CN204392756U - 散热屏蔽装置及终端 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种散热屏蔽装置及终端，所述散热屏蔽装置包括位于被屏蔽元件上方的屏蔽盖以及支撑所述屏蔽盖的底座，其中，所述底座包括一个或多个包围被屏蔽元件的环形框架，所述环形框架由中空管构成，所述中空管具有相对于外界密闭的内腔，所述内腔中填充有导热介质。本实用新型还涉及一种包括所述散热屏蔽装置的终端。

Description

散热屏蔽装置及终端

技术领域

本实用新型涉及一种用于例如为手机、平板电脑等的终端的散热屏蔽装置，属于终端的硬件领域。是一种终端中的散热部件。本实用新型还涉及一种包括该散热屏蔽装置的终端。

背景技术

随着智能手机，平板电脑等移动终端的发展，其中的芯片的主频越来越高，功率越来越大，这样会产生大量的热量。如果热量不能够被及时的导出，会造成频率降低，同时热源部位热感强烈。移动终端的发热不仅影响使用者的舒适度，还会影响移动终端的性能。在消费电子向超薄化、智能化和多功能化的趋势下发展的今天，随着电子器件以及产品向高集成度、高运算领域的发展，耗散功率随之倍增，散热日益成为一个亟待解决的难题。

目前现有的散热技术列举如下：

1.风冷法：通过贴片将芯片(例如为CPU)的热量引导到散热板上，并且使用风扇吹动空气，由此加强散热板表面的空气流动。通过该空气流动，热量被带走，温度被降低。然而，移动通信终端内没有足够的空间来容纳风扇。

2.水冷法：由于水的比热容很大，适合用来吸收热量。将管子连接在一个贴片上，并且将该贴片覆盖到热源上，然后使用压力泵让水流动起来以及时带走热源发出的热量。然而，与风冷一样，压力泵在移动终端内没有足够的安装空间。

3.液冷法：此原理与水冷法相似，只是将水换成导热硅油，这样的好处就是不怕漏“水”。然而，同样，所必需的压力泵在移动终端内没有足够的安装空间。

4.石墨散热法：适合移动通信终端散热的方法。由于石墨材料本身具备可塑性，因此将其制成层状贴片，就可以放进手机里。并且由于石墨分子的结构特点具备双向均匀导热性，所以现在大部分智能手机都内置了石墨散热片。

5.降频散热法：鉴于CPU发热原理，大量的处理数据的工作会让CPU成为温度极高的热源，降频则可确保CPU正常工作。目前智能手机配备的处理器都能够自动变频，这也就是为什么运行较大程序时手机会发烫而平时使用却不明显的原因。然而，目前的手机系统暂时无法人为控制频率。

6.半导体制冷片散热法：半导体制冷片也叫热电制冷片，是一种热泵。它的优点是没有滑动部件，应用在一些空间受到限制，可靠性要求高，无制冷剂污染的场合。利用半导体材料的珀尔贴(Peltier)效应，当直流电通过两种不同半导体材料串联成的电偶时，在电偶的两端可分别吸收热量和放出热量，可以实现制冷的目的。它是一种产生负热阻的制冷技术，其特点是无运动部件，可靠性也比较高。然而，在半导体制冷片上工作需要大量的电能和较高的电压，这是手机移动终端无法负载的。

实用新型内容

本实用新型的一个目的是解决现有技术中的以上所述的问题。

本实用新型提出了一种散热屏蔽装置，所述散热屏蔽装置包括位于被屏蔽元件上方的屏蔽盖以及支撑所述屏蔽盖的底座，其中，所述底座包括一个或多个包围被屏蔽元件的环形框架，所述环形框架由中空管构成，所述中空管具有相对于外界密闭的内腔，所述内腔中填充有导热介质。

