CN114071962A - 一种散热结构及电子设备 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例涉及电子设备领域，提供一种散热结构及电子设备，散热结构包括：导热部，导热部包括第一导热层、连接部以及第二导热层，第一导热层与第二导热层正对，连接部可弯折；第一散热层，第一散热层位于第一导热层的一侧；第二散热层，第二散热层位于的一侧，且第二散热层以及第一散热层分别位于连接部相对两侧。本申请实施例提供的散热结构及电子设备至少有利于解决散热效果差的问题。
Description
技术领域
本申请实施例涉及电子设备领域，特别涉及一种散热结构及电子设备。
背景技术
随着电子器件的高频、高速以及集成电路技术的迅速发展，电子设备的功能越来越强大，产生的热量也越来越多。热量会削弱这些设备的性能，甚至减少使用寿命。例如，手机长时间使用会导致处理器和屏幕发热严重，发热会进一步影响有机电激光显示(OrganicLight-Emitting Diode，OLED)屏幕的使用寿命。
电气器件的散热就是对电子设备运行温度进行控制，进而保障其工作的温度性以及安全性，其主要涉及到了散热、材料等各个方面的不同内容。现阶段主要的散热方式主要就是自然、强制、液体、制冷、疏导、热管等方式。当前，大多数手机使用的方式都是被动散热。手机处理器的散热方式是通过石墨等材料将热量从处理器及屏幕逐层传递到手机外壳，然后将手机处理器的热量散发到周围的环境(空气)中，因此，存在散热效果差的问题。
发明内容
本申请实施例提供一种散热结构及电子设备，至少有利于解决散热效果差的问题。
根据本申请一些实施例，本申请实施例一方面提供一种散热结构，包括：导热部，导热部包括第一导热层、连接部以及第二导热层，连接部连接第一导热层与第二导热层，连接部可弯折；第一散热层，第一散热层位于第一导热层的一侧；第二散热层，第二散热层位于第二导热层的一侧，且第二散热层以及第一散热层分别位于连接部相对两侧。
在一些实施例中，在第二导热层指向第一导热层的方向上，连接部的厚度大于第一导热层的厚度；连接部的厚度大于第二导热层的厚度。
在一些实施例中，在第二导热层指向第一导热层的方向上，第一导热层的厚度大于或等于第二导热层的厚度。
在一些实施例中，第一导热层的厚度范围为10um～100um。
在一些实施例中，第二导热层的开孔率范围为25％～45％。
在一些实施例中，第二导热层设有贯穿第二导热层的孔洞。
在一些实施例中，孔洞以阵列方式排布在第二导热层上；孔洞的最大实体尺寸≤5mm。
在一些实施例中，还包括：第一粘胶层以及第二粘胶层，第一粘胶层位于第一导热层与第一散热层之间，第二粘胶层位于第二导热层与第二散热层之间。
在一些实施例中，还包括：第三散热层，第三散热层位于第二导热层远离第二散热层的一侧。
根据本申请一些实施例，本申请实施例另一方面还提供一种电子设备，包括：屏幕、后壳以及处理器；如上述任一项的散热结构，第二导热层与后壳相贴合，第一散热层位于第一导热层远离第二导热层的一侧，且第一散热层位于电子设备的屏幕与第一导热层之间，第二散热层位于第二导热层朝向第一导热层的一侧，且第二散热层位于处理器与第二导热层之间。
本申请实施例提供的技术方案至少具有以下优点：
连接部连接第一导热层与第二导热层，可以保证处理器以及屏幕产生的热量通过导热部内部直接传递到电子设备的后壳，从而避免处理器及屏幕产生的热量从屏幕逐层传递到电子设备的后壳而导致的散热效果差的情况，有利于屏幕和处理器导热降温。
此外，导热部为一体成型结构。一方面，在处理器以及屏幕产生的热量通过导热部内部进行传递到手机后壳过程中，导热部为一体成型结构有效避免不同导热介质的热扩散系数差异导致的散热效果差的情况；另一方面，导热部为一体成型结构可以保证第一导热层与连接部之间以及第二导热层与连接部之间无微小缝隙从而增大接触面积，有效避免第一导热层与连接部之间以及第二导热层与连接部之间产生传热热阻，有利于改善散热效果差的问题。
