CN113270382A - 一种散热组件及搭载其的电子设备 - Google Patents

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Abstract

本申请提出一种散热组件及搭载其的电子设备，该散热组件具有：第一盖板、其具有第一腔体，所述第一腔体的底部设有凸起，第二盖板、其具有第二腔体，第二腔体的底部配置有突出的翅片阵列，翅片阵列包含复数翅片，至少部分翅片的表面配置有微结构，相邻两突出的翅片构成储存工质的流道。这样该散热组件结构简单，第一盖板与第二组合后利用凸起起到支撑作用，形成蒸汽腔，利用流道内工质的相变将第二盖板侧接收的电子元件等热源产生的热量传递至蒸汽腔在蒸汽腔内实现热量的转移，从而实现高效传热，同时具有良好均温性能。

Description

一种散热组件及搭载其的电子设备
技术领域
本发明涉及散热技术领域，具体地涉及一种冷却电子元件的散热组件及搭载其的电子设备。
背景技术
随着电子信息技术的快速发展与应用普及，电子元器件的发展呈现出高速、高频以及高集成度的趋势，这样高计算速率使得芯片的功率密度不断提升到新的高度，使得在短时间温度急剧升高。过高的温度降低电子元器件的稳定性和使用精度，同时会加速产品的衰老，降低循环使用寿命。因此，电子产品的散热技术正逐步成为电子产品更新换代的瓶颈，安全高效的散热技术研发成为目前电子产品领域的重中之重。蒸汽腔热管利用液体相变，具有良好的均温性和散热能力，成为目前被动式散热的主流技术，然而此类蒸汽腔热管的效率不高，如何提升相变介质的相变效率以及在越来越薄型化的电子产品中提升散热效率越发显示迫切。
因此，业内亟需一种小型化、轻薄型的蒸汽腔的散热组件。
发明内容
本发明的目的在于：提供一种新的散热组件，其用于给小面积高热流密度的电子元件提供高效的冷却。该散热组件内部结构简单。
为了实现上述目的，本申请采用如下技术方案，
一种散热组件，其特征在于，具有：
第一盖板、其具有第一腔体，所述第一腔体的底部设有凸起，第二盖板、其具有第二腔体，所述第二腔体的底部配置有突出的翅片阵列，所述翅片阵列包含复数翅片，相邻两翅片构成储存工质的流道。
优选的，该至少部分所述翅片的部分表面或全部表面配置有微结构。即在翅片整列包含的复数翅片的有部分翅片配置微结构，该微结构配置于翅片的部分表面或全部表面。或翅片整列包含的复数翅片的全部翅片皆配置微结构，该微结构配置于翅片的部分表面或全部表面。
优选的，该翅片阵列包含交替配置的第一翅片阵列与第二翅片阵列，所述第一翅片阵列包含复数第一翅片，其顶部与所述凸起的端部连接，所述第二翅片阵列包含复数第二翅片，第一翅片的高度h1大于所述第二翅片的高度h2。
优选的，该第二翅片的高度h2与所述第一翅片的高度h1比值大于等于0.1，较佳的比值介于0.1～0.95。
优选的，该第一翅片的至少部分表面配置有微结构。
优选的，该第一翅片的顶部凸起呈连续条状，其端部与所述第一翅片阵列连接，以构成蒸汽道。
优选的，该凸起呈离散的圆柱体状、球体状、半球体状、菱形状，其呈阵列配置或随机配置。
优选的，该流道的截面呈U形、四方形或三角形。
优选的，该微结构包含凸出和/或凹陷或所述微结构包含多孔材料层。
优选的，该工质至少包含水、去离子水、酒精、甲醇、丙酮，乙二醇中的一种或两种以上。
本申请实施例还提供一种电子设备，其搭载上述的散热组件。由于该散热组件可设计成厚度很薄，其可用于轻薄的电子设备，如智能手机。
有益效果
相对于现有技术中的方案，本申请实施方式提出的散热组件，其结构简单，整面的吸热结构用于冷却因而具有极高的热传导性能、良好均温性能，为小面积高热流密度电子元件提供了高效的冷却。
附图说明
为了更清楚地说明本说明书实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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说明书中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图：
图1为本申请实施例散热组件的结构示意图；
图1a为图1的一视角的结构示意图；
