CN209659834U - 热转移装置与电子装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开一种热转移装置与具有所述热转移装置的电子装置。热转移装置包括一石墨烯层、多个金属微结构、一阻热材料层以及一黏着层。石墨烯层具有一表面。多个金属微结构设置于石墨烯层的表面的一侧。阻热材料层设置于石墨烯层的表面，且各金属微结构的一端部突出于阻热材料层。黏着层覆盖在多个金属微结构的端部；其中，热转移装置透过黏着层连接散热装置，以将散热装置沿一第一方向传递的热能透过黏着层产生不同于第一方向的一第二方向的热转移，再透过石墨烯层产生不同于第二方向的一第三方向的热转移且散逸出去。

Description

热转移装置与电子装置

技术领域

本申请涉及一种热转移装置与电子装置，特别涉及一种具有石墨烯材料的热转移装置与具有所述热转移装置的电子装置。

背景技术

随着科技的发展，针对电子装置的设计与研发，无不以薄型化及高效能为优先考量。在要求高速运算的情况下，电子装置的电子元件不可避免地将产生较以往更多的热量，但高温的作业环境不仅将影响电子元件的特性，过高的温度更可能造成电子元件永久性的损坏。

为了避免电子装置过热，一般都会装设有散热装置，以通过传导、对流与辐射等方式将电子装置所产生的热能散逸出。当前的散热装置包含有风冷(散热鳍片加上风扇)、液冷(液体加上泵浦)、热管、半导体制冷、压缩机制冷与散热膜等。

在中国发明专利申请号：CN201510288305.1的一文中提到的散热装置是散热管。在散热管中，散热外管是通过连接部件与散热内管相连，散热外管采用中空的圆柱形结构，散热外管内侧设置有散热齿，散热齿均匀的设置在散热外管内壁上，散热内管翅片的扭曲度为30°～60°，连接部件采用横截面为正方形的矩形结构，连接部件一端与散热外管内侧相连，连接部件的另一端与散热内管外侧相连，散热外管上设置有加强筋，加强筋均匀的设置在散热外管内部，加强筋采用横截面为椭圆形的圆柱形结构。

然而，前案技术的散热管或其他的散热装置，并未跳脱直线热转移的限制，无法让热转移的方向进行改变。

实用新型内容

有鉴于上述，本申请的目的为提供一种热转移装置与具有所述热转移装置的电子装置，可将热传递方向进行转移后再散逸出。

为达上述目的，依据本申请的一种热转移装置，包括一石墨烯层、多个金属微结构、一阻热材料层以及一黏着层。石墨烯层具有一表面。多个金属微结构设置于石墨烯层的表面的一侧。阻热材料层设置于石墨烯层的表面，且各金属微结构的一端部突出于阻热材料层。黏着层覆盖在多个金属微结构的端部；其中，热转移装置透过黏着层连接散热装置，以将散热装置沿一第一方向传递的热能透过黏着层产生不同于第一方向的一第二方向的热转移，再透过石墨烯层产生不同于第二方向的一第三方向的热转移且散逸出去。

为达上述目的，依据本申请的一种电子装置，包括一热源、一散热装置以及一热转移装置。散热装置设置于热源上。热转移装置设置于散热装置，并包括一石墨烯层、多个金属微结构、一阻热材料层以及一黏着层。石墨烯层具有一表面。多个金属微结构设置于石墨烯层的表面的一侧。阻热材料层设置于石墨烯层的表面，且各金属微结构的一端部突出于阻热材料层。黏着层覆盖在多个金属微结构的端部；其中，热转移装置透过黏着层连接散热装置，以将散热装置沿一第一方向传递的热能透过黏着层产生不同于第一方向的一第二方向的热转移，再透过石墨烯层产生不同于第二方向的一第三方向的热转移且散逸出去。