附图说明
一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。
图1为本申请一实施例提供的一种电子设备的后壳打开时的结构示意图；
图2为本申请一实施例提供的一种散热结构的爆炸结构示意图；
图3为本申请一实施例提供的一种散热结构的导热部弯折时的结构示意图。
具体实施方式
由背景技术可知，现有的电子设备存在散热效果差的问题。
本申请实施提供一种散热结构及电子设备，采用导热部结合第一散热层以及第二散热层进行导热，增大了屏幕以及处理器的导热率；第二导热层采用开孔设计，并与电子设备的后壳相连接，能够高效的将屏幕以及处理器的热量传导至电子设备的后壳进行散热。
下面将结合附图对本申请的各实施例进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本申请各实施例中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施例的种种变化和修改，也可以实现本申请所要求保护的技术方案。
参考图1至图3，图1为本申请一实施例提供的一种电子设备的后壳打开时的结构示意图；图2为本申请一实施例提供的一种散热结构的爆炸结构示意图；
图3为本申请一实施例提供的一种散热结构的导热部弯折时的结构示意图，散热结构包括：导热部110，导热部110包括第一导热层111、连接部112以及第二导热层113，连接部112连接第一导热层111与第二导热层113，且连接部112可弯折；导热部110还包括第一散热层12和第二散热层13，第一散热层12位于第一导热层111的一侧，第二散热层13位于第二导热层113的一侧，且第二散热层13以及第一散热层12分别位于连接部112相对两侧。
在一些实施例中，散热结构应用于电子设备中，参考图1，连接部112弯折以使第一导热层113与第二导热层123正对，第二导热层113用于与电子设备的后壳23相贴合，第一散热层12位于第一导热层111远离第二导热层113的一侧，且第一散热层12位于电子设备的屏幕21与第一导热层111之间，第二散热层13位于第二导热层113朝向第一导热层113的一侧，且第二散热层13位于电子设备的处理器22与第二导热层113之间。
在一些实施例中，连接部112连接第一导热层111与第二导热层113，可以保证处理器22以及屏幕21产生的热量通过导热部11内部直接传递到电子设备的后壳23，从而避免处理器22及屏幕21产生的热量从屏幕21逐层传递到电子设备的后壳23而导致的散热效果差的情况，有利于屏幕21和处理器22导热降温。
在一些实施例中，导热部110为一体成型结构；导热部110的材料包括铜、银或者铝中的至少一种。一方面，在处理器22以及屏幕21产生的热量通过导热部110内部进行传递到后壳23过程中，导热部110为一体成型结构有效避免不同导热介质的热扩散系数差异导致的散热效果差的情况；另一方面，导热部110为一体成型结构可以保证第一导热层111与连接部112之间以及第二导热层113与连接部112之间无微小缝隙从而增大接触面积，有效避免第一导热层与连接部之间以及第二导热层与连接部之间产生传热热阻，有利于改善散热效果差的问题。
在一些实施例中，第一导热层111为整面连续膜层，相当于第一导热层111与电子设备的处理器22的有效接触面积最大，以使第一导热层111与电子设备的处理器22之间具有较少的缝隙，有利于减小第一导热层111与电子设备的处理器22之间的传热热阻，从而提高第一导热层111的传热效率，有利于改善散热效果差的问题；在第二导热层113指向第一导热层111的方向上，第一导热层111的厚度范围为10um～100um，具体可以为20um、40um、50um、80um或者100um；第一导热层111的材料包括铜、银或者铝。
