CN204859858U

CN204859858U - 一种导热结构及电子设备

Info

Publication number: CN204859858U
Application number: CN201520526481.XU
Authority: CN
Inventors: 赵树峰; 孙子乔
Original assignee: Lenovo Beijing Ltd
Current assignee: Lenovo Beijing Ltd
Priority date: 2015-07-20
Filing date: 2015-07-20
Publication date: 2015-12-09
Anticipated expiration: 2025-07-20

Abstract

本实用新型是关于一种导热结构及电子设备，导热结构，包括：主板，其上设有第一通孔；第一芯片，其嵌入第一通孔中，并且第一芯片的底面与主板的底面平齐；基板，其处于主板和第一芯片的底面一侧，并与主板和第一芯片的底面分别焊接；热管，其处于第一芯片的上面，且热管的管壁与第一芯片接触，第一芯片的上面是与第一芯片的底面相对的面；压紧组件，压紧组件将热管与第一芯片压紧在一起。本实用新型的技术方案使得热管与第一芯片的接触更加紧密，因此热管与第一芯片之间的热交换更加充分，因而提高了导热效果和散热效率，同时使得整体结构的厚度减小。

Description

一种导热结构及电子设备

技术领域

本实用新型涉及一种电子技术领域，特别是涉及一种导热结构及电子设备。

背景技术

随着科学技术的发展和工业制造水平的提高，热管技术开始应用到计算机行业中，现在很多笔记本电脑都应用热管技术对系统内部进行散热。具体是将热管的一端(蒸发段)与电脑芯片连接，另一端(冷凝段)与散热器连接。

现有技术一般是将热管用导热胶粘在电脑芯片上，或者用铜片或其它导热材料在芯片和热管之间间接传导热量。但是，由于现有技术中的电脑芯片与热管接触不够紧密，影响了导热效果，同时由于电脑芯片与热管以及主板逐层连接在一起，使得结构厚度增大。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供一种导热结构及电子设备，主要目的在于使热管和电脑芯片紧密接触，提高导热效果，同时减小结构厚度。

为达到上述目的，本实用新型主要提供如下技术方案：

一方面，本实用新型的实施例提供一种导热结构，包括：

主板，其上设有第一通孔；

第一芯片，其嵌入所述第一通孔中，并且所述第一芯片的底面与所述主板的底面平齐；

基板，其处于所述主板和所述第一芯片的底面一侧，并与所述主板和所述第一芯片的底面分别焊接；

热管，其处于所述第一芯片的上面，且所述热管的管壁与所述第一芯片接触，所述第一芯片的上面是与所述第一芯片的底面相对的面；

压紧组件，所述压紧组件将所述热管与所述第一芯片压紧在一起。

本实用新型的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

前述的导热结构，所述压紧组件使得所述基板与所述主板的焊接部位以及所述基板和所述第一芯片的焊接部位的受力相同。

前述的导热结构，所述压紧组件包括第一压板和紧固装置，所述第一压板处于所述基板的底面一侧，所述基板的底面是与所述第一芯片的底面所指方向一致的面；

所述热管与所述第一压板通过所述紧固装置连接，所述基板与所述主板的焊接部位以及所述基板和所述第一芯片的焊接部位均处于所述热管与所述第一压板之间。

前述的导热结构，所述压紧组件包括第一压板、第二压板和紧固装置，所述第二压板与所述第一压板通过所述紧固装置连接；

所述第一压板处于所述基板的底面一侧，所述基板的底面是与所述第一芯片的底面所指方向一致的面；

所述热管、所述第一芯片和所述基板处于所述第一压板和所述第二压板之间，并且所述基板与所述主板的焊接部位以及所述基板和所述第一芯片的焊接部位均处于所述第一压板和所述第二压板之间。

