CN218550265U - 电路板散热装置和电子设备 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种电路板散热装置和电子设备，其中，散热装置包括电路板和散热组件；电路板的背面设有至少一个器件；散热组件包括导热板、传热件和散热件。本申请提供的电路板散热装置和电子设备，增大了背面器件的散热空间，增强了散热效果。

Description

电路板散热装置和电子设备

技术领域

本申请涉及散热技术领域，尤其涉及一种电路板散热装置和电子设备。

背景技术

大部分电子设备，例如显卡、计算机等，其电路板背面的空间狭小，散热困难。因此，电路板背面往往不会布置有高功耗器件，但随着电子设备性能的提升，电路板(特别是主板)上器件密度不断提高，电路板正面的位置不足，背面也需要放置一些高功耗器件。

相关技术中，电路板背面设置的器件多是通过增设在该处的散热装置来进行散热，受电路板背面的空间限制，增设的散热装置一般为高导热材料制成的导热板，器件产生的热量传导至导热板，导热板再通过自然对流和辐射将热量传递至外界。

然而，现有的电路板背面的散热装置，散热效率较低，无法满足高功耗器件的散热需求。

实用新型内容

本申请提供一种电路板散热装置和电子设备，用于解决现有的电路板背面的散热装置，散热效率低的问题。

本申请提供一种电路板散热装置，其包括电路板和散热组件；

电路板安装于安装面，电路板的正面背离安装面，电路板的背面朝向安装面且与安装面之间存在间隙，电路板的背面设有至少一个器件；

散热组件包括导热板、传热件和散热件，导热板与电路板的背面的器件贴合连接，传热件的两端分别为第一端和第二端，第一端与导热板贴合连接，第二端延伸至电路板的正面所在的一侧，散热件位于电路板的正面所在的一侧空间，并用于为传热件散热。

本申请提供的电路板散热装置，包括电路板和散热组件，电路板通过散热组件将自身背面的器件产生的热量传导至正面，以增大背面器件的散热空间，增强散热效果。具体的，散热组件包括导热板、传热件和散热件，导热板与电路板的背面的器件贴合连接，以将背面的器件产生的热量传导至导热板；传热件的两端分别为第一端和第二端，第一端与导热板贴合连接，第二端延伸至电路板的正面所在的一侧，传热件可以将导热板的热量从第一端传导至第二端，即传导至电路板的正面所在的一侧，电路板的正面具有更大的散热空间，可容纳更大的散热面积和更多的散热部件，以增强散热效果；散热件位于电路板的正面所在的一侧空间，并用于为传热件散热，以加强散热组件的散热效果，提高电路板的背面的散热效率。

本申请还提供一种电子设备，其包括设备主体和上述任一实现方式提供的电路板散热装置，电路板散热装置的电路板安装于设备主体内部的安装面。

本申请提供的电子设备，包括设备主体和电路板散热装置，其中，电路板散热装置包括电路板和散热组件，散热组件安装在设备主体内部的安装面，散热组件可将电路板的背面的器件产生的热量传导至电路板的正面，以增大背面器件的散热空间，增强散热效果。具体的，散热组件包括导热板、传热件和散热件，导热板与电路板的背面的器件贴合连接，以将背面的器件产生的热量传导至导热板；传热件的两端分别为第一端和第二端，第一端与导热板贴合连接，第二端延伸至电路板的正面所在的一侧，传热件可以将导热板的热量从第一端传导至第二端，即传导至电路板的正面所在的一侧，电路板的正面具有更大的散热空间，可容纳更大的散热面积和更多的散热部件，以增强散热效果；散热件位于电路板的正面所在的一侧空间，并用于为传热件散热，以加强散热组件的散热效果，提高电路板的背面的散热效率。

本申请的构造以及它的其他发明目的及有益效果将会通过结合附图而对优选实施例的描述而更加明显易懂。

附图说明

通过参照附图的以下详细描述，本申请实施例的上述和其他目的、特征和优点将变得更容易理解。在附图中，将以示例以及非限制性的方式对本申请的多个实施例进行说明，其中：

图1为本申请实施例提供的电路板散热装置的正视图；

图2为本申请实施例提供的一种散热装置的俯视图；

图3为本申请实施例提供的另一种散热装置的俯视图。

附图标记：

100-散热组件；110-导热板；120-传热件；121-第一端；122-第二端；123-散热翅片；130-散热件；140-传热加强件；150-贴合部；

200-电路板；210-避让开口；220-器件。

具体实施方式

下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。

大部分电子设备，例如显卡、计算机等，其电路板背面的空间狭小，散热困难。因此，电路板背面往往不会布置有高功耗器件，但随着电子设备性能的提升，电路板(特别是主板)上器件密度不断提高，电路板正面的位置不足，其背面也需要放置一些高功耗器件，例如金属氧化物半导体场效应晶体管(Metal-Oxide-Semiconductor Field-EffectTransistor，MOSFET)和内存芯片等，这些高功耗器件的散热问题，是产品散热设计需要重点解决的难点。

