CN109982550B - 散热板、散热组件、电子装置以及散热板的制造方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种散热板，其包括：第一基板，第一基板的一侧上一体成型有毛细结构，且毛细结构和第一基板的材料相同；第二基板，设置在第一基板设有毛细结构一侧，与第一基板层叠设置；支撑柱，形成在第一基板与第二基板之间，使得第一基板与第二基板之间形成容置腔。采用以上结构，毛细结构与第一基板为一体结构，毛细结构并非附着在第一基板上，不是两个不同部件通过某种工艺结合在一起，而是毛细结构本身就是第一基板的一部分，因此即使散热板受力变形也不会导致毛细结构从第一基板脱落，保证毛细结构的毛细力，确保散热板的散热效果。本申请还提供一种包括上述散热板的散热组件，包括该散热组件的电子装置，以及散热板的制造方法。

Description

散热板、散热组件、电子装置以及散热板的制造方法

技术领域

本申请涉及电子通讯技术领域，特别是涉及一种散热板，以及包括该散热板的散热组件、电子装置以及散热板的制造方法。

背景技术

手机、平板电脑等电子装置均设有散热板，一般散热板上设置有毛细结构层，毛细结构为铜粉或金属编织网，通过烧结工艺固定在散热板上。采用以上结构毛细结构容易受到外部条件的影响，例如散热板受到挤压时，毛细结构容易从散热板上脱落出现断层的情况，降低毛细力，影响散热板的散热效果。

发明内容

本申请提供一种散热板、散热组件、电子装置以及散热板的制造方法。

为解决上述技术问题，本申请采用的一个技术方案是：提供一种散热板，其包括：

第一基板，所述第一基板的一侧上一体成型有毛细结构，且所述毛细结构和所述第一基板的材料相同；

第二基板，设置在所述第一基板设有所述毛细结构一侧，与所述第一基板层叠设置；

支撑柱，形成在所述第一基板与所述第二基板之间，使得所述第一基板与所述第二基板之间形成容置腔。

本申请还提供一种散热组件，该散热组件包括以上所描述的散热板。

本申请还提供一种电子装置，该电子装置包括以上所描述的散热组件。

本申请还提供一种散热板的制造方法，其包括：

以上所描述的散热板。

本申请还提供一种制备散热板的方法，该方法包括：

将液体状或者膏状的材料倒入设置有毛细结构纹理的模具中；

压铸一体成型第一基板，并利用压铸在第一基板的一侧形成毛细结构；

提供一第二基板，所述第一基板或者所述第二基板上设置有支撑柱，所处第二基板设置在所述第一基板设有所述毛细结构一侧，与所述第一基板层叠设置；支撑柱，形成在所述第一基板与所述第二基板之间，使得所述第一基板与所述第二基板之间形成容置腔。

以上方案中，第一基板的一侧上一体成型有毛细结构，且毛细结构和第一基板的材料相同。第二基板与第一基板设置有毛细结构的一侧层叠设置，且第一基板和第二基板之间设置支撑柱，使得第一基板与第二基板之间形成容置空间。使得散热板可以利用容置空间以及毛细结构进行均热和散热。本申请采用以上结构，毛细结构与第一基板为一体结构，毛细结构并非附着在第一基板上，不是两个不同部件通过某种工艺结合在一起，而是毛细结构本身就是第一基板的一部分，因此即使散热板受力变形也不会导致毛细结构从第一基板脱落，保证毛细结构的毛细力，确保散热板的散热效果。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述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申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请散热板一实施例的剖面结构示意图；

图2是本申请散热组件一实施例的结构示意图；

图3是本申请电子装置一实施例的结构示意图；

图4是本申请散热板另一实施例的剖面结构示意图；

图5是本申请散热板再一实施例的剖面结构示意图；

图6是本申请散热板又一实施例的剖面结构示意图；

图7是本申请散热板再一实施例的剖面结构示意图；

图8是本申请散热板的制造方法一实施例中的流程示意图；

图9是本申请散热板的制造方法另一实施例中的流程示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅用于解释本申请，而非对本申请的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本申请相关的部分而非全部结构。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

