CN201115242Y - 基于用户满意度的电子产品散热装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种基于用户满意度的电子产品散热装置，包括围设印刷电路板和发热器件的导热壳体，所述导热壳体上的用户接触区域设置有降低该区域表面温度的隔热结构。所述隔热结构可以为在所述导热壳体上的用户接触区域形成的凹凸结构；所述隔热结构还可以为铺设在所述导热壳体上的用户接触区域的隔热体。实现本实用新型的实施例通过所述导热壳体上的用户接触区域上设置的降低该区域表面温度的隔热结构，减少了用户在接触到用该散热装置作为外壳或部分外壳的电子产品时所能感觉到的散热所造成的表面温度过高的心理感受。

Description

基于用户满意度的电子产品散热装置

技术领域

本实用新型涉及一种电子产品散热装置，特别是一种基于用户满意度的电子产品散热装置。

背景技术

对于电子产品的设计来说，尺寸越小越好，尤其是移动电话、个人数字助理(Personal Digital Assistant，简称PDA)、USB记忆棒(USB Stick)、USB无线上网卡(USB Modem Stick)、多媒体会议终端、机顶盒等消费类电子产品。对小体积消费类电子产品，挑战主要来自产品工业外形设计(Industry Design，简称ID)/结构设计(Mechanical Design，简称MD)和总体设计要求，即拥有吸引客户的外观、追求更小体积和更强大功能。

随着电子和芯片封装技术的发展，已经很好的实现了电子产品在外形尺寸上的小型化，以及具有更加强大的功能，但是由于组装密度的不断提高，电子产品的热流密度呈现快速增加的趋势。为此，在电子产品中必须采取热设计以减少温度对其可靠性的影响，使电子产品能够在较宽的温度范围内工作。由于电子产品的小型化使得其空间有限，往往无法采用风扇、散热器、热管等散热技术来进行散热。一般来说，消费类通信电子产品的热设计必须满足如下基本要求：发热器件温度不超过许可值，以满足发热器件可靠性要求；产品表面温度尽可能低，以避免用户投诉。

目前多数厂商的消费类电子产品从成本出发使用塑料外壳，但是，普通塑料的导热系数在0.4W/m·K左右，产品表面温度分布不均匀可达10℃以上，无法满足今后发展需求。从一款采用高导热系数(0.7W/m·K)塑料外壳的产品热仿真和实测上看，仅能降低表面最高温升12℃以内。由于成本增加较多，目前使用不普遍。

此外，目前还有一类金属外壳的电子产品，其金属壳体由镁合金，铝合金，不锈钢等做成。相同结构和功耗下，仿真结果和测试表明能降低表面最高温度达5-15℃。但是，对于复杂的外形设计要求，金属外壳难于实现或成本高；此外，由于金属导热系数比塑料高很多，同样温度时金属更容易让用户感觉发热甚至烫手，反而容易降低用户满意度，引发用户的投诉。因此，金属外壳目前主要适用于小热流密度类产品或消费者不经常接触的工业产品，如微型基站等。

如图1所示，为现有技术电子产品的一内部结构示意图。该电子产品包括设置于塑料外壳4中的印刷电路板(Printed Circuit Board，简称PCB)1，印刷电路板1上设置发热器件2，在印刷电路板1上扣设金属壳体3。通过在电子产品内置用于均衡温度兼作电磁屏蔽的金属壳体，使得发热器件的温度在许可值的范围之内，从而满足了发热器件可靠性的要求，而且不影响产品外形的复杂设计要求。但是，上述金属壳体侧重于解决发热器件可靠性要求，对产品表面温度的改善效果较差，尤其是当有些发热器件不在金属壳体覆盖范围之内，并且距塑料外壳较近时，会形成局部高温区。此外，若对上述电子产品进行热阻分析，在发热器件到外壳到外界环境之间的热阻对比中，热阻最大和散热瓶颈在外壳表面与外界环境之间。内置金属壳体无法增强产品与外界环境之间换热能力。

实用新型内容

本实用新型实施例的目的是提供一种基于用户满意度的电子产品散热装置，用以解决电子产品使用时表面温度过高的问题。

为了实现上述目的，本实用新型通过一些实施例提供了如下的技术方案：提供一种基于用户满意度的电子产品散热装置，包括围设印刷电路板和发热器件的导热壳体，所述导热壳体上的用户接触区域设置有降低该区域表面温度的隔热结构。

实现本实用新型的实施例通过所述导热壳体上的用户接触区域上设置的降低该区域表面温度的隔热结构，减少了用户在接触到用该散热装置作为外壳或部分外壳的电子产品时所能感觉到的散热所造成的表面温度过高的心理感受。