承上所述，在本申请的热转移装置与具有所述热转移装置的电子装置中，透过黏着层连接散热装置，以将散热装置沿第一方向传递的热能透过黏着层产生不同于第一方向的第二方向的热转移，再透过石墨烯层产生不同于第二方向的第三方向的热转移且散逸出去，借此，可以长时间转移电子装置所产生的热能，而且让热能可以在电子装置内已设计路径中进行转弯，因此，可使热传递路径不再局限只有直线型路径。另外，也由于可让导热路径转弯，因此可让电子装置的零组件，例如主机板、电池、电路板、麦克风等各项零件摆放位置更灵活、更有充裕空间外，还能让散热的出口任意变更，提供了设计上的弹性，使得电子产品的设计上更容易符合轻薄化的需求。

附图说明

图1A为本申请一实施例的一种热转移装置的示意图；

图1B为图1A的热转移装置与散热装置的连接示意图；

图1C为图1B的热转移装置与散热装置的散热路径示意图；

图2A至图2C分别为图1A的热转移装置的制造过程示意图；

图3A至图3D分别为本申请实施例的电子装置的不同热转移方向示意图。

具体实施方式

以下将参照相关图式，说明依本申请较佳实施例的热转移装置与具有所述热转移装置的电子装置，其中相同的元件将以相同的参照符号加以说明。

图1A为本申请一实施例的一种热转移装置的示意图，图1B为图1A的热转移装置与散热装置的连接示意图，而图1C为图1B的热转移装置与散热装置的散热路径示意图。本申请的热转移装置1可运用于例如但不限于笔记型电脑、手机、平板以及伺服器内相关的电脑设备，或其他电子设备，以作为高导热的方向转移设计与不间断的散热功能。

如图1A与图1B所示，本实施例的热转移装置1可与散热装置2配合应用。散热装置2可为热管、热板、热片、散热膜、散热鳍片或风扇，或其他的散热设备，或其组合。本实施例的散热装置2是以热管为例。

热转移装置1与散热装置2连接，并可包括一石墨烯层11、多个金属微结构12、一阻热材料层13以及一黏着层14。

石墨烯层11具有一表面111。石墨烯层11具有良好的xy平面导热性，可快速地将热能沿着石墨烯层11表面111的延伸方向传递，以将热能快速地散逸至外界。

多个金属微结构12设置于石墨烯层11的表面111的一侧，且各金属微结构12具有一端部121。于此，多个金属微结构12可为规则排列，例如二维阵列排列，或是不规则排列而设置于石墨烯层11的表面111的一侧，并不限制。金属微结构12的材质可使用高导热系数的金属或合金，例如但不限于包含铜、铝、金、钢、或银，或其组合，以将热能通过金属微结构12传送至石墨烯层11。金属微结构12的形状可例如但不限于包含柱体状、尖体状、或弧形状，或其组合。本实施例的多个金属微结构12是以铜柱体的微结构为例，借此达到高表面积的散热需求。

阻热材料层13设置且覆盖于石墨烯层11的表面111，而各金属微结构12的端部121突出于阻热材料层13。换言之，金属微结构12并没有被阻热材料层13所完全覆盖，其端部121露出于阻热材料层13。阻热材料层13可使用低导热系数(高阻热)的非金属类材料，例如但不限于包含聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)，或其组合。本实施例的阻热材料层13是以聚苯乙烯(PS)为例。

黏着层14设置并覆盖在多个金属微结构12的端部121上。于此，黏着层14是设置于多个金属微结构12的设置位置，并覆盖在该处的阻热材料层13上，同时也覆盖金属微结构12的端部121，以与金属微结构12紧密连接，以利于热方向的转移。黏着层14可为热连结的黏着材料所构成，并可包含黏着剂与混合剂的组合，黏着剂例如但不限于包含硅氧树脂、聚氨酯、丙烯酸酯聚合物、热熔胶、或压感类的粘着剂，而混合剂可为氧化铝、氮化硼或氧化锌，或其组合。在一些实施例中，混合剂的重量百分比(wt％)可占黏着层14的70～80wt％之间。

