CN108271336A - 散热结构和电子设备 - Google Patents

Abstract

本公开提供了一种散热结构。所述散热结构包括：基片，所述基片包括导热材料，所述基片的第一表面包括多个接触区；以及一个或多个散热翼，设置在所述基片上至少一对相邻接触区中的两个接触区之间。本公开还提供了一种电子设备。

Description

散热结构和电子设备

技术领域

本公开涉及一种散热结构和一种电子设备。

背景技术

随着计算机行业的发展，众多应用领域都对服务器的运行速度提出更高要求。为了满足此种高要求，在服务器中可配置有两个甚至多个处理器。

在实现本发明过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题：在一般情况下，服务器仅采用一个处理器即可完成计算服务；仅有完成复杂的计算服务时才需调用另一个处理器或另外多个处理器。鉴于以上分析可知，服务器中的处理器通常存在单个处理器过热，而其他处理器不热的情况及单个处理器热量分布不均匀的情况。现有技术中为了提高过热处理器的散热效率，存在以下两种方案：1、提高整个风扇系统的转速，从而加快热量扩散，但此种情况必然存在资源浪费，且过热处理器散热不理想的缺陷；2、将风扇分为多个区，以分别用于对多个区的风扇进行单独控制，则为了提高过热处理器的散热效率，仅将与该过热处理器对应的风扇加速即可，但此种方式存在过热处理器的散热较慢、单边风扇过吵、以及其他处理器的风扇常速转动造成资源浪费的缺陷。

发明内容

本公开的一个方面提供了一种散热结构。所述散热结构包括：基片，该基片包括导热材料，且该基片的第一表面包括多个接触区；以及一个或多个散热翼，设置在所述基片上至少一对相邻接触区中的两个接触区之间。

可选地，所述多个接触区中的至少两个接触区用于与不同待散热器件相接触；并且/或者所述多个接触区中的至少两个接触区用于与一个待散热器件的不同待散热部分相接触。

可选地，至少一个散热翼设置在基片的所述第一表面上；并且/或者至少一个所述散热翼设置在基片的与所述第一表面相对的第二表面上。

可选地，至少一个所述散热翼包括一个或多个通孔。

可选地，所述通孔的形状包括以下任意一种或多种：圆形、正方形、长方形、三角形、梯形、蜂巢形；并且/或者至少一个所述通孔穿透所述散热翼的两个相对表面并且不接触所述基片；并且/或者至少一个所述通孔的延伸方向垂直于所述两个接触区各自几何中心的连线。

可选地，至少两个所述散热翼彼此部分接触；或者至少两个所述散热翼之间具有间隔空间。

本公开的另一个方面提供了一种电子设备。所述电子设备一个或多个待散热器件；以及一个或多个上述的散热结构，其中，至少一个所述散热结构的多个接触区与至少一个所述待散热器件接触。

可选地，上述待散热器件包括一个或多个电子器件，其中：至少一个所述散热结构的多个接触区与不同电子器件的上表面接触；并且/或者至少一个所述散热结构的多个接触区与一个电子器件的上表面的不同区域相接触。

可选地，所述电子设备还包括一个或多个电子器件；所述待散热器件包括一个或多个散热器，至少一个所述散热器设置在至少一个所述电子器件的上表面；其中，至少一个所述散热结构的多个接触区与不同散热器的上表面接触；并且/或者至少一个所述散热结构的多个接触区与一个散热器的上表面的不同区域相接触。

可选地，所述电子设备还包括除所述至少一个待散热器件之外的至少一个其他器件，其中，至少一对相邻散热翼中的两个散热翼之间具有间隔空间，所述至少一个其他器件设置在所述间隔空间中。

附图说明

为了更完整地理解本公开及其优势，现在将参考结合附图的以下描述，其中：

图1A～图1B示意性示出了根据本公开的实施例的散热结构的结构示意图；

图2A～图2C示意性示出了根据本公开另一实施例的散热结构的结构示意图

图3A～图3B示意性示出了根据本公开的实施例的电子设备的结构示意图；

图4A～图4B示意性示出了根据本公开另一实施例的电子设备的结构示意图；

图5示意性示出了根据本公开另一实施例的电子设备的结构示意图。

具体实施方式

以下，将参照附图来描述本公开的实施例。但是应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本公开的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本公开的概念。

