CN112198942A - 散热模块、电子设备、散热模块用散热板 - Google Patents

Abstract

本发明提供能够抑制发热量多的电子部件附近的壳体的表面温度的上升的散热模块、电子设备、散热模块用散热板。散热模块(40)具备：导热片(50)，具有挠性；框体(60)，具有被导热片(50)封闭的开口部(61)、(62)；以及热管(42)，经由框体(60)的开口部(61)与导热片(50)接触。

Description

散热模块、电子设备、散热模块用散热板

技术领域

本发明涉及散热模块、电子设备、散热模块用散热板。

背景技术

作为电子设备，例如，可携带的笔记本型个人计算机具备安装有电子部件的基板、和从电子部件吸收热的散热模块。散热模块具备使从电子部件发出的热扩散而散热的散热板(例如，参照专利文献1)。

专利文献1：日本特开2011-227925号公报

近年来，根据电子设备的薄型化的要求，电子部件的发热容易反映到壳体的表面温度，特别是发热量多的电子部件(发热部件)附近的壳体的表面温度的上升成为课题。散热板与发热部件重叠配置是有效的，但铜板等的强度较低，因此厚度容易增大，其结果，缩小与壳体的间隙，壳体的表面温度容易上升。

发明内容

本发明是鉴于上述问题点而完成的，其目的在于提供能够抑制发热量多的电子部件附近的壳体的表面温度的上升的散热模块、电子设备、散热模块用散热板。

为了解决上述的课题，本发明的一个方式所涉及的散热模块具备：导热片，具有挠性；框体，具有被上述导热片封闭的开口部；以及热输送部件，经由上述框体的上述开口部与上述导热片接触。

在上述散热模块中，也可以构成为，上述导热片是石墨片。

在上述散热模块中，也可以构成为，上述框体是不锈钢框。

在上述散热模块中，也可以构成为，上述框体在与上述热输送部件重叠的部分，沿着上述热输送部件间断地具有上述开口部。

在上述散热模块中，也可以构成为，上述框体在不与上述热输送部件重叠的部分，具有被上述导热片封闭的第二开口部。

在上述散热模块中，也可以构成为，具备对上述热输送部件进行冷却的冷却风扇，上述框体在与上述冷却风扇重叠的部分，具有与上述冷却风扇卡合的卡合爪。

在上述散热模块中，也可以构成为，上述导热片的一个面是粘接面，在上述粘接面粘接有上述框体、上述热输送部件、以及上述冷却风扇。

另外，本发明的一个方式所涉及的电子设备具备安装了发热部件的基板、和从上述发热部件吸收热的前面所记载的散热模块。

在上述电子设备中，也可以构成为，作为上述发热部件，而具备与上述热输送部件重叠而配置的第一发热部件。

在上述电子设备中，也可以构成为，作为上述发热部件，具备不与上述热输送部件重叠，而经由上述开口部与上述导热片接触的第二发热部件。

在上述电子设备中，也可以构成为，上述导热片具有向上述框体的外侧延伸突出的延伸突出部，作为上述发热部件，具备与上述延伸突出部接触的第三发热部件。

另外，本发明的一个方式所涉及的散热模块用散热板具备具有挠性的导热片、以及具有被上述导热片封闭的开口部的框体。

根据本发明，能够抑制发热量多的电子部件附近的壳体的表面温度的上升。

附图说明

图1是本发明的实施方式中的电子设备的外观图。

图2是本发明的实施方式中的散热模块的立体图。

图3是本发明的实施方式中的散热模块的分解立体图。

图4是从导热片侧观察本发明的实施方式中的框体的图。

图5是从与导热片相反的一侧观察本发明的实施方式中的框体的立体图。

图6是图2所示的箭头A-A剖面的示意图。

附图标记说明

1…电子设备；30…主板(基板)；31…CPU(第一发热部件)；32…存储器(第二发热部件)；33…DC/DC转换器(第三发热部件)；35…子板(基板)；34…SSD(第二发热部件)；40…散热模块；41…散热板；42…热管(热输送部件)；43…冷却风扇；50…导热片；50a…一个面(粘接面)；55…延伸突出部；60…框体；61…开口部(第一开口部)；62…第二开口部；64…卡合爪。