如图1B与图1C所示，当将热转移装置1连接散热装置2时，是利用黏着层14黏着散热装置2，使热转移装置1与散热装置2连接，借此，可将散热装置2沿第一方向D1传递的热能透过黏着层14(与金属微结构12)产生不同于第一方向D1的一第二方向D2的热转移，再透过石墨烯层11产生不同于第二方向D2的一第三方向D3的热转移且散逸出去。其中，第一方向D1与散热装置2的延伸方向平行，第三方向D3与石墨烯层11的延伸方向平行，且第二方向D2分别垂直第一方向D1与第三方向D3。

换句话说，散热装置2与石墨烯层11分别具有平行其延伸方向的热转移路径，而黏着层14(与金属微结构12)具有垂直散热装置2或石墨烯层11的延伸方向的热转移路径，使得由散热装置2而来的平行热，经由黏着层14可产生热转移方向的改变而变成垂直热向，再经金属微结构12将热传递给石墨烯层11后又产生平行热转移，以由石墨烯层11将热量散逸出。

请参照图2A至图2C所示，以说明本申请的热转移装置的制备方法。其中，图2A至图2C分别为图1A的热转移装置的制造过程示意图。

首先，将铜浆柱图案的网版放置于石墨烯层11的表面111上，并在网印铜浆油墨后，拉起网版以形成柱状结构，再利用紫外线光对柱状结构进行光硬化，以得到形成于表面111一侧的多个金属微结构12。于此，各金属微结构12可分别垂直石墨烯层11的表面111。

之后，如图2B所示，使用聚苯乙烯(PS)图案的网版置于石墨烯层11上，并在网印聚苯乙烯的油墨后拉起网版，形成聚苯乙烯结构，静待流平后，再利用紫外线光对聚苯乙烯结构进行光硬化，以得到阻热材料层13。

接着，如图2C所示，涂上可热连结的黏着剂于金属微结构12的区域上，以在金属微结构12上形成黏着层14。

之后，再将具备有多个金属微结构12的石墨烯层11利用黏着层14对贴到散热装置2(图1B)，以透过热转移装置1将散热装置2沿第一方向D1传递的热能透过黏着层14产生第二方向D2的热转移，再透过石墨烯层11产生第三方向D3的热转移且散逸出去(图1C)。

请参照图3A至图3D所示，其分别为本申请实施例的电子装置的不同热转移方向示意图。

电子装置3可例如但不限于为笔记型电脑、手机、平板或伺服器等相关的电脑设备，或其他的电子设备，并不限制。电子装置3包括热源H、热转移装置1以及散热装置2。热源H可为电子装置3的主机板、中央处理器(CPU)、记忆体，或其他会产生高热量的元件或单元。散热装置2设置于热源H上，且热转移装置1连接散热装置2。热转移装置1可包括石墨烯层11、多个金属微结构12、阻热材料层13及黏着层14。其中，散热装置2可将热能由热源H导引出，并沿第一方向D1平行传递，而热转移装置1透过黏着层14连接散热装置2，以将散热装置2沿第一方向D1传递的热能透过黏着层14产生不同于第一方向D1的第二方向D2的热转移，再透过石墨烯层11产生不同于第二方向D2的第三方向D3的热转移且散逸出去。热转移装置1的其他技术内容已于上述中详述，在此不再多作说明。

如图3A所示，本实施例的第一方向D1与第三方向D3可为彼此平行的方向，且第二方向D2分别垂直第一方向D1与第三方向D3。

另外，如图3B、图3C与图3C所示，这些实施例的第一方向D1与第三方向D3分别为不同的方向，但第二方向D2仍分别垂直第一方向D1与第三方向D3。其中，图3D与图3C的主要差别在于，图3C的黏着层14连接散热装置2的上表面，而图3D是将图3C的热转移装置1反置后，再连接散热装置2的下表面。