相关技术中，电路板背面设置的器件多是通过增设在该处的散热装置来进行散热，受电路板背面的空间限制，增设的散热装置一般为高导热材料制成的导热板，器件产生的热量传导至导热板，导热板再通过自然对流和辐射将热量传递至外界。

然而，受限于电路板背面狭小的空间，散热装置的散热面积难以扩展，也难以设置其他散热部件，以通过主动散热的方式加强散热效果，可见，现有的电路板背面的散热装置，散热效率较低，无法满足高功耗器件的散热需求。

有鉴于此，本申请实施例提供一种电路板散热装置和电子设备，其中，电路板散热装置包括电路板和散热组件，散热组件包括导热板、传热件和散热件，电路板依次通过导热板和传热件将自身背面的器件产生的热量传导至正面，电路板的正面具有更大的散热空间，可容纳更大的散热面积和更多的散热部件，以增强散热效果；散热件位于电路板的正面所在的一侧空间，用于为传热件散热，以加强散热组件的散热效果，提高电路板的背面的散热效率。

下面将结合附图对本申请实施例提供的电路板散热装置和电子设备进行详细说明。

实施例一

图1为本申请实施例提供的电路板散热装置的正视图。如图1所示，本申请实施例提供一种电路板散热装置，该电路板散热装置包括电路板200和散热组件100，电路板200通过散热组件100将自身背面的器件220产生的热量传导至正面，以增大背面器件220的散热空间，增强散热效果。

其中，电路板200安装于安装面(图中未示出)，安装面可以位于机箱等设备的内部，电路板200的正面(即图1中电路板200的顶面)背离安装面，电路板200的背面(即图1中电路板200的底面)朝向安装面且与安装面之间存在间隙，电路板200的背面设有至少一个器件220。

示例性的，安装在电路板200背面的器件220可以包括高功耗器件，也可以包括低功耗器件，器件220的数量可以为1个、2个、3个等，本实施例不做限制。

需要说明的是，虽然图中未示出，但电路板200的正面也设置有多个器件，以及相应的散热装置，电路板200的正面设置的器件以及散热装置位于图1中电路板200上方的虚线框内，该虚线框代表电路板200的正面的安装空间。

如图1所示，散热组件100包括导热板110、传热件120和散热件130，导热板110与电路板200的背面的器件220贴合连接，以将背面的器件220产生的热量传导至导热板110；传热件120的两端分别为第一端121和第二端122，第一端121与导热板110贴合连接，第二端122延伸至电路板200的正面所在的一侧，传热件120可以将导热板110的热量从第一端121传导至第二端122，即传导至电路板200的正面所在的一侧，电路板200的正面具有更大的散热空间，可容纳更大的散热面积和更多的散热部件，以增强散热效果；散热件130位于电路板200的正面所在的一侧空间，并用于为传热件120散热，以加强散热组件100的散热效果，提高电路板200的背面的散热效率。

在一些示例中，若电路板200的周边留有的空间较小，电路板200可以开设有避让开口210，传热件120的第二端122可以穿过避让开口210延伸至电路板200的正面所在的一侧，导热板110的热量可以通过接触面传导至传热件120的第一端121，再经过传热件120的中部传导至传热件120的第二端122，以将电路板200的背面的器件220产生的热量传至电路板200的正面所在的一侧。

在另一些示例中，若电路板200的周边具有足够的空间，传热件120可以由电路板200的侧方延伸至电路板200的正面所在的一侧，以将电路板200的背面的器件220产生的热量传至电路板200的正面所在的一侧。

具体的，高功耗器件可以远离避让开口210设置，低功耗器件可以靠近避让开口210设置；或者，高功耗器件可以靠近电路板200的一侧设置，传热件120可由电路板200远离高功耗器件的侧方延伸至电路板200的正面所在的一侧。如此，高功耗器件距传热件120较远，低功耗器件距传热件120较近，距传热件120由远到近的位置，对应器件220产生的热量逐渐减少，导热板110的温度逐渐降低，热量可顺温度梯度，由高温处自发地、顺利地传递至低温处，保证电路板200背面的各个器件220产生的热量均能传导至传热件120，从而保证电路板200背面的各个器件220均有良好的散热效果。

