CN105792620A - 芯片、电路板和移动终端 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种芯片，包括本体和吸热散热件，本体具有若干个引脚，若干个引脚用于插接于电路板上，吸热散热件设置于本体上，吸热散热件包括具有吸热、储热和散热功能的材料属性的混合材料，混合材料由吸热储热材料和导热散热材料混合组成，导热散热材料用于将本体上的热量传递给吸热储热材料，吸热储热材料用于吸收并储存本体上的热量，同时储存导热散热材料传导的热量。本发明提供的芯片通过在本体上设置吸热散热件，吸热散热件包括具有吸热、储热和散热功能的混合材料，利用混合材料对本体上的热量进行吸热、储热和散热，从而可以降低芯片的本体上的温度，以保证具有该芯片的电路板和移动终端正常运行。本发明还提供了一种电路板和移动终端。

Description

芯片、电路板和移动终端

技术领域

本发明涉及一种电子设备领域，尤其涉及一种芯片、电路板和移动终端。

背景技术

随着手机行业的发展，手机配置越来越高，中央处理器(CentralProcessingUnit/CPU)主频越来越高，功耗越来越大，导致手机发热量也相应变大，如果这些热量达不到控制或转移，将会带来两个方面的影响：1.手机芯片温度过高，导致手机运算变慢，甚至卡顿，影响手机的使用；2.手机芯片温度传递至手机外壳，导致外壳温度较高，使用时会出现烫手、烫耳朵等问题。

为解决手机的发热问题，目前业内一般是将散热石墨片设置于壳体内壁或手机屏蔽盖上，来对芯片进行间接散热，但是发明人在实施上述技术方案时发现由于散热石墨片的设置受位置的局限较大，对发热量较大的位置无法进行直接散热，从而导致其散热性能较差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够减少发热影响的芯片、电路板和移动终端。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种芯片，包括本体和吸热散热件，所述本体具有若干个引脚，所述若干个引脚用于插接于电路板上，所述吸热散热件设置于所述本体上，所述吸热散热件包括具有吸热、储热和散热功能的材料属性的混合材料，所述混合材料由吸热储热材料和导热散热材料混合组成，所述导热散热材料用于将所述本体上的热量传递给所述吸热储热材料，所述吸热储热材料用于吸收并储存所述本体上的热量，同时储存所述导热散热材料传导的热量。

其中，所述芯片为中央处理器芯片、电源管理芯片、或充电管理芯片中的至少一种。

其中，所述吸热储热材料和所述导热散热材料的质量比为1：1。

其中，所述吸热储热材料包括二氧化硅和聚乙二醇，所述二氧化硅和聚乙二醇的质量比为1：1～1：9。

其中，所述吸热储热材料由若干以所述二氧化硅为囊壁、以所述聚乙二醇为囊芯的微囊构成。

其中，所述导热散热材料为石墨或金属。

其中，所述吸热散热件还包括钛酸酯偶联剂和胶层，所述混合材料和所述钛酸酯偶联剂混合制成片状材料，所述胶层层叠贴覆于所述片状材料上，所述片状材料通过所述胶层粘接于所述本体上。

其中，所述吸热散热件还包括稀释溶剂和粘结溶液，所述混合材料、所述稀释溶剂和所述粘结溶液混合并涂布于所述本体上。

其中，所述吸热散热件还包括基底和胶层，所述混合材料涂布于所述基底上，所述胶层层叠贴覆于所述混合材料上，且涂布有所述混合材料的基底通过所述胶层粘接于所述本体上。

其中，所述芯片还包括保护膜，所述保护膜设置于所述吸热散热件上，且所述保护膜位于远离所述本体的一侧。

本发明实施例还提供了一种电路板，包括板体和芯片，所述芯片的本体的若干个引脚插接于所述板体上。

其中，所述板体靠近所述芯片的部位开设导热孔。

本发明实施例还提供了一种移动终端，包括电路板。

本发明提供的芯片通过在本体上设置吸热散热件，吸热散热件包括具有吸热、储热和散热功能的混合材料，混合材料由吸热储热材料和导热散热材料混合而成，吸热储热材料用于吸收并储存本体上的热量，同时导热散热材料加快吸热储热材料对本体上的热量的吸收和散发，利用混合材料对本体上的热量进行吸热、储热和散热，从而可以降低芯片的本体上的温度，以保证具有该芯片的电路板和移动终端正常运行，同时通过储热和散热的作用，可以避免芯片的温度过高。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例一提供的一种电路板的示意图；

