CN206807860U - 散热装置及电子设备 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种散热装置及电子设备，散热装置用于设置在印刷电路板上以对印刷电路板上设置的电子元器件进行散热，其包括：支撑机构，其包括呈板状的主体以及设置在主体边缘的连接部，主体和连接部形成收容电子元器件的内部空间，支撑机构能通过连接部与印刷电路板相连接，主体具有相背对的第一表面和第二表面，第一表面在支撑机构连接至印刷电路板上时面对电子元器件；设置在第一表面上且与电子元器件相对应的第一传热件，第一传热件在支撑机构连接至印刷电路板上时与电子元器件相接触，第一传热件的厚度为2至15密耳。本申请的散热装置适用于要求轻薄化的电子设备的散热。

Description

散热装置及电子设备

技术领域

本申请涉及散热技术领域，尤其涉及一种散热装置。

本申请涉及电子产品技术领域，尤其涉及一种电子设备。

背景技术

本部分的描述仅提供与本申请公开相关的背景信息，而不构成现有技术。

轻薄化、高运行速度正在成为当前电子产品发展的趋势。为此，在电子设备的设计过程中，开发者总倾向于在小尺寸空间内使用大功率高性能电子元器件，这就导致了电子产品的热管理问题变的越来越重要。

例如，近些年迅猛发展的移动智能电子产品比如智能手机、平板电脑等，这些电子产品通常具有较大的显示屏幕，且配置的某些电子元器件，举例为中央处理器、电源管理单元、功率放大器等，通常具有主频较高、产热较大的特点。行业内通常采用屏蔽罩与导热界面材料相结合的方式来将电子元器件产生的热量耗散到外界环境中。

具体的，使用的导热界面材料可以为导热片材类材料，例如导热垫片类材料或相变化片材导热材料等。具体设置方式为，揭除导热片材类材料一侧的离型膜，将导热片材类材料从另一侧离型膜上剥离下，然后将导热片材类材料贴合在屏蔽罩表面；或者揭除导热片材类材料一侧的离型膜，然后将导热片材类材料贴合在屏蔽罩表面，然后再揭除表面离型膜。

本申请发明人在经过长期的现场实践后发现，采用上述方案要求导热界面材料的厚度较厚(一般不低于0.4毫米)，否则在揭除表面离型膜时，很容易出现因强度较弱而使导热界面材料出现拉伸变形或者断裂的现象。然而，由前文描述可知，电子设备轻薄化的发展趋势，要求屏蔽罩以及设置在屏蔽罩上的导热界面材料的厚度较小。从而，上述方案在要求轻薄化的电子设备中的应用受到了限制。

应该注意，上面对技术背景的介绍只是为了方便对本申请的技术方案进行清楚、完整的说明，并方便本领域技术人员的理解而阐述的。不能仅仅因为这些方案在本申请的背景技术部分进行了阐述而认为上述技术方案为本领域技术人员所公知。

实用新型内容

有鉴于上述现有技术的缺陷，本申请提供了一种散热装置以及电子设备，该散热装置适用于要求轻薄化的电子设备的散热。

为了实现上述目的，本申请提供了如下的技术方案。

一种散热装置，所述散热装置用于设置在印刷电路板上以对所述印刷电路板上设置的电子元器件进行散热；所述散热装置包括：

支撑机构，所述支撑机构包括呈板状的主体以及设置在所述主体边缘的连接部，所述主体和所述连接部形成收容所述电子元器件的内部空间，所述支撑机构能通过所述连接部与所述印刷电路板相连接，所述主体具有相背对的第一表面和第二表面，其中，所述第一表面在所述支撑机构连接至所述印刷电路板上时面对所述电子元器件；

设置在所述第一表面上且与所述电子元器件相对应的第一传热件，所述第一传热件在所述支撑机构连接至所述印刷电路板上时与所述电子元器件相接触，所述第一传热件的厚度为2至15密耳。

