CN206353526U - 电子设备中发热芯片与壳体之间的散热管理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及散热系统。电子设备中发热芯片与壳体之间的散热管理系统，包括一电子设备壳体，电子设备壳体内设有一发热芯片，发热芯片与电子设备壳体的内壁之间设有一隔热层；隔热层包括第一侧面和第二侧面，第一侧面与发热芯片接触，第二侧面与电子设备壳体的内壁接触。本实用新型通过隔热层能够先将热传递至隔热层上，再逐渐通过电子设备壳体散去，而避免直接热以辐射方式传递至电子设备壳体的局部区域。本实用新型通过隔热层与发热芯片、电子设备壳体接触能够减少电子设备壳体内部的空隙，防止热量散发。

Description

电子设备中发热芯片与壳体之间的散热管理系统

技术领域

本实用新型涉及一种机械制造领域，具体涉及散热系统。

背景技术

IT产品，包括电脑、智能手机，手写本，笔记本电脑，服务器，控制芯片等含CPU部件的任何以CPU和IC(集成电路)芯片的基础的数字设备，随着数据运算速度增加，产品的集成度提高，产品的体积减小，如何有效降低发热芯片的结点温度一直是IT硬件设计的主要技术难题之一。尤其是对于手持消费电子类设备，包括智能手机，平板电脑，PDA等，人们使用时对设备外壳的温度变得更为敏感。通常来说，接触到操作人员机体的外壳温度应保持在45℃以下，以保证操作人员使用时舒适感。

目前降低设备外壳温度的基本思路是基于热传递原理，即将发热芯片的热量通过热辐射和热传导迅速散发到散热元件，如设备外壳上，又通过外壳将热量散发出去。并且通过机械设计和热设计使设备外壳的热量满足设计使用要求。

传统设计上，发热芯片的热量通过热设计，良好地传递到设备外壳上。而由于发热芯片与壳体的距离较近，其中主要的传递方式是依靠热辐射。如图1所示。因此在芯片对应位置的设备外壳开始出现局部或整体过热。而为了避免设备外壳出现局部过热，不得不提高设备整体散热设计或降低设备功率。

然而，大部分消费电子类设备对外壳的温度限制是有选择性的，壳体与人体接触皮肤位置不能超过温度限制；壳体其他部分温度可以偏高一些。因此，提出一种选择性散热管理系统，实现对机壳不同部位选择性控制表面温度，在实际产品设计中有现实意义。一种用时间换热量的方法，即适当延缓散热时间，而使设备外壳不会出现过热的方法。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，提供电子设备中发热芯片与壳体之间的散热管理系统，以解决上面的问题。

本实用新型所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：

电子设备中发热芯片与壳体之间的散热管理系统，包括一电子设备壳体，所述电子设备壳体内设有一发热芯片，其特征在于，所述发热芯片与所述电子设备壳体的内壁之间设有一隔热层；

所述隔热层包括第一侧面和第二侧面，所述第一侧面与所述发热芯片接触，所述第二侧面与所述电子设备壳体的内壁接触。

本实用新型通过隔热层能够先将热传递至隔热层上，再逐渐通过电子设备壳体散去，而避免直接热以辐射方式传递至电子设备壳体的局部区域。本实用新型通过隔热层与发热芯片、电子设备壳体接触能够减少电子设备壳体内部的空隙，防止热量散发。

以所述隔热层的左侧面作为所述第一侧面，以所述隔热层的右侧面作为所述第二侧面；

所述隔热层的顶部设有一开口向上的凹槽，所述凹槽内填充有液态金属涂层，所述液态金属涂层上方设有一钢制散热器，所述钢制散热器包括一钢制盖体，所述钢制盖体上方设有散热翅片；所述钢制盖体下方设有热交换金属片；

所述钢制散热器的钢制盖体盖住所述凹槽，实现密封；所述热交换金属片插入凹槽内的液态金属中。

液态金属在高温下(如40度以上)，是液态，在需要对芯片进行散热时，完成液态转化；液态的流动性，在上下温差作用下，会产生对流，散热性远远大于固态金属。本专利将液态金属的对流散热，和固态金属制成的散热器相结合，既保证了流体金属强度的热交换性能，又实现了对液态金属的密封，保证了电路的安全性。另外，本专利中特别采用由钢制成的钢制散热器，而不是采用常用的铝质散热器。避免了同相金属的溶解腐蚀。通过钢制散热器能够便于将热量从隔热层的顶部散发，减少了隔热层对电子设备壳体的热辐射。

所述液态金属涂层为铟镓合金制成的液态金属涂层。

液态金属在高温下(如40度以上)，是液态，在需要对芯片进行散热时，完成液态转化；液态的流动性，在上下温差作用下，会产生对流，散热性远远大于固态金属。本专利将液态金属的对流散热，和固态金属制成的散热器相结合，既保证了流体金属强度的热交换性能，又实现了对液态金属的密封，保证了电路的安全性。

