CN215648052U - 一种散热结构及电子设备 - Google Patents

Abstract

本公开提供一种散热结构及电子设备，所述散热结构用于芯片散热，所述芯片包括主板和设于所述主板两侧面上的模块组件，所述散热结构包括：壳体、导热板和多个导热凸块，其中，所述壳体围成一封闭的容腔，所述芯片设于所述容腔内；并所述壳体外部的上表面和下表面作肋化处理，以形成肋齿；所述导热板设于所述芯片与所述壳体的内壁之间，并与所述模块组件的表面贴附；所述导热凸块设于所述壳体的顶部和底部，并与所述导热板贴靠；在组装状态下，所述芯片产生的热量经由所述导热板，并通过所述导热凸块传导出去；本公开实施例的散热结构通过所述导热板与所述壳体直接接触，有效提高散热效率。

Description

一种散热结构及电子设备

技术领域

本实用新型属于电子设备领域，特别涉及一种散热结构及电子设备。

背景技术

目前越来越多小型终端电子产品采用抽拉式组装方式，该种组装方式相对于上下拆件组装而言，结构设计上具有装配简单，节省锁固的零部件的优势。装配后形成的段差较小，有利于防水防尘设计，同时具有良好的外观效果。

大多发热量相对较低的小型终端电子产品，通常采用自然散热作为热设计方案，即发热元器件通过导热界面材料与外壳搭接，热量从元器件传导至外壳最终与空气实现自然对流进行散热。

采用抽拉组装方式的这类产品对于系统的热设计而言增加了难度，导热界面材料需要注意两个设计要点。一是界面材料需要稳定可靠的定位在主板并且贴附在各个功能模块上不能脱落。二是整机的安装的过程中，在保证设计的界面材料压缩量同时，不能出现因为界面材料受到揉搓而移位或者损坏的情况出现。

采用抽拉组装方式的这类产品，下壳首先与主板组装，然后整体嵌套至上壳中。由于主板两边都存在发热元器件，所以无论选择哪一种导热界面材料，都很难保证在安装的过程中，导热界面材料与外壳内部之间能避免因揉搓而变形或者移位的情形发生。

因此此类产品采用的热设计方案为，发热元器件首先贴附导热界面材料，再施加金属型材散热器，散热器锁固在主板的同时可以将导热界面材料固定。之后，散热器再与主板连同下壳整体嵌套至上壳中。散热器的肋片与上壳内壁保证一定的距离不与内壁接触。

则发热元器件将热量通过界面材料传导至型材散热器，散热器与腔内空气发生自然对流将热量传递至腔内空气，腔内空气再通过自然对流将热量传递至外壳再与外界环境发生自然对流传热。

以上所述第一类电子产品热设计方案缺点在于，为了保证底壳与在组装的过程中尽可能减少对界面材料的揉搓产生的移位和损坏，选用的导热界面材料为相对较硬较厚的导热硅胶垫。此方案的散热效果对于发热量较低的元器件来说，可基本满足元器件在传热时以较小的热阻通过界面材料与外壳发生导热，保证散热效果。但对于发热功耗高的元器件来说，为了保证元器件的散热效果，减少传热热阻，在厚度不能发生变化的前提下，需要提高热硅胶垫的导热系数，但此方案成本会较大幅度的增加。当元器件的功耗增加超过某一临界值时，市场上可能选取不到与之匹配的高导热系数的导热硅胶垫，来保证传热路径中此节点处的低传热热阻。同时，在拆机与组装的过程当中，导热硅胶垫会被反复揉搓，容易被损坏，需要时常更换，这也会增加产品的维护成本。

以上所述第二类电子产品的热设计方案缺点在于，元器件的产生的热量无法通过导热界面材料及散热器直接与外壳接触，传热路径中增加了腔内空气的传热热阻，此处热阻对散热结构的散热能力影响较大，相同外壳尺寸的条件下，此方案较于元器件通过界面材料直接与外壳接触的热设计方案来说，散热效率大大降低。