前述的导热结构，所述第二压板上设有凹槽，所述热管嵌入所述凹槽中。

所述第二压板上设有第二通孔，所述热管嵌入所述第二通孔中并与所述第二压板固定；

所述第一芯片和所述基板处于所述第一压板和所述第二压板之间，并且所述基板与所述主板的焊接部位以及所述基板和所述第一芯片的焊接部位均处于所述第一压板和所述第二压板之间。

前述的导热结构，所述紧固装置包括紧固件，所述热管、所述主板和所述第一压板的对应位置设置通孔，所述紧固件的轴依次穿过所述热管、所述主板和所述第一压板的通孔，将所述第一压板和所述热管紧固连接。

前述的导热结构，所述紧固装置还包括弹簧，所述弹簧套设在所述紧固件的轴上，所述弹簧向所述第一压板和/或所述热管施力使所述第一压板和所述热管产生相互靠近的趋势。

前述的导热结构，所述弹簧为压缩弹簧，且所述弹簧处于所述第一压板和/或所述热管的外侧。

前述的导热结构，所述紧固装置包括紧固件，所述第一压板、所述主板和所述第二压板的对应位置设置通孔，所述紧固件的轴依次穿过所述第一压板、所述主板和所述第二压板的通孔，将所述第一压板和所述第二压板紧固连接。

前述的导热结构，所述紧固装置还包括弹簧，所述弹簧套在所述紧固件的轴上，所述弹簧向所述第一压板和/或所述第二压板施力使所述第一压板和所述第二压板产生相互靠近的趋势。

前述的导热结构，所述弹簧为压缩弹簧，且所述弹簧处于所述第一压板和/或所述第二压板的外侧。

前述的导热结构，还包括：

第二芯片，所述第二芯片与所述第一芯片分别处于所述基板的两对侧，且所述第二芯片与所述基板固定连接。

前述的导热结构，所述第二芯片处于所述第一压板和所述基板之间。

前述的导热结构，所述第一压板上设有第三通孔，所述第二芯片嵌入所述第三通孔。

另一方面，本实用新型的实施例提供一种电子设备，包括：

壳体；

上述的导热结构，所述导热结构设置在所述壳体内。

借由上述技术方案，本实用新型一种导热结构及电子设备至少具有下列优点：

本实用新型的技术方案通过设置所述压紧组件，并使所述压紧组件将所述热管与所述第一芯片压紧在一起，使得所述热管与所述第一芯片的接触更加紧密，因此所述热管与所述第一芯片之间的热交换更加充分，因而提高了导热效果和散热效率。同时，通过在所述主板上设置第一通孔，并使所述第一芯片嵌入所述第一通孔中，使得整体结构的厚度减小。

上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本实用新型的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

附图说明

图1是本实用新型的一个实施例提供的一种导热结构的第一种实现方式的剖面结构示意图；

图2是本实用新型的一个实施例提供的一种导热结构的第二种实现方式的剖面结构示意图；

图3是本实用新型的一个实施例提供的一种导热结构的第三种实现方式的剖面结构示意图；

图4是本实用新型的一个实施例提供的一种导热结构的第四种实现方式的剖面结构示意图；

图5是本实用新型的一个实施例提供的一种导热结构的第五种实现方式的剖面结构示意图；

图6是本实用新型的一个实施例提供的一种导热结构的第六种实现方式的剖面结构示意图；

图7是本实用新型的一个实施例提供的一种导热结构的第七种实现方式的剖面结构示意图；

图8是本实用新型的另一个实施例提供的一种电子设备的结构示意图。

具体实施方式

本实用新型为解决现有技术中芯片与热管的接触不够紧密而产生导热效果不好的问题，提供了一种导热结构及电子设备，以使芯片与热管的接触更加紧密，从而提高其导热效果。

本实用新型实施例的技术方案为解决上述技术问题，总体思路如下：

一方面，本实用新型提供的一种导热结构，包括：

主板，其上设有第一通孔；

另一方面，本实用新型提供的一种电子设备，包括：

壳体；

上述的导热结构，所述导热结构设置在所述壳体内。

为更进一步阐述本实用新型为达成预定实用新型目的所采取的技术手段及功效,以下结合附图及较佳实施例，对依据本实用新型申请的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。在下述说明中，不同的“一实施例”或“实施例”指的不一定是同一实施例。此外，一或多个实施例中的特定特征、结构、或特点可由任何合适形式组合。