并且，低功耗器件适宜的温度区间通常较低，低功耗器件靠近传热件120设置，还可以避免出现距传热件120较近的高功耗器件产生的热量向距传热件120较远的低功耗器件传导的情况，避免影响低功耗器件的散热，保证低功耗器件产生的热量能够被即时带走，保证低功耗器件处于适宜的温度区间工作。

再次参看图1，电路板200的背面设有多个器件220时，不同器件220的伸出高度可能具有差异，为保证不同高度的器件220均能与导热板110贴合连接，至少部分器件220背离电路板200的背面的一侧表面可以贴设有贴合部150，贴合部150与导热板110贴合连接，使各个器件220均能通过贴合部150实现与导热板110的贴合连接，并保证各个器件220产生的热量能够顺利传导至导热板110。

在实际应用中，贴合部150可以由高导热材料制成，例如，贴合部150可以由金属铝或金属铜等材料制成，以提高导热效率。

示例性的，贴合部150与各个器件220的贴合处、贴合部150与导热板110的贴合处以及导热板110与传热件120的贴合处均可以设置有一层导热硅脂，使各个器件220产生的热量更高效地传导到导热板110上，再经导热板110传导至传热件120，最后，经传热件120散发到周围空气中去，完成散热，同时，散热件130通过主动散热的方式，加强传热件120的散热，提高散热组件100整体的散热效率。

图2为本申请实施例提供的一种散热装置的俯视图。如图2所示，在一些示例中，散热件130可以为风机，风机可以靠近传热件120设置，且风机的出风侧朝向传热件120，风机可以加强传热件120第二端122附近的对流换热效果，提高传热件120的散热效率，从而提高散热组件100整体的散热效率。

为提高传热件120的散热效率，传热件120的至少一侧表面可以伸出有多片散热翅片123，即传热件120可以为散热片(一种给电器中的易发热电子元件散热的器件220，具有多片散热翅片123)，以增大传热件120表面的散热面积。

具体的，传热件120可以为铜散热片、铝散热片、铜铝结合散热片、石墨散热片或铁散热片等多种散热片。

示例性的，传热件120背离导热板110的一侧表面，即传热件120的顶面可以伸出有多片散热翅片123，多片散热翅片123可以与风机吹出的风向平行，如此，风可以从相邻两片散热翅片123之间的间隙穿过，增强散热翅片123间空气的流动，增强对流换热效果，提高传热件120的散热效率。

另外，由于传热件120由导热板110的表面垂直伸向电路板200的正面所在的一侧空间，传热件120的侧面也暴露在电路板200的正面所在的一侧空间，传热件120的侧面同样也可以伸出有多片散热翅片123，例如，传热件120相对的两侧面可以伸出有多片散热翅片123，以进一步增大散热面积，提高传热件120的散热效率。

图3为本申请实施例提供的另一种散热装置的俯视图。如图3所示，在另一些示例中，散热件130可以为制冷板，散热件130可以贴合在传热件120的表面，具体的，散热件130可以贴合在传热件120的顶面和四个侧面中的至少一者，以提高传热件120的散热效率。

示例性的，制冷板可以为液冷板也可以为半导体制冷板。其中，液冷板是指利用液体的高比热容吸收并带走热量的器件，液冷板中的液体通常为去离子水，去离子水因具有较高的比热容，可吸收大量的热量，达到降温的目的。半导体制冷板是指利用半导体的热电效应制取冷量的器件，用导体连接两块不同的半导体，接通直流电，一个接点处半导体的温度降低，称为冷端，另一个接点处半导体的温度升高，称为热端。

当传热件表面贴设有多块液冷板时，液冷板可以分别贴设在传热件120相对的两个侧面，液冷板中液体的温度低于传热件120，加上液体的比热容较高，液冷板可吸收传热件120两侧表面大量的热量，降低该处的温度，增大传热件120第一端121和第二端122之间的温差，加快传热件120中的热传导，半导体制冷板的冷端可高效吸收传热件120的热量，为电路板200快速降温

