CN218570720U - 均热板及电子设备 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例提供一种均热板及电子设备,涉及散热技术领域,当均热板的厚度小于或等于0.3毫米,热传导性和均温性较好。该均热板划分为热源段和冷凝段;均热板包括:外壳、毛细结构、散热工质和多个支撑结构;多个支撑结构构成多个沿第一方向排布的多个支撑结构列,每个支撑结构列包括多个沿第二方向设置的多个支撑结构,第二方向为热源段指向冷凝段的方向,第一方向垂直于第二方向;相邻的两个支撑结构列之间形成蒸汽通道;蒸汽通道包括至少一条第一蒸汽通道和至少一条第二蒸汽通道,第一蒸汽通道的宽度大于第二蒸汽通道的宽度。
Description
技术领域
本申请涉及散热技术领域,尤其涉及一种均热板及电子设备。
背景技术
随着手机、平板电脑、笔记本电脑等电子设备的功能不断升级,电子设备内的功能器件的功率也在不断增大,所产生的热量也越来越高。
为了防止功能器件因温度过高而出现损坏,通常会在电子设备中设置一些真空均热板(Vapor Chamber,VC)等散热结构。
由于目前电子设备的轻薄化趋势已成为主流,故均热板须同步减薄以满足电子设备轻薄化的需求,如何在均热板减薄的情况下提升均热板的散热性能,仍然是本领域技术人员亟待解决的问题。
实用新型内容
为了解决上述技术问题,本申请提供一种均热板及电子设备。当均热板的厚度小于或等于0.3毫米,也可以保证均热板的均温性,有利于电子设备的轻薄化设计。
第一方面,本申请实施例提供一种均热板,划分为热源段和冷凝段,热源段为均热板中与发热元件对应的部分,冷凝段为均热板中除热源段之外的部分;均热板包括:外壳,外壳包括第一盖板和第二盖板,第一盖板和第二盖板形成密封腔体;毛细结构,位于密封腔体内,且附着在外壳上;散热工质,位于密封腔体内;多个支撑结构,支撑于第一盖板和第二盖板之间;多个支撑结构构成多个沿第一方向排布的多个支撑结构列,每个支撑结构列包括多个沿第二方向设置的支撑结构,第二方向为热源段指向冷凝段的方向,第一方向垂直于第二方向;沿第一方向,相邻的两个支撑结构列之间形成蒸汽通道;其中,蒸汽通道包括至少一条第一蒸汽通道和至少一条第二蒸汽通道,沿第一方向,第一蒸汽通道的宽度大于第二蒸汽通道的宽度。
通过增加部分蒸汽通道的宽度,当蒸汽在从热源段传输到冷凝段时,阻力减小,从而可以将热量快速地传递到冷凝段的最远端,避免蒸汽提前相变冷凝,蒸汽因流阻的减小而传递地更远,实现工质的快速输运,满足更薄、更长的均热板设计。此外,由于沿热源段指向冷凝段的方向,相邻的两个支撑结构之间具有间隙,因此,蒸汽不仅可以沿热源段指向冷凝段的方向传输,还可以沿垂直于热源段指向冷凝段的方向传输,即蒸汽还可以在蒸汽通道与蒸汽通道之间相互传输,进一步提升均热板的均温性。这样一来,当均热板的厚度很薄时,也可以保证均热板的均温性,从而有利于电子设备的轻薄化设计。
第二方向为热源段指向冷凝段的方向。示例性的,第二方向可以是热源段的一个点指向冷凝段的另外一个点的方向,还可以是热源段的一个点指向冷凝段中距离热源段最远的点的方向,还可以是散热工质的流动方向,还可以是均热板的延伸方向。
示例性的,蒸汽通道包括至少一条第一蒸汽通道和至少一条第二蒸汽通道,可以是蒸汽通道包括一条第一蒸汽通道和位于第一蒸汽通道一侧的至少一条第二蒸汽通道;也可以是蒸汽通道包括一条第一蒸汽通道和位于第一蒸汽通道两侧的至少一条第二蒸汽通道,即第一蒸汽通道的每一侧均包括至少一条第二蒸汽通道,还可以是蒸汽通道包括多条(两条以上)第一蒸汽通道和至少一条第二蒸汽通道,多条第一蒸汽通道相邻设置,即相邻的两个第一蒸汽通道之间不设置第二蒸汽通道,第二蒸汽通道位于多条第一蒸汽通道的至少一侧;还可以是蒸汽通道包括多条(两条以上)第一蒸汽通道和多条(两条以上)第二蒸汽通道,第一蒸汽通道和第二蒸汽通道间隔设置,即相邻的两个第一蒸汽通道之间设置有至少一个第二蒸汽通道,相邻的两个第二蒸汽通道之间设置有至少一个第一蒸汽通道等。
