CN107546197A - 电子装置及其散热及电磁屏蔽结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种电子装置及其散热及电磁屏蔽结构。电子装置包括基板、设置于基板上的至少一芯片以及散热及电磁屏蔽结构。散热及电磁屏蔽结构包括屏蔽框与散热件。屏蔽框具有至少一用以裸露芯片的开口，而散热件设置于屏蔽框上并遮蔽开口。屏蔽框配合散热件以对芯片进行电磁波屏蔽，且芯片所产生的热可传导至散热件。

Description

电子装置及其散热及电磁屏蔽结构

技术领域

本发明涉及一种电子装置及其散热及电磁屏蔽结构，且特别涉及一种薄化的散热及电磁屏蔽结构及应用前述散热及电磁屏蔽结构的电子装置。

背景技术

在可携式电子产品中，通常会设置散热件与电磁波屏蔽件，以将电子元件在操作时所产生的热能散出，并防止各个电子元件所产生的电磁波相互干扰。

具体而言，电磁波屏蔽件会完全覆盖至少一个电子元件，而散热件会设置在电磁波屏蔽件的外侧，以对电子元件进行散热。然而，散热件和电子元件之间通过电磁波屏蔽件彼此分隔，且电磁波屏蔽件与电子元件之间仍留有空隙，不利于将电子元件的热能传导到外侧散热件。因此，需要在电子元件与电磁波屏蔽件之间填塞散热用的硅胶垫，来将电子元件所产生的热能传导到外侧。

然而，具有高导热系数的硅胶垫价格较高，且散热效果仍不如金属，且随着可携式电子装置的体积逐渐轻薄化，其内部配置空间也随之缩小。但是，散热件加上电磁波屏蔽件的整体厚度仍然偏厚。

另外，电子元件通常会因为制备过程中的升降温而变形。因此，电子元件的顶面实际上并非平整表面，而是凹陷曲面。也就是说，贴附在电磁波屏蔽件的内表面上的硅胶垫实际上无法接触到电子元件的中间的发热区，因此散热效果并不如预期。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种散热及电磁屏蔽结构及应用前述散热及电磁屏蔽结构的电子装置，其中散热及电磁屏蔽结构利用具有开口的屏蔽框以及散热件来对芯片进行散热及电磁波防护。

本发明其中一实施例提供一种散热及电磁屏蔽结构，其应用于一具有至少一芯片的基板上。散热及电磁屏蔽结构包括一屏蔽框及一散热件。屏蔽框具有至少一开口，以裸露至少一芯片。散热件设置于屏蔽框上，以遮蔽开口。屏蔽框配合散热件以对芯片进行电磁波屏蔽，且至少一芯片通过散热件，以进行散热。

本发明另一实施例提供一种电子装置，包括基板、至少一设置于基板上的芯片及散热及电磁屏蔽结构。散热及电磁屏蔽结构设置于基板上，并包括屏蔽框及散热件。屏蔽框具有至少一开口，以裸露至少一芯片。散热件设置于屏蔽框上，以遮蔽开口。屏蔽框配合散热件以对芯片进行电磁波屏蔽，且至少一芯片通过散热件，以进行散热。

综上所述，屏蔽框具有开口，使散热件可通过开口贴附于芯片上，直接进行散热。因此，本发明实施例的散热及电磁屏蔽结构可以不使用硅胶垫，而降低成品。此外，屏蔽框相对于基板的高度可以大致和芯片的厚度相同。因此，相较于现有技术而言，本发明所提供的散热及电磁屏蔽结构的整体厚度更低，有利于使产品薄型化。

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

图1A绘示本发明实施例的电子装置的立体分解图(一)。

图1B绘示本发明实施例的电子装置的立体分解图(二)。

图1C绘示本发明实施例的电子装置的立体图。

图2绘示本发明实施例的电子装置沿图1C中的线II-II的局部剖面示意图。

图3绘示本发明另一实施例的电子装置的剖面示意图。

图4绘示本发明另一实施例的电子装置的剖面示意图。

图5绘示本发明另一实施例的电子装置的剖面示意图。

【符号说明】

电子装置 1

基板 10

芯片 11

上表面 11s

散热及电磁屏蔽结构 12

屏蔽框 120

开口 120h

顶板 120a

环绕侧壁 120b

散热件 121、121’

散热鳍片 121a’

散热层 121a

贴合胶 121b、121b’