优选地，所述支撑机构由导电材料制成。

优选地，所述第一传热件通过注射、喷涂、丝网印刷和模压中的任意一种方式成型在所述第一表面上。

优选地，所述第一传热件包括第一柔性基体以及设置在所述第一柔性基体内的第一导热部。

优选地，所述主体上设置有多个开孔；所述第一传热件上设置有多个第一通孔，所述第一通孔与至少部分所述开孔相贯通。

优选地，还包括：设置在所述第二表面上的第二传热件，所述第二传热件在所述支撑机构连接至所述印刷电路板上时与位于所述印刷电路板上外侧的壁相接触，所述第二传热件的厚度为2至15密耳。

优选地，所述第二传热件包括第二柔性基体以及设置在所述第二柔性基体内的第二导热部。

优选地，所述第二传热件通过注射、喷涂、丝网印刷和模压中的任意一种方式成型在所述第二表面上。

优选地，所述第二传热件上设置有多个第二通孔，所述第二通孔与至少部分所述开孔相贯通。

一种电子设备，包括：

印刷电路板；

设置在所述印刷电路板上的电子元器件；

如上述任意一个实施方式所述的散热装置，所述散热装置设置在所述印刷电路板上并罩设在所述电子元器件上，所述第一传热件与所述电子元器件相接触。

借由以上的技术方案，本申请通过在支撑机构面对电子元器件的第一表面上设置厚度为2至15密耳的第一传热件，相较于将传统的配置有离型膜的导热界面材料粘贴在支撑机构上而言，整体厚度大大降低，从而使得本申请的散热装置能够较佳地适用于要求轻薄化的电子设备的散热。

其他应用领域将根据本文中提供的描述而变得明显。本实用新型内容的描述和具体示例仅旨在例示的目的，并非旨在限制本实用新型的范围。

附图说明

在此描述的附图仅用于解释目的，而不意图以任何方式来限制本申请公开的范围。另外，图中的各部件的形状和比例尺寸等仅为示意性的，用于帮助对本申请的理解，并不是具体限定本申请各部件的形状和比例尺寸。本领域的技术人员在本申请的教导下，可以根据具体情况选择各种可能的形状和比例尺寸来实施本申请。在附图中：

图1为本申请实施方式的散热装置的立体结构示意图；

图2为图1中散热装置的俯视结构示意图；

图3为图1中散热装置的仰视结构示意图；

图4为图1中散热装置的A-A方向的剖视结构示意图。

具体实施方式

需要说明的是，当一个零部件被称为“设置于”另一个零部件，它可以直接在另一个零部件上或者也可以存在居中的零部件。当一个零部件被认为是“连接”另一个零部件，它可以是直接连接到另一个零部件或者可能同时存在居中零部件。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本申请。

请一并参阅图1至图4，本申请提供的一种散热装置100可以用于设置在印刷电路板上以对印刷电路板上设置的电子元器件进行散热。散热装置100可以包括：支撑机构1，支撑机构1可以包括呈板状的主体11以及设置在主体11边缘的连接部12，主体11和连接部12形成收容电子元器件的内部空间，支撑机构1能通过连接部12与印刷电路板相连接，主体11具有相背对的第一表面111和第二表面112，第一表面111在支撑机构1连接至印刷电路板上时可以面对电子元器件；设置在第一表面111上且与电子元器件相对应的第一传热件2，第一传热件2在支撑机构1连接至印刷电路板上时与电子元器件相接触，第一传热件2的厚度为2至15密耳(mil)。

本申请实施方式的散热装置100，通过在支撑机构1面对电子元器件的第一表面111上设置厚度为2至15密耳的第一传热件2，相较于将传统的配置有离型膜的导热界面材料粘贴在屏蔽罩上而言，整体厚度大大降低，从而使得本申请的散热装置100能够较佳地适用于要求轻薄化的电子设备的散热。