参见图1-图3，本申请提供一种散热板100、包括该散热板100的散热组件200，包括该散热组件200的电子装置300。其中图1为本申请散热板100一实施例的结构示意图，图2为本申请一实施例中散热组件200的结构示意图，图3为本申请一实施例中电子装置300的结构示意图。

具体的，诸如手机、Ipad等电子装置、电脑中央处理器、北桥芯片、发光二极管等高功率电子元件朝向更轻薄短小以及多功能、更快速运行的趋势发展，其在运行时单位面积所产生的热量也随之愈来愈多，这些热量如果不能被及时有效地散去，将直接导致温度急剧上升，而严重影响到发热电子元件的正常运行。为此，需要散热组件来对这些电子元件进行散热。

最典型的散热组件是使发热电子元件(即发热源)与配有风扇的鳍片式散热器接触通过热传导达成散热目的，为应较高热通量(heat flux)的移除，在发热电子元件与散热器之间通常加装一具有良好热传导性的散热板100作为均匀热量和传递热量的介质，该散热组件200通常较发热电子元件的面积大，因此该散热板的作用是将发热电子元件产生的热量在传到散热组件之前先均匀分布，以充分发挥散热组件的效能。可以理解的，散热器可以是确实存在的只为散热而设置的部件，也可以是电子装置中的可以起到散热作用的金属或者合金等，例如中框或者后壳等，此不做具体限定。

具体的，该电子装置300可以为移动或便携式并执行无线通信的各种类型的计算机系统设备中的任何一种(图3中只示例性的示出了一种形态)。具体的，电子装置300可以为移动电话或智能电话(例如，基于iPhone TM，基于Android TM的电话)，便携式游戏设备(例如Nintendo DS TM，PlayStation Portable TM，Gameboy Advance TM，iPhone TM)、膝上型电脑、PDA、便携式互联网设备、音乐播放器以及数据存储设备，其他手持设备以及诸如头戴式耳机等，电子装置300还可以为其他的需要充电的可穿戴设备(例如，诸如电子手镯、电子项链、电子设备或智能手表的头戴式设备(HMD))。

电子装置300还可以是多个电子设备中的任何一个，多个电子设备包括但不限于蜂窝电话、智能电话、其他无线通信设备、个人数字助理、音频播放器、其他媒体播放器、音乐记录器、录像机、其他媒体记录器、收音机、医疗设备、车辆运输仪器、计算器、可编程遥控器、寻呼机、膝上型计算机、台式计算机、打印机、上网本电脑、个人数字助理(PDA)、便携式多媒体播放器(PMP)、运动图像专家组(MPEG-1或MPEG-2)音频层3(MP3)播放器，便携式医疗设备以及数码相机及其组合等设备。

在一些情况下，电子装置300可以执行多种功能(例如，播放音乐，显示视频，存储图片以及接收和发送电话呼叫)。如果需要，电子装置300可以是诸如蜂窝电话、媒体播放器、其他手持设备、腕表设备、吊坠设备、听筒设备或其他紧凑型便携式的设备。

继续参见图1，本申请提供的散热板100包括第一基板10、层叠设置于第一基板10一侧的第二基板20，以及设置在第一基板10与第二基板20之间的支撑柱30。

可以理解的，本申请中的术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。

具体的，第一基板10的一侧上一体成型有毛细结构12，且毛细结构12和第一基板10的材料相同，毛细结构12和第一基板10同时形成，毛细结构12是第一基板10的一部分。可选地，一实施例中，毛细结构12通过压铸一体成型在第一基板10一侧，其他实施例中，毛细结构12也可以通过其他一体成型的方式形成，此不做具体限定。可选地，一实施例中，毛细结构12呈纤维状，其他实施例中，毛细结构12具有多个毛细孔、凹槽或者沟槽等形状，此不做具体限定。可选地，本实施中，毛细结构12与第一基板10的内表面平齐，如图1所示。另一实施例中，毛细结构12也可以凸出与第一基板10的内表面一部分，如图4所示。