在一些实施例中，第二导热层113与电子设备的后壳23相贴合，即第二导热层113的一侧与热量传递的最后一层相贴合，因此，第二导热层113同时具备辅助散热的功能。第二导热层113可以设有贯穿第二导热层113的孔洞114，在第二导热层113上开设孔洞114，相比较未开设孔洞114的第二导热层113，增大的第二导热层113的表面积，即增加了孔洞114内壁面的面积，表面积的增大有利于热量的排出。此外，热量可以依靠孔洞114内气体进行传递，空气的导热效果不如第二导热层113，即空气与第二导热层113的传热热阻较大，热流流过交界面时，传热热阻会大大降低传热效率，使沿热流方向的温度骤降，从而有利于提高散热效果。
在一些实施例中，第二导热层113的开孔率范围为25％～45％，具体可以为25％、30％、35％、40％或者45％，在第二导热层113进行开孔可进一步保证导热效果和散热效果，第二导热113的开孔率小于50％可以保证第二导热层113与第二散热层13以及后壳23的接触面积较大，即热量传输或热量交换的有效面积较大，有利于提高散热效果。
在一些实施例中，孔洞114以阵列方式排布在第二导热层113上，相当于孔洞114均匀分布在第二导热层113，保证第二导热层113的各部分均匀导热以及散热，有利于改善导热效果和散热效果；孔洞114的最大实体尺寸≤5mm，具体可以为1mm、2mm、3mm或者5mm，孔洞114的最大实体尺寸越小，第二导热层113与第二散热层13以及后壳23的接触面积越大，即热量传输或热量交换的有效面积较大，有利于提高散热效果。孔洞114的形状可以为菱形、圆形、矩形、椭圆形或者圆环形，本申请对孔洞114的形状具体不做限定，只需满足孔洞114的最大实体尺寸≤5mm即可。
在另一些实施例中，第二导热层具有功能区以及边缘区，边缘区位于第二导热层的四周且环绕功能区，孔洞以阵列方式排布在功能区上可进一步保证导热效果和散热效果。
在又一些实施例中，孔洞以扩散方式排布在第二导热层上，且越靠近第二导热层的边缘，相邻的孔洞的距离越大，相当于多个孔洞以第二导热层的中心为中心向第二导热层的外侧面扩散排布。
具体地，在一些实施例中，可以采用对第二导热层113进行激光开槽形成孔洞114。在另一些实施例中，可以采用模具形成具有孔洞的第二导热层，本申请实施例对第二导热层以及孔洞的形成方法以及形成过程不做具体限制。
在一些实施例中，第二导热层113的材料与第一导热层111的材料可以相同，可以避免不同导热介质的热扩散系数差异导致的散热效果差的情况。在另一些实施例中，第二导热层的材料与第一导热层的材料可以不相同。
在一些实施例中，在第二导热层113指向第一导热层111的方向上，第一导热层111的厚度等于第二导热层112的厚度。在另一些实施例中，第一导热层的厚度大于第二导热层的厚度。
在一些实施例中，连接部112为整面连续膜层，相当于连接部112与电子设备的处理器22的有效接触面积最大，以使连接部112与电子设备的处理器22之间具有较少的缝隙，有利于减小连接部112与电子设备的处理器22的传热热阻，从而提高连接部112的传热效率，有利于改善散热效果差的问题。此外，连接部112作为第一导热层111与第二导热层113进行热量传输或热量交换的介质，连接部112为整面连续膜层，即热量传输或热量交换的有效面积增大，有利于提高散热效果。
在另一些实施例中，连接部设有贯穿连接部的第二孔洞，第二孔洞以规则阵列方式排布在连接部上；第二孔洞的大小以及形状与位于第二导热层的孔洞的大小以及形状可以相同。在又一些实施例中，连接部包括均分的第一部分以及第二部分，连接部的第一部分与第一导热层相连接，连接部的第二部分与第二导热层相连接，第一部分为整面连续膜层，连接部的第二部分设有贯穿连接部的第三孔洞，第三孔洞以规则阵列方式排布在连接部的第二部分上；第三孔洞的大小以及形状与位于第二导热层的孔洞的大小以及形状可以相同。
在一些实施例中，连接部112作为弯折部位连接第一导热层111以及第二导热层113，在第二导热层113指向第一导热层111的方向上，连接部112的厚度大于第一导热层111的厚度；连接部112的厚度大于第二导热层113的厚度，相当于对连接部112做加厚处理，不仅保证连接部112能够经受多次弯折而不断裂，而且连接部112的面积增大，即热量传输或热量交换的有效面积增大，有利于提高散热效果。
