CN207927112U - 电子装置及浮动式散热装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及电子装置及浮动式散热装置，浮动式散热装置包括吸热单元、弹性机构、导热单元、散热件。吸热单元和散热件间隔设置；弹性机构可压缩地设置在吸热单元和散热件之间。吸热单元可在一个远离散热件的自由位置和一个靠近散热件的工作位置间移动；导热单元分别与散热件和吸热单元连接，随吸热单元的移动产生变形。弹性机构设置在吸热单元和散热件之间，在长期使用过程中可以保障发热器件与吸热单元之间的正压力在可接受范围。弹性机构在散热装置与发热器件配合前和配合后处于不同的压缩状态，在吸热单元安装于散热装置前，弹性机构可以处于未压缩或微压缩状态，不会对导热单元的安装造成影响，从而提高良品率并降低制造成本。
Description
技术领域
本实用新型涉及电子装置，更具体地说，涉及一种电子装置及浮动式散热装置。
背景技术
由于通信产品的功率随着市场需求日益提高，相关电器器件的散热设计领域在近年来有了长足的进步。该领域的技术相关的如传质学、材料学、结构设计等领域都处于快速发展阶段。
因为目前的焊接技术及器件封装技术使PCB上器件的外廓高度存在较大公差，所以在发热器件和散热器之间往往需要较厚的界面材料(IFM)。通过界面材料的形变，在保证接触的前提下，填充由于工艺问题造成的器件于散热器之间的间隙。若不存在设计间隙(器件与散热器配合方式采用过盈配合)，装配过程中难免将器件表面压溃，造成损坏。
现有技术中通常有以下几种弹性散热方式：
1、在散热器紧固件上加装弹性件，实现散热器整体浮动。一般地，该方案中，用于固定散热器与PCB的紧固件位于散热器外围，在紧固件上加装弹簧。装配时器件将散热器整体顶起，实现散热器浮动，保证接触。
将弹性件和螺纹紧固件配合的方案使弹性件位置往往远离器件中心，使器件表面的受压效果受到影响。
2、不采用额外弹性件，通过热管形变实现部分浮动。
该方案中，散热器本体与PCB之间不浮动，器件热量通过接触块、热管传递到散热器上。器件与接触块接触时，热管发生形变，接触块被顶入散热器容置槽内。
单纯采用热管变形的方案不利于长时间使用，热管在长期形变状态下易发生老化，接触块与器件之间的正应力会随着时间逐渐减小，以至于难以保证接触。该方案不适于需要长期不间断使用的通信设备上。
3、热管变形和弹性件同时使用的方案
该方案中既采用热管变形实现位移，又增加了弹性件保障弹力。
目前已有的同时采用热管变形和弹性件的方案有明显缺点：一、为了弹性件的装配，需要牺牲一部分弹性模量；二、或采用分体设计，即浮动结构与弹性件各自独立，这样会增加接触热阻，恶化散热条件。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题在于，提供一种改进的电子装置及浮动式散热装置。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种浮动式散热装置，包括吸热单元、弹性机构、导热单元、散热件；
所述吸热单元和所述散热件间隔设置；
所述弹性机构可压缩地设置在所述吸热单元和所述散热件之间；
所述吸热单元可在一个远离所述散热件的自由位置和一个靠近所述散热件的工作位置间移动；
所述导热单元分别与所述散热件和所述吸热单元连接，随所述吸热单元的移动产生变形；
在所述吸热单元背离所述散热件的一侧未受压时，所述吸热单元位于所述自由位置；
在所述吸热单元背离所述散热件的一侧受压时，所述弹性机构被压缩，所述吸热单元向所述工作位置移动，所述吸热单元吸收施压的发热器件的热量，经所述导热单元向所述散热件传递后散热。
优选地，所述散热件上设有与所述导热单元对应的容置槽，所述导热单元连接在所述容置槽内。
优选地，所述容置槽的外形与所述导热单元的外形对应，在所述吸热单元位于所述工作位置时，所述导热单元收容到所述容置槽内。
优选地，所述导热单元包括导热件，所述导热件呈U形或C形或L形。
优选地，所述导热单元包括导热件，所述导热件包括热管，所述导热件的两端分别与所述吸热单元、散热件焊接连接。
优选地，所述导热单元包括中心对称设置的两个或多个导热件。
优选地，所述吸热单元包括一个吸收外部热量的吸热件，所述吸热件与所述散热件相背的一侧上分布有一个或多个散热区；和/或，
所述吸热单元包括若干吸收外部热量的吸热件，每一所述吸热件与所述散热件相背的一侧上形成一个或多个散热区；
所述多个散热区的高度不同。
优选地，在所述吸热单元背离所述散热件的一侧未受压时，所述弹性机构与所述吸热单元之间留有间隙。