如图1、图2、图3和图4所示，本实用新型的一个实施例提出的一种导热结构，包括主板100、第一芯片200、基板300、热管400和压紧组件500。其中，所述主板100上设有第一通孔110，所述第一芯片200嵌入所述第一通孔110中，以使得整体结构的厚度减小。并且所述第一芯片200的底面与所述主板100的底面平齐，所述基板300处于所述主板100和所述第一芯片200的底面一侧，并与所述主板100和所述第一芯片200的底面分别焊接。所述热管400处于所述第一芯片200的上面，且所述热管400的管壁与所述第一芯片200接触，所述第一芯片200的上面是与所述第一芯片200的底面相对的面。所述压紧组件500将所述热管400与所述第一芯片200压紧在一起。

实际应用中，为了增大所述热管400和所述第一芯片200的接触面积，可以将所述热管400的管壁压成扁平状再与所述第一芯片200接触，这样可以进一步提高导热效率。

这里需要解释的是，热管(或称热导管)是一种具有快速均温特性的特殊材料，管体为中空金属，具有质轻的特点，且具有优异的热超导性能；热管的运用范围相当广泛，从最早期的航太领域，现早已普及运用于各式热交换器、冷却器、天然地热领域等，尤其在电子技术领域中，热管更是现今电子产品散热装置中最普遍高效的导热(非散热)元件。

由于采用热管技术使得散热器即便采用低转速、低风量电机，同样可以得到满意效果，因此使得困扰风冷散热的噪音问题得到良好解决，开辟了散热行业新天地。现在热管常被应用在CPU(中央处理器)的散热器上。

这里介绍一下热管的导热原理，典型的热管由管壳、吸液芯和端盖组成，将管内抽成1.3×(10负1——10负4)Pa的负压后充以适量的工作液体，使紧贴管内壁的吸液芯毛细多孔材料中充满液体后加以密封。管的一端为蒸发段(加热段)，另一端为冷凝段(冷却段)，根据应用需要可在两段中间布置绝热段。当热管的一端受热时其中的液体蒸发汽化，蒸汽在微小的压差下流向另一端放出热量凝结成液体，液体再沿多孔材料(吸液芯)靠毛细力的作用流回蒸发段。如此循环不已，因而热量由热管的一端不断传至另一端。

具体是在CPU和散热器之间用一根铜或者铝制的导热管连接，其中CPU与所述热管400的蒸发段接触连接，散热器与所述热管400的冷凝段连接，从而通过所述热管400将CPU产生的热量传递给散热器，再通过散热器将热量排出系统。

进一步的，如图1所示，所述压紧组件500使得所述基板300与所述主板100的焊接部位以及所述基板300和所述第一芯片200的焊接部位的受力相同，从而使焊接部位受力均匀，焊接牢固而不易断开。此时，所述压紧组件500的压紧方式有多种形式，这里介绍几种典型的实施方式。

第一种实施方式，如图1所示，所述压紧组件500可以包括第一压板520和紧固装置530，所述第一压板520处于所述基板300的底面一侧，所述基板300的底面是与所述第一芯片200的底面所指方向一致的面。所述热管400与所述第一压板520通过所述紧固装置530连接，所述基板300与所述主板100的焊接部位以及所述基板300和所述第一芯片200的焊接部位均处于所述热管400与所述第一压板520之间。