实用新型内容

鉴于现有技术中存在的上述问题，本实用新型提供了一种结构简单、安装方便及散热效率高的散热结构及电子设备。

为实现上述目的，本实用新型实施例采用的技术方案是：

一方面，提供一种散热结构，用于芯片散热，所述芯片包括主板和设于所述主板两侧面上的模块组件，所述散热结构包括：壳体、导热板和多个导热凸块，其中，所述壳体围成一封闭的容腔，所述芯片设于所述容腔内；并所述壳体外部的上表面和下表面作肋化处理，以形成肋齿；所述导热板设于所述芯片与所述壳体的内壁之间，并与所述模块组件的表面贴附；所述导热凸块设于所述壳体的顶部和底部，并与所述导热板贴靠；在组装状态下，所述芯片产生的热量经由所述导热板，并通过所述导热凸块传导出去。

在本公开的一些实施例中，所述模块组包括多个功能模块；所述导热板构造为与所述功能模块在朝向所述壳体的内壁一侧的表面形状匹配的结构。

在本公开的一些实施例中，所述导热板在朝向所述壳体的内壁一侧的表面设有多个凹槽；所述导热凸块包括与所述凹槽形状匹配的齿部，以便与所述凹槽形成嵌设连接。

在本公开的一些实施例中，所述壳体包括第一筒体和第一筒盖；所述第一筒体包括三个侧壁和与所述侧壁均相连接的底部；其中，三个所述侧壁彼此顺序连接；其中，靠近两侧的所述侧壁相对设置，并在其远离所述底部一侧的边缘设有滑道；所述第一筒盖构造为与所述第一筒体形状匹配的结构，并沿所述滑道滑动，以与所述第一筒体围成容腔。

在本公开的一些实施例中，所述芯片的一端固接于所述第一筒体位于中间的所述侧壁。

在本公开的一些实施例中，所述壳体包括第二筒体和第二筒盖；所述第二筒体的一端设有开口，所述芯片穿过所述开口插入所述第二筒体；所述第二筒盖盖设于所述第二筒体，并围成封闭的所述容腔。

在本公开的一些实施例中，所述芯片的一端固定于所述第二筒盖的端部。

在本公开的一些实施例中，所述导热凸块与所述壳体设置为一体成型。

在本公开的一些实施例中，所述壳体在其与所述芯片连接的侧部设有接口部，以通过所述接口部与外部设备连接。

一方面，还提供一种电子设备，包括所述散热结构，所述电子设备还包括设有容置空间的外壳；所述散热结构固设于所述容置空间内；其中，所述外壳的内壁设有与所述肋齿匹配的齿槽，所述散热结构通过所述肋齿与所述外壳形成锁合。

与现有技术相比较，本实用新型的有益效果在于：

本实用新型实施例通过导热板贴附于所述芯片两侧面上模块组件的表面，使得模块组件产生的热量无需接触空气，而是直接通过壳体散发出去。其中，

1.在壳体材质为金属的情况下，由于导热凸块可以与壳体接触，从整体上可以与壳体部分叠加在一起，相应地增加金属材质的厚度，可以减少模块组件发热传递至壳体的扩散热阻，强化产品的散热效果。

2.在壳体材质为塑料的情况下，由于导热凸块可以与壳体紧密接触，导热板还可以通过导热凸块为壳体起到均温的作用，不需要再额外对塑料壳体作均温设计，从而可以节约此项设计所需要花费的成本。

3.导热板贴附于芯片，所述芯片可以与壳体直接接触，由此保证散热效果。

4.导热材料不再局限于材质相对较硬较厚的导热硅胶垫，而是可以根据具体的场景，为模块组件(发热元器件)选择合适的、高效的、更薄的导热材料，如导热凝胶、导热硅脂、相变化导热材料等。