支撑机构1用于对支撑第一传热件2，在一个实施方式中，支撑机构1具体可以为屏蔽罩，从而支撑机构1可以对设置在印刷电路板上的电子元器件形成板级屏蔽(BLS，BoardLevel Shielding)，因此，支撑机构1由导电材料例如金属材料制成。

支撑机构1包括的主体11和连接部12优选为一体成型。具体的，举例为，可以对一板状金属基材实施弯折工艺，使金属基材的边缘弯折90度形成连接部12，金属基材未被弯折的部分形成主体11。连接部12沿周向包围主体11，从而可以形成将电气元器件容置在其中的内部空间。

主体11上可以设置多个开孔113，从而可以在一定程度上减轻支撑机构1的重量，进而减轻电子设备的重量，满足电子设备轻薄化和轻量化的需要。实际中，开孔113的数量可以根据主体11的板面面积设定，例如为50至200个，使主体11的布开孔113率为30％至50％为宜。

第一传热件2在支撑机构1连接至印刷电路板上时与电子元器件相接触，从而可以填充支撑机构1与电子元器件之间的间隙，将间隙中的空气排出，降低热传递阻力，使电子元器件产生的热量能最大限度地被耗散至外界环境中。

第一传热件2的数量为至少一个，图1至图3示意性示出的第一传热件2的数量为两个，但本申请并不以此为限。实际中，第一传热件2的数量可根据支撑机构1实际罩设的电子元器件的数量而设置，一般为一个电子元器件对应设置一个第一传热件2，本申请对此不作限定。

为取消传统方式需要在导热界面材料的表面配置的离型膜，第一传热件2可以通过注射、喷涂、丝网印刷和模压中的任意一种方式成型在主体11的第一表面111上。由于第一传热件2最终需要设置在主体11上，因此，籍以上述任意一种方式形成的第一传热件2以主体11为成型基体，这样第一传热件2成型的位置即为最终设置的位置，从而可以无需离型膜提供保护，进而无需在第一传热件2的表面设置离型膜。

以第一传热件2通过丝网印刷成型在第一表面111上为例进行说明，如图1至图3所示，示意性的示出了在主体11的第一表面111形成的第一传热件2大致呈方形，那么，实施丝网印刷工艺的开孔板上的开孔眼相应地为方形，将开孔板贴合在主体11的第一表面111上，制成第一传热件2的原材料(呈液态或凝胶态)通过开孔眼转移到承印物即主体11的第一表面111上，并最终固化形成第一传热件2。

由于采用上述技术方案形成的第一传热件2上无需设置离型膜，因此也就不存在揭除离型膜时可能出现因强度较弱而使第一传热件2被拉伸变形或者断裂的问题，因此，本申请的第一传热件2的厚度相较于现有技术设置在支撑机构1上的导热界面材料而言，厚度可大大减薄，从而可大大降低散热装置100的厚度，进而可以较佳地适应电子设备轻薄化的发展趋势。

此外，采用上述技术方案形成的第一传热件2的表面较为光滑，没有针开孔113等缺陷。同时由于无需从第一传热件2上揭除离型膜，第一传热件2没有受外力牵拉作用，这样第一传热件2不会出现变形、断裂、贴合后脱落等问题，从而第一传热件2可以保持较为优良的形状，且可以较为稳固贴合在主体11的第一表面111上。

实践证明，采用上述技术方案在主体11的第一表面111形成第一传热件2，还可以使第一传热件2的成型效率大大提高。具体而言，现有技术中，在屏蔽罩上完成一个导热界面材料的设置大约需要2分钟左右，而采用本申请技术方案，在主体11的第一表面111上完成一个第一传热件2的成型大约只需要10秒左右，生产速度和效率都得到了极大的提升。

进一步地，在现有技术中，设置在屏蔽罩上的导热界面材料，由于需要使导热界面材料与屏蔽罩之间具有预定的连接强度，一般要求尽可能提高导热界面材料的剥离性能。这样，导热界面材料的压缩形变性能变差，100Psi的压缩形变小于30％。