在一些可能实现的方式中,第一蒸汽通道为蒸汽通道中与发热元件对应的通道,第二蒸汽通道为蒸汽通道中除第一蒸汽通道之外的蒸汽通道。这样设置,可以使得发热元件发出的热量通过第一蒸汽通道快速地传输至均热板的端部。
当然,第一蒸汽通道也可以是不与发热元件对应的通道,例如可以是邻近发热元件的蒸汽通道;或者,其他蒸汽通道,经验证,当第一蒸汽通道为不与发热元件对应的通道时,当蒸汽在从热源段传输到冷凝段时,也可以减小阻力,从而可以将热量快速地传递到冷凝段的最远端,避免蒸汽提前相变冷凝,蒸汽因流阻的减小而传递地更远,实现工质的快速输运,满足更薄、更长的均热板设计。
在一些可能实现的方式中,冷凝段位于热源段的一侧;冷凝段为包括均热板中距离热源段最远距离的端部的部分。在此情况下的热源段和冷凝段设置第一蒸汽通道,可以使得蒸汽传输的更远,有利于提升均热板的均温性。
在一些可能实现的方式中,冷凝段位于热源段的至少两侧;冷凝段包括至少第一冷凝段和至少一个第二冷凝段,第一冷凝段为包括均热板中距离热源段最远距离的端部的冷凝段,第二冷凝端为包括均热板中其他端部的冷凝段。具体的,即热源段和第一冷凝段内的支撑结构形成的蒸汽通道包括至少一条第一蒸汽通道和位于第一蒸汽通道至少一侧的至少一条第二蒸汽通道,且第一蒸汽通道的宽度大于第二蒸汽通道的宽度,以及,热源段和第二冷凝段内的支撑结构形成的蒸汽通道包括至少一条第一蒸汽通道和位于第一蒸汽通道至少一侧的至少一条第二蒸汽通道,且第一蒸汽通道的宽度大于第二蒸汽通道的宽度。
也就是说,冷凝段位于热源段的至少两侧时,每一侧均设置有上述的第一蒸汽通道,而非仅在包括距离热源段最远距离的端部的冷凝段和热源段之间设置第一蒸汽通道,这样,可以使得蒸汽可以快速的传输至均热板的各个端部,进一步提升均热板的均温性。
在一些可能实现的方式中,毛细结构具有镂空部,镂空部与第一蒸汽通道对应设置。即增大第一蒸汽通道的高度,进而进一步扩大第一蒸汽通道的尺寸,这样一来,蒸汽在从热源段传输到冷凝段时,阻力进一步减小,蒸汽因流阻的减小而传递地更远。
在一些可能实现的方式中,第一蒸汽通道的宽度L1和第二蒸汽通道的宽度L2满足:1.2L2≤L1≤5L2。这样设置,既不会因为第一蒸汽通道的宽度较窄而达不到降低蒸汽阻力的效果,也不会因为第一蒸汽通道的宽度较宽,导致上盖板出现塌陷等问题。
示例性的,第一蒸汽通道的宽度是第二蒸汽通道的宽度的1.2倍、1.5倍、2倍、2.5倍、3倍、4.5倍、5倍等。
在一些可能实现的方式中,在上述第一蒸汽通道542a的宽度L1和第二蒸汽通道的宽度L2满足1.5L2≤L1≤5L2的基础上,1.5L2≤L1≤3L2。经验证,当第一蒸汽通道的宽度L1和第二蒸汽通道的宽度L2满足1.5L2≤L1≤3L2时,蒸汽可以传递地更远。
在一些可能实现的方式中,均热板的厚度小于或等于0.3毫米。即即便均热板的厚度减小到0.3毫米或0.3毫米以下,也可以保证均热板的热传导性能和均温性能,当该均热板应用于电子设备中时,有利于电子设备的轻薄化设计。
在一些可能实现的方式中,各第二蒸汽通道的宽度相同。即第二蒸汽通道两侧的支撑结构之间的间距相同,这样设置,在保证将热量快速地传递到冷凝段的最远端的同时,还可以对外壳在宽度方向进行较佳的支撑,避免出现塌陷等问题。
在一些可能实现的方式中,每个支撑结构列中相邻的两个支撑结构距离相同。即由热源段指向冷凝段的方向,同一个支撑结构列中相邻的两个支撑结构距离相同,且不同支撑结构列中相邻的两个支撑结构距离相同。示例性的,多个支撑结构列包括第一支撑结构列和第二支撑结构列,第一支撑结构列中相邻的两个支撑结构之间的距离均相同,第二支撑结构列中相邻的两个支撑结构列之间的距离均相同,且位于第一支撑结构列中相邻的两个支撑结构之间的距离等于位于第二支撑结构列中相邻的两个支撑结构之间的距离,这样设置,在保证将热量快速地传递到冷凝段的最远端的同时,还可以对外壳在长度方向进行较佳的支撑,避免出现塌陷等问题。
在一些可能实现的方式中,支撑结构在第一参考平面的正投影的形状为圆形、长条形、正方形、弧形、S形、椭圆形,其中,第一参考平面为垂直于均热板厚度方向的平面。本申请实施例对支撑结构的形状不进行限定,本领域技术人员可以根据实际情况进行设置。