具体实施方式

图1是本发明的实施方式中的电子设备1的外观图。

电子设备1具备壳体10和盖体20。该电子设备1是蛤壳式膝上型个人计算机(所谓的笔记本型个人计算机)。此外，电子设备1不限于蛤壳式，也可以是平板式、智能手机式。

壳体10形成为扁平的箱状。在壳体10的上表面10a设置有键盘11和触摸板12。键盘11配置于上表面10a的里侧，触摸板12配置于上表面10a的近前侧。另外，在上表面10a中的触摸板12的左右两侧形成有掌托部13。

盖体20在与壳体10的上表面10a对置的面具备显示装置21。显示装置21例如由液晶显示器、有机EL显示器等形成。盖体20的下端部能够经由未图示的铰链围绕沿左右方向延伸的轴旋转，与壳体10的里侧连结。

如图1所示，若打开盖体20，则壳体10的上表面10a变成开放的状态。另一方面，若关闭盖体20，则盖体20成为覆盖显示装置21和壳体10的上表面10a的罩。

在壳体10内设置有主板30、后述的散热模块40等。在壳体10的里侧设置有未图示的排气口，散热模块40的冷却风扇43的排气流向盖体20的背面侧排出。在壳体10中形成有用于将外部的空气取入到壳体10的内部的未图示的吸气口或缝隙。此外，散热模块40的排气流不限于向盖体20的背面侧排出，也可以向侧面侧等排出。

主板30通过螺丝固定固定在设置于壳体10的未图示的多个凸台，相对于壳体10的底部隔开空间几乎平行地对置而配置。该主板30配置于键盘11的里面侧。

图2是本发明的实施方式中的散热模块40的立体图。图3是本发明的实施方式中的散热模块40的分解立体图。

如图2所示，散热模块40与主板30和图1中未图示的子板35重叠而配置。

如图3所示，在主板30安装有多个电子部件(此外，图中所示的电子部件是主要部件的一部分)，其中发热量比较多的电子部件(发热部件)例如是CPU(Central ProcessingUnit：中央处理器)31(第一发热部件)、存储器32(第二发热部件)、DC/DC转换器33(第三发热部件)。另外，在子板35安装有SSD(Solid State Drive：固态驱动器)34(第二发热部件)作为发热部件。此外，这些发热部件仅仅是一个例子，例如，也可以包括GPU(GraphicsProcessing Unit：图形处理器)、WWAN(Wireless Wide Area Network：无线广域网)卡等。

散热模块40具备散热板41(散热模块用散热板)、热管42(热输送部件)、冷却风扇43。冷却风扇43是离心风扇，在轴向上具备吸气口43a，在与轴向正交的径向上具备排气口43b。在排气口43b配设有多个散热片43c。散热片43c与热管42的一端部热接触。

热管42的另一端部延伸至与CPU31重叠的位置。在热管42的另一端部固定有扩大与CPU31的受热面积的扩展部件44，在扩展部件44固定有施力部件45。扩展部件44由导热性良好的金属块(例如铜块)形成。施力部件45例如由不锈钢制的板弹簧形成。

在扩展部件44形成有配置热管42的狭缝44a，通过狭缝44a分离成两个块。两个块如后述的图5(在与图3相反方向观察的图)所示，通过横穿狭缝44a的两个连接片44b而相互连接。

施力部件45具有能够螺丝固定于壳体10的固定部45a。如图2所示，固定部45a配置于CPU31的周围3个部位。由此，施力部件45能够将热管42和扩展部件44大致均匀地按压在CPU31上。

如图3所示，散热板41具备具有挠性的导热片50、具有被导热片50封闭的开口部61、62的框体60。导热片50例如由石墨片形成。框体60例如由不锈钢框形成。

散热板41经由粘接片70与主板30和子板35粘接。粘接片70与发热部件中的存储器32、SSD34重叠而配置，另一方面，不与CPU31、DC/DC转换器33重叠而配置。此外，配置于主板30上的粘接片70沿着上述的热管42、扩展部件44、以及施力部件45的形状被切口。

图4是从导热片50侧观察本发明的实施方式中的框体60的图。此外，在图4中，为了使框体60的可视性提高，导热片50仅示出外形。图5是从与导热片50相反的一侧观察本发明的实施方式中的框体60的立体图。此外，在图5中，将构成冷却风扇43的壳体的一部分的风扇外壳47卸下，仅示出风扇罩46。图6是图2所示的箭头A-A剖面的示意图。

如图4所示，在框体60形成有多个开口部61、62、63。这些开口部61、62、63中的第一开口部61在与热管42重叠的部分沿着热管42间断地形成。第一开口部61形成为具有比热管42的宽度稍小的宽度的大致矩形的开口，沿着热管42的曲折形状成列地形成为1列。