图1b为图1a中B-B的截面示意图；
图2为本申请第一实施例的第一盖板的结构示意图；
图3为本申请第二实施例的第一盖板的结构示意图；
图4为本申请第三实施例的第一盖板的结构示意图；
图5为本申请实施例的第二盖板的结构示意图；
图6为图5中A-A的截面示意图；
图7为图6中B的局部放大示意图；
图8为图5中A-A的变形实施方式的截面示意图；
图9为图8中C的局部放大示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明提出的技术方案，下面将结合本说明书实施例中的附图，对本说明书实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本说明书中的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本说明书中的一个或复数实施例，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，都应当属于本发明保护的范围。
本申请提供一种散热组件，其用于给小面积高热流密度的电子元件提供高效的冷却，以解决狭小空间内高热流密度散热问题，大大提高了散热组件的散热效率、均温性，由于其整体厚度小，可用于便携式智能的处理器散热。利用该翅片的至少部分表面配置有毛细结构，用以提高毛细力。该散热组件具有：第一盖板、其具有第一腔体，所述第一腔体的底部设有凸起，第二盖板、其具有第二腔体，第二腔体的底部配置有突出的翅片阵列，翅片阵列包含复数翅片，相邻两翅片构成储存工质的流道。即利用相邻两翅片间的凹陷用以储存工质。相邻流道间连通。在翅片的表面部分或全部配置微结构，提高流道的毛细力。这样该散热组件结构简单，第一盖板与第二组合后利用凸起起到支撑作用，形成蒸汽腔，利用流道内工质的相变将第二盖板侧接收的电子元件等热源产生的热量传递至蒸汽腔在蒸汽腔内实现热量的转移，从而实现高效传热，同时具有良好均温性能。该流道(的截面)呈U形、倒三角形或四方形。这样该散热组件利用流内的工质的相变和流动过程将第二盖板侧接收的热源的热量均匀地传递散开从而实现高效传热。该散热组件具有良好均温性能。
下面结合附图来详细的描述本申请提出的散热组件。
如图1所示为本申请实施例散热组件的结构示意图；该散热组件100，具有：第一盖板101、及与第一盖板101匹配连接的第二盖板102.制作时，第一盖板101与第二盖板102组合后，工质通过注入口注入然后抽真空密封该注入口。图1a为图1的一视角的结构示意图；图1b为图1a中B-B的截面示意图；第一盖板101内第一腔体a内有凸起101c，其与第一翅片阵列102b连接，以构成蒸汽腔。第二翅片阵列102c中的两翅片构成储存工质的流道。第一盖板/第二盖板的材料可为铜或铝，不锈钢，铜合金，钛，钛合金等金属或PI，PET等聚合物等。
接下来结合图2-图9来详细的描述申请实施方式的散热组件。
如图2所示为第一实施例的第一盖板的结构示意图；该第一盖板101的一侧配置有侧壁101b，其一侧的侧壁101b上配置有注入口101a，通过该注入口101a向散热组件内注入冷却用液体工质，注入预设量的工质后抽真真空并密封注入口101a。该第一盖板101通过侧壁101b的端部与第二盖板102(图未示)密封连接。该相变工质至少包含水、去离子水、酒精、甲醇、丙酮，乙二醇等中的一种或其组合。本实施方式中凸起101c配置呈连续的长条状。凸起101c的端部与侧壁101b的端部处于同一平面，或凸起101c的不超出侧壁101b的端部的平面(参见图1b)。
在一实施方式中，该凸起呈断续的分节配置如图3所示，该第一盖板201、其内具第一腔体，其一侧配置有侧壁201b，其一侧的侧壁201b上配置有注入口201a该第一腔体的底部配置有复数分节配置的凸起201c，相邻凸起间有凹槽201d，每节或者每个凸起的长度相同或不相同。该凸起的宽度(L1-L2方向)介于10μm～3mm，相邻凸起间的间隔的宽度介于100μm～10mm。在一实施方式中，该凸起的截面呈四方形、至少一侧包含一个尖角形；或截面呈圆包型或截面呈圆形(半圆形)，这时凸起呈随机配置或阵列状配置，其直径可以相同或不同，凸起的宽度为直径或最大的直径。