优选地，所述弹性机构包括与所述吸热单元对应配合的一个或多个弹性件，所述散热件上设有供所述弹性件安装的定位结构，所述定位结构包括定位柱和/或定位槽。
本实用新型还构造一种电子装置，包括所述的浮动式散热装置。
实施本实用新型的电子装置及浮动式散热装置，具有以下有益效果：本实用新型的弹性机构设置在吸热单元和散热件之间，在长期使用过程中可以保障发热器件与吸热单元之间的正压力在可接受范围。弹性机构在散热装置与发热器件配合前和配合后处于不同的压缩状态，在吸热单元安装于散热装置前，弹性机构可以处于未压缩或微压缩状态，不会对导热单元的安装造成影响，从而提高良品率并降低制造成本。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：
图1是本实用新型实施例中的浮动式散热装置的立体结构示意图；
图2是图1中的浮动式散热装置的分解结构示意图；
图3是图1中的吸热单元在自由位置时浮动式散热装置的剖面结构图；
图4是图1中的吸热单元在工作位置时浮动式散热装置的剖面结构图；
图5为本实用新型实施例中的浮动式散热装置的吸热件上只设有一个散热区时的结构示意图。
具体实施方式
为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本实用新型的具体实施方式。
结合图1至图4所示，本实用新型一个优选实施例中的电子装置包括浮动式散热装置1及主板、显示屏等发热器件2，浮动式散热装置1包括吸热单元 11、弹性机构12、导热单元13、散热件14。
吸热单元11和散热件14间隔设置，弹性机构12可压缩地设置在吸热单元11和散热件14之间。在主板、显示屏等发热器件2装配后，发热器件2 对吸热单元11施压将弹性机构12压缩。
吸热单元11可在一个远离散热件14的自由位置和一个靠近散热件14的工作位置间移动。导热单元13分别与散热件14和吸热单元11连接，保证将吸热单元11定位，并随吸热单元11的移动产生变形。
如图3所示，在主板、显示屏等发热器件2等发热器件2未装配时，吸热单元11背离散热件14的一侧未受压，吸热单元11位于自由位置。
如图4所示，在主板、显示屏等发热器件2装配后，吸热单元11背离散热件14的一侧受压，弹性机构12被压缩，吸热单元11向工作位置移动。主板、显示屏等发热器件2工作产生热量，吸热单元11吸收施压的发热器件2 的热量，经导热单元13向散热件14传递，散热件14上设置有散热片等结构，让吸收的热量向外散。
如图3、图4所示，弹性机构12设置在吸热单元11和散热件14之间，在长期使用过程中可以保障发热器件2与吸热单元11之间的正压力在可接受范围。
优选地，在吸热单元11背离散热件14的一侧未受压时，弹性机构12与吸热单元11之间留有间隙，在安装导热单元13和吸热单元11的过程中，弹性机构12不与吸热单元11发生接触，让安装过程不受外界的受力影响，便于安装，从而提高良品率并降低制造成本。
弹性机构12包括与吸热单元11对应配合的一个或多个弹性件，弹性件可为弹簧、弹片及弹性垫块等结构。当吸热单元11外形较小时，可以只设置一个弹性件，当吸热单元11外形较大时，可设置多个弹性件，让发热器件2的受力分布更加均匀。
为了便于弹性件的定位，散热件14上设有供弹性件安装的定位结构，定位结构可以包括定位柱141，弹性件套设在定位柱141上，定位结构也可包括定位槽，让弹性件一端插入定位槽内，当然也可同时包括定位柱141和定位槽。
进一步地，散热件14上设有与导热单元13对应的容置槽142，导热单元 13对应的连接在容置槽142内，可以对导热单元13收容，也方便导热单元13 的定位。
优选地，容置槽142的外形与导热单元13的外形对应，在吸热单元11 位于工作位置时，让导热单元13受压变形收容到容置槽142内。通常，定位柱141、定位槽位于容置槽142内，方便容置槽142的加工。
在一些实施例中，导热单元13包括导热件131，导热件131包括热管，导热件131的两端分别与吸热单元11、散热件14焊接连接。由于在吸热单元 11背离散热件14的一侧未受压时，弹性机构12与吸热单元11之间留有间隙，可方便焊接工艺的进行。
在其他实施例中，在吸热单元11背离散热件14的一侧未受压时，弹性机构12与吸热单元11之间也可刚好接触，无压力，或受较小的抵压力，能让安装顺利进行即可。
结合图2至图4所示，进一步地，导热件131呈U形，在其他实施例中，导热件131也可呈C形或L形。为了使发热器件2的受力更加的平衡，导热单元13包括中心对称设置的两个导热件131，在其他实施例中，导热单元13也可包括中心对称的多个导热件131，或按其他方式排列。