详细而言，第一开口部61沿着热管42的长度方向以大致一定的间距而形成，但在被施力部件45夹持的部分(与CPU31重叠的部分)中，例外地形成为比该间距长。另外，热管42的弯曲部中的第一开口部61形成为扇状。这些第一开口部61被导热片50封闭。而且，热管42经由这些第一开口部61与导热片50接触。

第二开口部62是形成于不与热管42重叠的部分的开口部。第二开口部62与热管42无关地纵横形成有开口边缘(横挡)。这些第二开口部62被导热片50封闭。与主板30以及子板35重叠的第二开口部62的与导热片50相反的一侧，如图5所示，配置有粘接片70。

第三开口部63是形成于与施力部件45重叠的部分的大致“く”字状的开口部。第三开口部63没有被导热片50封闭，另外，也没有被粘接片70封闭。

如图3和图4所示，在框体60形成有微小的台阶66、67。台阶66是对与冷却风扇43重叠的部分的高度进行调整的台阶。另外，台阶67是对与SSD34重叠的部分的高度进行调整的台阶。框体60在与SSD34重叠的部分突出设置有能够与子板35一起紧固的固定部65。

框体60在与冷却风扇43重叠的部分具有与冷却风扇43卡合的卡合爪64。卡合爪64是将框体60的一部分弯曲而形成的，沿着冷却风扇43的风扇罩46的周缘部形成有多个。在风扇罩46的周缘部形成有供卡合爪64插入的多个卡合孔46a。

如图2和图3所示，在导热片50形成有使冷却风扇43的吸气口43a露出的第一贯通孔51、使框体60的卡合爪64以及风扇罩46的卡合孔46a露出的第二贯通孔52、使固定风扇罩46以及风扇外壳47的固定螺栓48露出的第三贯通孔53、使施力部件45露出的第四贯通孔54。

与框体60对置的导热片50的一个面50a(参照图6)是粘接面，在该一个面50a粘接有框体60、热管42、冷却风扇43。也就是说，在导热片50的一个面50a粘接有框体60的开口边缘(横挡)、从第一开口部61露出的热管42、以及与导热片50重叠的冷却风扇43的风扇罩46。

导热片50在与主板30重叠的部分具有向框体60的外侧延伸突出的延伸突出部55(参照图2和图4)。延伸突出部55与发热部件中高度较高的DC/DC转换器33粘接。也就是说，延伸突出部55与DC/DC转换器33不经由框体60和粘接片70而直接接触。

根据上述结构的散热模块40的散热板41，具备具有挠性的导热片50、和具有被导热片50封闭的开口部61、62的框体60，因此作为导热的功能由薄的导热片50确保，框体60能够承担导热片50的形状的维持。

导热片50具有挠性，因此如图6所示，在框体60的开口部61的内侧挠曲，能够与热管42接触。由此，在成为热点之一的CPU31正下方，能够确保散热板41(导热片50)与壳体10之间的空间S较大，其结果，壳体10的表面温度难以上升。

这样，根据上述的本实施方式的散热模块40，通过采用如下结构：具备具有挠性的导热片50、具有被导热片50封闭的开口部61的框体60、经由框体60的开口部61与导热片50接触的热管42，从而获得能够抑制发热量多的电子部件附近的壳体10的表面温度的上升的散热模块40。

另外，在本实施方式中，导热片50是石墨片，因此例如与现有的铜板相比，以大约一半的薄度获得等效的热扩散性。因而，导热片50例如能够减薄至0.1mm左右。

另外，在本实施方式中，框体60是不锈钢框。不锈钢框的导热率较低，但即使轻、薄也能保持强度，因此导热片50的形状维持方面优异。不锈钢框例如也能够减薄至0.1mm左右。

另外，在本实施方式中，如图4所示，框体60在与热管42重叠的部分，沿着热管42间断地具有第一开口部61，因此能够保持导热片50的形状并且确保导热片50与热管42的接触面积较大，容易地将导热片50受到的热传递到热管42。

另外，在本实施方式中，框体60在不与热管42重叠的部分具有被导热片50封闭的第二开口部62，因此从不与热管42重叠的部分也能够从其他的发热部件吸收热。

另外，在本实施方式中，框体60在与冷却风扇43重叠的部分具有与冷却风扇43卡合的卡合爪64，因此能够容易地将框体60(散热板41)相对于冷却风扇43定位。由此，散热模块40的组装性变得良好。