优选地，所述底座还可以包括热管，所述热管与所述中空管流体连通，所述热管包括远离所述环形框架的热管远端段。

优选地，所述中空管可以包括设置在所述内腔中的多孔部。

优选地，所述多孔部可以由多重金属网孔衬垫构成。替代地，所述多孔部也可以是通过对所述中空管的内壁进行表面处理而形成的多孔结构。

优选地，所述散热屏蔽装置还可以包括设置在所述屏蔽盖与所述被屏蔽元 件之间的附加导热材料，所述附加导热材料与所述屏蔽盖面接触，并且与所述被屏蔽元件面接触。

优选地，所述附加导热材料可以是硅脂或硅胶片。

优选地，所述导热介质可以是石油醚。

优选地，所述底座可以由金属制成。

本实用新型还提出了一种终端，其中，所述终端包括以上所述的散热屏蔽装置。所述终端例如可以是手机或平板电脑。

附图说明

下面将参照附图描述本实用新型的优选实施方式，其中：

图1a为现有技术中屏蔽装置与被屏蔽元件的示意性局部视图；

图1b为根据本实用新型的第一实施方式的屏蔽装置与被屏蔽元件的示意性局部视图；

图2示意性地示出了根据本实用新型的第二实施方式的屏蔽装置的底座；

图3a-图3d示意性地示出了根据本实用新型的第三实施方式的屏蔽装置的底座；以及

图4示意性地示出了根据本实用新型的第四实施方式的屏蔽装置的底座。

具体实施方式

在终端、尤其是移动终端中，屏蔽装置的原有作用是：一方面用屏蔽体将元部件、电路、组合件、电缆或整个系统的干扰源包围起来，防止干扰电磁场向外扩散；另一方面用屏蔽体将接收电路、设备或系统包围起来，防止它们受到外界电磁场的影响。

屏蔽装置在结构上分为两个部分：屏蔽盖与支撑屏蔽盖的底座。屏蔽盖的材料通常采用0.2mm厚的不锈钢和洋白铜为材料，其中洋白铜是一种容易上锡的金属屏蔽材料。在现有技术中，屏蔽装置的屏蔽功能事实上完全由屏蔽罩的盖子提供，底座只是起到单纯的固定屏蔽盖作用。

图1a是现有技术中屏蔽装置与被屏蔽元件的示意性局部视图。在现有技术中，移动终端中的屏蔽装置包括设置在被屏蔽元件20’上方的屏蔽盖10’和支撑屏蔽盖的底座(未示出)。如图所示，屏蔽盖10’与下方的被屏蔽元件20’之间留有间隙S。

被屏蔽元件20’通常是例如为芯片等会发热的元件，这样的元件在使用过程中成为移动终端内的热源。由于填充在间隙S中的空气是热的不良导体，因此其严重阻碍被屏蔽元件20’的热量向外部的散发和传递。在这种情况下，对于被屏蔽元件20’的散热来说，屏蔽盖10’无法起到有效作用。作为发热源的被屏蔽元件20’此时通过热辐射来散热。

图1b是根据本实用新型的第一实施方式的屏蔽装置与被屏蔽元件的示意性局部视图。根据本实用新型的第一实施方式，屏蔽装置除了包括设置在被屏蔽元件20上方的屏蔽盖10和支撑屏蔽盖的底座(未示出)之外，还包括设置在屏蔽盖10与被屏蔽元件20之间的附加导热材料30。

此处的附加导热材料30分别与屏蔽盖10和被屏蔽元件20进行充分的面对面接触。由此在附加导热材料30的上下接触面之间，可以实现尽量小的温差。

附加导热材料30在下侧与被屏蔽元件20进行充分的面对面接触，并且在上侧与屏蔽盖10进行充分的面对面接触。由于附加导热材料30是热的良好导体，因此在附加导热材料30的上下接触面之间，可以实现尽量小的温差。在这种情况下，作为发热源的被屏蔽元件20发出的热量通过附加导热材料30传递到屏蔽盖10并且进一步被散发。因此，对于被屏蔽元件20的散热来说，屏蔽盖10起到了有效作用。被屏蔽元件20此时通过更有效的热传导来散热。

根据本实用新型，附加导热材料30例如可以是散热硅脂或导热硅胶片。

散热硅脂是一种高导热绝缘有机硅材料，几乎永远不固化，可在-50℃～+230℃的温度下长期保持使用时的脂膏状态。散热硅脂既具有优异的电绝缘性，又具有优异的导热性，同时还具有低油离度(趋向于零)。散热硅脂耐高低温、耐水、臭氧并且耐气候老化。它可广泛涂覆于各种电子产品、电器设备中的发热体(功率管、可控硅、电热堆等)与散热设施(散热片、散热条、壳体 等)之间的接触面，起传热媒介作用和防潮、防尘、防腐蚀、防震等性能。散热硅脂适用于微波通讯、微波传输设备、微波专用电源、稳压电源等各种微波器件的表面涂覆或整体灌封，此类硅材料对产生热的电子元件，提供了极佳的导热效果。