在此使用的术语仅仅是为了描述具体实施例，而并非意在限制本公开。这里使用的词语“一”、“一个(种)”和“该”等也应包括“多个”、“多种”的意思，除非上下文另外明确指出。此外，在此使用的术语“包括”、“包含”等表明了所述特征、步骤、操作和/或部件的存在，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、步骤、操作或部件。

在此使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有本领域技术人员通常所理解的含义，除非另外定义。应注意，这里使用的术语应解释为具有与本说明书的上下文相一致的含义，而不应以理想化或过于刻板的方式来解释。

本公开的实施例提供了一种散热结构，包括：基片和一个或多个散热翼。其中，所述基片包括导热材料，且所述基片的第一表面包括多个接触区；所述一个或多个散热翼设置在所述基片上至少一对相邻接触区中的两个接触区之间。

以此方式，根据本公开的实施例，通过上述散热结构的设计，可使得同一待散热器件的不同待散热区域之间通过基片导热，或不同待散热器件通过基片进行导热，且通过设置在基片上的散热翼进行散热，能够保证与基片接触的同一待散热器件不同待散热区域的温度均衡，或通过基片连接的多个不同的待散热器件之间具有均衡的温度，从而避免器件过热损坏的情形发生。

图1A～图1B示意性示出了根据本公开的实施例的散热结构的两种结构的示意图。需要注意的是，图1A与图1B所示仅为可以作为本公开实施例的散热结构的两种结构的示例，以帮助本领域技术人员理解本公开的技术内容，但并不意味着本公开实施例不可以采用其他结构作为散热结构。

如图1A所示，根据本公开实施例的散热结构100包括基片110及三个散热翼120。

基片110包括导热材料，所述导热材料例如可包括金、银、铜、合金等金属材料，还可包括石墨烯、石墨、碳纤维及C/C复合材料等非金属材料。

如图1A所示，基片110的第一表面包括两个接触区111及112。

在散热结构10的使用情形中，两个接触区111及112可分别用于与两个待散热器件接触，具体地，两个待散热器件贴于如图1A所示的基片110的第一表面，即图中的下表面。则，即使两个待散热器件的温度不同，两个待散热器件之间可通过与其接触的基片110进行导热，以促使两个温度不同的待散热器件在散热过程中保持较均衡的温度，从而避免了两个待散热器件中产热量大的待散热器件寿命明显缩短甚至损坏的情形发生。

根据本公开的实施例，上述基片的形状并不限于参考图1A中所示的长方体，例如还可为凸型结构、凹形结构，或除接触区外的其他部分呈柱状等，接触区的形状应与待散热器件相接触的区域相配合，以保证接触区能够与待散热器件紧密贴合。

如图1A所示，散热结构10还包括三个散热翼120，该三个散热翼120设置在基片上一对相邻接触区中的两个接触区之间，即位于图1A中相邻接触区111及112之间。在图1A中，该三个散热翼120设置在基片110的第一表面上，但本公开实施例并不对散热翼120相对于基片110的设置位置进行限定，例如，该散热翼120还可设置于基片的与所述第一表面相对的第二表面上，即图1A中基片110的上表面。

通过此散热翼120的设置，可及时将基片上的热量传递至散热翼120，由于散热翼120具有较大的表面积，从而可有效的增大散热面积，促使待散热器件快速散热，且使得两个散热器件之间能够快速的传递热量，从而较快速的减小温度梯度，避免过热器件寿命缩短甚至损坏的情形发生。