图1a是图1所示的芯片的剖面图；

图2是本发明实施例二提供的一种芯片的剖面图；

图3是本发明实施例三提供的一种芯片的剖面图；

图4是本发明实施例四提供的一种移动终端的示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述。

本发明实施例涉及的移动终端可以是任何具备通信和存储功能的设备，例如：平板电脑、手机、电子阅读器、遥控器、个人计算机(PersonalComputer，PC)、笔记本电脑、车载设备、网络电视、可穿戴设备等具有网络功能的智能设备。

请一并参考图1和图1a，图1为本发明实施例一提供的一种电路板100的结构示意图，电路板100包括板体1和贴装于板体1上的芯片2。如图2所示芯片2包括本体21和吸热散热件22，本体21具有若干个引脚(未图示)，若干个引脚用于插接于电路板100上，所述吸热散热件22包括具有吸热、储热和散热功能的材料属性的混合材料，所述混合材料由吸热储热材料和导热散热材料混合组成，所述导热散热材料用于将所述本体21上的热量传递给所述吸热储热材料，所述吸热储热材料用于吸收并储存所述本体21上的热量，同时储存所述导热散热材料传导的热量。

在本实施例中，电路板100的板体1上集成各种元器件，各种元器件中包括贴装于其上的芯片2。可以理解的，芯片2可以为中央处理器芯片、电源管理芯片、或充电管理芯片中的至少一种。本体21具有若干个引脚，若干个引脚用于插接和/或焊接于电路板上。上述芯片2的发热较大，其需要较佳的散热性能，在上述本体21设置吸热散热件22，吸热储热件22能够将热量吸收并在储热到一定的温度后散发至空气中，从而能够进一步提高电路板100的可靠性。本体21背离电路板100的一面可以为平滑面、有凹凸结构的面、有LOGO的面等等。可以理解的，板体1靠近芯片2的部位开设导热孔，导热孔可以通过激光切割的方式加工形成，以使导热孔可以达到肉眼不可见的效果，从而不影响电路板100的外观，电路板100上设置导热孔能够进一步对芯片2上的热量进行传热和散热，从而提高电路板100的散热性能和可靠性。

在本实施例中，吸热散热件22包括具有吸热、储热以及散热功能的材料属性的混合材料。

可以理解的，混合材料是由导热散热材料和吸热储热材料混合形成的，吸热储热材料为具有吸热和储热功能的材料属性的材料，吸热储热材料和导热散热材料的质量比为1：1。通过吸热散热件22中的混合材料所包含的吸热储热材料进行吸热和储热，可以对本体21上的热量进行吸收并存储于吸热储热材料中，以降低本体21的温度，并且通过存储热量可以避免热量直接传递到手机外壳；通过吸热散热件22中的混合材料所包含的导热散热材料进行传热和散热，可以加速对吸热储热材料对本体21的吸热，在吸热储热材料吸收到充足的热量后，又可以对吸热储热材料中的热量进行散热，进一步加强了对本体21的降温效果。

可以理解的，吸热储热材料可以为一种相变材料，其能够随着温度变化而改变物理性质并能吸收大量的热量，随着吸收的热量的增加，吸热储热材料从一种相逐渐转化为另一种相，在吸收充足的热量后会稳定维持另一种相并不再吸热，并且吸收的热量会随着吸热储热材料的相变而带走一部分潜热，而当芯片2的本体21或电路板100上没有热量或者热量较低时，吸热储热材料进行散热并逐渐随着热量的减少由另一种相逐渐恢复为原来的相。其中，吸热储热材料可以随着温度的变化从固相向液相或者液相向固相转变，或固相向气相或者液相向固相转变，或者液相向气相或者气相向液相转变。

可选的，吸热储热材料优选为包括质量比为1：1～1：9的二氧化硅和聚乙二醇。发明人通过大量的实验得出，将二氧化硅和聚乙二醇以质量比为1：1～1：9混合能够制得的有机-复合相变材料具有适宜的相变温度，能够及时吸收本体21的热量，来进一步提高具有该芯片2的电路板100和移动终端的可靠性。具体的，该吸热储热材料混合制得的相变温度为40度，即在本体21上集中的热量达到40度后，吸热储热材料进行相变吸热，将本体21的热量带走，以对本体21进行降温。当然，在其它实施例中，吸热储热材料还可以为无机相变材料，或者复合相变材料等。