顶板上表面 120s

高度 h1、h2

具体实施方式

请参照图1、图1B及图1C。电子装置1包括基板10、至少一芯片11以及散热及电磁屏蔽结构12。电子装置1可以是可携式电子装置，如：笔记本电脑、平板电脑或是智能手机等等。

基板10可以是电路基板，且电路基板包含多条走线(未图示)以及多个不同的元件，例如：控制芯片、记忆体芯片及多个连接埠等等。芯片11设置在基板10，并通过基板10内所布设的走线和其他设置在基板10上的元件电性连接。

散热及电磁屏蔽结构12用以使基板10上的至少一芯片11所产生的热能被散出，以及使芯片11免于受电磁波干扰或避免芯片11产生的辐射干扰其他元件。如图1所示，散热及电磁屏蔽结构12包括一屏蔽框120及散热件121。如图1A与图1B所示，屏蔽框120设置于基板10上，并具有至少一开口120h，以裸露芯片11。详细而言，屏蔽框120包括一顶板120a及由顶板120a外周围向下延伸的环绕侧壁120b。前述的开口120h位于顶板120a，并由顶板120a的上表面120s延伸到顶板120a的下表面(未标号)。开口120h的尺寸配合芯片11的大小。如图1B所示，当屏蔽框120设置在基板10上时，芯片11正好嵌入开口120h内，且环绕侧壁120b会接触基板10。

另外，顶板120a的上表面120s相对于基板10的高度会近似于芯片11的上表面11s相对于基板10的高度。也就是说，和现有技术不同的是，本发明实施例中的屏蔽框120的总高度会近似于芯片11的厚度，甚至可更薄。

请参照图1C，散热件121设置于屏蔽框120上，以遮蔽开口120h。另外，屏蔽框120配合散热件121可对芯片11进行电磁波屏蔽，且芯片11可通过散热件121，以进行散热。在本实施例中，散热件121是完全封闭开口120h。但在其他实施例中，只要能够维持良好的电磁波屏蔽效果，散热件121不一定要完全封闭开口120h。

请参照图2，绘示本发明实施例的电子装置沿图1C中的线II-II的局部剖面示意图。在一实施例中，散热件121包括散热层121a及贴合胶121b，其中散热层121a通过贴合胶121b固定在屏蔽框120与芯片11上。芯片11所产生的热可通过贴合胶121b传导到散热层121a。

在一实施例中，散热层121a为导电散热层121a，且构成散热层121a的材料例如是铜、铝或石墨烯。贴合胶121b可以是导电胶或者是绝缘胶，只要散热层121a与贴合胶121b的至少其中一者可导电，散热件121即具有电磁屏蔽效果。在本实施例中，散热层121a为石墨烯，而贴合胶121b为绝缘胶，且散热层121a的厚度大约是20μm至25μm，贴合胶121b的厚度大约是10μm。

在另一实施例中，散热层121a为绝缘散热层，例如是陶瓷散热片，而贴合胶121b为可导电的固化导热胶。在本发明实施例中，散热件121的厚度较薄，大约介于20至35μm之间。在一实施例中，散热件121的材质具有可挠性及延展性，而可顺形地贴覆在芯片11的上表面11s。

据此，虽然芯片11会在制备过程中变形而导致芯片11上表面11s不平整，但散热件121可通过开口120h顺形地贴在芯片11的上表面11s上，从而使芯片11中央发热区所产生的热能，可通过散热件121传导到外部。相较于现有技术，本发明实施例所提供的散热及电磁屏蔽结构12具有更好的散热效果。在一实验例中，利用本发明实施例的散热及电磁屏蔽结构12以及现有的散热件与电磁波屏蔽件分别对芯片进行散热，其中芯片的尺寸约15mm×15mm，而散热件121的尺寸约36mm×62mm。在实验结果中，在相同时间内，本发明实施例的散热及电磁屏蔽结构12可以使芯片的温度下降摄氏30度，而利用现有的方式散热只能使芯片的温度下降摄氏15度，证明本发明的散热及电磁屏蔽结构12确实具有更好的散热效果。

请参照图3，其绘示本发明另一实施例的电子装置的剖面示意图。在图3的实施例中，散热件121’可以包括一散热鳍片121a’以及贴合胶121b’。也就是说，直接在芯片11的上表面11s以及屏蔽框120上涂布贴合胶121b’之后，再将散热鳍片121a’固定于屏蔽框120上，以提升散热效果，其中散热鳍片121a’可以是铝挤散热片，而贴合胶121b’为固化导热胶。在另一实施例中，散热鳍片121a’也可以省略，而仅利用固化导热胶对芯片11散热。