在一实施方式中，该凸起呈阵列配置如图4所示，该第一盖板301、其内具第一腔体，其一侧配置有侧壁301b，其一侧的侧壁301b上配置有注入口301a，该第一腔体的底部配置有复数凸起301c。该凸起301c呈菱形。在其他的实施方式中，该凸起301c可呈圆柱状，球状、半球状等，其可配置成阵列或随机配置。
接下来结合图5-图9描述本申请一实施方式的第二盖板的结构，第二盖板102、包含侧壁102a、其用于与第一盖板的侧壁(图未示)连接，其内具有第二腔体，该第二腔体的底部配置有突出的翅片。
请参考图6及图7为一实施方式的图5中A-A的截面示意图；该第二腔体的底部配置有突出的第一翅片阵列102b、第二翅片阵列102c，
该第一翅片阵列102b、包含复数第一翅片102b1，其顶部102b2用于与凸起(图未示)的端部连接。较佳的，该第一翅片的表面至少部分配置有微结构102d(微纳结构)，相邻两第一翅片构成储存工质的流道(或第一翅片与其相邻的侧壁构成储存工质的流道)，两相邻流道间连通。在翅片的表面配置微结构提高毛细力，这样液态工质存储于流道内。较佳的，该第一翅片102b1的其顶部102b2处于同一平面。在一实施方式中，第一翅片102b1的其顶部102b2处于的平面与侧壁102b端部处于同一平面。
该第二翅片阵列102c、包含复数第二翅片102c1，该第二翅片的表面至少部分配置有微结构102d(微纳结构)，相邻两第二翅片构成储存工质的流道(或第二翅片与其相邻的侧壁构成储存工质的流道)，两相邻流道间连通。在翅片的表面配置微结构提高毛细力，这样液态工质存储于流道内
本实施方式中第一翅片102b1的高度h1高于第二翅片102c1的高度h2,这样第二盖板与第一盖板组合后，第一翅片102b1的其顶部102b2与第一盖板的凸起的端部接触，这样两相邻凸起及与其匹配的第一翅片阵列，及第一/二盖板的侧壁内侧与其相邻的凸起及匹配的第一翅片阵列，构成蒸汽流动的气道。第二翅片的高度h2与第一翅片的高度h1比值大于等于0.1。较佳的，第二翅片的高度h2与第一翅片的高度h1比值介于0.1～0.95(这样借助蒸汽的压力，提高气道流通效率)。第一翅片阵列的宽度w1与两第一翅片阵列间的第二翅片阵列的宽度w2相当或w1<w2。第一翅片阵列与相邻侧壁间的第二翅片阵列的宽度w3。
第一翅片阵列与第二翅片阵列交替的配置，第一/二盖板组合后，利用凸起与第一翅片的其顶部接触以构成支撑部件，相邻两支撑部件之间或支撑部件与其相邻的第一/二盖板侧壁的内侧构成蒸汽流动的气道。第二翅片阵列包含的相邻两个第二翅片构成储存工质的流道。较佳的，第一翅片阵列包含的相邻两个第一翅片间也构成储存工质的流道。相邻流道间连通，这样相当于整面用以冷却。通过在第二翅片的至少部分表面配置微结构或第一翅片及第二翅片的至少部分表面配置微结构，这样提高流道的毛细力，进一步提高散热组件的散热效率。
作为图6实施方式的变形，如图8、图9所示为另一实施方式的第二盖板的截面示意图。第二盖板、包含侧壁202a、其用于与第一盖板的侧壁(图未示)连接，其内具有第二腔体，该第二腔体的底部配置有翅片阵列，该翅片阵列包含复数突出的翅片202b，翅片202b的至少部分表面配置有微结构，该微结构包含复数凸出202c。在其他的实施方式中，微结构包含复数凹陷。在一实施方式中，微结构为多孔材料的多孔材质层或二次微结构。该翅片202b的高度基本一致，两翅片202b间的凹陷的深度相同。或翅片202b的高度基本一致，两翅片202b间的凹陷的深度不相同。部分翅片202b的端部202b1与第一盖板的凸起(图未示)接触，这样第一/二盖板组合后，第一盖板凸起构成支撑部件，两相邻翅片202b将构成储存工质的流道，翅片202b的至少部分表面配置有微结构，这样提高毛细力，提高容纳液态工质的能力，进而提高散热组件的散热效率。这样与翅片202b的端部202b1接触的凸起可以连续的，也可为阵列配置的或随机配置的离散的凸起。其用于在第一/二盖板组合后，通过该凸起间隔出蒸汽腔，液态工质储存于流道内。
在一实施方式中，第一盖板的凸起配置至少包含一个尖角形、凸起的截面呈圆包型，半圆形，使得与翅片的顶部接触后第一腔体的底部与翅片间有间隔的空间，用作蒸汽腔，转移热量。