承上，本申请的有益效果在于：能长时间转移电子装置3所产生的热能，而且让热能可以在电子装置3内已设计路径中进行转弯，借此，可使热传递路径不再局限只有直线型路径。另外，也由于可让导热路径转弯，因此，可让电子装置3的零组件，例如主机板、电池、电路板、麦克风等各项零件摆放位置更灵活、更有充裕空间外，还能让散热的出口任意变更，提供了设计上的弹性，使得电子产品的设计上更容易符合轻薄化的需求。

综上所述，在本申请的热转移装置与具有所述热转移装置的电子装置中，透过黏着层连接散热装置，以将散热装置沿第一方向传递的热能透过黏着层产生不同于第一方向的第二方向的热转移，再透过石墨烯层产生不同于第二方向的第三方向的热转移且散逸出去，借此，可以长时间转移电子装置所产生的热能，而且让热能可以在电子装置内已设计路径中进行转弯，因此，可使热传递路径不再局限只有直线型路径。另外，也由于可让导热路径转弯，因此可让电子装置的零组件，例如主机板、电池、电路板、麦克风等各项零件摆放位置更灵活、更有充裕空间外，还能让散热的出口任意变更，提供了设计上的弹性，使得电子产品的设计上更容易符合轻薄化的需求。

以上所述仅为举例性，而非为限制性者。任何未脱离本申请的精神与范畴，而对其进行的等效修改或变更，均应包含于本申请专利范围中。

Claims (10)

1.一种热转移装置，与一散热装置连接，其特征在于，所述热转移装置包括：

一石墨烯层，具有一表面；

多个金属微结构，设置于所述石墨烯层的所述表面的一侧；

一阻热材料层，设置于所述石墨烯层的所述表面，且各所述金属微结构的一端部突出于所述阻热材料层；以及

一黏着层，覆盖在所述多个金属微结构的所述端部；

其中，所述热转移装置透过所述黏着层连接所述散热装置，以将所述散热装置沿一第一方向传递的热能透过所述黏着层产生不同于所述第一方向的一第二方向的热转移，再透过所述石墨烯层产生不同于所述第二方向的一第三方向的热转移且散逸出去。

2.如权利要求1所述的热转移装置，其特征在于，所述散热装置为热管、热板、热片、散热膜、散热鳍片或风扇，或其组合。

3.如权利要求1所述的热转移装置，其特征在于，所述金属微结构的形状为柱体状、尖体状、或弧形状，或其组合。

4.如权利要求1所述的热转移装置，其特征在于，所述黏着层与所述金属微结构紧密连接。

5.如权利要求1所述的热转移装置，其特征在于，所述第二方向分别垂直所述第一方向与所述第三方向。

6.一种电子装置，其特征在于，包括：

一热源；

一散热装置，设置于所述热源上；以及

一热转移装置，设置于所述散热装置，并包括：

一石墨烯层，具有一表面；

多个金属微结构，设置于所述石墨烯层的所述表面的一侧；

一阻热材料层，设置于所述石墨烯层的所述表面，且各所述金属微结构的一端部突出于所述阻热材料层；及

一黏着层，覆盖在所述多个金属微结构的所述端部；

其中，所述热转移装置透过所述黏着层连接所述散热装置，以将所述散热装置沿一第一方向传递的热能透过所述黏着层产生不同于所述第一方向的一第二方向的热转移，再透过所述石墨烯层产生不同于所述第二方向的一第三方向的热转移且散逸出去。

7.如权利要求6所述的电子装置，其特征在于，所述散热装置为热管、热板、热片、散热膜、散热鳍片或风扇，或其组合。

8.如权利要求6所述的电子装置，其特征在于，各所述金属微结构的形状为柱体状、尖体状、或弧形状，或其组合。

9.如权利要求6所述的电子装置，其特征在于，所述黏着层与所述金属微结构紧密连接。

10.如权利要求6所述的电子装置，其特征在于，所述第二方向分别垂直所述第一方向与所述第三方向。