CN104703446A - 电子装置及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
一种电子装置及其制造方法。电子装置包括一散热壳体、一电子元件以及一第一导热缓冲垫。散热壳体围绕一容置空间并包括一多层壳体区。多层壳体区包括一第一外壳层及一第一导热塑胶内层，第一导热塑胶内层直接接触第一外壳层的内壁表面且具有一第一突出部分朝散热壳体的内部延伸。第一导热塑胶内层的导热系数为2-60W/m-K。电子元件配置于容置空间内。第一导热缓冲垫设置于电子元件和第一突出部分之间并直接接触电子元件和第一突出部分。本发明还公开了上述电子装置的制造方法。
Description
技术领域
本发明涉及一种电子装置及其制造方法，特别是一种具有良好散热效果的电子装置及其制造方法。
背景技术
随着现今的电子产品的功能渐趋强大而尺寸渐趋轻薄化的趋势，电子产品系统对其散热效能的要求也随之日益严苛。一般的塑胶外壳具有非常低的导热系数，因而散热效果很差。以高导热性金属材料(例如铝)作为电子产品的外壳，虽可提供良好的散热效果，但会衍生加工不易、重量较重且成本较高的问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种电子装置及其制造方法，能够有效提高散热效果，进而提高电子装置的稳定性。
为了实现上述目的，本发明提供了一种电子装置。电子装置包括一散热壳体、一电子元件以及一第一导热缓冲垫。散热壳体围绕一容置空间并包括一多层壳体区。多层壳体区包括一第一外壳层及一第一导热塑胶内层，第一导热塑胶内层直接接触第一外壳层的内壁表面且具有一第一突出部分朝散热壳体的内部延伸。第一导热塑胶内层的导热系数为2～60W/m-K。电子元件配置于容置空间内。第一导热缓冲垫设置于电子元件和第一突出部分之间并直接接触电子元件和第一突出部分。
为了更好地实现上述目的，本发明还提供了一种电子装置。电子装置包括一散热壳体以及一电子元件。散热壳体围绕一容置空间并包括一多层壳体区。多层壳体区包括一第一外壳层及一第一导热塑胶内层，第一导热塑胶内层直接接触第一外壳层的内壁表面。第一导热塑胶内层的导热系数为2～60W/m-K。电子元件配置于容置空间内。
为了更好地实现上述目的，本发明还提供了一种电子装置的制造方法。电子装置的制造方法包括以下步骤。形成一散热壳体，围绕一容置空间，散热壳体包括一多层壳体区，形成多层壳体区包括：形成一第一外壳层，其中第一外壳层的导热系数为0.2～0.5W/m-K；及形成一第一导热塑胶内层，第一导热塑胶内层直接接触第一外壳层的内壁表面并具有一第一突出部分朝散热壳体的内部延伸，其中第一导热塑胶内层的导热系数为2～60W/m-K；配置一电子元件于容置空间内；以及设置一第一导热缓冲垫于电子元件和第一突出部分之间并直接接触电子元件和第一突出部分。
为了更好地实现上述目的，本发明还提供了一种电子装置的制造方法。电子装置的制造方法包括以下步骤。形成一散热壳体，围绕一容置空间，散热壳体包括一多层壳体区，形成多层壳体区包括：形成一第一外壳层，其中第一外壳层的导热系数为0.2～0.5W/m-K；及形成一第一导热塑胶内层，第一导热塑胶内层直接接触第一外壳层的内壁表面，其中第一导热塑胶内层的导热系数为2～60W/m-K；以及配置一电子元件于容置空间内。
本发明的技术效果在于：能够有效提高散热效果，进而提高电子装置的稳定性。
以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。
附图说明
图1为本发明一实施例的电子装置的示意图；
图2为本发明另一实施例的电子装置的示意图；
图3为本发明又一实施例的电子装置的示意图；
图4为本发明再一实施例的电子装置的示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的结构原理和工作原理作具体的描述：
图1为本发明一实施例的电子装置10的示意图。如图1所示，电子装置10包括散热壳体100、电子元件200以及第一导热缓冲垫300。