所述钢制盖体下方分布有至少10条竖直设置的条状热交换金属片。在允许液态金属产生上下对流的前提下，也允许左右或者前后对流，利于整体进行热交换。

进一步优选为，相邻的两条条状热交换金属片距离在0.2～3mm。

所述隔热层的内部设有一中空腔体，所述隔热层上设有至少三个透气孔，所述至少三个透气孔的一端与所述中空腔体导通。

本实用新型通过中空腔体能够增加电子设备壳体的耐挤压性，通过设有透气孔能够便于散热。

所述中空腔体内设有一金属网，所述金属网是由横向波浪状金属丝与所述纵向波浪状金属丝构成的金属网。

本实用新型通过金属网能够增加电磁屏蔽，通过波浪状的金属丝能够增加一定的弹性能够抗压。

所述至少三个透气孔远离中空腔体的一端设置在所述第二侧面与所述电子设备壳体的内壁的连接处。便于将热量逐渐通过电子设备壳体散去。

相邻两个透气孔之间的间距不小于1cm。提高散热效果。

所述隔热层可以是一薄膜状的隔热层，所述隔热层覆盖在所述发热芯片的外围。能够增加隔热层与发热芯片的接触面，遮挡热辐射。

所隔热层是由聚乙烯醇制成的隔热层。

所述隔热层的厚度即发热芯片与电子设备壳体的内壁的间距，所述隔热层的厚度不大于1cm。减小壳体内的占用空间。

附图说明

图1为本实用新型的一种结构示意图；

图2为本实用新型的一种结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示进一步阐述本实用新型。

参见图1、图2，电子设备中发热芯片与壳体之间的散热管理系统，包括一电子设备壳体1，电子设备壳体内设有一发热芯片2，发热芯片与电子设备壳体的内壁之间设有一隔热层3；隔热层包括第一侧面和第二侧面，第一侧面与发热芯片接触，第二侧面与电子设备壳体的内壁接触。本实用新型通过隔热层能够先将热传递至隔热层上，再逐渐通过电子设备壳体散去，而避免直接热以辐射方式传递至电子设备壳体的局部区域。本实用新型通过隔热层与发热芯片、电子设备壳体接触能够减少电子设备壳体内部的空隙，防止热量散发。

以隔热层的左侧面作为第一侧面，以隔热层的右侧面作为第二侧面；隔热层的顶部设有一开口向上的凹槽，凹槽内填充有液态金属涂层6，液态金属涂层上方设有一钢制散热器，钢制散热器包括一钢制盖体7，钢制盖体上方设有散热翅片8；钢制盖体下方设有热交换金属片9；钢制散热器的钢制盖体盖住凹槽，实现密封；热交换金属片插入凹槽内的液态金属中。液态金属在高温下(如40度以上)，是液态，在需要对芯片进行散热时，完成液态转化；液态的流动性，在上下温差作用下，会产生对流，散热性远远大于固态金属。本专利将液态金属的对流散热，和固态金属制成的散热器相结合，既保证了流体金属强度的热交换性能，又实现了对液态金属的密封，保证了电路的安全性。另外，本专利中特别采用由钢制成的钢制散热器，而不是采用常用的铝质散热器。避免了同相金属的溶解腐蚀。钢制盖体下方分布有至少10条竖直设置的条状热交换金属片。在允许液态金属产生上下对流的前提下，也允许左右或者前后对流，利于整体进行热交换。进一步优选为，相邻的两条条状热交换金属片距离在0.2～3mm。

隔热层的内部设有一中空腔体4，隔热层上设有至少三个透气孔5，至少三个透气孔的一端与中空腔体导通。本实用新型通过中空腔体能够增加电子设备壳体的耐挤压性，通过设有透气孔能够便于散热。中空腔体内设有一金属网，金属网是由横向波浪状金属丝与纵向波浪状金属丝构成的金属网。本实用新型通过金属网能够增加电磁屏蔽，通过波浪状的金属丝能够增加一定的弹性能够抗压。至少三个透气孔远离中空腔体的一端设置在第二侧面与电子设备壳体的内壁的连接处。便于将热量逐渐通过电子设备壳体散去。相邻两个透气孔之间的间距不小于1cm。提高散热效果。隔热层可以是一薄膜状的隔热层，隔热层覆盖在发热芯片的外围。能够增加隔热层与发热芯片的接触面，遮挡热辐射。所隔热层是由聚乙烯醇制成的隔热层。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (5)

1.电子设备中发热芯片与壳体之间的散热管理系统，包括一电子设备壳体，所述电子设备壳体内设有一发热芯片，其特征在于，所述发热芯片与所述电子设备壳体的内壁之间设有一隔热层；

所述隔热层包括第一侧面和第二侧面，所述第一侧面与所述发热芯片接触，所述第二侧面与所述电子设备壳体的内壁接触。

2.根据权利要求1所述的电子设备中发热芯片与壳体之间的散热管理系统，其特征在于：所述隔热层的内部设有一中空腔体，所述隔热层上设有至少三个透气孔，所述至少三个透气孔的一端与所述中空腔体导通。

3.根据权利要求2所述的电子设备中发热芯片与壳体之间的散热管理系统，其特征在于：所述中空腔体内设有一金属网，所述金属网是由横向波浪状金属丝与纵向波浪状金属丝构成的金属网。

4.根据权利要求2所述的电子设备中发热芯片与壳体之间的散热管理系统，其特征在于：所述至少三个透气孔远离中空腔体的一端设置在所述第二侧面与所述电子设备壳体的内壁的连接处。

5.根据权利要求1所述的电子设备中发热芯片与壳体之间的散热管理系统，其特征在于：以所述隔热层的左侧面作为所述第一侧面，以所述隔热层的右侧面作为所述第二侧面；所述隔热层的顶部设有一开口向上的凹槽，所述凹槽内填充有液态金属涂层，所述液态金属涂层上方设有一钢制散热器，所述钢制散热器包括一钢制盖体，所述钢制盖体上方设有散热翅片；所述钢制盖体下方设有热交换金属片；

所述钢制散热器的钢制盖体盖住所述凹槽；所述热交换金属片插入凹槽内的液态金属中。