上述待散热器件例如可包括处理器、大中功率的晶体管、场效应管、输出电流较大的稳压管等需要散热的电子器件。

如图1B所示，根据本公开实施例的散热结构100’包括基片110’及三个散热翼120’。

基片110’包括导热材料，所述导热材料例如可包括金、银、铜、合金等金属材料，还可包括石墨烯、石墨、碳纤维及C/C复合材料等非金属材料。

如图1B所示，基片110’的第一表面包括两个接触区111’及112’。

在散热结构100’的使用情形中，两个接触区111’及112’可分别用于与一个待散热器件的两个不同待散热区域接触，具体地，待散热器件的两个不同待散热区域贴于如图1B所示的基片110’的第一表面，即图中的下表面。则，即使所述待散热器件的两个不同待散热区域的产热不均匀，使得在两个不同待散热区域之间存在温度梯度的情形下，通过与该两个不同待散热区域接触的基片110’使得两个不同待散热区域之间可以进行导热，以降低两个部位之间的温度梯度，从而提高待散热器件的性能，避免待散热器件局部区域过热而导致的器件损坏的情形发生。

根据本公开的实施例，参考图1B中基片的形状并不以图示结构为限定，其具体结构应与待散热器件相配合，即接触区的形状应能够保证与待散热器件的不同待散热区域紧密贴合，非接触区的形状设计则比较自由，与待散热器件接触或不接触均可。

如图1B所示，散热结构100’还包括三个散热翼120’，该三个散热翼120’设置在基片上一对相邻接触区中的两个接触区之间，例如位于图1B中相邻接触区111’及112’之间。在图1B中，该三个散热翼120’设置在基片110’的与所述第一表面相对的第二表面上，但本公开实施例并不对散热翼120’相对于基片110’的设置位置进行限定，该散热翼120’的设置位置具体可根据待散热器件的结构进行设定。例如，当待散热器件为凹字形结构时，该散热翼120’还可设置于基片的第一表面上，即图1B中基片110’的下表面。

通过此散热翼120’的设置，可及时将基片上的热量传递至散热翼120’，由于散热翼120’具有较大的表面积，从而可有效的增大散热面积，促使待散热器件快速散热，且使得两个散热器件之间能够快速的传递热量，从而较快速的减小温度梯度，避免过热器件损坏的情形。

上述待散热器件例如可包括处理器、大中功率的晶体管、场效应管、输出电流较大的稳压管等电子器件。

应该理解，图1A及图1B中的接触区、和/或散热翼的数目或上述的待散热器件的数目及类型仅仅是示意性的，且其中散热翼及接触区的分布也仅仅是示意性的，例如多个接触区的连线还可围城四边形、圆形等。实际上，可根据待散热器件的类型及数目，设置有任意数目及任意分布的接触区与散热翼。

图2A～图2C示意性示出了根据本公开另一实施例的散热结构的结构示意图。

如图2A所示，根据本公开的实施例的散热结构200，类似于参考图1A～图1B所示的散热结构，包括基片210及散热翼220。

其中，基片210包括多个接触区211，所述多个接触区211中至少一对相邻的接触区中的两个接触区之间设置有一个或多个散热翼220。

根据本公开的实施例，如图2A所示，至少一个散热翼220包括一个或多个通孔221。通过此通孔221的设置，能够进一步增大散热翼220的散热面积，从而提高散热结构的散热效率。

根据本公开的实施例，通孔221的形状可包括以下任意一种或多种：圆形、正方形、长方形、三角形、梯形、蜂巢形。本公开实施例并不对此通孔的形状进行限定，本领域技术人员可根据实际需求，为了提高散热效率，将该通孔设置成任意的形状。例如，如图2B所示，可将通孔221’的形状设置为紧密排布的蜂巢形状，以充分利用散热翼的表面积，增大散热面积，提高散热效率。

根据本公开的实施例，至少一个所述通孔穿透散热翼的两个相对表面并且不接触所述基片。例如，通孔可穿透如参考图2A或图2B中散热翼的前后两个表面，或散热翼的左右两个表面，只要保证散热翼上的通孔不接触基片即可。实际使用中，本领域技术人员可根据实际需求对通孔的开设方向及通孔相对于平面的角度进行设定，例如，在将该散热结构应用于服务器中处理器CPU的散热时，若服务器靠风冷来进行散热，且风向为服务器的前后方向，则该通孔的方向应沿着服务器的前后方向进行设置。