附图说明

在不一定按比例绘制的附图中，相同的附图标记可以在不同的视图中描述相似的部件。具有字母后缀或不同字母后缀的相同附图标记可以表示相似部件的不同实例。附图大体上通过举例而不是限制的方式示出各种实施例，并且与说明书以及权利要求书一起用于对所公开的实施例进行说明。在适当的时候，在所有附图中使用相同的附图标记指代同一或相似的部分。这样的实施例是例证性的，而并非旨在作为本装置或方法的穷尽或排他实施例。

图1至图3为本实用新型第一实施例的散热结构的结构示意图；

图4为本实用新型实施例第二实施例的散热结构的结构示意图。

附图标记说明

1-芯片；2-主板；3-模块组件；4-壳体；5-导热板；

6-导热凸块；7-肋齿；8-凹槽；9-齿部；10-第一筒体；

11-第一筒盖；12-侧壁；13-底部；14-滑道；15-第二筒体；

16-第二筒盖；17-开口；18-接口部

具体实施方式

下面，结合附图对本实用新型的具体实施例进行详细的描述，但不作为本实用新型的限定。为使本领域技术人员更好的理解本公开的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本公开作详细说明。下面结合附图和具体实施例对本公开的实施例作进一步详细描述，但不作为对本公开的限定。

本公开使用的所有术语(包括技术术语或者科学术语)与本公开所属领域的普通技术人员理解的含义相同，除非另外特别定义。还应当理解，在诸如通用字典中定义的术语应当被解释为具有与它们在相关技术的上下文中的含义相一致的含义，而不应用理想化或极度形式化的意义来解释，除非这里明确地这样定义。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。

目前，由于大多发热量相对较低的小型终端电子产品，通常采用自然散热作为热设计方案，即发热元器件(模块组件)通过导热界面材料将热量从元器件传导至与壳体之间的空气中，并通过自然对流将热量通过壳体散出。由于空气的热传导效率相对于金属等材质的传导性要弱，因此，该散热方式并不理想，通常还需要其他辅助散热。为此，本实用新型提供如下设计方案，以解决模块组件或芯片散热效果较差的技术问题。

在此需要说明的是，在本实用新型实施例中的术语，例如，发热元器件、芯片及模块组件，其均为本实用新型的发热主体。在下面的叙述过程中，即使存在混合使用的情况，仅理解为用于发热的主体，并不涉及其具体的结构，除非存在对应的具体结构描述。

一方面，结合图1至图4，本实用新型实施例提供一种散热结构，用于芯片1散热，芯片1包括主板2和设于主板2两侧面上的模块组件3，所述散热结构包括：壳体4、导热板5和多个导热凸块6，其中，壳体4围成一封闭的容腔，芯片1设于容腔内；并壳体4外部的上表面和下表面作肋化处理，以形成肋齿7；导热板5设于芯片1与壳体4的内壁之间，并与模块组件3的表面贴附；导热凸块6设于壳体4的顶部和底部13，并与导热板5贴靠；在装配状态下，芯片1产生的热量经由导热板5，并通过导热凸块6传导出去。可见，通过本公开实施例的散热结构通过导热板5与壳体4直接接触，使得模块组件3产生的热量能够快速通过导热板5，而无需接触空气，通过壳体4散发出去，有效提高散热效率。另外，在本实施例中，由于在导热凸块6的相邻齿部9之间形成齿槽，为此，可对导热板5进行对应匹配设置，并进一步地，将导热板5与齿槽之间设置为过盈配合，导热板5与导热凸块6形成紧密贴合，使得导热板5通过导热凸块6与壳体4紧密贴合在一起。

在一实施例中，模块组件3包括多个功能模块；导热板5构造为与功能模块在朝向壳体4的内壁一侧的表面形状匹配的结构。由于模块组件3在实际应用过程中功能各异，通常具有复杂功能的模块组件3会占用较大空间或面积，而具有相对简单功能的模块组件3则仅占用较小的空间或面积。因此，在设计导热板5的过程中，为了节省空间及非必要的浪费材料，在本实施例中，特别地，将导热板5构设置为与功能模块匹配的结构。例如，可根据功能模块的高度，将导热板5的表面设置为深度不等的凹部，以及大小尺寸对应的表面积。优选地，可将导热板5的表面设计为包覆模块组件3的形状，通过增加接触面积，来提高散热效率。