而本申请的第一传热件2由于无需考虑因牵拉而可能引发的剥离问题，从而第一传热件2可以具有较佳地压缩形变性能。实际中，本申请中的第一传热件2的压缩形变性能可以达到常规导热垫片材料的形变级别，100Psi的压缩形变可以达到80％。这样，第一传热件2可以充满支撑机构1与电子元器件之间的间隙，将间隙中的空气排净，从而获得较低的界面热阻，大大提高热量耗散效率。

如图4所示，第一传热件2可以包括第一柔性基体21以及设置在第一柔性基体21内的第一导热部22。其中，第一柔性基体21可以为第一传热件2提供压缩形变性能，其具体可以为有机硅树脂、热塑性橡胶、热塑性塑料中的任意一种，上述任意一种材料可以具有液态或凝胶态的形态，使通过注射、喷涂、丝网印刷或模压等方式在主体11的第一表面111形成第一传热件2成为可能。

此外，当第一柔性基体21为热塑性橡胶或热塑性塑料时，第一传热件2不存在交联固化的过程；当第一柔性基体21为有机硅树脂时，第一传热件2存在交联固化的过程，具体的固化工艺可以包括但不限于热固化、湿气固化和UV固化。

第一导热部22可以为第一传热件2提供传热性能。具体的，第一柔性基体21中可以分布有氧化锌、氧化铝、氮化硼、金属粉体、二氧化硅中的至少一种以形成该第一导热部22。氧化锌、氧化铝、氮化硼、金属粉体、二氧化硅大致可呈颗粒状，可以根据实际情况设置其粒度，本申请对此不作限定。

此外，第一传热件2上可以设置有多个与至少部分开孔113相贯通的第一通孔23。由于支撑机构1的主体11上预先开设有多个开孔113，因此采用上述任意一种成型方式在主体11的第一表面111形成的第一传热件2上可以自然形成多个第一通孔23。通过在第一传热件2上设置多个第一通孔23，同样可以在一定程度上减轻散热装置100的重量，进而减轻电子设备的重量。

请参阅图3和图4，在一个实施方式中，散热装置100还可以包括设置在支撑机构1的第二表面112上的第二传热件3，第二传热件3在支撑机构1连接至印刷电路板上时与位于印刷电路板上外侧的壁相接触。

第二传热件3的成型方式、厚度规格、数量设置可参照前文对第一传热件2的描述，在此不再赘述。

同样的，第二传热件3可以包括第二柔性基体31以及设置在第二柔性基体31内的第二导热部32。第二柔性基体31和第二导热部32的具体实现方式可参见上文对第一柔性基体21和第一导热部22的描述，在此不再赘述。

第二传热件3上可以设置有多个与至少部分开孔113相贯通的第二通孔33，以减轻散热装置100的重量。

位于印刷电路板上外侧的壁具体可以为电子设备的壳体的内壁。具体的，当本申请的散热装置100连接在电子设备的印刷电路板上时，第二表面112可以面对电子设备的壳体的内壁，第二传热件3可以接触壳体的内壁，从而可以填充支撑机构1与电子设备壳体之间的间隙，将间隙中的空气排出，达到降低热传递阻力的目的。

本申请还提供了一种电子设备，其可以包括：印刷电路板；设置在所述印刷电路板上的电子元器件；如上述任意一个实施方式所述的散热装置100，所述散热装置100设置在所述印刷电路板上并罩设在所述电子元器件上，所述第一传热件2与所述电子元器件相接触。

在本实施方式中，电子设备可以包括但不限于手机、平板电子设备、计算机、GPS导航仪、个人数字助理、智能可穿戴设备等。

需要说明的是，在本实施方式中，印刷电路板可以为任意合适的现有构造，本申请对此不作限定。

此外，为了实现电子设备的基本功能，本申请中的电子设备还可以包括其他必需的模块或部件。例如，手机还可以包括通信模块、电池等。需要说明的是，本实施方式的电子设备包括的其他必需的模块或部件可以选用任意合适的现有构造。为清楚简要地说明本申请所提供的技术方案，在此将不再对上述部分进行赘述，说明书附图也进行了相应地省略。但是应该理解，本实施例在范围上并不因此而受到限制。