当传热件表面贴设有多块半导体制冷板时，半导体制冷板可以分别贴设在传热件120相对的两个侧面，其中，半导体制冷板的相对两侧表面分别为冷端和热端，半导体制冷板的冷端与传热件120贴合，半导体制冷板的热端朝向外界设置。半导体制冷板的冷端内能减小，温度降低，可以增大传热件120第一端121和第二端122之间的温差，加快传热件120中的热传导，半导体制冷板的冷端可高效吸收传热件120的热量，为电路板200快速降温。

需要说明的是，以上液冷板和半导体制冷板贴设的具体位置仅用作举例说明，当传热件120表面贴设有多片制冷板时，制冷板可以贴合在传热件120的顶面和四个侧面中的任意2-5个面，例如，除传热件120相对的两个侧面外，制冷板也可以分别贴设在传热件120相邻的两个侧面，或者，制冷板还可以分别贴设在传热件120的顶面和相对的两个侧面，本实施例不作限制。

另外，传热件120表面也可以同时贴设有多种制冷板，液冷板可以贴设在传热件120的一个侧面，半导体制冷板可以贴设在传热件120相对的另一个侧面。

在实际应用中，散热件130可以为电路板200的正面所在一侧原有的散热件130，即电路板200的正面的器件220和背面的器件220可以共用同一个散热件130，以减小散热件130数量，降低成本。

另外，导热板110背离或面向电路板200的一侧表面还可以设置有传热加强件140，传热加强件140从导热板110上与器件220对应的位置延伸至与传热件120对应的位置，以加强从与器件220对应的位置至与传热件120对应的位置，该部分导热板110的导热能力，加快该部分导热板110中热量传导的速度。

示例性的，传热加强件140可以为热管。热管是一种利用热传导原理与相变介质的快速热传递性质的导热器件220，热管相对的两端分别为冷端和热端，热管内的介质在热端蒸发后在冷端冷凝的相变过程(即利用液体的蒸发潜热和凝结潜热)，可实现热量的快速传导。

或者，传热加强件140也可以为均温板。均温板在原理上类似于热管，但在传导方式上有所区别，热管为一维线性热传导，而均温板的真空腔中的热量则是在一个二维的面上传导，因此效率更高。

结合图1和图3所示，传热加强件140可以设置于导热板110背离电路板200的一侧表面，传热加强件140的冷端可以位于导热板110与器件220对应的位置，传热加强件140的热端可以位于导热板110与传热件120对应的位置。传热加强件140的冷端可以带走导热板110的与器件220对应的位置大量的热量，降低该处的温度，加大导热板110的温差，加快导热板110中热量的传导，从而提高散热组件100的散热效率。

需要说明的是，当电路板200的背面具有足够的空间时，导热板110上可以设置有传热加强件140，以提高导热效率。当电路板200的背面的空间较为狭小时，导热板110上也可以不设置传热加强件140，以减小散热组件100占据的电路板200的背面的空间大小。

若导热板110上无法设置传热加强件140，当电路板200背面的器件220的功耗较高时，导热板110可以为一整块均温板，以提高散热效率；当电路板200背面的器件220的功耗较低时，导热板110可以为铜板或铝板，以降低成本。

可以理解的是，本申请实施例示意的结构并不构成对电路板散热装置的具体限定。在另一些实施例中，电路板散热装置可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者拆分某些部件，或者不同的部件布置。

实施例二

本申请实施例还提供一种电子设备，该电子设备包括设备主体和实施例一提供的电路板散热装置，电路板散热装置的电路板200安装于设备主体内部的安装面。其中，电路板散热装置包括电路板200和散热组件100，散热组件100安装在设备主体内部的安装面，散热组件100可将电路板200的背面的器件220产生的热量传导至电路板的正面，以增大背面器件220的散热空间，增强散热效果。

示例性的，该电子设备可以为计算机等设备，电路板200可以为计算机内的主板，设备主体可以为计算机的机箱，电路板200安装于计算机的机箱内部的安装面。设备主体内部的安装面可以伸出有安装柱，电路板200可以通过螺钉固定安装在安装柱上，以便使电路板200的背面与安装面之间留出足够的间隙，用于安装散热组件100的导热板110。

其中，电路板散热装置的结构及功能在实施例一中进行了详细的介绍，此处不再赘述。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