请参照图4及图5，绘示本发明其他实施例的电子装置的剖面示意图。在图2与图3的实施例中，屏蔽框120的顶板120a的上表面120s相对于基板10的高度h1是大致和芯片11的上表面11s相对于基板10的高度h2大致相同。也就是说，顶板120a的上表面120s和芯片11的上表面11s切齐。

然而，在图4的实施例中，屏蔽框120的顶板120a的上表面120s相对于基板10的高度h1是小于芯片11的上表面11s相对于基板10的高度h2。另外，在图5的实施例中，屏蔽框120的顶板120a的上表面120s相对于基板10的高度h1是大于芯片11的上表面11s相对于基板10的高度h2。然而，在图4与图5的实施例中，屏蔽框120的顶板120a的上表面120s与芯片11的上表面11s之间的高度差最好不超过0.2mm，可根据散热层121a的延展性以及贴合胶121b的粘着性决定，以确保散热件121可以平贴于芯片11的上表面11s。

综上所述，本发明实施例所提供的散热与电磁屏蔽结构中，屏蔽框具有开口，使散热件可通过开口贴附于芯片上，直接进行散热。因此，本发明实施例的散热及电磁屏蔽结构不须使用硅胶垫，夹设在屏蔽框与芯片之间，而可降低成本。此外，屏蔽框相对于基板的高度可以大致和芯片的厚度相同。因此，相较于现有技术而言，本发明所提供的散热及电磁屏蔽结构的整体厚度更低，有利于使产品薄型化。

此外，本发明实施例的散热件是通过软性且可变形的贴合胶直接固定在芯片的上表面上，因此即便芯片在制备过程中变形，散热件仍可通过贴合胶直接对芯片中央的发热区进行散热。相较于现有技术，本发明实施例所提供的散热及屏蔽结构会具有更好的散热效果。

虽然本发明的实施例已揭露如上，然本发明并不受限于上述实施例，任何所属技术领域中技术人员，在不脱离本发明所揭露的范围内，当可作些许的更动与调整，因此本发明的保护范围应当以所附的权利要求所界定的为准。

Claims (10)

1.一种散热及电磁屏蔽结构，其应用于一具有至少一芯片的基板上，所述散热及电磁屏蔽结构包括：

一屏蔽框，其具有至少一开口，以裸露至少一所述芯片；以及

一散热件，其设置于所述屏蔽框上，以遮蔽至少一所述开口；

其中，所述屏蔽框配合所述散热件以对至少一所述芯片进行电磁波屏蔽，且至少一所述芯片通过所述散热件，以进行散热。

2.如权利要求1所述的散热及电磁屏蔽结构，其中，所述散热件包括一散热层及一贴合胶，所述散热层通过所述贴合胶，以固定在所述屏蔽框与至少一所述芯片上，且至少一所述芯片所产生的热通过所述贴合胶以传导至所述散热层。

3.如权利要求2所述的散热及电磁屏蔽结构，其中，所述散热层为导电散热层，以配合所述屏蔽框阻隔电磁波干扰所述至少一芯片。

4.如权利要求3所述的散热及电磁屏蔽结构，其中，构成所述导电散热层的材料为铜、铝或石墨烯。

5.如权利要求2所述的散热及电磁屏蔽结构，其中，所述散热层为绝缘散热层，所述贴合胶为导电贴合胶，且所述导电贴合胶配合所述屏蔽框以阻隔电磁波干扰所述至少一芯片。

6.如权利要求1所述的散热及电磁屏蔽结构，其中，所述散热件包括一散热鳍片及一固化导热胶，所述散热鳍片通过所述固化导热胶固定于所述屏蔽框上，并配合所述屏蔽框阻隔电磁波干扰所述至少一芯片。

7.如权利要求1所述的散热及电磁屏蔽结构，其中，所述屏蔽框包括一顶板以及一从所述顶板的外周围往下延伸的环绕侧壁。

8.如权利要求7所述的散热及电磁屏蔽结构，其中，所述屏蔽框设置于所述基板上，所述环绕侧壁接触所述基板，且所述顶板的上表面相对于所述基板的高度大于、小于或等于至少一所述芯片的上表面相对于所述基板的高度。

9.如权利要求8所述的散热及电磁屏蔽结构，其中，所述散热件贴附于所述顶板的所述上表面上以及至少一所述芯片的所述上表面上。

10.一种电子装置，包括：

一基板；

至少一芯片，设置于所述基板上；以及

如权利要求1至9中任一项所述的散热及电磁屏蔽结构。