根据本公开的实施例，至少一个所述通孔的延伸方向垂直于所述两个接触区各自几何中心的连线。如图2A或图2B所示，通孔的延伸方向为图中的前后方向，基片两个接触区各自几何中心的连线为图中的左右方向，故通孔的延伸方向与两个接触区各自几何中心的连线垂直，此种设置，同时可保证通孔不接触基片。可以理解的是，本公开实施例并不对通孔的具体延伸方向进行限定，本领域技术人员可根据实际需求对通孔的延伸方向进行合理设计，以力求提高待散热器件的散热效率。

根据本公开实施例，对于通过风冷对待散热器件进行散热的应用场景中，通过对本公开实施例散热翼的通孔及根据上述描述对通孔的延伸方向、分布及形状进行合理设计，能够避免散热翼阻挡风流的情况发生，且由于风流自该散热翼的通孔中流过，增大了风流与散热翼的接触面积，因此通过风流能够及时有效的将散热结构吸收的热量带走，从而有效的提高待散热器件的散热效率。

根据本公开的实施例，如图2C所示，至少两个散热翼220”之间彼此部分接触，以使至少两个散热翼不仅可通过基片进行导热，且使得两个散热翼之间还可直接导热，以促使整个散热结构的温度分布均衡，从而避免了可能存在的以下情形：散热结构中与待散热器件相靠近的散热翼温度较高，而又由于散热翼散热能力有限，导致部分热量堆积，不利于待散热器件热量的及时扩散。

根据本公开的实施例，如图2C所示，该至少两个散热翼之间彼此部分接触的区域也可设有多个通孔221”，以便于进一步增大散热表面积，提高散热效率。

根据本公开的实施例，还可如参考如2A～参考图2B所示，至少两个散热翼之间具有间隔空间，此间隔空间区域可用于放置另一待散热器件，对于通过风冷进行散热的待散热器件，通过风流，还可进一步将该间隔空间区域的另一待散热器件进行散热。例如，在服务器中，若需要平衡散热的待散热器件为处理器CPU，则该另一待散热器件例如可为内存、硬盘、网卡等其他硬件设备。此间隔空间的大小，可根据实际需求进行设定，当然，若另一待散热器件的高度低于散热翼的高度，则可考虑至少两个散热翼之间部分接触、部分间隔，从而尽可能的增大散热面积，提高散热效率。

需要说明的是，参考图2A～图2C中仅示意性示出了参考图1A中结构设置有通孔的实施例，参考图1B中结构的散热翼同样可设置有类似于图2A中通孔221或类似于图2B中通孔221’。同样，类似于图2C，参考图1B中结构的至少一对相邻散热翼的两个散热翼之间也可部分的接触或设置有间隔空间。

图3A～图3B示意性示出了根据本公开实施例的电子设备的结构示意图。

如图3A所示，电子设备300包括一个或多个待散热器件310，以及一个或多个散热结构320。

其中，待散热器件310包括一个或多个电子器件，该电子器件例如可包括处理器CPU、与处理器CPU配套使用的散热器、硬盘、内存、电源等。

至少一个散热结构320包括基片321及一个或多个散热翼322，基片321的第一表面包括多个接触区3211；散热翼322设置在基片321上至少一对相邻接触区中的两个接触区3211之间。该至少一个散热结构320的多个接触区3211能够与至少一个待散热器件320紧密贴合。例如，所述至少一个散热结构320可采用参考图1A～参考图2C所示的散热结构。

根据本公开的实施例，通过与待散热器件接触的散热器件，能够及时将待散热器件的热量带走，从而提高待散热器件的散热效率，避免部分待散热器件因温度过高且散热效率低导致的器件损毁问题。

根据本公开的实施例，例如参考图3A所示，至少一个散热结构320的多个接触区3211与两个不同电子器件的上表面接触，以使不同电子器件之间能够通过该散热结构进行导热，从而平衡不同电子器件的温度，避免单个电子器件过热而导致的器件损坏的情况发生。

根据本公开的实施例，如图3B所示，至少一个散热结构320’的多个接触区3211’还可与同一个电子器件310’的上表面的不同区域相接触，以使同一电子器件的不同区域通过该散热结构320’进行导热，从而平衡同一电子器件不同区域的温度，避免电子器件局部温度过高导致的器件损坏的情况发生。