第二种实施方式，如图2所示，所述压紧组件500包括第一压板520、第二压板510和紧固装置530，所述第二压板510与所述第一压板520通过所述紧固装置530连接。所述第一压板520处于所述基板300的底面一侧，所述基板300的底面是与所述第一芯片200的底面所指方向一致的面。所述热管400、所述第一芯片200和所述基板300处于所述第一压板520和所述第二压板510之间，并且所述基板300与所述主板100的焊接部位以及所述基板300和所述第一芯片200的焊接部位均处于所述第一压板520和所述第二压板510之间。

进一步的，如图3所示，所述第二压板510上设有凹槽511，所述热管400可以嵌入所述凹槽511中，以使整体结构的厚度进一步减小。

第三种实施方式，如图4所示，所述压紧组件500包括第一压板520、第二压板510和紧固装置530，所述第二压板510与所述第一压板520通过所述紧固装置530连接。所述第一压板520处于所述基板300的底面一侧，所述基板300的底面是与所述第一芯片200的底面所指方向一致的面。所述第二压板510上设有第二通孔512，所述热管400嵌入所述第二通孔512中并与所述第二压板510固定。所述第一芯片200和所述基板300处于所述第一压板520和所述第二压板510之间，并且所述基板300与所述主板100的焊接部位以及所述基板300和所述第一芯片200的焊接部位均处于所述第一压板520和所述第二压板510之间。

以上三种实施方式中，由于所述主板100和所述第一芯片200分别与所述基板300焊接，所述主板100和所述第一芯片200通过所述基板300电连接。如图1、图2、图3和图4所示，所述第一芯片200、所述主板100与所述基板300的焊接部位在一条直线上，所述第一芯片200与所述基板300的焊接部位在所述紧固装置500的作用下受到压紧力，所述主板100和所述基板300的焊接部位在所述紧固装置500的作用下受到相同的压紧力，因此所述主板100、所述第一芯片200与所述基板300的焊接部位在相同的压紧力的作用下不易发生断裂，因而使得结构牢固。其中，与第二种实施方式相比，第一种实施方式由于直接将所述热管400与所述第一压板520连接，节省了一套第二压板510，使得结构更加简单，同时整体结构厚度进一步减小。而第三种实施方式，将所述热管400嵌入所述第二压板510中，同样也能减小整体结构厚度。同时，第三种实施方式相比第一种实施方式，热管不需要因为连接第一压板520而进行额外加工，因而热管制造工艺简单。

进一步的，如图1所示，第一种实施例中，所述紧固装置530可以包括紧固件531，所述热管400、所述主板100和所述第一压板520的对应位置设置通孔，所述紧固件531的轴依次穿过所述热管400、所述主板100和所述第一压板520的通孔，从而将所述第一压板520和所述热管400紧固连接。

进一步的，如图1所示，所述紧固装置530还可以包括弹簧532，所述弹簧532套设在所述紧固件531的轴上，所述弹簧532向所述第一压板520和/或所述热管400施力使所述第一压板520和所述热管400产生相互靠近的趋势，从而使所述热管400与所述第一芯片200能保持紧密接触，因此提高了导热效果。

进一步的，如图1所示，所述弹簧532可以为压缩弹簧，且所述弹簧532处于所述第一压板520和/或所述热管400的外侧。这里所说的外侧，即是相对所述第一压板520和所述热管400夹紧所述主板100、所述第一芯片200、所述基板300的内侧而言的。当所述弹簧532处于所述第一压板520和/或所述热管400的外侧时，所述弹簧532在压缩弹簧的反弹力作用下从外侧向所述第一压板520和/或所述热管400施力，从而使所述第一压板520和所述热管400一起压紧处于其间的所述主板100、所述第一芯片200、所述基板300，因而使得所述热管400能够紧密地与所述第一芯片200接触，提高了导热效果。所述弹簧532可以只在所述第一压板520的一端(如图1所示)，也可以只在所述热管400的一端，当然也可以同时设置在所述第一压板520的一端和所述热管400的一端，这三种方式的作用和效果是一样的。