导热硅胶片是以硅胶为基材，添加金属氧化物等各种辅材，通过特殊工艺合成的一种导热介质材料。在行业内，导热硅胶片又称为导热硅胶垫、导热矽胶片、软性导热垫、导热硅胶垫片等等，是专门为利用缝隙传递热量的设计方案。导热硅胶片能够填充缝隙，完成发热部位与散热部位间的热传递，同时还起到绝缘、减震、密封等作用。导热硅胶片能够满足设备小型化及超薄化的设计要求，极具工艺性和使用性，且厚度适用范围广，是一种极佳的导热填充材料。

图2示出了根据本实用新型的第二实施方式的屏蔽装置的底座200的示意性的俯视图、正视图和侧视图。

在本实施方式的屏蔽装置中，用于支撑屏蔽盖(未示出)的底座200包括一个环形框架210和八个用于与屏蔽盖连接和固定的卡扣220。

环形框架210可以包围被屏蔽元件(未示出)，并且例如呈矩形(如图2所示)、圆形、多边形、不规则形等的环的形状。优选地，环形框架210可以呈与被屏蔽元件的形状匹配的环的形状。根据本实用新型，环形框架210由中空管构成，所述中空管具有相对于外界密封的内腔。在内腔中可以填充有导热介质，该导热介质优选地在常温下呈液态。另外，除了环形的形状之外，底座200也可以呈其它适当的形状。

可以理解的是，在一个屏蔽装置中，可以选择设置适当数量的一个或多个环形框架210以及适当数量的一个或多个卡扣220。

参见图3a，其中示意性地示出了根据本实用新型的第三实施方式的屏蔽装置的底座300。底座300包括环形框架310和附加的热管330。

参见图3b，环形框架310由中空管构成，所述中空管具有相对于外界密封的内腔311。在内腔311中填充有导热介质。

中空管的内腔311中设有多孔部312。多孔部312可以通过对内腔311的内壁进行表面处理以使其具有多孔结构来形成，也可以通过在内腔311内设置独立的多孔部件来提供。多孔部312可以通过毛细作用来吸引液体。

可以设置单层的吸液芯来作为内腔311中的多孔部312。例如，吸液芯可以是多重金属网孔的内衬垫，内衬垫呈絮状并且贴合在中空管的内腔311的管壁上。

在本实施方式中，底座300还包括热管330，如图3a和3c所示。参见图3c，其中示出了环形框架310以及相连接的被剖开的部分热管330。热管330同样由中空管构成，并且与环形框架310的中空管流体连通，从而一起构成相对于外界密闭的内腔。

参见图3a，热管330包括与环形框架310靠近并连接的热管近端段331、远离环形框架310的热管远端段333，以及热管近端段331与热管远端段333之间的热管中间段332。参见图3d，其中示意性地示出了根据本实用新型的第三实施方式的屏蔽装置的底座300的散热原理。

在本实施方式中，环形框架310围绕作为热源的被屏蔽元件。在工作中，环形框架310的中空管成为蒸发端(或发热室)，而远离热源的温度相对较低的热管远端段333则成为冷凝端(或冷却室)。

当被屏蔽元件发热时，环形框架310的中空管内的导热介质迅速汽化并且同时吸收热量。由此产生的蒸汽在微小的压力差下依次经由热管近端段331和热管中间段332流向空间相对较大的热管远端段333(冷凝端)，如图3d中带箭头的虚线所示。在冷凝端中，蒸汽凝结成液体并且释放出热量。然后，由于环形框架310的中空管内多孔部312的毛细作用的吸引，液体依次经由热管中间段332和热管近端段331流回到环形框架310的中空管(蒸发端)，如图3d中带箭头的实线所示。在蒸发端中，液态的导热介质重新蒸发并开始下一次循环。