在一些实施例中，吸热单元11包括一个吸收外部热量的吸热件111，使热量向导热单元13和散热件14传导。当吸热件111只需要和一个发热器件2 接触时，如图5所示，吸热件111与散热件14相背的一侧可只分布一个散热区1111与发热器件2配合导热。
再如图1、图2所示，当吸热件111需要和多个发热器件2接触时，可在吸热件111与散热件14相背的一侧上分布多个散热区1111，多个散热区1111 上的材质可根据对应的发热器件2的发热量来设置，比如可以根据发热器件2 的发热量设置导热硅胶、导热垫或导热凝胶等。
当然，吸热单元11也可包括若干吸收外部热量的吸热件111，可以根据应用情况在每一吸热件111与散热件14相背的一侧上形成一个或多个散热区 1111。每一吸热件111可对应设置一个导热单元13，也可根据发热量，为每一吸热件111对应设置多个导热单元13。
优选地，吸热件111的基体为铜质材质，散热区1111设置在铜质的基体上。进一步地，当同一吸热件111上有多个散热区1111时，各散热区1111 的高度不同，避免同一散热区1111和不同的发热器件2配合导致散热不均。
可以理解地，上述各技术特征可以任意组合使用而不受限制。
以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种浮动式散热装置(1)，其特征在于，包括吸热单元(11)、弹性机构(12)、导热单元(13)、散热件(14)；
所述吸热单元(11)和所述散热件(14)间隔设置；
所述弹性机构(12)可压缩地设置在所述吸热单元(11)和所述散热件(14)之间；
所述吸热单元(11)可在一个远离所述散热件(14)的自由位置和一个靠近所述散热件(14)的工作位置间移动；
所述导热单元(13)分别与所述散热件(14)和所述吸热单元(11)连接，随所述吸热单元(11)的移动产生变形；
在所述吸热单元(11)背离所述散热件(14)的一侧未受压时，所述吸热单元(11)位于所述自由位置；
在所述吸热单元(11)背离所述散热件(14)的一侧受压时，所述弹性机构(12)被压缩，所述吸热单元(11)向所述工作位置移动，所述吸热单元(11)吸收施压的发热器件(2)的热量，经所述导热单元(13)向所述散热件(14)传递后散热。
2.根据权利要求1所述的浮动式散热装置(1)，其特征在于，所述散热件(14)上设有与所述导热单元(13)对应的容置槽(142)，所述导热单元(13)连接在所述容置槽(142)内。
3.根据权利要求2所述的浮动式散热装置(1)，其特征在于，所述容置槽(142)的外形与所述导热单元(13)的外形对应，在所述吸热单元(11)位于所述工作位置时，所述导热单元(13)收容到所述容置槽(142)内。
4.根据权利要求1所述的浮动式散热装置(1)，其特征在于，所述导热单元(13)包括导热件(131)，所述导热件(131)呈U形或C形或L形。
5.根据权利要求1至4任一项所述的浮动式散热装置(1)，其特征在于，所述导热单元(13)包括导热件(131)，所述导热件(131)包括热管，所述导热件(131)的两端分别与所述吸热单元(11)、散热件(14)焊接连接。
6.根据权利要求1至4任一项所述的浮动式散热装置(1)，其特征在于，所述导热单元(13)包括中心对称设置的两个或多个导热件(131)。
7.根据权利要求1至4任一项所述的浮动式散热装置(1)，其特征在于，所述吸热单元(11)包括一个吸收外部热量的吸热件(111)，所述吸热件(111)与所述散热件(14)相背的一侧上分布有一个或多个散热区(1111)；和/或，
所述吸热单元(11)包括若干吸收外部热量的吸热件(111)，每一所述吸热件(111)与所述散热件(14)相背的一侧上形成一个或多个散热区(1111)；
所述多个散热区(1111)的高度不同。
8.根据权利要求1至4任一项所述的浮动式散热装置(1)，其特征在于，在所述吸热单元(11)背离所述散热件(14)的一侧未受压时，所述弹性机构(12)与所述吸热单元(11)之间留有间隙。
9.根据权利要求8所述的浮动式散热装置(1)，其特征在于，所述弹性机构(12)包括与所述吸热单元(11)对应配合的一个或多个弹性件，所述散热件(14)上设有供所述弹性件安装的定位结构，所述定位结构包括定位柱(141)和/或定位槽。
10.一种电子装置，其特征在于，包括权利要求1至9任一项所述的浮动式散热装置(1)。
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