第二基板20设置在第一基板10设有毛细结构12一侧，与第一基板10叠设置。具体的，第二基板20为平板状，支撑柱30支撑在第一基板10和第二基板20之间，使得第一基板10和第二基板20之间形成容置腔40，且该容置腔40为密封的空间。因此第一基板10并非平板状，一实施例中，第一基板10的端部朝靠近第二基板20的方向延伸形成侧壁14，如图5所示，侧壁14的末端与第二基板20焊接，使得容置腔40形成密闭的容置空间。可选地，一实施例中，上述侧壁14即为第一基板10与第二基板20之间的支撑柱30，二者为同一部件。另一实施例中，侧壁14和支撑柱30分别为两个不同的部件。具体的，一实施例中，侧壁14的末端朝远离第二基板20的中心方向向外弯折延伸，形成延伸片142，如图6所示，第一基板10通过延伸片142与第二基板20焊接形成一体。具体的，延伸片142围设形成闭环，进而确保容置腔40为密闭的空间。

容置腔40用于均匀发热源产生的热量，用于传递热量，并散发一定的热量。具体的，容置腔40为散热板100散发和均匀热量的空间。具体的，一实施例中，容置腔40，或者容置腔40以及毛细结构12中填充沸点低于预设值的液体50，例如酒精、酒精溶液或者水等，此不做具体限定。具体的，散热板100的在制备的过程中，容置腔40在填充液体之后进行抽真空，使得容置腔40处于真空、接近真空或者半真空的状态，最后进行密封，进而使得发热源产生热量之后，容置腔40中的液体能够蒸发回流，以更好地均匀和发散热量。

具体的，热源产生热量之后，容置腔40内的液体50吸热蒸发产生蒸汽，蒸汽在碰到第一基板10时冷却成液体50，同时毛细结构12可产生毛细作用力促使冷却后的液体50回流，进而实现散热板100的吸热性能和均匀热量的性能，共同形成高效的传热路径。

可选地，一实施例中，支撑柱30包括多个，多个支撑柱30等间距设置。可以理解的，本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。采用以上结构，使得第一基板10与第二基板20之间形成有力的支撑物，散热板100具有更好的强度，能够保证产品在使用的过程中，散热板100不会轻易变形。多个支撑柱30采用等间距设置的结构能够使得散热板100受力的时候能够将所受到的外力均衡，避免散热板100产生形变。其他实施例中，支撑柱30可以为不等间距或者仅有一根支撑柱30，此不做具体限定。

可选地，第一基板10、第二基板20以及支撑柱30可以采用相同的材料或者不同的材料，此不做具体限定。具体的，第一基板10、第二基板20以及支撑柱30可以采用铜、铝、镁等较高热导系数的金属材料。

可选地，一实施例中，支撑柱30包括碳纳米管阵列30a。具体的，不同的实施例中，可以是所以的支撑柱30都为碳纳米管阵列30a，或者只要部分支撑柱30是碳纳米阵列30a，如图7所示。在支撑柱30包括碳纳米管阵列30a的实施例中，碳纳米管阵列30a具有硬度高，传热性能好的特点，在保证散热板100的强度的同时能够起到很好的传热作用，将热源产生的热量更快传递至散热器处。

可选地，其他实施例中，支撑柱30也可以不包括碳纳米管阵列30a。一实施例中，支撑柱30的材料可以有第一基板10或者第二基板20一样，进而使得支撑柱30可以与第一基板10或者第二基板20一体成型，成为第一基板10或者第二基板20的一部分。采用以上结构，一方面缩短制备的时间，同时能够避免散热板100在使用的过程中支撑柱30从第一基板10或者第二基板20上脱离下来。

本申请采用以上结构，毛细结构12，或者毛细结构12和支撑柱30是第一基板10的一部分，省去烧结工艺。另一方面毛细结构12，或者毛细结构12和支撑柱30是第一基板的一部分，不存在毛细结构12或者支撑柱30受力时从第一基板10上脱落下来的情况，或者出现毛细结构12出现断层的情况，因此，本申请中采用以上结构，散热板100可以做的更薄，另一方面也可以采用质量更轻的材质制成。同时能够保证散热板100均匀热量和传递热量的效果。

可以理解的，支撑柱30包括碳纳米管阵列，或者支撑柱30和第一基板10或者第二基板20的材料一致的实施例中均能起到良好的传热效果。因此该散热板100的热传导性能不受方向性的影响，即使在倾斜状态下使用也能发挥正常传热功能，达到快速且充分传导热量的目的。