通过上述循环，导热介质携带热量从环形框架310一端传递至冷凝室一端，并且在冷凝室散发。这种循环是快速进行的，由此热量可以被源源不断地传导 开来。

尽管在本实施方式中，环形框架310的中空管以及热管330的中空管具有矩形的横截面，但可以理解的是，中空管也可以具有任何适当形状的横截面，例如三角形、圆形、多边形、不规则形状等。优选地，中空管被抽成负压状态，并充入适当的导热介质。导热介质例如可以是沸点低且易挥发的石油醚。石油醚(无极型不导电)的沸点在60～80℃。并且石油醚在负压真空条件下沸点还会稍微下降，在40℃左右会开始气液两相化，符合本实用新型的需要。

根据本实用新型的底座可由金属制成。优选地，环形框架310和/或热管330可由铜管制成。铜管可以弯曲、变形，它常常可以做成弯头和接头。铜管可以以几乎任何角度被折弯。另外，铜不渗漏、不助燃、不产生有毒气体并且耐腐蚀，因此是安全的材料。这样即使所应用的移动终端(例如手机)被摔落，也不会轻易碰坏散热屏蔽装置的结构。

根据本实用新型，环形框架和热管的中空管可以具有类似的结构。

参见图4，其中示意性地示出了根据本实用新型的第四实施方式的屏蔽装置的底座400。底座400包括多个环形框架410和热管430。多个环形框架410围绕各自的被屏蔽元件，其中的一个或多个被屏蔽元件在工作中发热、即成为热源。

环形框架410由相互流体连通的中空管构成。热管430同样由中空管构成，并且与环形框架410的中空管流体连通，从而一起构成相对于外界密闭的内腔。

在工作中，围绕热源的环形框架410的中空管的内腔成为蒸发端(或发热室)，而远离热源的温度相对较低的热管远端段433的内腔则成为冷凝端(或冷却室)。

根据本实用新型，在热管远端段333、433和屏蔽盖10的外侧有相对大的面积，这些部位也可以被充分利用。例如，可在热管远端段和屏蔽盖的外表面覆盖石墨散热片。与石墨片散热相叠加，散热屏蔽装置可以获得更好的散热效果。

以上已经参考实施方式对本实用新型进行了描述，但需要指出的是，以上 所述的实施方式均是示例性的，而不是限制性的。在以上所述的实施方式中描述的各个技术特征在不互相抵触的情况下可以任意地在不同的实施方式中结合和使用。并且本领域技术人员可以认识到，在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，可以作出多种变化，这些变化都应被涵盖在本实用新型的范围之内。

Claims (11)

1.一种散热屏蔽装置，所述散热屏蔽装置包括位于被屏蔽元件上方的屏蔽盖以及支撑所述屏蔽盖的底座，其特征在于，所述底座包括一个或多个包围被屏蔽元件的环形框架，所述环形框架由中空管构成，所述中空管具有相对于外界密闭的内腔，所述内腔中填充有导热介质。

2.根据权利要求1所述的散热屏蔽装置，其特征在于，所述底座还包括热管，所述热管与所述中空管流体连通，所述热管包括远离所述环形框架的热管远端段。

3.根据权利要求1或2所述的散热屏蔽装置，其特征在于，所述中空管包括设置在所述内腔中的多孔部。

4.根据权利要求3所述的散热屏蔽装置，其特征在于，所述多孔部由多重金属网孔衬垫构成。

5.根据权利要求3所述的散热屏蔽装置，其特征在于，所述多孔部是通过对所述中空管的内壁进行表面处理而形成的多孔结构。

6.根据权利要求1或2所述的散热屏蔽装置，其特征在于，所述散热屏蔽装置还包括设置在所述屏蔽盖与所述被屏蔽元件之间的附加导热材料，所述附加导热材料与所述屏蔽盖面接触，并且与所述被屏蔽元件面接触。

7.根据权利要求6所述的散热屏蔽装置，其特征在于，所述附加导热材料是硅脂或硅胶片。

8.根据权利要求1或2所述的散热屏蔽装置，其特征在于，所述导热介质是石油醚。

9.根据权利要求1或2所述的散热屏蔽装置，其特征在于，所述底座由金属制成。

10.一种终端，其特征在于，所述终端包括根据权利要求1-9中的任一项所述的散热屏蔽装置。

11.根据权利要求10所述的终端，其特征在于，所述终端是手机或平板电脑。