CN218735737U - 散热结构以及电子设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种散热结构以及电子设备，该散热结构包括基板以及制冷器，基板的同一板面上设置有待散热器件和屏蔽罩，屏蔽罩罩设于待散热器件外，屏蔽罩对应待散热器件设置有开窗；制冷器位于屏蔽罩外，制冷器的冷端朝向开窗，并且制冷器的冷端与待散热器件导热接触。本实用新型通过在屏蔽罩上开窗，使得制冷器能够与待散热器件导热接触，减少因制冷器与待散热器件间介质过多带来的制冷损失，提升制冷器对待散热器件的降温效率。

Description

散热结构以及电子设备

技术领域

本实用新型实施例涉及汽车电子技术领域，特别涉及一种散热结构以及电子设备。

背景技术

现有汽车电子领域内中控一体机，TEC(Thermo Electric Cooler，半导体制冷器)对芯片模组等核心模组进行主动制冷降温应用广泛，但核心模组自身带屏蔽罩，TEC通过与屏蔽罩的外壁导热接触，以实现对芯片的散热。由此可见，屏蔽罩的存在势必会造成TEC与芯片中间介质较多，引起散热效率低的问题。

实用新型内容

本实用新型实施方式的目的在于提供一种散热结构以及电子设备，旨在现有的车载中控一体机中由于屏蔽罩的存在，会造成TEC与芯片中间介质较多，引起散热效率低的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型的实施方式提供了一种散热结构，包括：

基板，所述基板的同一板面上设置有待散热器件和屏蔽罩，所述屏蔽罩罩设于所述待散热器件外，所述屏蔽罩对应所述待散热器件设置有开窗；以及，

制冷器，所述制冷器位于所述屏蔽罩外，所述制冷器的冷端朝向所述开窗，并且所述制冷器的冷端与所述待散热器件导热接触。

本实用新型通过在屏蔽罩上开窗，使得制冷器能够与待散热器件导热接触，减少因制冷器与待散热器件间介质过多带来的制冷损失，提升制冷器对待散热器件的降温效率。

优选地，在所述散热结构中，所述散热结构还包括位于所述屏蔽罩外的安装支架，所述制冷器设置于所述安装支架上；

所述安装支架包括相连的导热部和隔热部，所述导热部位于所述制冷器的冷端与所述待散热器件之间，所述导热部的两端分别与所述制冷器的冷端、所述待散热器件导热接触。

优选地，在所述散热结构中，所述隔热部贯穿地设置有朝向所述开窗的安装孔，所述导热部设置于所述安装孔靠近所述开窗的一端，所述制冷器的冷端伸入所述安装孔中。

优选地，在所述散热结构中，所述导热部与所述制冷器的冷端之间设置有导热胶。

优选地，在所述散热结构中，所述导热部与所述待散热器件之间设置有导热胶。

优选地，在所述散热结构中，所述导热部为金属导热部，所述导热部盖合所述开窗，所述导热部与所述开窗的外周口缘导电接触。

优选地，在所述散热结构中，所述导热部与所述开窗的外周口缘之间设置有沿着所述开窗的周向延伸的导电层。

优选地，在所述散热结构中，所述导电层为导电泡棉。

优选地，在所述散热结构中，所述散热结构还包括金属壳体，所述金属壳体与所述制冷器的热端导热接触。

优选地，在所述散热结构中，所述金属壳体远离所述制冷器的一端对应所述制冷器设置有散热鳍片。

优选地，在所述散热结构中，所述制冷器的热端与所述金属壳体之间设置有导热胶。

优选地，在所述散热结构中，所述安装支架设置于所述金属壳体上。

优选地，在所述散热结构中，所述散热结构还包括中框和显示屏，所述显示屏设置于所述中框上，所述中框远离所述显示屏的一端设置有安装槽，所述金属壳体盖设于所述安装槽的槽口处，所述基板、所述制冷器和所述安装支架均位于所述安装槽中。

为了实现上述目的，本实用新型还提供一种电子设备，包括上述的散热结构。

附图说明

一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。

图1为本实用新型实施例中散热结构的结构示意图；

图2为图1中散热结构的分解示意图；

图3为图2中基板处的结构示意图；

图4为图1中散热结构的剖视图；

图5为图4中A处的局部放大示意图；

图6为图5中屏蔽罩与安装支架结合处的结构示意图；

图7为图5中安装支架与导电层结合处的结构示意图；

图8为图5中安装支架与制冷器处的结构示意图；

图9为图8中安装支架的结构示意图；

图10为图9中安装支架于另一视角的结构示意图。

本实用新型附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				100	散热结构	33	安装孔
1	基板	4	导热胶
				11	待散热器件	5	导电层
12	屏蔽罩	6	金属壳体
				13	开窗	61	散热鳍片
2	制冷器	7	中框
				3	安装支架	71	安装槽
31	导热部	8	显示屏
				32	隔热部	9	主板

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明，若本实用新型实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本实用新型实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其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。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

