CN107180696B

CN107180696B - 具有散热板的电子设备

Info

Publication number: CN107180696B
Application number: CN201610649413.1A
Authority: CN
Inventors: 余淳正; 梁泰锡; 元载善; 成明铉; 金熙胜
Original assignee: Samsung Electro Mechanics Co Ltd
Current assignee: Wits Corp
Priority date: 2016-03-09
Filing date: 2016-08-10
Publication date: 2019-05-21
Anticipated expiration: 2036-08-10
Also published as: KR20170105274A; CN107180696A

Abstract

本发明公开一种具有散热板的电子设备，根据本发明的一实施例的具有散热板的电子设备包括：线圈部，用于以无线方式发送功率或接收功率；散热板，布置在所述线圈部的一面；外壳，将所述线圈部和所述散热板收容于内部，其中，在所述散热板中，多个导电型贴片以连续排列的方式布置。

Description

具有散热板的电子设备

技术领域

本发明涉及一种具有散热板的电子设备。

背景技术

无线传输(Wireless Transfer)技术的趋势为被广泛地应用在包括诸如智能手机、可穿戴设备等多种通信/便携式终端等的电子设备。

为了在电子设备中实现这种无线传输技术，需要一种无线送电用线圈的散热方案。

在使用通常的导电性散热部件的情况下，可能因无线传输电磁波而产生涡电流(Eddy Current)，且可能产生因所述涡电流的电流损失。

由涡电流引起的电流损失可能导致无线传输的效率极度降低，或者产生新的热点(hot spot)。

[现有技术文献]

[专利文献]

(专利文献1)韩国公开专利公报第2015-0090391号

发明内容

根据本发明的实施例，旨在提供一种能够进行无线传输用线圈的散热且最小化由涡电流引起的电流损失的具有散热板的电子设备。

根据本发明之一实施例的一种电子设备，包括：线圈部，用于以无线方式发送功率或接收功率；散热板，布置在所述线圈部的一面；外壳，将所述线圈部和所述散热板收容于内部，其中，在所述散热板中，多个导电型贴片以连续排列的方式布置。

根据本发明之另一实施例的一种电子设备，包括：线圈部，以无线方式发送功率或接收功率；外壳，将所述线圈部收容于内部，其中，所述外壳包括：主体部，由树脂材料形成；金属材质的散热部件，填埋在所述主体部的内部。

根据本发明的电子设备具有多种散热路径。因此可以提高散热效率。

附图说明

图1是概略地示出根据本发明的实施例的电子设备的立体图。

图2是根据图1的I-I′的剖视图。

图3是概略地示出图2中示出的散热板的平面图。

图4是根据图3的II-II′的剖视图。

图5是图1中示出的电子设备的仰视图。

图6是用于说明图1中示出的电子设备的散热路径的图。

图7是概略地示出根据本发明的另一实施例的电子设备的剖视图。

符号说明

1：便携式终端 12：电池

13：功率接收模块 20：充电设备

22：电压转换部 30：功率发送模块

50：外壳 70：散热板

具体实施方式

在对发明进行详细的说明之前，以下说明的本说明书和权利要求书中使用的术语或短语不应局限于通常的含义或词典上的含义而得到解释，而应立足于发明者能够为了用最优的方法说明他的发明而适当地对术语的概念进行定义，据此应将术语或短语解释成符合本发明的技术思想的含义和概念。因此，本说明书中记载的实施例和附图中示出的构成仅仅是本发明的最优选的实施例，而不代表本发明的所有技术思想，因此根据本申请，可能存在能够代替它们的多种等同物和变形例。

以下，参照附图而对本发明的优选实施例进行详细的说明。此时，需留意，用尽可能相同的附图符号表示了附图中相同的构成要素。并且，将会省略能够混淆本发明的宗旨的公知功能和构成。因相同的理由，附图中对部分构成要素进行了夸张、省略或概略示出，因此各个构成要素的大小不尽如实反映实际大小。

以下，根据附图而对本发明的实施例进行详细的说明。另外，在对实施例进行说明时，无线充电装置涵盖包括发送功率的功率发送模块以及接收功率并进行存储的功率接收模块。

图1是概略地示出根据本发明的一实施例的电子设备的立体图，图2是根据图1的I-I′的剖视图。

参照图1和图2，根据本实施例的电子设备为无线充电装置，并且可以包括以无线方式传输功率的无线功率发送装置，或者以无线方式接收功率并存储的无线功率接收装置。其中，无线功率发送装置包括充电设备20，无线功率接收装置包括从充电设备接收功率并存储的便携式终端10。