当支撑结构的形状为弧形、S形或椭圆形等时,避免蒸汽在流动的过程中出现漩涡,进而可以避免对蒸汽的流动产生阻力,使得蒸汽的流动更加顺畅,进而以较快的速度流动。
第二方面,本申请实施例提供一种电子设备,包括第一方面的均热板,具有第一方面所有的有益效果。
附图说明
图1为本申请实施例提供的一种电子设备的结构示意图;
图2为本申请实施例提供的一种电子设备的部分结构示意图;
图3为本申请实施例提供的又一种电子设备的部分结构示意图;
图4为本申请实施例提供的又一种电子设备的部分结构示意图;
图5为图2沿AA’方向的一种剖面图;
图6为本申请实施例提供的一种支撑结构的俯视分布图;
图7为图2沿AA’方向的又一种剖面图;
图8为本申请实施例提供的又一种支撑结构的俯视分布图;
图9为本申请实施例提供的又一种支撑结构的俯视分布图;
图10为本申请实施例提供的又一种支撑结构的俯视分布图;
图11为本申请实施例提供的又一种支撑结构的俯视分布图;
图12为图2沿AA’方向的又一种剖面图;
图13为本申请实施例提供的又一种支撑结构的俯视分布图;
图14为本申请实施例提供的又一种支撑结构的俯视分布图;
图15为本申请实施例提供的又一种支撑结构的俯视分布图;
图16为本申请实施例提供的又一种支撑结构的俯视分布图;
图17为本申请实施例提供的又一种支撑结构的俯视分布图;
图18为图2沿AA’方向的又一种剖面图;
图19为图2沿AA’方向的又一种剖面图;
图20为本申请实施例提供的一种毛细结构的俯视分布图;
图21为本申请实施例提供的又一种毛细结构的俯视分布图;
图22为本申请实施例提供的又一种支撑结构的俯视分布图;
图23为本申请实施例提供的又一种支撑结构的俯视分布图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
本文中术语“和/或”,仅仅是一种描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,A和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B这三种情况。
本申请实施例的说明书和权利要求书中的术语“第一”和“第二”等是用于区别不同的对象,而不是用于描述对象的特定顺序。例如,第一目标对象和第二目标对象等是用于区别不同的目标对象,而不是用于描述目标对象的特定顺序。
在本申请实施例中,“示例性的”或者“例如”等词用于表示作例子、例证或说明。本申请实施例中被描述为“示例性的”或者“例如”的任何实施例或设计方案不应被解释为比其它实施例或设计方案更优选或更具优势。确切而言,使用“示例性的”或者“例如”等词旨在以具体方式呈现相关概念。
在本申请实施例的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是指两个或两个以上。例如,多个处理单元是指两个或两个以上的处理单元;多个系统是指两个或两个以上的系统。
本申请实施例提供一种电子设备,本申请实施例提供的电子设备可以是手机、电脑、平板电脑、个人数字助理(personal digital assistant,简称PDA)、车载电脑、电视、智能穿戴式设备、智能家居设备等通过均热板进行散热的电子设备。本申请实施例对上述电子设备的具体形式不作特殊限定。以下为了方便说明,以电子设备是手机为例进行说明。
参见图1,图1为本申请实施例提供的一种电子设备的结构示意图。如图1所示,手机100包括中框10、后壳20和显示面板30。后壳20和显示面板30相对设置,中框10位于后壳20和显示面板30之间。中框10、后壳20和显示屏30可以围成容纳腔体。
参见图2,图2为本申请实施例提供的一种电子设备的部分结构示意图。如图2所示,容纳腔体中设置有发热元件40(也称为热源)和均热板50等结构。均热板50位于发热元件40上,发热元件40产生的热量传递至位于其上侧的均热板50上,通过均热板50将热量散开。