图4A～图4B示意性示出了根据本公开另一实施例的电子设备的结构示意图。

如图4A～图4B所示，本公开的电子设备400/400’包括一个或多个待散热器件、一个或多个散热结构420/420’及一个或多个电子器件430/430’。

其中，待散热器件包括一个或多个散热器410/410’，至少一个散热器410/410’设置在至少一个电子器件430/430’的上表面，以用于给至少一个电子器件430/430’进行散热。

如图4A所示，散热结构420包括基片421以及多个散热翼422，基片421的第一表面具有多个接触区4211。具体的，散热结构420可采用参考图2A～参考图2C中的散热结构200/200’/200”或参考图3A中的散热结构320，此处不再赘述。

散热结构420中基片421的多个接触区4211与不同散热器410的上表面接触，以使不同散热器410通过该散热结构420进行导热，使得多个散热器410之间的温度均衡，从而间接均衡多个电子器件430的温度。

如图4B所示，散热结构420’包括基片421’以及多个散热翼422’，基片421’的第一表面具有多个接触区域4211’。具体的，散热结构420’可采用参考图3B中的散热结构320’，此处不再赘述。

散热结构420’的多个接触区4211’可与一个散热器410’的上表面的不同区域相接触，以使同一散热器410’的不同区域通过该散热结构420’进行导热，保证同一散热器410’的不同区域之间的温度均衡，从而间接均衡电子器件430’不同区域的温度。

实际中，服务器例如为通过风冷散热，则每个处理器CPU应配置有一个风扇，而包括两个或多个处理器CPU的服务器，若在通常的工作模式下，仅需调用任一处理器CPU即可完成相应工作，而其他处理器CPU则处于闲置状态，从而会出现被调用的处理器CPU温度过高，而其他处理器CPU温度接近常温的情况。现有技术中，为了降低被调用处理器CPU的温度，会将配置的所有风扇加速，这样必然会由于与其他处理器相对应的风扇的加速转动而导致资源浪费。若将各个风扇分别控制，只将与被调用处理器CPU相对应的风扇加速，而与其他处理器CPU相对应的风扇正常工作，则又存在被调用处理器CPU的降温速度慢及服务器中单边风扇过吵的缺陷。

因此，根据本公开的实施例，参考图4A中的电子器件430例如是服务器中的两个处理器CPU，散热器410包括用于给两个处理器CPU分别散热的两个散热器，则通过参考图4A中的散热结构420，能够使得两个散热器410通过散热结构420进行导热，因此两个处理器CPU能够通过两个散热器410及散热结构420进行导热，过热处理器CPU可将部分热量经由散热结构420及与另一处理器CPU相对应的风扇进行扩散，避免了资源的浪费，且能够提高过热处理器CPU的散热效率。

根据本公开的实施例，参考图4A中的散热结构420的散热翼422还可设置有多个通孔4221，从而增大散热结构420的散热表面积，同时能够防止对通过风扇带动的风流的阻挡，增大风流与散热结构420的接触面积，从而在风流经由散热翼的多个通孔时，及时的将散热翼的热量带走，提高服务器的散热效率。本公开实施例的多个通孔例如是紧密排布的蜂巢形状的多个通孔，从而能够充分利用散热翼的表面积，尽可能的提高散热表面积，进一步的提高散热效率。

图5示意性示出了根据本公开另一实施例的电子设备的结构示意图。

如图5所示，本公开实施例的电子设备类似于参考图4A中的电子设备，其区别仅在于本公开实施例的电子设备还包括除所述至少一个待散热器件510外的至少一个其他器件540。

其中当待散热器件510为服务器中与处理器CPU配套使用的散热器时，该至少一个其他器件540可包括内存、硬盘、电源等。本公开实施例以内存为例进行说明。

其中，散热结构520的散热翼522中至少一对相邻散热翼中的两个散热翼之间具有间隔空间，该间隔空间可用于放置所述至少一个其他器件，如图5所示，本实施例中的散热翼例如包括3个，每相邻的两个之间均设有间隔空间，因此，该电子设备至少可布置有两个其他器件540(例如为内存)，则，该内存与散热翼呈交错排布方式，在服务器中，该内存与处理器CPU均设置固定于电路板上。