另外，在本实施方式中，导热片50的一个面50a是粘接面，在一个面50a粘接有框体60、热管42、冷却风扇43。根据该结构，散热模块40的组装性变得良好。例如，在将导热片50的两面设为粘接面，一个面粘接框体60，另一个面粘接热管42和冷却风扇43的情况下，粘接工序的工时增加，但如果在导热片50的一个面50a粘接框体60、热管42、冷却风扇43，则粘接工序的工时减少，另外，粘接面也是单面即可。

另外，在上述电子设备1中，作为发热部件，具备与热管42重叠而配置的CPU31(第一发热部件)，因此能够抑制发热量多的CPU31附近的壳体10的表面温度的上升。

另外，在本实施方式中，作为发热部件，具备不与热管42重叠，而经由第二开口部62与导热片50接触的存储器32、SSD34等第二发热部件，因此也能够从发热量多的存储器32、SSD34等向导热片50传递热并使其扩散。

另外，在本实施方式中，导热片50具有向框体60的外侧延伸突出的延伸突出部55，作为发热部件，具备与延伸突出部55接触的DC/DC转换器33(第三发热部件)，因此也能够从发热量较多且高度较高的DC/DC转换器33向导热片50直接传递热并使其扩散。

以上，参照附图对该发明的实施方式进行了详细叙述，但具体的结构并不限定于上述的实施方式，也包括不脱离该发明的主旨的范围的设计等。上述的实施方式中所说明的各结构只要不矛盾，能够任意地组合。

例如，在上述实施方式中，例示了导热片50为石墨片的结构，但导热片50例如也可以是硅酮系的导热片、非硅酮系(例如丙烯系)的导热片等。

另外，例如，在上述实施方式中，例示了框体60为不锈钢框的结构，但框体60例如也可以是钛、钛合金、铝、铝合金、铜、铜合金等其他的金属框。另外，只要能够确保强度，框体60也可以是塑料框(包含纤维增强塑料)。

另外，例如，在上述实施方式中，作为发热部件，例示了CPU31、存储器32、DC/DC转换器33、SSD34，但也可以包括其他的电子部件(例如充电器等)。另外，对于第一～第三发热部件的指定也不限定于上述发热部件。

另外，例如，在上述实施方式中，作为热输送部件，例示了热管42，但例如也可以是蒸汽腔(Vapor chamber：真空腔均热板散热技术)。

另外，例如，在上述实施方式中，作为电子设备的一个例子使用笔记本型个人计算机进行了说明，但本发明并不限定于此，例如也能够应用于平板等其他的电子设备。

Claims (12)

1.一种散热模块，其中，具备：

导热片，具有挠性；

框体，具有被所述导热片封闭的开口部；以及

热输送部件，经由所述框体的所述开口部与所述导热片接触。

2.根据权利要求1所述的散热模块，其中，

所述导热片是石墨片。

3.根据权利要求1或2所述的散热模块，其中，

所述框体是不锈钢框。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的散热模块，其中，

所述框体在与所述热输送部件重叠的部分沿着所述热输送部件间断地具有所述开口部。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的散热模块，其中，

所述框体在不与所述热输送部件重叠的部分具有被所述导热片封闭的第二开口部。

6.根据权利要求1～5中任一项所述的散热模块，其中，

所述散热模块具备对所述热输送部件进行冷却的冷却风扇，

所述框体在与所述冷却风扇重叠的部分具有与所述冷却风扇卡合的卡合爪。

7.根据权利要求6所述的散热模块，其中，

所述导热片的一个面是粘接面，

在所述粘接面粘接有所述框体、所述热输送部件、以及所述冷却风扇。

8.一种电子设备，其中，具备：

基板，安装了发热部件；以及

权利要求1～7中任一项所记载的散热模块，从所述发热部件吸收热量。

9.根据权利要求8所述的电子设备，其中，

具备与所述热输送部件重叠地配置的第一发热部件，作为所述发热部件。

10.根据权利要求8或9所述的电子设备，其中，

具备第二发热部件作为所述发热部件，所述第二发热部件不与所述热输送部件重叠，而经由所述开口部与所述导热片接触。

11.根据权利要求8～10中任一项所述的电子设备，其中，

所述导热片具有向所述框体的外侧延伸突出的延伸突出部，

所述电子设备具备与所述延伸突出部接触的第三发热部件，作为所述发热部件。

12.一种散热模块用散热板，其中，具备：

导热片，具有挠性；以及

框体，具有被所述导热片封闭的开口部。

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