其中,发热元件40例如可以包括电池、电源管理芯片(Power Management Unit,PMU)、射频芯片(Radio Frequency Intergrated Circuit,RF IC)、片上系统(System OnChip,SOC)等。可以理解的是,发热元件40并不限于上述示例。
均热板50包括热源段50a和冷凝段50b,其中,热源段50a为:沿均热板50的厚度方向,均热板50中与发热元件40对应的部分,即均热板50在第一参考平面的正投影与发热元件40在第一参考平面的正投影交叠的区域,其中,第一参考平面为与均热板50的厚度方向(也为发热元件40指向均热板50的方向)垂直的平面。冷凝段50b为:均热板50中除热源段50a之外的部分。
需要说明的是,本申请实施例中的交叠可以是部分交叠,即均热板50在第一参考平面的正投影与发热元件40在第一参考平面的正投影部分交叠;也可以是重叠,即均热板50在第一参考平面的正投影与发热元件40在第一参考平面的正投影重叠,亦即均热板50在第一参考平面的正投影的面积与发热元件40在第一参考平面的正投影的面积相等;还可以是其中一者位于另一者内,即均热板50在第一参考平面的正投影位于发热元件40在第一参考平面的正投影内,或者,发热元件40在第一参考平面的正投影位于均热板50在第一参考平面的正投影内。除有特殊说明外,下述实施例所涉及的交叠的含义与此含义相同,下述实施例不再赘述。
还需要说明的是,对于热源段50a和冷凝段50b的位置关系,本申请实施例对热源段50a和冷凝段50b的位置关系不进行限定,本领域技术人员可以根据实际情况设置发热元件40的位置以及相应均热板50的位置,进而限定出热源段50a和冷凝段50b的位置。示例性的,冷凝段50b可以位于热源段50a的一侧,即发热元件40位于均热板50的端部,如图2和图3所示;还可以是冷凝段50b位于热源段50a的至少两侧,即发热元件40位于均热板50的非端部,如图4所示。此处需要说明的是,下述示例中除有特殊说明外,均以冷凝段50b位于热源段50a的一侧为例进行的说明。
上述情况下,均热板50的形状可以为规则形状,例如可以为长方形(如图2所示)、圆形(图中未示出)或正方形(图中未示出)等。当然,也可以为异形,例如为倒“L”形(如图3所示)、“T”形(如图4所示)等。
参见图5,图5为图2沿AA’方向的一种剖面图。如图5所示,均热板50包括外壳51、毛细结构52、密封腔体53和支撑结构54。
外壳51为具有中空结构的外壳。外壳51包括第一盖板511和第二盖板512,第一盖板511位于第二盖板512背离发热元件40的一侧。第一盖板511和第二盖板512围绕形成封闭的密封腔体53。第一盖板511和第二盖板512例如可以一体成型;还可以分开成型,并固定连接。当第一盖板511和第二盖板512分开成型时,例如可以通过焊膏等将第一盖板511和第二盖板512固定连接到一起。对于第一盖板511和第二盖板512的材料,本申请实施例对第一盖板511和第二盖板512的材料不进行限定,示例性的,第一盖板511和第二盖板512的材料例如均为不锈钢或铜等。
外壳51沿宽度方向(即AA’方向)的截面形状例如为扁平状。扁平状例如包括矩形环(如图5所示)、跑道形环(图中未示出)或圆角矩形环(图中未示出)等。可以理解的是,跑道形可以是:两个弧形与一矩形相对两边围城的形状,其中,两个弧形相对设置,且两个弧形分别与相对的两边邻接。需要说明的是,下述示例均以外壳51的截面形状为矩形环为例进行的说明。
毛细结构52位于密封腔体53内,且附着在外壳51上。示例性的,毛细结构52可以仅附着在第一盖板511的内表面(第一盖板511中位于密封腔体53的表面)上;也可以仅附着在第二盖板512的内表面(第二盖板512中位于密封腔体53的表面)上;还可以附着在第一盖板511的内表面和第二盖板512的内表面上。此处需要说明的是,本申请实施例均以毛细结构52附着在第二盖板512内表面为例进行的说明。其中,对于毛细结构52的材料、形状和形成过程可以参照已有的技术,本申请实施例不再赘述。示例性的,毛细结构52的材料例如为铜,形状例如为丝网状、纤维状、粉末状,例如通过烧结等工艺形成该毛细结构52。密封腔体53内还设置有散热工质55,其中,散热工质55可以是液体工质,例如可以为水等。