在一实施例中，导热板5在朝向壳体4的内壁一侧的表面设有多个凹槽8；导热凸块6包括与凹槽8形状匹配的齿部9，以便与凹槽8形成嵌设连接。通过该设置方式，能够在增加与壳体4接触面积的同时，还能够将导热板5与壳体4相对固定，进而增加芯片1的稳固性。

在本实用新型的第一实施例中，参见图1至图3，壳体4包括第一筒体10和第一筒盖11；第一筒体10包括三个侧壁12和与侧壁12均相连接的底部13；其中，三个侧壁12彼此顺序连接；其中，靠近两侧的侧壁12相对设置，并在其远离底部13一侧的边缘设有滑道14；第一筒盖11构造为与第一筒体10形状匹配的结构，并沿滑道14滑动，以与第一筒体10围成容腔。在本实施例中，滑道14可以设置为条形槽或工字型结构，将第一筒盖11在朝向第一筒体10的一侧面进行对应设置，以使形状匹配，便于第一筒盖11滑动。当然，还可以进行简化设计，参见图2。例如，在第一筒盖11与侧壁12对应的两端分别构建凸起部，并在配合间隙设置为过盈配合，使得凸起部与侧壁12之间相互抵顶，进而在第一筒体10和第一筒盖11之间实现稳固连接。

需要说明的是，壳体4的内壁上的凹槽8，其延伸方向与第一筒盖11滑动的方向一致，以便于组装。

进一步地，结合图1和图3，芯片1的一端固接于第一筒体10位于中间的侧壁12，以方便组装。

在本实用新型的第二实施例中，参见图4，壳体4包括第二筒体15和第二筒盖16；第二筒体15的一端设有开口17，芯片1穿过开口17插入第二筒体15；第二筒盖16盖设于第二筒体15，并围成封闭的所述容腔(图中未示出)。

进一步地，参见图4，芯片1的一端固定于第二筒盖16的端部，以方便组装。

进一步地，导热凸块6与壳体4设置为一体成型，由此组装过程，提高组装效率。

进一步地，壳体4在其与芯片1连接的侧部设有接口部18，以通过接口部18与外部设备连接。

一方面，本实用新型还提供一种电子设备，包括所述散热结构，所述电子设备还包括设有容置空间的外壳(图中未示出)；所述散热结构固设于所述容置空间内；其中，所述外壳的内壁设有与肋齿7匹配的齿槽，所述散热结构通过肋齿7与所述外壳形成锁合。

在组装电子设备时，外壳依靠内壁形成的齿槽沿着壳体4外表面的肋齿7推送完成装配。

此外，需要补充说明的是，在本实用新型实施例中，能够用于传导热量的壳体、导热板和导热凸块的材质可以为具有高导热系数的金属材料。例如，铝、铜等金属。关于用于加工凹槽等方式，可以选择挤压、压铸、机加工其中的任一种技术手段，在此不做限定。设计凹槽的形状、齿部的形状不仅限于长方形或条形结构，还可以是其他结构，只要能够满足彼此配合的两个部件或结构之间形成紧密连接即可。所述电子设备的外壳的材质可以是金属材质也可以是塑料。

另外，所述壳体外部的上表面和下表面作肋化处理，以形成肋齿。也可以不作肋化处理，仅保持原有的光滑平面。

所述导热界面材料可以是导热硅胶垫、导热硅脂、导热凝胶、相变化导热材料、导热胶带、导热胶水等所有导热界面材料其中的一种。在彼此形成任意连接方式的结构中，例如，导热板与模块组件的表面贴附，可以直接接触，还可以在彼此之间增设导热界面材料，在不影响散热的前提下，还可以提高对模块组件的形状结构的保护。