本实用新型提供一种散热结构，该散热结构能够应用于车载中控一体机、平板电脑等电子设备中，下面将以散热结构应用于车载中控一体机中为例进行介绍。图1至图10示出了本实用新型提供的散热结构的一较佳实施例。请参阅图3至图5，在本实施例中，该散热结构100包括基板1以及制冷器2。

请参阅图2至图4，基板1的同一板面上设置有待散热器件11和屏蔽罩12，屏蔽罩12罩设于待散热器件11外，屏蔽罩12对应待散热器件11设置有开窗13。

具体而言，待散热器件11通常为芯片等大功耗电子器件，故需要对待散热器件11进行重点制冷，下面将以待散热器件11是芯片为例进行介绍，并定义与基板1的板面垂直的方向为前后向，待散热器件11和屏蔽罩12均设置于基板1的后板面上。

基板1通常为电路板，并且待散热器件11电连接基板1，芯片通常采用模组化设计，即芯片模组包括基板1、待散热器件11和屏蔽罩12，可选地，请参阅图2、图4和图5，在本实施例中，散热结构100还包括主板9，基板1设置于主板9上，并且主板9位于基板1远离待散热器件11的一侧。主板9位于基板1前侧，基板1设置于主板9的后板面上。主板9通常为电路板，并且基板1电连接主板9，芯片模组能够通过主板9接入车载中控一体机的电路系统中。其中，基板1和主板9均可以为硬质电路板、柔性电路板或者软硬结合的电路板等。

待散热器件11位于屏蔽罩12与基板1围合形成的腔体中，屏蔽罩12通常为方形罩，屏蔽罩12的后侧壁对应待散热器件11设置有朝后的开窗13，使得待散热器件11能够自开窗13处对外显露。开窗13与待散热器件11前后相对，并且开窗13的面积大于待散热器件11的面积。待散热器件11的形状通常是与开窗13的形状相适配的，由于待散热器件11通常为方形设置，故开窗13也通常为方形设置。

待散热器件11、开窗13的个数可以根据实际情况进行设置，当待散热器件11的个数为一个时，开窗13的个数也可以为一个；当待散热器件11的个数为多个时，开窗13的个数可以为一个或者多个。例如，请参阅图3，在本实施例中，待散热器件11的个数为两个，开窗13的个数为一个，该一个开窗13覆盖上述两个待散热器件11。

请参阅图2、图4和图5，制冷器2位于屏蔽罩12外，制冷器2的冷端朝向开窗13，并且制冷器2的冷端与待散热器件11导热接触。

具体而言，制冷器2可以为半导体制冷器等，制冷器2固定安装于屏蔽罩12外。制冷器2的冷端能够自屏蔽罩12的开窗13处与待散热器件11导热接触，当整机满载热耗达到临界点后，启动制冷器2，制冷器2制冷工作，以对待散热器件11进行降温处理。可选地，在本实施例中，制冷器2电连接主板9，通过主板9能够控制制冷器2的工作。

制冷器2的前端为制冷器2的冷端，制冷器2的冷端的端面(即制冷器2的前端面)为制冷器2的制冷面，可选地，在本实施例中，制冷器2的制冷面与待散热器件11导热接触。

而制冷器2的后端为制冷器2的热端，制冷器2的热端的端面(即制冷器2的后端面)为制冷器2的制热面，可选地，请参阅图2和图4，在本实施例中，散热结构100还包括金属壳体6，金属壳体6与制冷器2的热端导热接触。制冷器2产生的热量能够通过金属壳体6传导到机器外部，其中，金属壳体6的材质可以为铝合金等，这样金属壳体6的导热性能较好。进一步，在本实施例中，制冷器2的制热面与金属壳体6的前侧面导热接触。

制冷器2的热端与金属壳体6的前侧面导热接触，金属壳体6的后侧面上通常会设置有散热鳍片61，以增加金属壳体6对外的散热面积，可选地，请参阅图1、图2和图4，在本实施例中，金属壳体6远离制冷器2的一端对应制冷器2设置有散热鳍片61。由于散热结构100通过在屏蔽罩12上开窗13，使得制冷器2能够与待散热器件11导热接触，提升了制冷器2对待散热器件11的降温效率，故能够相对减少金属壳体6上的散热鳍片61的数量，达到减轻机身重量的效果。

制冷器2的制热面与金属壳体6的前侧面之间通常会由于公差带来间隙，可选地，请参阅图2、图4和图5，在本实施例中，制冷器2的热端与金属壳体6之间设置有导热胶4，采用导热胶4来填充制冷器2的制热面与金属壳体6的前侧面之间的间隙，能够增加制冷器2的制热面与金属壳体6的前侧面之间有效的导热接触面积。其中，导热胶4具有高导热率，导热胶4的导热系数通常在4w/m*K以上，例如，导热胶4可以采用导热凝胶等。

车载中控一体机引入制冷器2后，对芯片模组进行开窗设计，将制冷器2与芯片间介质尽可能减少，从而提升制冷器2对芯片降温的效率，对大功耗的芯片进行重点制冷，提升了整机的稳定性的同时，若后续工规芯片能引入到车规中，能够极大节省整机成本。