多个支撑结构54分布于第一盖板511和第二盖板512之间,以对外壳51进行支撑。支撑结构54例如与第一盖板511一体形成,例如可以通过蚀刻工艺、计算机数字控制机床(Computer numerical control,CNC)工艺以及其他切削加工工艺等形成具有支撑结构54的第一盖板511。当然,支撑结构54还可以与第一盖板511分开形成,且通过焊接或粘合的方式固定于第一盖板511上。当支撑结构54与第一盖板511一体形成时,可以简化工艺步骤。
结合图6,图6为本申请实施例提供的一种支撑结构的俯视分布图。如图6所示,多个支撑结构54构成多个支撑结构列541,多个支撑结构列541沿第一方向排布,每个支撑结构列541包括多个沿第二方向设置的支撑结构54,且相邻的两个支撑结构列541之间的距离相同,以对外壳51进行较佳的支撑,其中,第二方向为热源段50a指向冷凝段50b的方向,第一方向垂直于第二方向。相邻的两个支撑结构列541之间形成蒸汽通道542。
基于上述均热板50的结构,对均热板50的工作原理进行说明:发热元件40发热产生的热量传导至均热板50的热源段50a。当热源段50a受热时,该区域的散热工质55蒸发气化,此时吸收热量并且体积迅速膨胀,气相的散热工质55会通过蒸汽通道542迅速传输至冷凝段50b。由于冷凝段50b的温度较低,因此,气相的散热工质55在冷凝段50b释放热量后凝结成液体,液体再借助毛细结构52产生的毛细力作用返回至热源段50a,由此完成一次热传导循环。
随着手机的轻薄化趋势成为主流,相应的,均热板50须同步减薄以满足轻薄化的需求。示例性的,当均热板50的厚度在0.30~0.50mm之间时,利用上述均热板50,可以将发热元件40产生的热量迅速的带出到外部环境,起到良好的热传导和均温作用。但是经过研究发现当均热板50的厚度小于或等于0.3mm时,即当均热板50的厚度进一步减小时,亦即蒸汽通道542的高度进一步减小时,蒸汽在热源段50a传输至冷凝段50b的过程中,阻力增大,蒸汽未到达最远端(冷凝段50b中距离热源段50a最远的位置),便会冷凝,导致冷凝段50b最远端的温度低,而热源段50a的温度高,均热板50的热传导性能和均温性能较差。
基于此,本申请实施例还提供了一种均热板。参见图7和图8,图7为图2沿AA’方向的又一种剖面图,图8为本申请实施例提供的又一种支撑结构的俯视分布图。如图7和图8所示,沿第一方向,蒸汽通道542包括至少一条第一蒸汽通道542a和至少一条第二蒸汽通道542b,第一蒸汽通道542a的宽度L1大于第二蒸汽通道542b的宽度L2。
示例性的,参见图8,第一蒸汽通道542a例如可以为:蒸汽通道542中与发热元件40对应的通道,即蒸汽通道542中在第一参考平面的正投影与发热元件40在第一参考平面的正投影交叠的通道。蒸汽通道542中除第一蒸汽通道542a之外的通道为第二蒸汽通道542b。也就是说,发热元件40在第一参考平面的正投影可以位于第一蒸汽通道542a在第一参考平面的正投影内,如图8所示;也可以一部分位于第一蒸汽通道542a,一部分位于第二蒸汽通道542b,如图9或图10所示。
当然,第一蒸汽通道542a也可以为不与发热元件40对应的通道。例如参见图11,发热元件40在第一参考平面的正投影与第一蒸汽通道542a在第一参考平面的正投影不交叠,例如,发热元件40在第一参考平面的正投影与第一蒸汽通道542a在第一参考平面的正投影相邻。下述示例均以第一蒸汽通道542a为蒸汽通道542中与发热元件40对应的通道为例进行的说明。
通过增大部分蒸汽通道542的宽度较宽,这样一来,当蒸汽在从热源段50a传输到冷凝段50b时,阻力减小,从而可以将热量快速地传递到冷凝段50b的最远端,避免蒸汽提前相变冷凝,蒸汽因流阻的减小而传递地更远,并通过散热工质55在冷凝段50b相变将热源热量均匀开来,实现工质的快速输运,满足更薄、更长的均热板设计。