散热壳体100围绕一容置空间S，且散热壳体100包括一多层壳体区110。多层壳体区110包括第一外壳层及111及第一导热塑胶内层113，第一导热塑胶内层113直接接触第一外壳层111的内壁表面111s，且第一导热塑胶内层113具有第一突出部分113p，第一突出部分113p朝散热壳体100的内部延伸。第一导热塑胶内层113的导热系数为2～60W/m-K。
如图1所示，电子元件200配置于容置空间S内。第一导热缓冲垫300设置于电子元件200和第一突出部分113p之间，且第一导热缓冲垫300直接接触电子元件200和第一突出部分113p。电子元件200可以是任何会发热的电子元件，例如是芯片(chip)。
实施例中，第一导热缓冲垫300是软质的材料，例如是导热硅胶。第一导热缓冲垫300可以提供第一导热塑胶内层113(第一突出部分113p)和电子元件200之间良好的接触，使第一导热塑胶内层113和电子元件200之间具有良好密合度，而可提高有效接触面积，避免导热途径被空气阻绝的疑虑。
于一些其他实施例中，电子装置10可以不包括第一导热缓冲垫300(未绘示于图式中)，第一导热塑胶内层113可以不具有第一突出部分113p(未绘示于图式中)，电子元件200设置于由第一外壳层111及第一导热塑胶内层113所构成的散热壳体100中。
另外，根据本实施例，第一导热塑胶内层113直接接触第一外壳层111的内壁表面111s，可以有效地将电子元件200产生的热经由第一导热塑胶内层113导向第一外壳层111而传导至电子装置10之外，而能够达到良好的散热效果。
如图1所示，实施例中，第一导热塑胶内层113例如是共形于第一外壳层111的内壁表面111s。如此一来，第一导热塑胶内层113的尺寸不会受限于容置空间S的范围，而能够沿着第一外壳层111的内壁表面111s形成，且可以与第一外壳层111具有最大的接触面积，而能够更有效地将热经由第一外壳层111传导至电子装置10之外。
如图1所示，实施例中，第一导热塑胶内层113覆盖第一外壳层111的内壁表面111s的面积的约90％以上。如此一来，第一导热塑胶内层113不会受限于电子装置10的尺寸，此较大的散热面积可以提供更佳的散热效果。
实施例中，第一外壳层111的厚度例如是0.5～2毫米(mm)；第一外壳层111包括一塑胶材料，第一外壳层111的导热系数为0.2～0.5W/m-K；第一外壳层111的材料可包括聚碳酸酯(PC)、丙烯睛-丁二烯-苯乙烯(ABS)、聚丙烯(PP)、聚酰胺(PA)、或上述的组合。
实施例中，第一导热塑胶内层113的厚度例如是0.5～2毫米(mm)；第一导热塑胶内层113包括一塑胶材料及一导热性材料混合于塑胶材料中；第一导热塑胶内层113的塑胶材料可包括聚碳酸酯(PC)、丙烯睛-丁二烯-苯乙烯(ABS)、聚丙烯(PP)、聚酰胺(PA)、液晶聚合物(LCP)、聚苯硫醚(PPS)、或上述的组合，混入上述塑胶材料的导热性材料可包括石墨、陶瓷粉末、金属氧化物、金属粉末、或上述的组合。然第一导热塑胶内层113采用的材料可依实际情况做适当选用，只要能让第一导热塑胶内层113的导热系数为2～60W/m-K即可。
第一外壳层111的塑胶材料具有良好的加工性，且具有良好的弹性与韧性，其外观、结构、颜色、质感、造型等的设计与调整具有高自由度，因而可以配合消费者的需求制作出各式电子装置的外壳。具有良好导热性的第一导热塑胶内层113直接接触第一外壳层111的内壁表面111s，因而可以有效率地将热传导至电子装置10外部。如此一来，根据本发明实施例的散热壳体100，相较于仅以塑胶材料制作的外壳具有良好的散热性，相较于仅以导热塑胶制作的外壳又具有较佳的弹性与韧性，且相较于仅以导热金属制作的外壳还具有低成本及轻量的优点。
另外，一实施例中，第一外壳层111的塑胶材料和第一导热塑胶内层113的塑胶材料可选用同质性的材料，例如选用相同的塑胶材料，如此一来，可以提高此两层的附着性，进而提高整个装置的可靠性。
电子装置10还可包括一连接件(未绘示)，散热壳体100还可包括下壳体区120，多层壳体区110和下壳体区120相接以围绕容置空间S。多层壳体区110和下壳体区120经由此连接件而相接。此连接件例如是锁合结构或卡合结构，例如可包括卡勾、螺丝、螺柱等连接固定元件。下壳体区120可包括塑胶材料，其导热系数例如为0.2～0.5W/m-K。