当然，所述弹簧532也可以为拉伸弹簧，不过，当所述弹簧532为拉伸弹簧时，需要设置在所述第一压板520和所述热管400之间，这样在拉伸弹簧的反弹力作用下，可以将所述第一压板520和所述热管400向一起拉紧，从而使得所述热管400能够紧密地与所述第一芯片200接触，因此也能提高导热效果。

如图2、图3和图4所示，以上第二和第三种实施方式中，所述紧固装置530可以包括紧固件531，所述第一压板520、所述主板100和所述第二压板510的对应位置设置通孔，所述紧固件531的轴依次穿过所述第一压板520、所述主板100和所述第二压板510的通孔，将所述第一压板520和所述第二压板510紧固连接，通过第一压板520和第二压板510的夹紧固定，使得所述热管400与所述第一芯片200紧密接触，并且同时由于所述主板100与所述基板300、所述第一芯片200与所述基板300之间的焊接部位均处于所述第一压板520和所述第二压板510之间，从而所述主板100与所述基板300、所述第一芯片200与所述基板300之间的焊接部位的受力相同，因而所述主板100与所述基板300、所述第一芯片200与所述基板300之间的焊接部位牢固可靠，不易断开。

进一步的，如图2、图3和图4所示，所述紧固装置530还包括弹簧532，所述弹簧532套设在所述紧固件531的轴上，所述弹簧532向所述第一压板520和/或所述第二压板510施力使所述第一压板520和所述第二压板510产生相互靠近的趋势，从而使所述第一压板520和所述第二压板510一起压紧处于其间的所述主板100、所述第一芯片200、所述基板300、所述热管400，因而使得所述热管400能够紧密地与所述第一芯片200接触，因此提高了导热效果。

进一步的，如图2、图3和图4所示，所述弹簧532可以为压缩弹簧，且所述弹簧532处于所述第一压板520和/或所述第二压板510的外侧。这里所说的外侧，即是相对所述第一压板520和所述第二压板510夹紧所述主板100、所述第一芯片200、所述基板300和所述热管400的内侧而言的。当所述弹簧532处于所述第一压板520和/或所述第二压板510的外侧时，所述弹簧532在压缩弹簧的反弹力作用下从外侧向所述第一压板520和/或所述第二压板510施力，从而使所述第一压板520和所述第二压板510一起压紧处于其间的所述主板100、所述第一芯片200、所述基板300、所述热管400，因而使得所述热管400能够紧密地与所述第一芯片200接触，提高了导热效果。所述弹簧532可以只在所述第一压板520的一端，也可以只在所述第二压板510的一端，当然也可以同时设置在所述第一压板520的一端和所述第二压板510的一端，这三种方式的作用和效果是一样的。

当然，所述弹簧532也可以为拉伸弹簧，不过，当所述弹簧532为拉伸弹簧时，需要设置在所述第一压板520和所述第二压板510之间，这样在拉伸弹簧的反弹力作用下，可以将所述第一压板520和所述第二压板510向一起拉紧，从而使得所述热管400能够紧密地与所述第一芯片200接触，因此也能提高导热效果。

上述三种实施方式中，如图1、图2、图3和图4所示，所述紧固件531可以为螺栓螺母结构，螺栓螺母结构为典型的紧固结构，连接方式简单方便。当然，也可以使用其它紧固方式，如铆接等。所述紧固件531的具体形式可以根据设计人员的经验或者实际需要灵活设计，只要达到将所述第一压板520和所述第二压板510或所述热管400连接在一起的作用即可，这里不作具体限定。

进一步的，如图5和图6所示，所述导热结构还可以包括第二芯片600，所述第二芯片600与所述第一芯片200分别处于所述基板300的两对侧，且所述第二芯片600也与所述基板300固定连接，例如焊接或粘接。

所述第二芯片600可以处于所述第一压板520和所述基板300之间，如图5所示。也可以如图6所示，在所述第一压板520上设置第三通孔521，使所述第二芯片600嵌入所述第三通孔521。当所述第二芯片600嵌入所述第三通孔521时，使得所述第二芯片600的厚度对整体结构的厚度影响不大，因而有利于减小整体结构的厚度。