优选的，吸热储热材料由若干以二氧化硅为囊壁、以聚乙二醇为囊芯的微囊构成。该微囊结构的吸热储热材料能够较佳对本体21进行吸热储热，进而达到较佳的散热性能。具体的，制作吸热储热材料的过程为：将聚乙二醇加入到一定浓度的硅溶胶中，待全部溶解后，滴加CaCl₂促凝剂溶液，在强力搅拌下，使得聚乙二醇在硅溶胶中发生溶胶-凝胶反应，静置后形成三维网络结构凝胶；将凝胶在80℃烘箱中鼓风干燥24～48h，冷却至室温，即能够得到以有机硅氧化合物在碱性条件下产生的大量以二氧化硅凝胶为囊壁、以乳化后的聚乙二醇为囊芯的微囊。即在每个微囊中，二氧化硅作为囊壁包裹住作为囊芯的聚乙二醇，使得聚乙二醇在从固相-液相的过程中不会泄漏，能够很好的被二氧化硅包裹住。该形成微胶囊结构的吸热储热材料在壳体100的热量达到40度后，开始吸收本体21上的热量，并且囊芯本身随着热量的逐渐增加逐渐从固相-液相，当囊芯都转化为液相后，吸热储热材料吸收的热量已经饱和，其停止吸收热量，而在本体21的温度逐渐降低至预设温度后，囊芯会逐渐从液相转换为固相，同时囊芯将吸收的热量(由于吸热储热材料在囊芯由固态转变成液态的相变过程会带走一部分潜热，故此时囊芯里的热量已经很小)逐渐缓慢散发出来，传递到空气中，此刻，通过上述固相至液相的循环转换，从而对本体21进行降温，提高具有该芯片2的电路板100和移动终端的散热性能和可靠性。其中，混合材料中的导热散热材料由于本身的传热和散热性能，能够加速吸热储热材料对本体21的热量的吸收，使得本体21上的热量能够快速的降低，并且在吸热储热材料进行放热的过程，也能够对吸热储热材料上的热量进行快速散发，从而实现混合材料对本体21的快速降温。当然，在其它实施例中，吸热储热材料还可以为其它结构，使得吸热储热材料能够通过从固相至气相的循环转换来对本体21降温。

可以理解的，导热散热材料可以为石墨或者金属等散热性能较佳的材料。其中，导热散热材料优选为石墨，其质地较软容易加工。混合材料的制作过程具体为：将吸热储热材料捣碎并强力搅拌得到粉末，由于粉体的直径远远大于每个微囊的直径，因此不会破坏吸热储热材料中的微囊结构，即不会影响吸热储热材料的吸热储热功能；再将捣碎成粉末状的导热散热材料与粉末状的吸热储热材料混合形成混合材料，从而使得混合材料具有吸热、储热和散热的功能。

如图1a所示，为了更进一步的改进，吸热散热件22还包括钛酸酯偶联剂和胶层222，混合材料和钛酸酯偶联剂混合制成片状材料221，胶层222层叠贴覆于片状材料221上，片状材料221通过胶层222粘接于本体21上。

通过将混合材料与钛酸酯偶联剂混合制成片状材料221，再通过胶层222层叠连接于片状材料221上形成吸热散热件22，不仅使得吸热散热件22能够按照本体21的形状去进行裁切，进而能够与本体21具有较佳的配合，能够对散热的各个位置进行吸热、储热和散热，进一步对本体21进行降温，提高吸热散热件22的散热性能和可靠性，而且片状的吸热散热件22应用较为方便，直接粘上即可，不用等待其冷却形成涂层。

在本实施例中，将混合材料中添加钛酸酯偶联剂疏水改性得到无机拟有机复合定形相变材料，再将该无机拟有机复合定形相变材料经压片机压片制得薄片状即片状材料221，片状材料221再层叠连接上胶层222形成吸热散热件22。可以理解的，胶层222可以为背胶、双面胶或离型膜等。吸热散热件22可以根据本体21的形状裁剪成一定形状，贴合在本体21上，实现吸热、储热和散热的功能。

为了更进一步的改进，芯片2还包括保护膜23，保护膜23设置于吸热散热件22上，且保护膜23位于远离本体21的一侧。

通过在吸热散热件22上设置保护膜23，以对吸热散热件22进行进一步保护，进一步提高芯片2的可靠性。

在本实施例中，保护膜23为聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)，其层叠连接于片状材料221上，且与胶层222相背，保护膜23能够进一步对片状材料221进行定型和具有防尘的作用。当然，在其它实施例中，保护膜23的材质还可以为其它，比如硅胶、石墨。