本公开实施例的电子设备，通过上述设置，可充分利用电子设备内部空间，且通过风流能够对需要散热的其他器件进行散热，因此能够提高能源利用率。

可以理解的是，本公开实施例并不对电子设备中散热结构的散热翼数量及其他器件的数量进行限定，图5中结构仅用于帮助理解。本领域技术人员可根据实际需求设定散热翼与其他器件的数量，只要能够保证散热翼之间具有间隔空间，且间隔空间的数量不小于其他器件的数量，且间隔空间的宽度大于其他器件的宽度即可。

需要说明的是，本领域技术人员可以理解，本公开实施例中的各个部分的具体结构、形状、数量并不以参考图中所示的结构、形状、数量为限。

本领域技术人员可以理解，本公开的各个实施例和/或权利要求中记载的特征可以进行多种组合或/或结合，即使这样的组合或结合没有明确记载于本公开中。特别地，在不脱离本公开精神和教导的情况下，本公开的各个实施例和/或权利要求中记载的特征可以进行多种组合和/或结合。所有这些组合和/或结合均落入本公开的范围。

尽管已经参照本公开的特定示例性实施例示出并描述了本公开，但是本领域技术人员应该理解，在不背离所附权利要求及其等同物限定的本公开的精神和范围的情况下，可以对本公开进行形式和细节上的多种改变。因此，本公开的范围不应该限于上述实施例，而是应该不仅由所附权利要求来进行确定，还由所附权利要求的等同物来进行限定。

Claims (10)

1.一种散热结构，包括：

基片，所述基片包括导热材料，所述基片的第一表面包括多个接触区；以及

一个或多个散热翼，设置在所述基片上至少一对相邻接触区中的两个接触区之间。

2.根据权利要求1所述的散热结构，其中：

所述多个接触区中的至少两个接触区用于与不同待散热器件相接触；并且/或者

所述多个接触区中的至少两个接触区用于与一个待散热器件的不同待散热部分相接触。

3.根据权利要求1所述的散热结构，其中：

至少一个所述散热翼设置在基片的所述第一表面上；并且/或者

至少一个所述散热翼设置在基片的与所述第一表面相对的第二表面上。

4.根据权利要求1所述的散热结构，其中：

至少一个所述散热翼包括一个或多个通孔。

5.根据权利要求4所述的散热结构，其中：

所述通孔的形状包括以下任意一种或多种：圆形、正方形、长方形、三角形、梯形、蜂巢形；并且/或者

至少一个所述通孔穿透所述散热翼的两个相对表面并且不接触所述基片；并且/或者

至少一个所述通孔的延伸方向垂直于所述两个接触区各自几何中心的连线。

6.根据权利要求1所述的散热结构，其中：

至少两个所述散热翼彼此部分接触；或者

至少两个所述散热翼之间具有间隔空间。

7.一种电子设备，包括：

一个或多个待散热器件；以及

一个或多个如权利要求1～6任意一项所述的散热结构，

其中，至少一个所述散热结构的多个接触区与至少一个所述待散热器件接触。

8.根据权利要求7所述的电子设备，所述待散热器件包括一个或多个电子器件，其中：

至少一个所述散热结构的多个接触区与不同电子器件的上表面接触；并且/或者

至少一个所述散热结构的多个接触区与一个电子器件的上表面的不同区域相接触。

9.根据权利要求7所述的电子设备，还包括：

一个或多个电子器件；

所述待散热器件包括一个或多个散热器，至少一个所述散热器设置在至少一个所述电子器件的上表面；

其中，至少一个所述散热结构的多个接触区与不同散热器的上表面接触；并且/或者

至少一个所述散热结构的多个接触区与一个散热器的上表面的不同区域相接触。

10.根据权利要求7所述的电子设备，还包括除所述至少一个待散热器件之外的至少一个其他器件，其中，至少一对相邻散热翼中的两个散热翼之间具有间隔空间，所述至少一个其他器件设置在所述间隔空间中。