导热层包括多个第一导热介质及多个第二导热介质，该些第一导热介质与该些第二导热介质交错排列，且各该第一导热介质的导热系数小于各该第二导热介质的导热系数。
2.如权利要求1所述的散热结构，其特征在于，该网状导热层具有多个第一开孔，该些第一导热介质为该些第一开孔中的空气以在该网状导热层内形成多个空气柱，该些第二导热介质构成该网状导热层的该些第一开孔以外的实体部分。
3.如权利要求2所述的散热结构，其特征在于，各该第一开孔的形状为圆形、椭圆形、矩形、梯形或三角形。
4.如权利要求1所述的散热结构，其特征在于，该电子装置更具有一发热组件且该散热结构配置于该发热组件与该外壳之间。
5.如权利要求4所述的散热结构，其特征在于，该第二导热片位于该发热组件与该第一导热片之间，该第二导热片的厚度大于该第一导热片的厚度。
6.如权利要求4所述的散热结构，更包括一胶层，其特征在于，该胶层胶合于该第一导热片与该外壳之间，该第二导热片朝向该发热组件，该第二导热片与该发热组件之间具有间距。
7.如权利要求6所述的散热结构，其特征在于，该胶层包括多个第三导热介质及多个第四导热介质，该些第三导热介质与该些第四导热介质交错排列，且各该第三导热介质的导热系数小于各该第四导热介质的导热系数。
8.如权利要求7所述的散热结构，其特征在于，该胶层具有多个第二开孔，该些第三导热介质为该些第二开孔中的空气以在该胶层内形成多个空气柱，该些第四导热介质构成该胶层的该些第二开孔以外的实体部分。
9.如权利要求6所述的散热结构，其特征在于，当该外壳为金属材质或是该外壳与该胶层的接触处具有一导电层时，该胶层为一导电胶。
10.如权利要求4所述的散热结构，其特征在于，更包括一导热胶材，其中该导热胶材胶合于该第二导热片与该发热组件之间，该第一导热片朝向该外壳，该第一导热片与该外壳之间具有间距。
11.如权利要求4所述的散热结构，其特征在于，更包括一绝缘层，其中该发热组件配置于一电路板上，该第二导热片的一表面朝向该电路板，该绝缘层配置于该第二导热片的该表面。
12.如权利要求1所述的散热结构，其特征在于，该第一导热片及该第二导热片的材质为金属或陶瓷且该第一导热片与该第二导热片相互平行。
13.如权利要求1所述的散热结构，其特征在于，该网状导热层为一胶层。
14.如权利要求1所述的散热结构，其特征在于，该胶层为贴布式的胶层。
15.一种适用于降低一电子装置之一外壳的温度的散热结构，其特征在于，包括：
一第一导热片；
一第二导热片；以及
一网状导热层，胶合于该第一导热片与该第二导热片之间，其中该网状导热层具有多个第一开孔以在该网状导热层内形成多个第一空气柱。
16.如权利要求15所述的散热结构，其特征在于，各该第一开孔的形状为圆形、椭圆形、矩形、梯形或三角形。
17.如权利要求15所述的散热结构，其特征在于，该电子装置更具有一发热组件且该散热结构配置于该发热组件与该外壳之间。
18.如权利要求17所述的散热结构，其特征在于，该第二导热片位于该发热组件与该第一导热片之间，该第二导热片的厚度大于该第一导热片的厚度。
19.如权利要求17所述的散热结构，其特征在于，更包括一胶层且该胶层胶合于该第一导热片与该外壳之间，其中该第二导热片朝向该发热组件且该胶层具有多个第二开孔以在该胶层内形成多个第二空气柱。
20.如权利要求17所述的散热结构，其特征在于，更包括一导热胶材，其中该导热胶材胶合于该第二导热片与该发热组件之间，该第一导热片朝向该外壳，该第一导热片与该外壳之间具有间距。
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