如图2所示，为本发明的第二实施例所提供的一种芯片32，与本发明第一实施例提供的芯片2的基本结构大致相同，其不同之处在于，本实施例中的吸热散热件322包括混合材料、稀释溶剂和粘结溶液，混合材料、稀释溶剂和粘结溶液混合并涂布于本体321上。

通过将稀释溶剂、粘结溶液与混合材料混合形成吸热散热件322，使得吸热散热件322直接具有附着力，无需再另外增加胶层即可涂布于本体321上，从而提供了一种使用较为便利的吸热散热件322。

在本实施例中，将混合材料添加进稀释溶剂及添加特殊粘结溶液混合(比如：甲醇二甲苯，丙烯酸树脂等)，使得吸热散热件322具有附着力，将吸热散热件322直接采用涂布的形式堆积成一定厚度附在本体321上，从而实现吸热、储热和散热的功能。

为了更进一步的改进，芯片32还包括保护膜323，保护膜323设置于吸热散热件322上，且保护膜323位于远离本体321的一侧。

通过在吸热散热件322上设置保护膜323，以对吸热散热件322进行进一步保护，进一步提高芯片32的可靠性。

在本实施例中，保护膜323为聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)。其中，在吸热散热件322直接涂布于本体321上后，将保护膜323设置于吸热散热件322上。保护膜323能够进一步对吸热散热件322进行定型和具有防尘的作用。当然，在其它实施例中，保护膜323的材质还可以为其它，比如硅胶或石墨。

如图3，为本发明的第三实施例所提供一种芯片42，与本发明第一实施例提供的芯片2的基本结构大致相同，其不同之处在于，本实施例中的吸热散热件422还包括基底4221和胶层423，混合材料4222涂布于基底4221上，胶层4223层叠连接于混合材料4222上，且胶层4223粘接于本体421上。

通过直接将混合材料4222涂布于基底4221上成型，再在混合材料4222设置胶层4223以粘贴于本体421上，无需压片机进行压片，制作较为简单。

在本实施例中，基底4221为聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)，将混合材料4222直接涂布于基底4221上成型，将具有混合材料4222的基底4221通过胶层4223粘接于本体421上，实现吸热散热件422的吸热、储热和散热功能。可以理解的，胶层4223可以为背胶、双面胶或者其它等。

为了更进一步的改进，芯片42还包括保护膜423，保护膜423设置于吸热散热件422上，且保护膜423位于远离本体421的一侧。

通过在吸热散热件422上设置保护膜423，以对吸热散热件422进行进一步保护，进一步提高芯片300的可靠性。

在本实施例中，保护膜423为聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)。将保护膜423设置于基底4221上。保护膜423能够进一步对吸热散热件422进行定型和具有防尘的作用。当然，在其它实施例中，保护膜423的材质还可以为其它，比如说硅胶、石墨。

请参阅图4，为本发明第四实施例提供的一移动终端200的示意图，该移动终端200包括电路板100，电路板100包括如上三个实施例中的芯片2、32、42中的任意一种。

当移动终端在制造时，首先在本体设置吸热散热件，接着将芯片贴装于电路板的板体上，最后将电路板装配于移动终端内。其中，形成微囊结构的吸热储热材料在本体的热量达到40度后，开始吸收本体上的热量，并且囊芯本身逐渐从固相-液相，在这之中导热散热材料通过本身的良好的传热和散热性能，加速吸热储热材料对本体的热量的吸收，使得吸热散热件能够快速对本体上的热量进行吸收和储存，而随着囊芯都转化为液相后，吸热储热材料吸收的热量已经饱和，其停止吸收热量，而在本体温度逐渐降低至预设温度后，囊芯将吸收的热量散发出来，此时导热散热材料亦加速对吸热储热材料中的热量的散发，使其快速传递到空气中，并且囊芯会随着其身热量的逐渐减少而逐渐从液相-固相，通过吸热储热材料的循环相变和导热散热材料较佳的传热和散热性能，从而对本体进行快速的降温，提高移动终端的散热性能和可靠性。本发明提供的移动终端通过在芯片的本体上设置吸热散热件，吸热散热件包括具有吸热和储热功能的吸热储热材料能够对芯片的本体上的热量进行吸收，并且将热量储存在自身，当芯片的温度降下来后，将储存的热量散发到空气中，从而降低芯片的本体的热量，从而移动终端具有较佳的散热性能，提高移动终端使用的可靠性。