如图1所示，实施例中，电子装置10还可包括印刷电路板500，电子元件200设置于印刷电路板500上。实施例中，印刷电路板500例如包括玻璃纤维基板。
图2为本发明另一实施例的电子装置20的示意图。本实施例中与前述实施例相同或相似的元件沿用同样或相似的元件标号，且相同或相似元件的相关说明请参考前述，在此不再赘述。
如图2所示，电子装置20中，散热壳体100的多层壳体区110还包括第二外壳层121以及第二导热塑胶内层123。第一外壳层111和第一导热塑胶内层113以及第二外壳层121和第二导热塑胶内层123接合而围绕容置空间S。第二导热塑胶内层123直接接触第二外壳层121的内壁表面121s，且第二导热塑胶内层123具有第二突出部分123p，第二突出部分123p朝散热壳体100的内部延伸。
实施例中，第二外壳层121的厚度例如是0.5～2毫米(mm)；第二外壳层121的材料可与第一外壳层111相同。第二导热塑胶内层123的厚度例如是0.5～2毫米(mm)；第二导热塑胶内层123的导热系数为2～60W/m-K；第二导热塑胶内层123的材料可与第一导热塑胶内层113相同。
如图2所示的电子装置20还可包括第二导热缓冲垫400。第二导热缓冲垫400设置于电子元件200和第二突出部分123p之间，且第二导热缓冲垫400直接接触第二突出部分123p。
实施例中，第二导热缓冲垫400是软质的材料，例如是导热硅胶。第二导热缓冲垫400可以提供第二导热塑胶内层123(第二突出部分123p)和印刷电路板500之间良好的接触及密合度，而可提高有效接触面积，避免导热途径被空气阻绝的疑虑。
于一些其他实施例中，电子装置20可以不包括第二导热缓冲垫400(未绘示于附图中)，第二导热塑胶内层123可以不具有第二突出部分123p(未绘示于附图中)，电子元件200设置于由第一外壳层111、第一导热塑胶内层113、第二外壳层121及第二导热塑胶内层123所构成的散热壳体100中。
如图2所示，实施例中，第二导热塑胶内层123例如是共形于第二外壳层121的内壁表面121s；第二导热塑胶内层123覆盖第二外壳层121的内壁表面121s的面积的约90％以上；第二突出部分123p以上表面123pa直接接触第二导热缓冲垫400。
图3为本发明又一实施例的电子装置30的示意图。本实施例中与前述实施例相同或相似的元件沿用同样或相似的元件标号，且相同或相似元件的相关说明请参考前述，在此不再赘述。
如图3所示，电子装置30包括多层壳体区110和下壳体区120，多层壳体区110还可包括第一导热层115。第一导热层115直接接触第一导热塑胶内层113，且第一导热层115位于第一突出部分113p和第一导热塑胶内层113的外缘113s之间。实施例中，第一导热层115的导热系数约为大于或等于200W/m-K。
如图3所示，第一导热层115例如是埋设于第一导热塑胶内层113内。另一实施例中，第一导热层115例如是贴附于第一导热塑胶内层113上。第一导热层115可以增加散热壳体100的不同位置之间的均温性，避免因导热路径拉长可能发生的温度差异。如此一来，不仅可以避免局部高温而造成使用者烫手的情形，也不会因为热累积在局部区域而破坏电子元件，并且可以有效提高散热壳体100的整体热传导效果。实施例中，第一导热层115例如是石墨片(graphite sheet)、金属片(metal sheet)、或金属网格(metal mesh)。
图4为本发明再一实施例的电子装置40的示意图。本实施例中与前述实施例相同或相似的元件沿用同样或相似的元件标号，且相同或相似元件的相关说明请参考前述，在此不再赘述。
如图4所示，电子装置40的多层壳体区110还可包括第二导热层125。第二导热层125直接接触第二导热塑胶内层123，且第二导热层125位于第二突出部分123p和第二导热塑胶内层123的外缘123s之间。实施例中，第二导热层125的导热系数约为大于或等于200W/m-K。
如图4所示，第二导热层125例如是埋设于第二导热塑胶内层123内。另一实施例中，第二导热层125例如是贴附于第二导热塑胶内层123上。图4的第二导热层125的功效及材料选定与前述图3的第一导热层115皆类似，故在此不多作赘述。