本申请还提供一种制备以上实施例所介绍的散热板的方法，参见图8为本申请制备散热板的方法第一实施例的流程示意图，该方法包括步骤101至步骤103，其中：

步骤101：将液体状或者膏状的材料倒入设置有毛细结构纹理的模具中。

本申请中第一基板的一侧上形成毛细结构，毛细结构是第一基板的一部分。步骤101为制备第一基板的其中一个步骤，第一基板在精度较高的一个模具中一体成型，模具的凹槽的形状与第一基板的形状一致，且凹槽的内表面的一部分具有毛细结构纹理。步骤101中将液体或者膏状的材料倒入设置有上述描述的毛细结构的模具中，为形成第一基板做准备。

步骤102：压铸一体成型第一基板，并利用压铸在第一基板的一侧形成毛细结构。

在步骤101的准备工作之后，压铸一体成型第一基板，由于在模具凹槽的内表面的一部分上具有毛细结构纹理，因此在压铸过程中直接形成毛细结构，第一基板形成之后，第一基板的一侧表面上即自带毛细结构，毛细结构为第一基板的一部分。

步骤103：提供一第二基板，第一基板或者第二基板上设置有支撑柱，第二基板设置在第一基板设有毛细结构一侧，与第一基板层叠设置；支撑柱，形成在第一基板与第二基板之间，使得第一基板与第二基板之间形成容置腔。

经过步骤102，第一基板已经形成，步骤103中首先提供一第二基板，且第一基板或者第二基板上设置有支撑柱，第二基板设置在第一基板设有毛细结构一侧，与第一基板层叠设置。支撑柱形成在第一基板与第二基板之间，使得第一基板与第二基板之间形成容置腔。可以理解的，该容置腔为密封的空间，与上述散热板的结构相应的实施例描述的一致，此不进行赘述。可选地，支撑柱可以位于第一基板和第二基板中间位置，也可以是第一基板的一部分，例如，第一基板的端部靠近第二基板的方向延伸形成侧壁，所形成的侧壁即为支撑柱，侧壁的末端与第二基板焊接，使得容置腔形成密闭的容置腔。可选地，不同的实施例中，侧壁和支撑柱可以为同一个部件或者不同的两个部件，此不做具体限定。

可选地，一实施例中，支撑柱与第一基板一体成型，模具中设置有与支撑柱形状一致的容置槽，其中压铸一体成型第一基板，并利用压铸在第一基板的一侧形成毛细结构的步骤包括：压铸一体成型第一基板，并利用压铸在第一基板的一侧形成毛细结构和支撑柱。采用这样的制备工艺，使得支撑柱成为第一基板的一部分，省去支撑柱与第一基板和第二基板粘结的工艺，同时能够避免支撑柱与第一基板或者第二基板脱落降低了散热板强度的情况。

具体的，散热板在工作需要具有良好均匀和传递热量的功能，则容置腔需要形成密闭且填充有低沸点液体形成蒸发和作用，其中，第一基板的端部朝靠近所述第二基板的方向延伸形成侧壁，以下结合图9，通过另一实施例进行讲解。参见图9，为本申请散热板的制造方法另一实施例的流程示意图，该方法包括步骤201至步骤206，其中，步骤201至步骤203分别与上一实施例中步骤101至步骤103一致，此不进行赘述，其中：

步骤201：将液体状或者膏状的材料倒入设置有毛细结构纹理的模具中。

步骤202：压铸一体成型第一基板，并利用压铸在第一基板的一侧形成毛细结构。

步骤203：提供一第二基板，第一基板或者第二基板上设置有支撑柱，第二基板设置在第一基板设有毛细结构一侧，与第一基板层叠设置；支撑柱，形成在第一基板与第二基板之间，使得第一基板与第二基板之间形成容置腔。

步骤204：侧壁的末端与第二基板焊接，且形成注入口。

可以理解的，容置空间必须形成密闭的空间才能够使得散热板具有良好的均匀热量和传递热量的能力，如果容置空间没有密闭，则传递至散热板的热量很难按照预定的路劲传出给散热装置。因此第一基板的末端需要朝靠近第二基板方向延伸形成侧壁，利用侧壁的包裹使得散热板的侧面密封起来。可以理解的，为了使散热板具有更好地均匀和传递热量的功能，容置空间中需要注入一些低沸点的液体，因此在焊接侧壁和末端与第二基板的过程中必须先预留一个注入口。