此外,由于支撑结构54沿第二方向间隔排布,即沿第二方向,相邻的两个支撑结构54之间具有间隙,因此,蒸汽不仅可以沿第二方向(图8中实线箭头所指的方向)传输,还可以沿第一方向(图8中虚线箭头所指的方向)传输,即蒸汽还可以在蒸汽通道542与蒸汽通道542之间相互传输,进一步提升均热板50的均温性。进一步地,沿第二方向,相邻的两个支撑结构54之间的间隙相等,即相邻的两个支撑结构54之间的距离相等,以对外壳51在长度方向进行较佳的支撑,避免出现塌陷等问题。
此外,各第二蒸汽通道542b的宽度相同,也就是说,沿第一方向,第二蒸汽通道542b两侧的支撑结构54之间的间距相同,这样设置,在保证将热量快速地传递到冷凝段50b的最远端的同时,还可以对外壳51在宽度方向进行较佳的支撑,避免出现塌陷等问题。
综上,通过增大部分蒸汽通道542的宽度增大,即便均热板50的厚度减小到0.3毫米或0.3毫米以下,也可以保证均热板50的热传导性能和均温性能,有利于电子设备的轻薄化设计。
进一步地,经试验验证得到,第一蒸汽通道542a的宽度L1和第二蒸汽通道542b的宽度L2满足:1.2L2≤L1≤5L2,即第一蒸汽通道542a的宽度是第二蒸汽通道542b的宽度的1.2~5倍。更进一步地,1.5L2≤L1≤3L2,即第一蒸汽通道542a的宽度是第二蒸汽通道542b的宽度的1.5~3倍。示例性的,第一蒸汽通道542a的宽度是第二蒸汽通道542b的宽度的1.2倍、1.5倍、2倍、2.5倍、3倍、4.5倍、5倍等。
这样设置,既不会因为第一蒸汽通道542a的宽度较窄而达不到降低蒸汽阻力的效果,也不会因为第一蒸汽通道542a的宽度较宽,导致上盖板411出现塌陷等问题。
需要说明的是,上述示例(如图8所示)以蒸汽通道542包括一条第一蒸汽通道542a以及第二蒸汽通道542b位于第一蒸汽通道542a的两侧为例进行的说明,但不构成对本申请实施例的限定。在本申请的其他可选实施例中,蒸汽通道542还可以包括两条第一蒸汽通道542a、三条第一蒸汽通道542a(图中未示出)等,多条第一蒸汽通道542a相邻设置,即相邻的两个第一蒸汽通道542a之间不设置第二蒸汽通道542b,第二蒸汽通道542b位于多条第一蒸汽通道542a的至少一侧(如图12和图13所示);还可以包括至少一条第一蒸汽通道542a和位于第一蒸汽通道542a一侧的至少一条第二蒸汽通道542b(如图14所示);还可以是蒸汽通道包括多条(两条以上)第一蒸汽通道542a和多条(两条以上)第二蒸汽通道542b,第一蒸汽通道542a和第二蒸汽通道542b间隔设置,即相邻的两个第一蒸汽通道542a之间设置有至少一个第二蒸汽通道542b,相邻的两个第二蒸汽通道542b之间设置有至少一个第一蒸汽通道542a(如图15所示)。下述示例均以蒸汽通道542包括一条第一蒸汽通道542a以及第二蒸汽通道542b位于第一蒸汽通道542a的两侧为例进行的说明。
还需要说明的是,上述示例(图8)是以冷凝段50b位于热源段50a的一侧,即发热元件40位于均热板50的端部,且均热板50的形状为规则形状(如长方形)为例进行的说明,但不构成对本申请实施例限定。在本申请的其他可选实施例中,参见图16,图16为本申请实施例提供的又一种支撑结构的俯视分布图。如图16所示,当冷凝段50b位于热源段50a的一侧,即发热元件40位于均热板50的端部,且均热板50的形状为异形(如为倒“L”形)时,同样满足上述规律,即蒸汽通道542包括至少一条第一蒸汽通道542a和位于第一蒸汽通道542a至少一侧的至少一条第二蒸汽通道542b,且第一蒸汽通道542a的宽度L1大于第二蒸汽通道542b的宽度L2。
值得注意的是,参见图17,图17为本申请实施例提供的又一种支撑结构的俯视分布图。如图17所示,当冷凝段50b位于热源段50a的至少两侧(图17中是冷凝段50b位于热源段50a的三侧)时,冷凝段50b包括至少第一冷凝段50b1和至少一个第二冷凝段50b2,第一冷凝段50b1为包括均热板50中距离热源段50a最远距离的端部的冷凝段,第二冷凝端50b2为包括均热板50中其他端部的冷凝段,图17以冷凝段542b包括一个第一冷凝段50b1和两个第二冷凝段50b2为例进行的说明。