这里需要说明的是，与图2～图6所示的第一压板520或第二压板510的结构形式不同，图7所示是所述第二压板510的另一种实现方式，如图7所示，用一个较厚的螺母垫在所述第二压板510和所述主板100之间，从而使得所述第二压板510可以做成平板状。或者，同样也可以使用一个较厚的螺母垫在所述第一压板520与所述主板100之间，从而简化了所述第一压板520和/或所述第二压板510的结构和制作工艺。具体情况根据实际需要而定，这里不作特别限定。

如图8所示，本实用新型的另一个实施例提出的一种电子设备，包括壳体1和上述的导热结构2，所述导热结构2设置在所述壳体1内。

其中，所述导热结构包括：

主板，其上设有第一通孔；

所述导热结构的具体实施方式可以参考上一个实施例中的具体实施方式，这里不再赘述。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims

1.一种导热结构，其特征在于，包括：

主板，其上设有第一通孔；

2.根据权利要求1所述的导热结构，其特征在于，

所述压紧组件使得所述基板与所述主板的焊接部位以及所述基板和所述第一芯片的焊接部位的受力相同。

3.根据权利要求2所述的导热结构，其特征在于，

所述压紧组件包括第一压板和紧固装置，所述第一压板处于所述基板的底面一侧，所述基板的底面是与所述第一芯片的底面所指方向一致的面；

4.根据权利要求2所述的导热结构，其特征在于，

所述压紧组件包括第一压板、第二压板和紧固装置，所述第二压板与所述第一压板通过所述紧固装置连接；

5.根据权利要求4所述的导热结构，其特征在于，

所述第二压板上设有凹槽，所述热管嵌入所述凹槽中。

6.根据权利要求2所述的导热结构，其特征在于，

7.根据权利要求3所述的导热结构，其特征在于，

所述紧固装置包括紧固件，所述热管、所述主板和所述第一压板的对应位置设置通孔，所述紧固件的轴依次穿过所述热管、所述主板和所述第一压板的通孔，将所述第一压板和所述热管紧固连接。

8.根据权利要求7所述的导热结构，其特征在于，

所述紧固装置还包括弹簧，所述弹簧套设在所述紧固件的轴上，所述弹簧向所述第一压板和/或所述热管施力使所述第一压板和所述热管产生相互靠近的趋势。

9.根据权利要求8所述的导热结构，其特征在于，

所述弹簧为压缩弹簧，且所述弹簧处于所述第一压板和/或所述热管的外侧。

10.根据权利要求4或5或6所述的导热结构，其特征在于，

所述紧固装置包括紧固件，所述第一压板、所述主板和所述第二压板的对应位置设置通孔，所述紧固件的轴依次穿过所述第一压板、所述主板和所述第二压板的通孔，将所述第一压板和所述第二压板紧固连接。

11.根据权利要求10所述的导热结构，其特征在于，

所述紧固装置还包括弹簧，所述弹簧套在所述紧固件的轴上，所述弹簧向所述第一压板和/或所述第二压板施力使所述第一压板和所述第二压板产生相互靠近的趋势。

12.根据权利要求11所述的导热结构，其特征在于，

所述弹簧为压缩弹簧，且所述弹簧处于所述第一压板和/或所述第二压板的外侧。

13.根据权利要求3～9或11～12中的任一项所述的导热结构，其特征在于，还包括：

14.根据权利要求13所述的导热结构，其特征在于，

所述第二芯片处于所述第一压板和所述基板之间。

15.根据权利要求13所述的导热结构，其特征在于，

所述第一压板上设有第三通孔，所述第二芯片嵌入所述第三通孔。

16.一种电子设备，其特征在于，包括：

壳体；

上述权利要求1～15中的任一项所述的导热结构，所述导热结构设置在所述壳体内。