以下参照图1说明依照本发明一实施例的电子装置10的制造方法。首先，形成散热壳体100，散热壳体100围绕容置空间S且包括多层壳体区110。
本实施例中，还可另外形成下壳体区120。在之后的步骤中，本实施例的多层壳体区110和下壳体区120相接可构成容置空间S。
实施例中，可采用例如是双料射出成形工艺，形成多层壳体区110的第一外壳层111和第一导热塑胶内层113。例如，射出塑胶材料于一模具(未绘示)的模穴内先形成第一导热塑胶内层113，再射出另一种塑胶材料以形成第一外壳层111于第一导热塑胶内层113上。第一导热塑胶内层113具有第一突出部分113p。形成的第一外壳层111具有导热系数约为0.2～0.5W/m-K，形成的第一导热塑胶内层113具有导热系数约为2～60W/m-K。于一些其他实施例中，形成的第一导热塑胶内层113可以不具有第一突出部分113p(未绘示于附图中)。
以双料射出成形工艺制作的第一外壳层111和第一导热塑胶内层113，此两层之间具有化学键结，因此具有良好的密接性，也因而可以提供良好的热传导效果。
并且，可采用例如是射出成形工艺，形成下壳体区120。例如，射出塑胶材料于一模具(未绘示)的模穴内，以形成下壳体区120。形成的下壳体区120具有导热系数约为0.2～0.5W/m-K。
接着，配置电子元件200于容置空间S内。例如，先将电子元件200配置于下壳体区120中。并且，可配置印刷电路板500于容置空间S内。例如，将电子元件200设置于印刷电路板500上，而将电子元件200和印刷电路板500配置于下壳体区120中。
接着，设置第一导热缓冲垫300，以及将第一外壳层111和第一导热塑胶内层113与下壳体区120接合。散热壳体100中，第一导热缓冲垫300设置于电子元件200和第一突出部分113p之间、并直接接触电子元件200和第一突出部分113p。
于一些其他实施例中，可以不设置第一导热缓冲垫300(未绘示于附图中)，电子元件200设置于由第一外壳层111、第一导热塑胶内层113及下壳体区120所构成的散热壳体100中。
至此，形成于图1所示的电子装置10。
以下参照图2说明依照本发明另一实施例的电子装置20的制造方法。本实施例与前述实施例不同之处在于，形成第二外壳层121和第二导热塑胶内层123、以及设置第二导热缓冲垫400。本实施例中，第二外壳层121和第二导热塑胶内层123的制造方法与前述第一外壳层111和第一导热塑胶内层113的制造方法相同，均是以双料射出成形工艺制作而成。
本实施例中，接合第一外壳层111和第一导热塑胶内层113以及第二外壳层121和第二导热塑胶内层123之前，设置第二导热缓冲垫400。第二导热缓冲垫400设置于印刷电路板500和第二突出部分123p之间、并直接接触电子元件200和第二突出部分123p。
于一些其他实施例中，形成的第二导热塑胶内层123可以不具有第二突出部分123p(未绘示于附图中)，亦可以不设置第二导热缓冲垫400(未绘示于附图中)，电子元件200设置于由第一外壳层111、第一导热塑胶内层113、第二外壳层121及第二导热塑胶内层123所构成的散热壳体100中。
以下参照图3说明依照本发明又一实施例的电子装置30的制造方法。本实施例与前述图1的实施例不同之处在于，形成第一导热层115。本实施例中，形成多层壳体区110的第一外壳层111和第一导热塑胶内层113的步骤中，还形成第一导热层115于第一突出部分113p和第一导热塑胶内层113的外缘113s之间。第一导热层115直接接触第一导热塑胶内层113，且第一导热层115的导热系数约为大于或等于200W/m-K。
实施例中，可采用例如是双料射出成形工艺形成第一外壳层111、第一导热塑胶内层113和第一导热层115，使得第一导热层115埋设于第一导热塑胶内层113内。如此一来，可以避免二次加工，而且第一导热塑胶内层113对第一导热层115的包覆效果会很好，整个结构的可靠性也会很高，第一导热层115不会轻易脱落。
另一实施例中，可以采用例如是双料射出成形工艺形成第一外壳层111和第一导热塑胶内层113之后，将第一导热层115贴附于第一导热塑胶内层113上。