下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为现有技术电子产品的内部结构示意图；

图2为本实用新型电子产品散热装置的第一实施例的结构示意图；

图3为本实用新型电子产品散热装置的第二实施例的结构示意图；

图4为本实用新型电子产品散热装置的第三实施例的结构示意图；

图5为本实用新型电子产品的散热装置的第四实施例的结构示意图；

图6为本实用新型电子产品散热装置的第五实施例的结构示意图；

图7为本实用新型电子产品散热装置的第六实施例的结构示意图；

图8为本实用新型电子产品散热装置的第七实施例的结构示意图；

图9为本实用新型电子产品散热装置的应用实例示意图。

具体实施方式

为了提高用户使用电子产品的满意度，本实用新型通过若干实施例提供了一种基于用户满意度的电子产品散热装置，包括围设印刷电路板和发热器件的导热壳体，所述导热壳体上的用户接触区域设置有降低该区域表面温度的隔热结构。此外，所述隔热结构可以为在所述导热壳体上的用户接触区域形成的凹凸结构；所述隔热结构还可以为铺设在所述导热壳体上的用户接触区域的隔热体。实现本实用新型的实施例可以直接作为电子产品的外壳；也可以作为电子产品的部分外壳，与塑料外壳共同构成电子产品的外壳。

其中，导热壳体为导热系数在15W/m·K以上的导热材料制品，可以为金属导热材料制品，如：铜、铝、铁、锡、铅、铬、镍和银的一种或几种导热材料制品；还可以为非金属导热材料制品，如碳纤维合金、石墨等导热材料制品。此外，导热壳体也不限于仅一层结构设计，还可以为由不同导热膜通过粘贴等工艺形成复合材料的具有多层膜结构的导热壳体。一般来说，导热系数在15W/m·K以上的导热壳体，能够使得热量在达到第一导热壳体的外表面后，整体已温度分布均匀，消除了局部热点。为了增强金属类导热壳体的换热系数，以及减小金属壳体与外界空气间的热阻，可进行表面处理，如：表面阳极氧化处理以增加红外换热能力和绝缘处理。

实现本实用新型的实施例通过所述导热壳体上的用户接触区域上设置的降低该区域表面温度的隔热结构，减少了用户在接触到用该散热装置作为外壳或部分外壳的电子产品时所能感觉到的散热所造成的表面温度过高的心理感受。

下面通过附图和具体实施例，对本实用新型的上述技术方案做进一步的详细描述。

如图2所示，为本实用新型电子产品散热装置的第一实施例的结构示意图。本实施例包括围设于印刷电路板10和发热器件11之外的导热壳体20，导热壳体20上的用户接触区域形成降低该区域表面温度的凹凸结构21。

凹凸结构21可以为具有类似散热器表面几何形状的沟槽结构，还可以为凹坑、凸点、凹槽、凸棱等有明显纹理的结构。其中，上述沟槽的截面可为圆弧型，三角形，矩形。

本实施例中，凹凸结构21增大了散热装置(电子产品)与外界空气之间的散热面积，产生了一定的温度梯度，如：沟槽的内部温度高，沟槽的外部温度低。当沟槽的内部具有足够的深度时，沟槽的外部温度可以达到很低，从而能够提高用户的满意度，降低发热投诉。

本实施例通过导热壳体20上的用户接触区域形成的凹凸结构21增大了电子产品与外界空气之间的散热面积，从而增强了电子产品与外界环境之间的换热能力。

如图3所示，为本实用新型电子产品散热装置的第二实施例的结构示意图。为了进一步增强电子产品与外界环境之间的换热能力，在第一实施例的基础上，导热壳体20上还可以开设有气孔22，以供形成空气的流动。气孔22可以成对开设在导热壳体20上。另外印刷电路板10上也可以开设有相应的气孔22，进一步协助形成有效的空气流动。

如图4所示，为本实用新型电子产品散热装置的第三实施例的结构示意图。为了改善电子产品的表面温度分布，在第一实施例和第二实施例的基础上，导热壳体20内设置有导热垫23，导热垫23的一面与导热壳体20内表面连接，另一面与发热器件11连接。如：导热壳体有一面相对另一面温度较低时，可在凉面和发热器件11间增设导热垫23，从而改善了电子产品的表面温度分布。导热垫23可以为硅胶材料制品。另外，也可以设置导热填充材料(图中未示出)。

本实施例中导热壳体20内还可以设置有导热加强筋24，导热加强筋24与所述发热器件11附近的印刷电路板10连接，直接从发热器件附近的高温印刷电路板上取热。

如图5所示，为本实用新型电子产品散热装置的第四实施例的结构示意图。本实施例包括围设于印刷电路板10和发热器件11之外的导热壳体20，导热壳体20上的用户接触区域铺设降低该区域表面温度的隔热体25。隔热体25为导热系数在15W/m·K以下的导热材料制品，一般来说，隔热体25可以为塑料或橡胶之类的导热系数在0.4W/m·K左右的低导热材料制品，也可以为导热系数等于10W/m·K的材料制品、导热系数为6W/m·K的材料制品、导热系数为110W/m·K的材料制品等低导热材料制品。