在另一些实施例中，在第二导热层指向第一导热层的方向上，连接部的厚度等于第一导热层的厚度；连接部的厚度等于第二导热层的厚度，即只需对导热部进行一步工艺流程，即对第二导热层进行开槽以形成通孔，从而简化整体工艺流程。
在一些实施例中，第一散热层12用于降低第一导热层111和电子设备的屏幕21直接接触不严导致的传热不畅，在第一导热层111和电子设备的屏幕21间建立有效的热传导通道，减少传热热阻，提高散热性能。第一散热层12的材料可以为导热泡棉；第一散热层12的厚度范围为0.1mm～0.5mm，具体可以为0.1mm、0.2mm、0.3mm、0.4mm或者0.5mm。在另一些实施例中，第一散热层的材料可以为导热硅胶、导热衬垫、导热凝胶或者其他比热容高、热阻低的导热界面材料。
此外，在一些实施例中，在第一散热层12内掺入导热性良好的导热填料，具体可以为碳纳米管、石墨、纳米氮化铝、微米铝粉或者氮化硼，有利于进一步改善散热性能差的情况。
在一些实施例中，分散于第一散热层12中的导热填料的比例可以为10％、15％、20％或者30％，本申请对导热填料的具体比例不做限定，只需导热填料的填充量达到某一临界值以保证体系中形成类似网状或链状的形态—即导热网链。
在一些实施例中，导热填料的尺寸可以为纳米级或者微米级；导热填料可以是粒状、片状、球形、纤维等形状；本申请对导热填料的具体尺寸以及具体形状不做限定。
在一些实施例中，第二散热层13用于降低第二导热层113和电子设备的处理器22直接接触不严导致的传热不畅，在第二导热层113和电子设备的处理器22间建立有效的热传导通道，减少传热热阻，提高散热性能。第二散热层13的材料与第一散热层12的材料可以相同，可以避免不同导热介质的热扩散系数差异导致的散热效果差的情况；第二散热层13的厚度与第一散热层12的厚度可以相同。在另一些实施例中，第二散热层13的材料与第一散热层12的材料可以不相同；第二散热层13的厚度与第一散热层12的厚度可以不相同。
在一些实施例中，在第二散热层13内掺入的导热填料与在第一散热层12内掺入的导热填料可以相同，可以避免不同导热介质的热扩散系数差异导致的散热效果差的情况。在另一些实施例中，在第二散热层13内掺入的导热填料与在第一散热层12内掺入的导热填料可以不相同。
在一些实施例中，散热结构还包括第三散热层，第三散热层位于第二导热层113远离第二散热层13的一侧，且第三散热层位于后壳23与第二导热层113之间。第三散热层用于降低第二导热层113和电子设备的后壳23直接接触不严导致的传热不畅，在第二导热层113和电子设备的后壳23间建立有效的热传导通道，减少传热热阻，提高散热性能。
在一些实施例中，第三散热层为导热涂料，以使第二导热层113位于第三散热层内，即第三散热层包裹住第二导热层113，相当于增加了热交换的有效面积增大，有利于提高散热效果。
在另一些实施例中，第三散热层为石墨膜，石墨膜能够平滑粘附在任何平面和弯曲的表面，从而减少第二导热层113和电子设备的后壳23之间的细微缝隙，减少传热热阻，提高散热性能。在又一些实施例中，第三散热层的材料与第一散热层的材料可以相同；在第三散热层内掺入的导热填料与在第一散热层内掺入的导热填料可以相同；第三散热层的厚度与第一散热层的厚度可以相同，可以避免不同导热介质的热扩散系数差异导致的散热效果差的情况。在再一些实施例中，第三散热层的材料与第一散热层的材料可以不相同；第三散热层的厚度与第一散热层的厚度可以不相同；在第三散热层内掺入的导热填料与在第一散热层内掺入的导热填料可以不相同。
在一些实施例中，散热结构还包括：第一粘胶层以及第二粘胶层，第一粘胶层位于第一导热层111与第一散热层12之间，第二粘胶层位于第二导热层113与第二散热层13之间。