本发明提供的移动终端还通过将二氧化硅和聚乙二醇以质量比为1：1～1：9混合能够制得的有机相变材料具有适宜的相变温度，能够及时吸收本体的热量，来进一步提高芯片和移动终端的可靠性。

本发明提供的移动终端还通过将吸热储热材料制成微囊结构，能够较佳对本体进行吸热储热，进而达到较佳的散热性能。

本发明提供的移动终端还通过将导热散热材料限定为石墨材料，优化导热散热材料的加工。

本发明提供的移动终端还通过将混合材料与钛酸酯偶联剂混合制成片状材料，再通过胶层层叠连接于片状材料上形成吸热散热件，不仅使得吸热散热件能够按照本体的形状去进行裁切，而且片状的吸热散热件应用较为方便，直接粘上即可，不用等待其冷却形成涂层。

本发明提供的移动终端还通过将稀释溶剂、粘结溶液与混合材料混合形成吸热散热件，使得吸热散热件直接具有附着力，无需再另外增加胶层即可涂布于本体上，从而提供了一种使用较为便利的吸热散热件。

本发明提供的移动终端还通过直接将混合材料涂布于基底上成型，再在混合材料设置胶层以粘贴于本体上，无需压片机进行压片，制作较为简单。

本发明提供的移动终端还通过在吸热散热件上设置保护膜，以对吸热散热件进行进一步保护，进一步提高芯片、电路板和移动终端的可靠性。

以上是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (13)

1.一种芯片，其特征在于，包括本体和吸热散热件，所述本体具有若干个引脚，所述若干个引脚用于插接于电路板上，所述吸热散热件设置于所述本体上，所述吸热散热件包括具有吸热、储热和散热功能的材料属性的混合材料，所述混合材料由吸热储热材料和导热散热材料混合组成，所述导热散热材料用于将所述本体上的热量传递给所述吸热储热材料，所述吸热储热材料用于吸收并储存所述本体上的热量，同时储存所述导热散热材料传导的热量。

2.根据权利要求1所述的芯片，其特征在于，所述芯片为中央处理器芯片、电源管理芯片、或充电管理芯片中的至少一种。

3.根据权利要求1或2所述的芯片，其特征在于，所述吸热储热材料和所述导热散热材料的质量比为1：1。

4.根据权利要求3所述的芯片，其特征在于，所述吸热储热材料包括二氧化硅和聚乙二醇，所述二氧化硅和聚乙二醇的质量比为1：1～1：9。

5.根据权利要求4所述的芯片，其特征在于，所述吸热储热材料由若干以所述二氧化硅为囊壁、以所述聚乙二醇为囊芯的微囊构成。

6.根据权利要求5所述的芯片，其特征在于，所述导热散热材料为石墨或金属。

7.根据权利要求6所述的芯片，其特征在于，所述吸热散热件还包括钛酸酯偶联剂和胶层，所述混合材料和所述钛酸酯偶联剂混合制成片状材料，所述胶层层叠贴覆于所述片状材料上，所述片状材料通过所述胶层粘接于所述本体上。

8.根据权利要求6所述的芯片，其特征在于，所述吸热散热件还包括稀释溶剂和粘结溶液，所述混合材料、所述稀释溶剂和所述粘结溶液混合并涂布于所述本体上。

9.根据权利要求6所述的芯片，其特征在于，所述吸热散热件还包括基底和胶层，所述混合材料涂布于所述基底上，所述胶层层叠贴覆于所述混合材料上，且涂布有所述混合材料的基底通过所述胶层粘接于所述本体上。

10.根据权利要求7至9任意一项所述的芯片，其特征在于，所述芯片还包括保护膜，所述保护膜设置于所述吸热散热件上，且所述保护膜位于远离所述本体的一侧。

11.一种电路板，其特征在于，包括板体和如权利要求1～10任意一项所述的芯片，所述芯片的本体的若干个引脚插接于所述板体上。

12.根据权利要求11所述的电路板，其特征在于，所述板体靠近所述芯片的部位开设导热孔。

13.一种移动终端，其特征在于，包括如权利要求11或12所述的电路板。