在散热组件的设计中，其结构简单，具有第一盖板、匹配连接的第二盖板，该第二盖板的第二腔体内的底部配置有突出的翅片阵列，翅片阵列包含复数翅片，至少部分翅片的表面配置有微结构，相邻两翅片构成储存工质的流道(有时，翅片与其相邻的侧壁间的凹陷构成储存工质的流道)。相邻流道间连通。第一盖板与第二组合后利用凸起起到支撑作用，形成蒸汽腔，利用流道内工质的相变将第二盖板侧接收的电子元件等热源产生的热量传递至蒸汽腔，并在蒸汽腔内实现热量的转移，从而实现高效传热，在翅片的至少部分表面配置微结构，提高毛细力，进一步提高散热组件的散热效率。
在翅片的设计中，其表面至少翅片至少部分表面配置有微结构，该微结构包含凸出和/或凹陷设计，或该微结构包含多孔材料。这样的设计提高其内工质的毛细力，提高散热效果。
在翅片的设计中，其包含复数第一翅片，其端部与凸起接触(连接)，较佳的，凸起采用连续的条状，这样第一翅片的端部与该凸起接触后，相邻两凸起间形成蒸汽道。，及包含复数第二翅片，该第二翅片的高度低于第一翅片的高度。该第二翅片用以构成储存工质的流道，为提高其储存工质的能力，较佳的，在第二翅片的表面部分或全部配置有微结构，这样提高储存工质的能力同时提高了散热效率。较佳的，在第一翅片的表面部分或全部配置有微结构。该微结构可为多孔材料构成的多孔层。
在第一盖板的设计中，其内配置有第一腔体，该腔体的底部配置有复数凸起。较佳的，该凸起的顶部(也称端部)与侧壁的端部处于同一平面。或该凸起不凸出侧壁的端部所在的平面。该凸起呈连续的长条方体状或断续的长条方体状，每节或者每个的长度可相同或不相同。相邻凸起的凸起间的间隔介于100μm～10mm。较佳的，该凸起的截面呈四方形或至少一侧包含一个尖角形或圆包型或截面呈圆形(半圆形)。较佳的，凸起为不连续的离散时其随机配置或阵列配置。
在第二盖板的设计中，其内具有第二腔体，该第二腔体的底部配置有突出的翅片阵列，该翅片阵列包含复数突出于第二腔体底部的翅片，翅片的高度相同或不相同，该翅片的至少部分表面配置有微结构；或翅片的高度相同，两翅片间的凹陷的深度相同或不相同。
上述实施例中散热组件，其可用电子设备的电子元件(如处理器，电池等)的散热。较佳的，散热组件的厚度小于3毫米，可很好的解决狭小空间的散热问题。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人是能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡如本发明精神实质所做的等效变换或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种散热组件，其特征在于，具有：
第一盖板、其具有第一腔体，所述第一腔体的底部设有凸起，
第二盖板、其具有第二腔体，所述第二腔体的底部配置有突出的翅片阵列，所述翅片阵列包含复数翅片，相邻两翅片构成储存工质的流道。
2.如权利要求1所述的散热组件，其特征在于：至少部分所述翅片的部分表面或全部表面配置有微结构。
3.如权利要求1所述的散热组件，其特征在于：所述翅片阵列包含交替配置的第一翅片阵列与第二翅片阵列，
所述第一翅片阵列包含复数第一翅片，其顶部与所述凸起的端部连接，所述第二翅片阵列包含复数第二翅片，第一翅片的高度h1大于所述第二翅片的高度h2。
4.如权利要求3所述的散热组件，其特征在于：所述第二翅片的高度h2与所述第一翅片的高度h1比值大于等于0.1。
5.如权利要求3所述的散热组件，其特征在于：所述凸起呈连续条状，其端部与所述第一翅片阵列连接，以构成蒸汽道。
6.如权利要求1所述的散热组件，其特征在于：所述凸起呈离散的圆柱体状、球体状、半球体状、菱形状，其呈阵列配置或随机配置。
7.如权利要求1所述的散热组件，其特征在于所述流道的截面呈U形、四方形或三角形。
8.如权利要求1所述的散热组件，其特征在于：所述微结构包含凸出和/或凹陷或所述微结构包含多孔材料层。
9.如权利要求1所述的散热组件，其特征在于：所述工质至少包含水、去离子水、酒精、甲醇、丙酮，乙二醇中的一种或两种以上。
10.一种电子设备，其特征在于，搭载如权利要求1-9中任一项所述的散热组件。
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