在一些实施例中，第一粘胶层内掺入导热良好的导热填料，进一步改善散热效果差的问题。导热良好的导热填料包括金属填料、氧化物填料、氮化物填料、碳化物填料或者无机非金属填料。金属填料具体可以为银、铜、铝、镁、镍等；氧化物填料具体可以为氧化铝或者氧化镁；氮化物填料具体可以为氮化铝、氮化硼、氮化硅等；碳化物填料具体可以为碳化硅和碳化硼；无机非金属填料可以为碳纳米管、石墨或者炭黑。
在一些实施例中，第二粘胶层内掺入的导热填料与第一粘胶层内掺入的导热填料可以相同，可以避免不同导热介质的热扩散系数差异导致的散热效果差的情况。在另一些实施例中，第二粘胶层内掺入的导热填料与第一粘胶层内掺入的导热填料可以不相同。
在一些实施例中，散热结构还包括第三粘胶层以及第四粘胶层，第三粘胶层位于第一散热层12与电子设备的屏幕21之间，第四粘胶层位于第二导热层113与电子设备的后壳23之间。
在一些实施例中，第三粘胶层内掺入的导热填料与第一粘胶层内掺入的导热填料可以相同。在另一些实施例中，第三粘胶层内掺入的导热填料与第一粘胶层内掺入的导热填料可以不相同。
在一些实施例中，第四粘胶层内掺入的导热填料与第一粘胶层内掺入的导热填料可以相同。在另一些实施例中，第四粘胶层内掺入的导热填料与第一粘胶层内掺入的导热填料可以不相同。
本申请实施例提供的技术方案中，连接部112连接第一导热层111与第二导热层113，可以保证处理器22以及屏幕21产生的热量通过导热部11直接传递到电子设备的后壳23，从而避免处理器22及屏幕21产生的热量从屏幕21逐层传递到电子设备的后壳23而导致的散热效果差的情况，有利于屏幕21和处理器22导热降温。
此外，导热部11为一体成型结构。一方面，在处理器22以及屏幕21产生的热量通过导热部11内部进行传递到手机后壳23过程中，导热部11为一体成型结构有效避免不同导热介质的热扩散系数差异导致的散热效果差的情况；另一方面，导热部11为一体成型结构可以保证第一导热层111与连接部112之间以及第二导热层113与连接部112之间无微小缝隙从而增大接触面积，有效避免第一导热层111与连接部112之间以及第二导热层113与连接部112之间之间产生传热热阻，有利于改善散热效果差的问题。
相应的，本申请一实施例还提供一种电子设备，包括：屏幕21、后壳23以及处理器22；上述实施例提供的散热结构，第二导热层113与电子设备的后壳23相贴合，第一散热层12位于第一导热层111远离第二导热层113的一侧，且第一散热层12位于电子设备的屏幕21与第一导热层111之间，第二散热层13位于第二导热层113朝向第一导热层113的一侧，且第二散热层13位于电子设备的处理器22与第二导热层113之间。
本申请的电子设备包括但不限于手机、计算机、笔记本电脑、平板电脑、电视机或者智能手环。
在一些实施例中，屏幕21为OLED显示屏；后壳23的材料为钢化玻璃。在另一些实施例中，屏幕可以为发光二极管(Light Emitting Diode，LED)显示屏；后壳的材料可以为金属合金或者塑料。
在一些实施例中，第一导热层111与第二导热层113相对。屏幕21位于第一散热层12远离第一导热层111的一侧；第二导热层113与后壳23相贴合，连接部112与后壳23相贴合；处理器22位于第一导热层111与第二散热层13之间。
以下结合图1，对电子设备的组装过程以及散热原理进行更为详细的说明。
参考图1，第一散热层12的一侧通过第三粘胶层与屏幕21相接触，第二散热层13的另一侧通过第一粘胶层与第一导热层111相接触；第二导热层113的一侧通过第二粘胶层与第二散热层13相接触，第二导热层113的另一侧通过第四粘胶层与后壳23相接触，因此，电子设备的后壳23打开方式为沿着电子设备的侧边进行翻转，而且后壳23打开的过程中，同时带动第二导热层113以及第二散热层13一起翻转。
第一散热层12将屏幕21产生的热量传递给第一导热层111，处理器22产生的热量一部分由第一导热层111吸收，另一部分由第二散热层13传递给第二导热层113。第一导热层111将吸收到的热量经过连接部112传输给第二导热层113，最后由第二导热层113传递给后壳23进行散热。