以下的实施例中以充电设备20为例而对电子设备进行了说明，但是可以包括以无线方式发送功率或接收功率的其他所有电子设备。

充电设备20可以用于，利用便携式终端10的功率接收模块13而对便携式终端10的电池12进行充电。

充电设备20将从外部供应的家庭用交流电源转换成直流电源，再将直流电源转换成特定频率的交流电压，然后通过功率发送模块30而将无线功率传输到外部。

为此，充电设备20包括：电压转换部22、功率发送模块30、外壳50和散热板70。

电压转换部22将从外部供应的家庭用交流电源转换成直流电源，再将直流电源转换成特定频率的交流电压，然后提供给功率发送模块30。

电压转换部22可以形成为贴装有电子部件的电路基板的形态，但不限于此。

功率发送模块30将从电压转换部22传输的电压传输到外部。

为此，功率发送模块30包括磁性部32和线圈部35。

磁性部32为扁平的板状(或者片状)，且布置在线圈部35的一面而固定贴附在线圈部35。磁性部32为了有效地形成因线圈部35的线圈布线而产生的磁场的磁路而得到配备。为此，磁性部32由容易形成磁路的材质形成，例如可以使用铁氧体片(ferrite sheet)。

另外，虽未被图示，但是也可以为了屏蔽电磁波或漏磁而根据需要在磁性部32的外表面再附加金属片。金属片可以由铝(aluminum)等构成，但不限于此。

并且，根据本实施例的功率发送模块30中可以在线圈部35和磁性部32之间夹设粘合部37，以使线圈部35和磁性部32彼此牢固地固定粘合。

粘合部37布置在线圈部35与磁性部32之间，并使磁性部32和线圈部35彼此粘合。上述粘合部37可以由粘合片(sheet)或粘合带(tape)形成。也可以在线圈部35或磁性部32的表面涂布粘着剂或具有粘着性的树脂而形成。

并且，可以使粘合部37含有铁氧体粉末而使粘合部37与磁性部32一同具有磁性。

当家庭用交流电源通过电压转换部22而被变压后施加到功率发送模块30时，功率发送模块30周围的磁场发生变化。因此，在与功率发送模块30相邻地布置的便携式终端10的功率接收模块13中，随着磁场的变化而被施加电压，从而使便携式终端10的电池12得到充电。

外壳50在整体上可以由绝缘性的树脂材料形成，并从外界保护内部收容的构成要素。例如，外壳50可以由聚碳酸酯(PC)材质形成，但不限于此。

外壳50可以形成为扁圆柱筒形状或直六面体形状，且内部配备有收容空间而能够收容电压转换部22、功率发送模块30和散热板70。

根据本实施例的外壳50可以包括：第一壳体50a，用于形成放置便携式终端10的充电面；第二壳体50b，在第一壳体50a的下部结合，并提供所述收容空间。

由于在第一壳体50a的上表面安置便携式终端10，因此第一壳体50a的上表面形成为平整面。并且，在第一壳体50a的下表面布置散热板70。

图3是概略地示出图2中示出的散热板的平面图，图4是根据图3的II-II′的剖视图。

一并参照图3和图4，散热板70包括绝缘层74和导电层71。

导电层71由贴附在绝缘层74上的多个导电型贴片(tile)72形成。例如，导电层71可以由在绝缘层74的至少一面有规则地排列的多个导电型贴片72形成。

本实施例中，导电型贴片72以网孔(mesh)形状或格栅结构布置。但不限于此。

多个导电型贴片72可以起到有效地散热的散热部件的作用。因此，可以由导热率高或热扩散特性优秀的材质形成。例如，导电型贴片72可以由铝(Aluminium)等金属材质或石墨(graphite)材质形成。但是，本发明的构成不限于此。

并且，根据本实施例的散热板70布置在功率发送模块30和便携式终端20之间，因此除了散热功能之外，还需要构成为能够使无线功率信号通过。

为此，多个导电型贴片72以彼此不接触的方式相隔布置。即，多个导电型贴片72以预定的间隙S彼此分离而布置。

据此，无线功率信号可以利用导电型贴片72之间的间隙S而顺利地传输到便携式终端10。

并且，因为导电层71由彼此分离的导电性贴片72构成，于是在无线功率传输过程中，能够抑制住导电层71中形成涡电流闭环，因此可以最小化因涡电流的电流损失。

另外，如图3所示，根据本实施例的散热板70在中心形成有贯通孔75。因为贯通孔75，在散热板70的中心区域形成一部分空的空间。

这种贯通孔75为了提高无线功率传输效率而形成。因此，在没有贯通孔75但无线功率传输效率充分高的情况下，可以省略贯通孔75。

并且，可以为了减少涡电流并提高散热性能而调节各个导电型贴片72的大小、导电型贴片72之间的间隙S的距离或深度。

绝缘层74布置在导电层71的一面。配备绝缘层，以用于一体地形成构成导电层71的导电型贴片72，并使导电型贴片72和线圈部35彼此绝缘。

因此，绝缘层74可以以如下的方式布置：在绝缘层74的一面布置导电层71，绝缘层74的另一面与线圈部35形成面接触。

绝缘层74可以形成PET(Polyethylene terephthalate，聚对苯二甲酸乙二酯)、PC(polycarbonate，聚碳酸酯)、PES(polyethersulfone，聚醚砜)、PI(polyimide，聚酰亚胺)、PMMA(PolymethlymethAcrylate，聚甲基丙烯酸甲酯)、COP(Cyclo-Olefin Polymers，环烯烃聚合物)等绝缘薄膜。但不限于此。