步骤205：从注入口填充沸点低于预设值的液体，并抽真空。

经过步骤204，散热板大部分的位置已经焊接完毕，整个容置空间仅仅留有注入口与外界相通。步骤205中通过注入口往容置空间中填充沸点低于预设值的液体。可选地，液体可以是酒精、酒精溶液或者水等，此不做具体限定。具体的，热板的在制备的过程中，容置空间在填充液体之后进行抽真空，使得容置空间处于真空、接近真空或者半真空的状态，最后进行密封，进而使得发热源产生热量之后，容置空间中的液体能够更好的均匀和发散热量。

步骤206：焊接密封注入口，以容置腔形成密闭的真空空间。

在抽真空之后，步骤206焊接密封注入口，以容置腔形成密闭的真空空间。具体的，具体的，热源产生热量之后，容置腔内的液体吸热蒸发产生蒸汽，蒸气在碰到第一基板时冷却成液体，同时毛细结构可产生毛细作用力促使冷却后的工作液体回流，进而第一基板的吸热性能和第一基板的散热性能，共同形成高效的传热路径。

以上所述仅为本申请的实施方式，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。

Claims (6)

1.一种散热板的制造方法，其特征在于，包括：

将液体状或者膏状的材料倒入设置有毛细结构纹理的模具中；

压铸一体成型第一基板，并利用压铸在第一基板的一侧形成毛细结构；其中，所述毛细结构通过压铸一体成型在所述第一基板一侧，所述毛细结构与所述第一基板的内表面平齐，所述毛细结构呈纤维状；

提供一第二基板，所述第一基板或者所述第二基板上设置有支撑柱，所述第二基板设置在所述第一基板设有所述毛细结构一侧，与所述第一基板层叠设置；支撑柱，形成在所述第一基板与所述第二基板之间，使得所述第一基板与所述第二基板之间形成容置腔；

其中，所述支撑柱与所述第一基板一体成型，所述模具中设置有与所述支撑柱形状一致的容置槽；所述压铸一体成型第一基板，并利用压铸在第一基板的一侧形成毛细结构的步骤还包括：压铸一体成型第一基板，并利用压铸在第一基板的一侧形成所述毛细结构和所述支撑柱；

所述支撑柱包括多个，多个所述支撑柱等间距设置，以使得所述散热板受力均衡，避免产生形变；

所述第一基板的端部朝靠近所述第二基板的方向延伸形成侧壁，所述制造方法还包括步骤：

所述侧壁的末端与所述第二基板焊接，且形成注入口；

从所述注入口填充沸点低于预设值的液体，并抽真空；

焊接密封所述注入口，以使得所述容置腔形成密闭的真空空间。

2.根据权利要求1所述的散热板的制造方法，其特征在于，所述将液体状或者膏状的材料倒入设置有毛细结构纹理的模具中的步骤之前还包括：

在所述模具的模芯表面形成毛细结构纹理。

3.一种散热板，其特征在于，包括：

第一基板，所述第一基板的一侧上一体成型有毛细结构，且所述毛细结构和所述第一基板的材料相同，所述毛细结构通过压铸一体成型在所述第一基板一侧；所述毛细结构与所述第一基板的内表面平齐，所述毛细结构呈纤维状；

第二基板，设置在所述第一基板设有所述毛细结构一侧，与所述第一基板层叠设置；

支撑柱，形成在所述第一基板与所述第二基板之间，使得所述第一基板与所述第二基板之间形成容置腔，所述支撑柱与所述第一基板或者所述第二基板一体成型；所述支撑柱包括多个，多个所述支撑柱等间距设置，以使得所述散热板受力均衡，避免产生形变；

其中，所述容置腔，或者所述容置腔以及所述毛细结构中填充沸点低于预设值的液体；所述第一基板的端部朝靠近所述第二基板的方向延伸形成侧壁，所述侧壁的末端与所述第二基板焊接，使得所述容置腔形成密闭的容置腔。

4.根据权利要求3所述的散热板，其特征在于，所述支撑柱包括碳纳米管阵列。

5.一种散热组件，其特征在于，包括如权利要求3-4任一项所述的散热板。

6.一种电子装置，其特征在于，包括权利要求5所述的散热组件。

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