以下参照图4说明依照本发明再一实施例的电子装置40的制造方法。本实施例与前述图2的实施例不同之处在于，形成第二导热层125。本实施例中，形成第二外壳层121和第二导热塑胶内层123的步骤中，还形成第二导热层125于第二突出部分123p和第二导热塑胶内层123的外缘123s之间。第二导热层125直接接触第二导热塑胶内层123，且第二导热层125的导热系数约为大于或等于200W/m-K。
实施例中，第二外壳层121、第二导热塑胶内层123和第二导热层125的制造方法与前述第一外壳层111、第一导热塑胶内层113和第一导热层115的制造方法相同，可采用双料射出成形工艺使得第二导热层125埋设于第二导热塑胶内层123内，也可将第二导热层125贴附于第二导热塑胶内层123上。
当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
Claims (12)
1.一种电子装置，其特征在于，包括：
一散热壳体，围绕一容置空间，该散热壳体包括一多层壳体区，该多层壳体区包括：
一第一外壳层；及
一第一导热塑胶内层，直接接触该第一外壳层的内壁表面，具有一第一突出部分朝该散热壳体的内部延伸，其中该第一导热塑胶内层的导热系数为2-60W/m-K；
一电子元件，配置于该容置空间内；以及
一第一导热缓冲垫，设置于该电子元件和该第一突出部分之间并直接接触该电子元件和该第一突出部分。
2.一种电子装置，其特征在于，包括：
一散热壳体，围绕一容置空间，该散热壳体包括一多层壳体区，该多层壳体区包括：
一第一外壳层；及
一第一导热塑胶内层，直接接触该第一外壳层的内壁表面，其中该第一导热塑胶内层的导热系数为2-60W/m-K；以及
一电子元件，配置于该容置空间内。
3.如权利要求1或2所述的电子装置，其特征在于，该第一导热塑胶内层共形于该第一外壳层的内壁表面。
4.如权利要求1或2所述的电子装置，其特征在于，该第一导热塑胶内层覆盖该第一外壳层的内壁表面的面积的90％以上。
5.如权利要求1或2所述的电子装置，其特征在于，该第一外壳层包括一塑胶材料，该第一外壳层的导热系数为0.2-0.5W/m-K。
6.如权利要求1所述的电子装置，其特征在于，该电子元件以一上表面直接接触该第一导热缓冲垫，该第一突出部分以一下表面直接接触该第一导热缓冲垫。
7.如权利要求1或2所述的电子装置，其特征在于，该多层壳体区还包括一第一导热层，该第一导热层直接接触该第一导热塑胶内层且位于该第一突出部分和该第一导热塑胶内层的外缘之间，其中该第一导热层的导热系数为大于或等于200W/m-K。
8.一种电子装置的制造方法，其特征在于，包括：
形成一散热壳体，围绕一容置空间，该散热壳体包括一多层壳体区，形成该多层壳体区包括：
形成一第一外壳层，其中该第一外壳层的导热系数为0.2-0.5W/m-K；及
形成一第一导热塑胶内层，该第一导热塑胶内层直接接触该第一外壳层的内壁表面并具有一第一突出部分朝该散热壳体的内部延伸，其中该第一导热塑胶内层的导热系数为2-60W/m-K；
配置一电子元件于该容置空间内；以及
设置一第一导热缓冲垫于该电子元件和该第一突出部分之间并直接接触该电子元件和该第一突出部分。
9.一种电子装置的制造方法，其特征在于，包括：
形成一散热壳体，围绕一容置空间，该散热壳体包括一多层壳体区，形成该多层壳体区包括：
形成一第一外壳层，其中该第一外壳层的导热系数为0.2-0.5W/m-K；及
形成一第一导热塑胶内层，该第一导热塑胶内层直接接触该第一外壳层的内壁表面，其中该第一导热塑胶内层的导热系数为2-60W/m-K；以及
配置一电子元件于该容置空间内。
10.如权利要求8或9所述的制造方法，其特征在于，还包括:以一双料射出成形工艺形成该多层壳体区。
11.如权利要求8所述的制造方法，其特征在于，形成该多层壳体区还包括：
形成一第一导热层于该第一突出部分和该第一导热塑胶内层的外缘之间，其中该第一导热层直接接触该第一导热塑胶内层，且该第一导热层的导热系数为大于或等于200W/m-K。
12.如权利要求11所述的制造方法，其特征在于，还包括:以一双料射出成形工艺形成该第一外壳层、该第一导热塑胶内层和该第一导热层。
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