本实施例通过导热壳体20上的用户接触区域铺设的隔热体25，降低了该区域的表面温度，减少了用户在接触到电子产品时所能感觉到的散热所造成的表面温度的过高的心理感受。

如图6所示，为本实用新型电子产品散热装置的第五实施例的结构示意图。为了增强电子产品与外界环境之间的换热能力，在第四实施例的基础上，导热壳体20和/或隔热体25的表面设有沟槽26。其中，上述沟槽的截面可为圆弧型，三角形，矩形。

如图7所示，为本实用新型电子产品散热装置的第六实施例的结构示意图。为了进一步增强电子产品与外界环境之间的换热能力，在第四实施例和第五实施例的基础上，导热壳体20上还可以开设有气孔22，以供形成空气的流动。气孔22可以成对开设在导热壳体20上。另外印刷电路板10上也可以开设有相应的气孔22，进一步协助形成有效的空气流动。

如图8所示，为本实用新型电子产品散热装置的第七实施例的结构示意图。为了改善电子产品的表面温度分布，在第四实施例、第五实施例和第六实施例的基础上，导热壳体20内设置有导热垫23，导热垫23的一面与导热壳体20内表面连接，另一面与发热器件11连接。如：导热壳体有一面相对另一面温度较低时，可在凉面和发热器件11间增设导热垫23，从而改善了电子产品的表面温度分布。导热垫23可以为硅胶材料制品。另外，也可以设置导热填充材料(图中未示出)。

本实施例中导热壳体20内还可以设置有导热加强筋24，导热加强筋24与所述发热器件11附近的印刷电路板10连接，直接从发热器件附近的高温印刷电路板上取热。

如图9所示，为本实用新型上述实施例的应用实例，该应用实例为一高密度自然散热类的电子产品。该电子产品包括围设于印刷电路板10和发热器件11之外的导热壳体20，导热壳体20上的用户接触区域铺设降低该区域表面温度的隔热体25。导热壳体20和/或隔热体25的表面设有沟槽(图中未示出)。其中，上述沟槽的截面可为圆弧型，三角形，矩形。导热壳体20上还可以开设有气孔22，以供形成空气的流动。气孔22可以成对开设在导热壳体20上。另外印刷电路板10上也可以开设有相应的气孔22，进一步协助形成有效的空气流动。导热壳体20内设置有导热垫23，导热垫23的一面与导热壳体20内表面连接，另一面与发热器件11连接。导热垫23可以为硅胶材料制品。另外，也可以设置导热填充材料(图中未示出)。

本实施例中导热壳体20内还可以设置有导热加强筋24，导热加强筋24与所述发热器件11附近的印刷电路板10连接，直接从发热器件附近的高温印刷电路板上取热。40为一印刷电路板插头的金属外壳，如U盘或无线调制解调器的USB Stick上的金属插头。导热壳体20与40热连接，金属外壳40插入电子产品如笔记本，使得U盘或无线调制解调器的热量通过导热壳体20传递给金属外壳40，金属外壳40将热量传递给笔记本，而笔记本的散热性能比较好，从而协助导热壳体20包裹的电子产品或发热器件散热，大大提高了电子产品的散热功能。

本实用新型基于用户满意度的电子产品散热装置的上述实施例用于高密度自然散热类的电子产品中后，有效地提高了自然散热类电子产品与外界环境之间的散热能力，缓解散热瓶颈。在满足发热器件的可靠性要求的同时，还解决了电子产品的表面温度分布不均的问题，降低热点温度，提高用户满意度和降低发热投诉。此外，本实用新型电子产品的散热装置的上述实施例便于灵活的外观设计，易于实现，增强了电子产品的核心竞争力。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (9)

1、一种基于用户满意度的电子产品散热装置，包括围设印刷电路板和发热器件的导热壳体，其特征在于：所述导热壳体上的用户接触区域设置有降低该区域表面温度的隔热结构。

2、根据权利要求1所述的散热装置，其特征在于：所述隔热结构为在所述导热壳体上的用户接触区域形成的凹凸结构。

3、根据权利要求1所述的散热装置，其特征在于：所述隔热结构为铺设在所述导热壳体上的用户接触区域的隔热体。

4、根据权利要求3所述的散热装置，其特征在于：所述隔热体为导热系数小于15W/m·K的制品。

5、根据权利要求3或4所述的散热装置，其特征在于：所述导热壳体和/或隔热体的表面有沟槽。

6、根据权利要求1-5所述的任一散热装置，其特征在于：所述导热壳体上开设有气孔。

7、根据权利要求1-5所述的任一散热装置，其特征在于：所述导热壳体内设置有导热垫和/或导热填充材料，所述导热垫和/或导热填充材料的一面与导热壳体内表面连接，另一面与所述发热器件连接。

8、根据权利要求1-5所述的任一散热装置，其特征在于：所述导热壳体内设置有导热加强筋，所述导热加强筋与所述印刷电路板热连接。

9、根据权利要求1-5所述的任一散热装置，其特征在于：所述印刷电路板或发热器件连接有插头，所述插头的金属外壳与所述导热壳体连接。

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