上述技术方案中，屏幕21产生的热量以及处理器22产生的热量由导热部11内部进行传输，导热部11的热阻小，有利于屏幕21产生的热量以及处理器22产生的热量快速导出，有利于提高导热效果和散热效果，从而有利于提高屏幕21以及处理器22使用寿命，故实用性强。
本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本申请的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本申请的精神和范围。任何本领域技术人员，在不脱离本申请的精神和范围内，均可作各自更动与修改，因此本申请的保护范围应当以权利要求限定的范围为准。
Claims (10)
1.一种散热结构，应用于电子设备内，其特征在于，包括：
导热部，导热部包括第一导热层、连接部以及第二导热层，所述连接部连接所述第一导热层与所述第二导热层，所述连接部可弯折；
第一散热层，所述第一散热层位于所述第一导热层的一侧；
第二散热层，所述第二散热层位于所述第二导热层的一侧，且所述第二散热层以及所述第一散热层分别位于所述连接部相对两侧。
2.根据权利要求1所述的散热结构，其特征在于，在所述第二导热层指向所述第一导热层的方向上，所述连接部的厚度大于所述第一导热层的厚度；所述连接部的厚度大于所述第二导热层的厚度。
3.根据权利要求1所述的散热结构，其特征在于，在所述第二导热层指向所述第一导热层的方向上，所述第一导热层的厚度大于或等于所述第二导热层的厚度。
4.根据权利要求1或3所述的散热结构，其特征在于，所述第一导热层的厚度范围为10um～100um。
5.根据权利要求1所述的散热结构，其特征在于，所述第二导热层设有贯穿所述第二导热层的孔洞。
6.根据权利要求5所述的散热结构，其特征在于，所述第二导热层的开孔率范围为25％～45％。
7.根据权利要求5所述的散热结构，其特征在于，所述孔洞以阵列方式排布在所述第二导热层上；所述孔洞的最大实体尺寸≤5mm。
8.根据权利要求1所述的散热结构，其特征在于，还包括：第一粘胶层以及第二粘胶层，所述第一粘胶层位于所述第一导热层与所述第一散热层之间，所述第二粘胶层位于所述第二导热层与所述第二散热层之间。
9.根据权利要求1所述的散热结构，其特征在于，还包括：第三散热层，所述第三散热层位于所述第二导热层远离所述第二散热层的一侧。
10.一种电子设备，其特征在于，包括：
屏幕、后壳以及处理器；
如权利要求1-9任一项所述的散热结构，所述第二导热层与所述后壳相贴合，所述第一散热层位于所述第一导热层远离所述第二导热层的一侧，且所述第一散热层位于所述屏幕与所述第一导热层之间，所述第二散热层位于所述第二导热层朝向所述第一导热层的一侧，且所述第二散热层位于所述处理器与所述第二导热层之间。
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|---|---|---|---|
| CN202111342571.XA CN114071962A (zh) | 2021-11-12 | 2021-11-12 | 一种散热结构及电子设备 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| WO2024092973A1 (zh) * | 2022-10-31 | 2024-05-10 | 华为技术有限公司 | 传热装置和电子设备 |
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- 2021-11-12 CN CN202111342571.XA patent/CN114071962A/zh active Pending
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