依据以下条款可更好地理解前述内容：

条款A1.一种电路板散热装置，包括电路板和散热组件；

所述电路板安装于安装面，所述电路板的正面背离所述安装面，所述电路板的背面朝向所述安装面且与所述安装面之间存在间隙，所述电路板的背面设有至少一个器件；

所述散热组件包括导热板、传热件和散热件，所述导热板与所述电路板的背面的器件贴合连接，所述传热件的两端分别为第一端和第二端，所述第一端与所述导热板贴合连接，所述第二端延伸至所述电路板的正面所在的一侧，所述散热件位于所述电路板的正面所在的一侧空间，并用于为所述传热件散热。

条款A2.根据条款A1所述的电路板散热装置，所述电路板开设有避让开口，所述传热件的第二端穿过所述避让开口延伸至所述电路板的正面所在的一侧。

条款A3.根据条款A1所述的电路板散热装置，所述传热件由所述电路板的侧方延伸至所述电路板的正面所在的一侧。

条款A4.根据条款A1-A3任一项所述的电路板散热装置，所述散热件为风机，所述风机靠近所述传热件设置，且所述风机的出风侧朝向所述传热件。

条款A5.根据条款A4所述的电路板散热装置，所述传热件的至少一侧表面伸出有多片散热翅片。

条款A6.根据条款A1-A3任一项所述的电路板散热装置，所述散热件为制冷板，所述散热件贴合在所述传热件的表面。

条款A7.根据条款A1-A3任一项所述的电路板散热装置，所述导热板背离或面向所述电路板的一侧表面设置有传热加强件，所述传热加强件从所述导热板上与所述器件对应的位置延伸至与所述传热件对应的位置。

条款A8.根据条款A7所述的电路板散热装置，所述传热加强件为热管或均温板。

条款A9.根据条款A1-A3任一项所述的电路板散热装置，所述电路板的背面设有多个器件，不同所述器件的伸出高度具有差异，至少部分所述器件背离所述电路板的背面的一侧表面贴设有贴合部，所述贴合部与所述导热板贴合连接。

条款A10.一种电子设备，包括设备主体和条款A1-A9任一项所述的电路板散热装置，所述电路板散热装置的电路板安装于所述设备主体内部的安装面。

最后应说明的是：以上实施方式仅用以说明本申请的技术方案，而非对其进行限制；尽管参照前述实施方式对本申请已经进行了详细的说明，但本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施方式所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请实施方式技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种电路板散热装置，其特征在于，包括电路板和散热组件；

所述电路板安装于安装面，所述电路板的正面背离所述安装面，所述电路板的背面朝向所述安装面且与所述安装面之间存在间隙，所述电路板的背面设有至少一个器件；

所述散热组件包括导热板、传热件和散热件，所述导热板与所述电路板的背面的器件贴合连接，所述传热件的两端分别为第一端和第二端，所述第一端与所述导热板贴合连接，所述第二端延伸至所述电路板的正面所在的一侧，所述散热件位于所述电路板的正面所在的一侧空间，并用于为所述传热件散热。

2.根据权利要求1所述的电路板散热装置，其特征在于，所述电路板开设有避让开口，所述传热件的第二端穿过所述避让开口延伸至所述电路板的正面所在的一侧。

3.根据权利要求1所述的电路板散热装置，其特征在于，所述传热件由所述电路板的侧方延伸至所述电路板的正面所在的一侧。

4.根据权利要求1-3任一项所述的电路板散热装置，其特征在于，所述散热件为风机，所述风机靠近所述传热件设置，且所述风机的出风侧朝向所述传热件。

5.根据权利要求4所述的电路板散热装置，其特征在于，所述传热件的至少一侧表面伸出有多片散热翅片。

6.根据权利要求1-3任一项所述的电路板散热装置，其特征在于，所述散热件为制冷板，所述散热件贴合在所述传热件的表面。

7.根据权利要求1-3任一项所述的电路板散热装置，其特征在于，所述导热板背离或面向所述电路板的一侧表面设置有传热加强件，所述传热加强件从所述导热板上与所述器件对应的位置延伸至与所述传热件对应的位置。

8.根据权利要求7所述的电路板散热装置，其特征在于，所述传热加强件为热管或均温板。

9.根据权利要求1-3任一项所述的电路板散热装置，其特征在于，所述电路板的背面设有多个器件，不同所述器件的伸出高度具有差异，至少部分所述器件背离所述电路板的背面的一侧表面贴设有贴合部，所述贴合部与所述导热板贴合连接。

10.一种电子设备，其特征在于，包括设备主体和权利要求1-9任一项所述的电路板散热装置，所述电路板散热装置的电路板安装于所述设备主体内部的安装面。

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