并且，本实施例中示出了绝缘层74只布置在导电层71的一面的情形，但是也可以布置在导电层71的两面。在此情况下，绝缘层可以形成为绝缘物质也被填充于间隙S中。

具有上述构成的散热板70可以通过未图示的粘合部件而贴附在外壳50。并且可以将所述绝缘层使用为粘合部件。

第二壳体50b可以在内部固定结合有电压转换部22和功率发送模块30。为此，第二壳体50b可以形成为一面(如上表面)敞开的容器形态。

第二壳体50b可以包括：主体部51，用于形成整体外形；至少一个支撑块52，布置在主体部51的内部。

主体部51和支撑块52由绝缘性树脂材质形成。

支撑块52形成为从主体部51的内部突出的块形态，并且支撑置于第二壳体50b的内部的电压转换部22。因此，为了稳定地支撑电压转换部22，可以分散布置多个支撑块52。

散热部件80填埋于主体部51的内部。

图5是图1中示出的电子设备的仰视图。

参照图5，散热部件80为导热率高的部件，且可以利用包括铜、铁、镍、铝、锡、锌、金、银等的金属板材。并且，散热部件80可以形成为薄板形态或网孔(mesh)形态而填埋于主体部51内。

散热部件80包括：暴露到主体部51的外部的暴露部82、接触部84、以及填埋到主体部51内的填埋部86。

暴露部82指通过主体部51的底面而从主体部51的下部暴露的部分。据此，流入散热部件80的热可以通过暴露部82释放到外部。

接触部84是从主体部51的上表面暴露的部分，且可以与第一壳体50a结合以接触到散热板70。据此，流入到散热板70的热量可通过接触部84而传递到散热部件80。

可以通过以下嵌件注塑方式形成上述结构：将散热部件80布置在模具内，然后向模具内注入成型树脂。例如，可以通过嵌件注塑而使填埋部86填埋在主体部51的内部，并使散热部件80的一部分在填埋部51延伸而向主体部51的外部暴露，然后使所述暴露的局部弯曲而紧贴于主体部51的下表面而形成暴露部82，从而完成根据本实施例的第二壳体50b。但是不限于此。

另外，本实施例中对弯曲散热部件80而形成暴露部82的情形进行了说明。但本发明的构成不限于此，只要局部可以通过主体部51的底面暴露，散热部件80可以由多种形状形成。

进而，根据本实施例的充电设备20中，在外壳50的内部布置有导热部60。导热部60可以由导热物质(Thermal Interface Material)形成。其中，导热物质可以使用散热膏、散热片、散热垫、导热粘合剂、PCM(相变物质)中的某一个，但不限于此，可以应用多种高导热率物质。

导热部60可以填充在外壳50的内部收容空间中的空余空间的一部分或整体。

第一壳体50a和第二壳体50b可以通过多种方法结合。例如，可以使用螺栓或螺钉等专门的固定部件，也可以使用粘合剂或粘合带等粘合部件而使第一壳体50a和第二壳体50b彼此结合。并且，可以利用钩形态的卡接突起而在没有粘合部件或固定部件的情况下进行插入结合。

如上所述，根据本实施例的充电设备20具有如图6所示的多种散热路径(箭头方向)。

图6是用于说明图1中示出的电子设备的散热路径的图。

参照图6，在发热最多的线圈部35中，散热板70通过面接触而贴附。在将金属材质的散热板70布置在线圈部35和便携式终端10之间的情况下，因散热板70而存在降低无线功率发送效率的问题，但是本发明中通过形成网孔形态的导电层71而解决了上述问题。

通过使散热板70的导电层71由多个导电贴片72构成，可以利用贴片72之间的间隙S而维持无线功率发送效率。并且，从线圈部35产生的热通过导电层71扩散而释放到外部。

并且，填埋在外壳50的内部的散热部件80的一端与散热板70接触，另一端从外壳50的下表面暴露。据此，传递至散热板70的热可以通过散热部件80而扩散，因此可以确保非常大的散热面积。