此外，尽管在此描述了说明性的实施例，但是范围包括具有基于本公开的等效要素、修改、省略、组合(例如，跨各种实施例的方案的组合)、调整或变更的任何和所有实施例。权利要求中的要素将基于权利要求中使用的语言进行宽泛地解释，而不限于本说明书中或在本申请的存续期间描述的示例。此外，所公开的方法的步骤可以以任何方式进行修改，包括通过重新排序步骤或插入或删除步骤。因此，意图仅仅将描述视为例子，真正的范围由以下权利要求及其全部等同范围表示。

以上描述旨在是说明性的而非限制性的。例如，上述示例(或其一个或多个方面)可以彼此组合使用。在阅读以上描述之后，例如本领域普通技术人员可以使用其他实施例。而且，在以上详细描述中，可以将各种特征组合在一起以简化本公开。这不应被解释为意图未请求保护的公开特征对于任何权利要求是必不可少的。因此，以下权利要求作为示例或实施例结合到具体实施方式中，其中每个权利要求自身作为单独的实施例，并且可以预期这些实施例可以以各种组合或置换彼此组合。应参考所附权利要求以及这些权利要求所赋予的等同物的全部范围来确定本实用新型的范围。

Claims (10)

1.一种散热结构，用于芯片散热，所述芯片包括主板和设于所述主板两侧面上的模块组件，其特征在于，所述散热结构包括：壳体、导热板和多个导热凸块，其中，

所述壳体围成一封闭的容腔，所述芯片设于所述容腔内；并所述壳体外部的上表面和下表面作肋化处理，以形成肋齿；

所述导热板设于所述芯片与所述壳体的内壁之间，并与所述模块组件的表面贴附；

所述导热凸块设于所述壳体的顶部和底部，并与所述导热板贴靠；

在组装状态下，所述芯片产生的热量经由所述导热板，并通过所述导热凸块传导出去。

2.根据权利要求1所述的散热结构，其特征在于，所述模块组包括多个功能模块；所述导热板构造为与所述功能模块在朝向所述壳体的内壁一侧的表面形状匹配的结构。

3.根据权利要求2所述的散热结构，其特征在于，所述导热板在朝向所述壳体的内壁一侧的表面设有多个凹槽；所述导热凸块包括与所述凹槽形状匹配的齿部，以便与所述凹槽形成嵌设连接。

4.根据权利要求1所述的散热结构，其特征在于，所述壳体包括第一筒体和第一筒盖；所述第一筒体包括三个侧壁和与所述侧壁均相连接的底部；其中，

三个所述侧壁彼此顺序连接；其中，靠近两侧的所述侧壁相对设置，并在其远离所述底部一侧的边缘设有滑道；

所述第一筒盖构造为与所述第一筒体形状匹配的结构，并沿所述滑道滑动，以与所述第一筒体围成容腔。

5.根据权利要求4所述的散热结构，其特征在于，所述芯片的一端固接于所述第一筒体位于中间的所述侧壁。

6.根据权利要求1所述的散热结构，其特征在于，所述壳体包括第二筒体和第二筒盖；所述第二筒体的一端设有开口，所述芯片穿过所述开口插入所述第二筒体；所述第二筒盖盖设于所述第二筒体，并围成封闭的所述容腔。

7.根据权利要求6所述的散热结构，其特征在于，所述芯片的一端固定于所述第二筒盖的端部。

8.根据权利要求1所述的散热结构，其特征在于，所述导热凸块与所述壳体设置为一体成型。

9.根据权利要求1所述的散热结构，其特征在于，所述壳体在其与所述芯片连接的侧部设有接口部，以通过所述接口部与外部设备连接。

10.一种电子设备，包括权利要求1至9中任一项所述的散热结构，其特征在于，其还包括设有容置空间的外壳；所述散热结构固设于所述容置空间内；其中，所述外壳的内壁设有与所述肋齿匹配的齿槽，所述散热结构通过所述肋齿与所述外壳形成锁合。

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