热源段50a和第一冷凝段50b1内的支撑结构54形成的蒸汽通道542以及热源段50a和第二冷凝段50b2内的支撑结构54形成的蒸汽通道542均满足上述规律,即热源段50a和第一冷凝段50b1内的支撑结构54形成的蒸汽通道542包括至少一条第一蒸汽通道542a和位于第一蒸汽通道542a至少一侧的至少一条第二蒸汽通道542b,且第一蒸汽通道542a的宽度L1大于第二蒸汽通道542b的宽度L2,以及,热源段50a和第二冷凝段50b2内的支撑结构54形成的蒸汽通道542包括至少一条第一蒸汽通道542a和位于第一蒸汽通道542a至少一侧的至少一条第二蒸汽通道542b,且第一蒸汽通道542a的宽度L1大于第二蒸汽通道542b的宽度L2。
也就是说,冷凝段50b位于热源段50a的至少两侧时,每一侧均设置有上述的第一蒸汽通道542a,而非仅在包括距离热源段50a最远距离的端部的冷凝段(即图17中的第一冷凝段50b1)和热源段50a之间设置第一蒸汽通道542a,这样,可以使得蒸汽可以快速的传输至均热板50的各个端部,进一步提升均热板50的均温性。
为了进一步扩大第一蒸汽通道542a的尺寸。参见图18、图19和图20,图18为图2沿AA’方向的又一种剖面图,图19为图2沿AA’方向的又一种剖面图,图20为本申请实施例提供的一种毛细结构的俯视分布图。毛细结构52包括镂空部521,镂空部521与第一蒸汽通道542a对应设置,即第一蒸汽通道542a位置处的毛细结构52全部(如图18所示)或部分挖空(如图19所示),也就是说,镂空部521在第一参考平面的正投影与第一蒸汽通道542a在第一参考平面的正投影交叠。当镂空部521与第一蒸汽通道542a对应设置时,第一蒸汽通道542a的高度增大,蒸汽在从热源段50a传输到冷凝段50b时,阻力进一步减小,蒸汽因流阻的减小而传递地更远。
由前述内容可知,毛细结构52可以附着在第一盖板511的内表面和第二盖板512的内表面上。在此情况下,毛细结构52包括镂空部521,可以是仅将第一盖板411内表面上毛细结构52挖空,以形成镂空部521;也可以是仅将第二盖板412内表面上毛细结构52挖空,以形成镂空部521;还可以将第一盖板511内表面上的毛细结构52和第二盖板512内表面上的毛细结构52均挖空,以形成镂空部521。
可以理解的是,毛细结构52对应发热元件40的位置不进行挖空设计。
此处需要说明的是,对于镂空部521的大小,本申请实施例对镂空部521的大小进行限定,本领域技术人员可以根据实际情况设置。当然,毛细结构52也可以不进行挖空设计,如图21所示。
对于支撑结构54的形状,本申请实施例对支撑结构54的形状不进行限定,本领域技术人员可以根据实际情况设置。示例性的,支撑结构54在第一参考平面的正投影的形状为圆形(如图8所示)、长条形(如图22所示)、正方形(如图23所示)、弧形(图中未示出)、“S”形(图中未示出)、椭圆形(图中未示出)等。
综上,本申请实施例提供的均热板,通过增加与发热元件对应的蒸汽通道的宽度(即增加发热元件对应位置处相邻支撑结构之间在第一方向上的距离),当蒸汽在从热源段传输到冷凝段时,阻力减小,从而可以将热量快速地传递到冷凝段的最远端,避免蒸汽提前相变冷凝,蒸汽因流阻的减小而传递地更远,实现工质的快速输运,满足更薄、更长的均热板设计。此外,由于沿热源段指向冷凝段的方向,相邻的两个支撑结构之间具有间隙,因此,蒸汽不仅可以沿热源段指向冷凝段的方向传输,还可以沿垂直于热源段指向冷凝段的方向传输,即蒸汽还可以在蒸汽通道与蒸汽通道之间相互传输,进一步提升均热板的均温性。也就是说,本申请实施例提供的均热板,即使厚度很薄,也可以保证均热板的均温性,有利于电子设备的轻薄化设计。
为详细说明该有益效果,下面将设置第一蒸发通道的均热板(下述称为具有非均匀通道的均热板)与未设置第一蒸发通道的均热板(下述称为具有均匀通道的均热板),即与沿垂直于热源段指向冷凝段的方向,相邻的两个支撑结构列之间的距离相同的均热板进行对比来说明。
表1为具有均匀通道的均热板与具有非均匀通道的均热板的对比仿真结果,其中,以均热板的厚度为0.25毫米,热源功率为3.5瓦进行的仿真。