并且，由于散热部件80的另一端暴露到外部，因此可以将热传递到置有充电设备的机构物T的安置面，从而可以提高散热效率。

并且，在外壳50的内部空间布置有导热部60，因此可以将从电压转换部22等电路基板产生的热量迅速释放到外部。

另外，以上说明的充电设备的构成可以相同地应用到接收功率的便携式终端。因此，省略对应用上述构成的便携式终端的说明。

并且，本发明不限于上述实施例而可以有多种变形。

参照图7，根据本实施例的充电设备20具有与上述实施例的充电设备类似的构成而只在导热部60的构造方面有所区别。

本实施例的充电设备10中，导热部60还布置在外壳50的下表面。

在此情况下，布置在外壳50的下表面的导热部60与安置充电设备20的机构物T接触。因此，导热部60可以形成为散热片或散热垫的形态，而不是形成为散热膏或导热性粘合剂的形态。

并且，根据本实施例的外壳50在底面形成有贯通孔53，且外壳50内部的导热部60和外壳50下部的导热部60可以通过上述贯通孔53连接而一体地形成。

如此，如果导热部60布置在外壳50的下表面，则导热部60可以接触到从外壳50的下表面暴露的散热部件80的暴露部82。因此，由暴露部82传递的热量可迅速被传递给安置有充电设备的机构物T(如台桌等)，因此可以提高散热效果。

另外，本实施例中举了外壳50内部的第一导热部60a和外壳50下部的第二导热部60b一体连接的情形的示例，但是本发明的构成不限于此，也可以进行多种变形，例如省略贯通孔或由彼此不同的专用机构物构成等。

以上，对本发明的实施例进行了详细的说明，但是本发明的权利范围不限于此，在本发明的所属技术领域具有基本知识的人员可以认识到，在不脱离权利要求书中记载的本发明的技术思想的范围内，可以进行多种修改和变形。

Claims

1.一种电子设备，包括：

线圈部，用于以无线方式发送功率或接收功率；

磁性部，布置在所述线圈部的一面；

散热板，布置在所述线圈部的另一面；以及

外壳，将所述线圈部和所述散热板收容于内部，

其中，在所述散热板中，多个导电型贴片以彼此不接触的方式相隔布置，并且有规则地排列，

所述外壳包括：第一壳体，布置在发送和接收功率的面；第二壳体，具有收容所述线圈部的内部空间，并与所述第一壳体结合，

并且，所述散热板的一面贴附在所述第一壳体的内表面，所述散热板的另一面贴附在所述线圈部，

其中，所述第二壳体包括：

主体部，由树脂材料形成；以及

金属材质的散热部件，填埋在所述主体部的内部，

所述散热部件的局部向所述主体部的外部暴露而与所述散热板接触。

2.如权利要求1所述的电子设备，其中，所述散热板包括：

绝缘层，贴附有所述多个导电型贴片，

其中，所述绝缘层使所述导电型贴片与所述线圈部相互绝缘。

3.如权利要求1所述的电子设备，其中，

所述导电型贴片由铝或石墨材质形成。

4.如权利要求1所述的电子设备，其中，还包括：

第一导热部，由导热物质形成，且布置在所述外壳的内部。

5.如权利要求4所述的电子设备，其中，还包括：

第二导热部，布置在所述外壳的下表面，

其中，所述第二导热部通过形成于所述外壳的贯通孔而连接到所述第一导热部。

6.一种电子设备，其中，包括：

线圈部，用于以无线方式发送功率或接收功率；

磁性部，布置在所述线圈部的一面；

散热板，布置在所述线圈部的另一面；以及

外壳，将所述线圈部和所述散热板收容于内部，

其中，所述第二壳体包括：

主体部，由树脂材料形成；以及

金属材质的散热部件，填埋在所述主体部的内部，

所述散热部件的局部通过所述主体部的底面而暴露到外部，并与安置有所述外壳的机构物的安置面接触。

7.如权利要求6所述的电子设备，其中，所述散热部件包括：

填埋部，被填埋于所述第二壳体；以及

暴露部，从所述填埋部延伸到所述第二壳体的外部，并弯曲以与所述第二壳体的下表面紧贴。

8.如权利要求6所述的电子设备，还包括：

第一导热部，由导热物质形成，且布置在所述外壳的内部。

9.如权利要求8所述的电子设备，还包括：

第二导热部，布置在所述外壳的下表面，

10.一种电子设备，包括：

线圈部，以无线方式发送功率或接收功率；

散热板，布置于所述线圈部的一面；以及

外壳，将所述线圈部收容于内部，

其中，所述外壳包括：

主体部，由树脂材料形成；以及

金属材质的散热部件，填埋在所述主体部的内部，

在所述散热板中，多个导电型贴片以彼此不接触的方式相隔布置，并且有规则地排列，

并且，所述散热部件的局部向所述主体部的外部暴露而与所述散热板接触。

11.如权利要求10所述的电子设备，还包括：

导热部，由导热物质形成，且布置在所述外壳的内部。