需要说明的是，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的和区别类似的对象，两者之间并不存在先后顺序，也不能理解为指示或暗示相对重要性。

本文引用的任何数字值都包括从下限值到上限值之间以一个单位递增的下值和上值的所有值，在任何下值和任何更高值之间存在至少两个单位的间隔即可。举例来说，如果阐述了一个部件的数量或过程变量例如厚度的值是从2到10，优选从3到9，更优选从4到8。这些仅仅是想要明确表达的示例，可以认为在最低值和最高值之间列举的数值的所有可能组合都是以类似方式在该说明书明确地阐述了的。

除非另有说明，所有范围都包括端点以及端点之间的所有数字。与范围一起使用的“大约”或“近似”适合于该范围的两个端点。

应该理解，以上描述是为了进行图示说明而不是为了进行限制。通过阅读上述描述，在所提供的示例之外的许多实施方式和许多应用对本领域技术人员来说都将是显而易见的。因此，本教导的范围不应该参照上述描述来确定，而是应该参照前述权利要求以及这些权利要求所拥有的等价物的全部范围来确定。在前述权利要求中省略这里公开的主题的任何方面并不是为了放弃该主体内容，也不应该认为申请人没有将该主题考虑为所公开的申请主题的一部分。

Claims (10)

1.一种散热装置，所述散热装置用于设置在印刷电路板上以对所述印刷电路板上设置的电子元器件进行散热；其特征在于，所述散热装置包括：支撑机构，所述支撑机构包括呈板状的主体以及设置在所述主体边缘的连接部，所述主体和所述连接部形成收容所述电子元器件的内部空间，所述支撑机构能通过所述连接部与所述印刷电路板相连接，所述主体具有相背对的第一表面和第二表面，其中，所述第一表面在所述支撑机构连接至所述印刷电路板上时面对所述电子元器件；设置在所述第一表面上且与所述电子元器件相对应的第一传热件，所述第一传热件在所述支撑机构连接至所述印刷电路板上时与所述电子元器件相接触，所述第一传热件的厚度为2至15密耳。

2.如权利要求1所述的散热装置，其特征在于，所述支撑机构由导电材料制成。

3.如权利要求1所述的散热装置，其特征在于，所述第一传热件通过注射、喷涂、丝网印刷和模压中的任意一种方式成型在所述第一表面上。

4.如权利要求1所述的散热装置，其特征在于，所述第一传热件包括第一柔性基体以及设置在所述第一柔性基体内的第一导热部。

5.如权利要求1所述的散热装置，其特征在于，所述主体上设置有多个开孔；所述第一传热件上设置有多个第一通孔，所述第一通孔与至少部分所述开孔相贯通。

6.如权利要求5所述的散热装置，其特征在于，还包括：设置在所述第二表面上的第二传热件，所述第二传热件在所述支撑机构连接至所述印刷电路板上时与位于所述印刷电路板上外侧的壁相接触，所述第二传热件的厚度为2至15密耳。

7.如权利要求6所述的散热装置，其特征在于，所述第二传热件包括第二柔性基体以及设置在所述第二柔性基体内的第二导热部。

8.如权利要求6所述的散热装置，其特征在于，所述第二传热件通过注射、喷涂、丝网印刷和模压中的任意一种方式成型在所述第二表面上。

9.如权利要求6所述的散热装置，其特征在于，所述第二传热件上设置有多个第二通孔，所述第二通孔与至少部分所述开孔相贯通。

10.一种电子设备，其特征在于，包括：印刷电路板；设置在所述印刷电路板上的电子元器件；如权利要求1至9任意一项所述的散热装置，所述散热装置设置在所述印刷电路板上并罩设在所述电子元器件上，所述第一传热件与所述电子元器件相接触。