通过表1可知,在对20个均热板进行仿真发现,具有均匀通道的均热板,热源段和冷凝段的温差在5℃以上,而当均热板为具有非均匀通道的均热板时,热源段和冷凝段的温差在5℃以下,甚至小于4℃。即在0.25毫米的厚度下,均热板具有如此之小的温差。其中,由本领域技术人员可知,当热源段和冷凝段的温差在5℃以上时,均热板为不合格,当热源段和冷凝段的温差在5℃以内时,均热板为合格。
因此,经过仿真可知,本申请实施例提供的均热板,厚度在0.3毫米以下,也可以具有较好的热传导性能和均温性能,有利于电子设备的轻薄化设计。
需要说明的是,上述是以热源功率为3.5瓦进行的仿真,本领域技术人员可以理解,在实际设置时,热源功率是变化的,即根据不同情况设置不同的热源,在此情况下,本领域技术人员可以预见,本申请实施例中的非均匀通道的方案要优于均匀通道的方案。
还需要说明的是,以上是以一批均热板的示例为例说明,旨在表述本提案设置的第一蒸汽通道可以使得均热板的热源段和冷凝段的温差较小。实际均热板的热源段和冷凝段的温差值不局限于此。
表1
以上所述,以上实施例仅用以说明本申请的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分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各实施例技术方案的范围。
Claims (12)
1.一种均热板,其特征在于,划分为热源段和冷凝段,所述热源段为所述均热板中与发热元件对应的部分,所述冷凝段为均热板中除所述热源段之外的部分;
所述均热板包括:外壳,所述外壳包括第一盖板和第二盖板,所述第一盖板和所述第二盖板形成密封腔体;
毛细结构,位于所述密封腔体内,且附着在所述外壳上;
散热工质,位于所述密封腔体内;
多个支撑结构,支撑于所述第一盖板和所述第二盖板之间;多个所述支撑结构构成多个沿第一方向排布的多个支撑结构列,每个所述支撑结构列包括多个沿第二方向设置的所述支撑结构,所述第二方向为所述热源段指向所述冷凝段的方向,所述第一方向垂直于所述第二方向;
沿所述第一方向,相邻的两个所述支撑结构列之间形成蒸汽通道;
其中,所述蒸汽通道包括至少一条第一蒸汽通道和至少一条第二蒸汽通道,沿所述第一方向,所述第一蒸汽通道的宽度大于所述第二蒸汽通道的宽度。
2.根据权利要求1所述的均热板,其特征在于,所述第一蒸汽通道为蒸汽通道中与所述发热元件对应的通道,所述第二蒸汽通道为蒸汽通道中除所述第一蒸汽通道之外的蒸汽通道。
3.根据权利要求1所述的均热板,其特征在于,所述冷凝段位于所述热源段的一侧;所述冷凝段为包括所述均热板中距离所述热源段最远距离的端部的部分。
4.根据权利要求1所述的均热板,其特征在于,所述冷凝段位于所述热源段的至少两侧;所述冷凝段包括至少一个第一冷凝段和至少一个第二冷凝段,所述第一冷凝段为包括所述均热板中距离所述热源段最远距离的端部的冷凝段,所述第二冷凝端为包括所述均热板中其他端部的冷凝段。
5.根据权利要求1所述的均热板,其特征在于,所述毛细结构具有镂空部,所述镂空部与第一蒸汽通道对应设置。
6.根据权利要求1-5任一项所述的均热板,其特征在于,所述第一蒸汽通道的宽度L1和所述第二蒸汽通道的宽度L2满足:1.2L2≤L1≤5L2。
7.根据权利要求6所述的均热板,其特征在于,1.5L2≤L1≤3L2。
8.根据权利要求1-5任一项所述的均热板,其特征在于,所述均热板的厚度小于或等于0.3毫米。
9.根据权利要求1-5任一项所述的均热板,其特征在于,各所述第二蒸汽通道的宽度相同。
10.根据权利要求1-5任一项所述的均热板,其特征在于,每个所述支撑结构列中相邻的两个所述支撑结构距离相同。
11.根据权利要求1-5任一项所述的均热板,其特征在于,所述支撑结构在第一参考平面的正投影的形状为圆形、长条形、正方形、弧形、S形、椭圆形,其中,第一参考平面为垂直于所述均热板厚度方向的平面。
12.一种电子设备,其特征在于,包括权利要求1-11任一项所述的均热板。
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