本实用新型通过在屏蔽罩12上开窗13，使得制冷器2能够与待散热器件11导热接触，减少因制冷器2与待散热器件11间介质过多带来的制冷损失，提升制冷器2对待散热器件11的降温效率。

制冷器2的冷端与待散热器件11导热接触，可以是制冷器2的冷端自屏蔽罩12的开窗13处伸入屏蔽罩12中，而与待散热器件11直接导热接触；也可以是在制冷器2的冷端与待散热器件11之间设置具有高导热率的导热结构，制冷器2的冷端通过该导热结构间接地与待散热器件11导热接触。

可选地，请参阅图2、图5和图8，在本实施例中，散热结构100还包括位于屏蔽罩12外的安装支架3，制冷器2设置于安装支架3上；安装支架3包括相连的导热部31和隔热部32，导热部31位于制冷器2的冷端与待散热器件11之间，导热部31的两端分别与制冷器2的冷端、待散热器件11导热接触。

具体而言，安装支架3固定安装于屏蔽罩12外，导热部31的前端面与待散热器件11导热接触，导热部31的后端面与制冷器2的制冷面导热接触，制冷器2通过导热部31对待散热器件11进行制冷。导热部31具有高导热率，通常可以采用铝板作为导热部31，这样导热部31的导热系数为138w/m*K，例如，导热部31的材质可以为AL6061。

隔热部32具有阻断热量传导的作用，制冷器2产生的热量由隔热部32能够阻断热量通过空气传递到机器内部，从而防止制冷器2产生的热量导致整机内部温度过高，引起器件超结温。隔热部32通常可以为塑料材质，例如，隔热部32可以为PA66材质。可选地，在本实施例中，安装支架3为嵌件注塑件。

可选地，请参阅图2、图4和图5，在本实施例中，导热部31与制冷器2的冷端之间设置有导热胶4。

可选地，请参阅图2、图4和图5，在本实施例中，导热部31与待散热器件11之间设置有导热胶4。

具体而言，导热部31的前端面与待散热器件11之间的间隙填充有导热胶4，导热部31的后端面与制冷器2的制冷面之间的间隙填充有导热胶4。采样高导热率的导热胶4填充制冷器2、安装支架3、待散热器件11间公差积累带来的间隙，能够提升制冷器2的制冷效果，减少制冷器2与待散热器件11间介质过多带来的制冷损失。

制冷器2的两面均涂有导热胶4，导热胶4按照尺寸链计算厚度尺寸为0.6±0.4mm。制冷器2的制冷面通过安装支架3中的导热部31传递制冷给待散热器件11；制冷器2的制热面通过导热胶4与金属壳体6接触，金属壳体6的背部做散热鳍片61，传导制冷器2产生热量到机器外部。

安装支架3的具体样式可以根据实际情况进行设置，可选地，请参阅图8至图10，在本实施例中，隔热部32贯穿地设置有朝向开窗13的安装孔33，导热部31设置于安装孔33靠近开窗13的一端，制冷器2的冷端伸入安装孔33中。

具体而言，安装孔33前后贯穿隔热部32，导热部31设置于安装孔33的前端，制冷器2设置于安装孔33处，并且制冷器2位于导热部31的后方。通过安装孔33的设置，能够实现制冷器2在安装支架3上的安装定位，并且，安装孔33的形状通常是与制冷器2的形状相适配的，例如，制冷器2通常为方片状设置，故安装孔33可以为方形孔设置。

进一步，请参阅图8至图10，在本实施例中，导热部31用于导热接触制冷器2的部分朝前凸出于安装孔33的前侧孔缘，这样有利于导热部31与待散热器件11之间形成有效的导热接触。

可选地，请参阅图8至图10，在本实施例中，制冷器2的制热面与安装孔33的后侧孔缘齐平，这样制冷器2的热端完全位于隔热部32上的安装孔33中，有利于隔热部32阻断制冷器2产生的热量通过空气传递到机器内部。

可选地，请参阅图5至图7，在本实施例中，导热部31为金属导热部，导热部31盖合开窗13，导热部31与开窗13的外周口缘导电接触。

具体而言，金属材质的导热部31与屏蔽罩12导通，能够起到芯片模组的金属外壳(即屏蔽罩12)接地的效果。并且，导热部31也具有屏蔽的作用，导热部31盖合开窗13后，使得带开窗13的屏蔽罩12与导热部31形成了一个封闭的模组屏蔽罩，这样对于电磁干扰屏蔽(EMC屏蔽)有良好的作用，从而大大提升了车载中控一体机的可靠性。

进一步，请参阅图5至图7，在本实施例中，导热部31与开窗13的外周口缘之间设置有沿着开窗13的周向延伸的导电层5。采用导电层5来填充导热部31与开窗13的外周口缘之间的间隙，不但能够增加导热部31的热端与屏蔽罩12之间有效的导电接触面积，还能够保证开窗13处的密封性能。其中，导电层5可以为导电胶、导电泡棉等，可选地，请参阅图2、图6和图7，在本实施例中，导电层5为导电泡棉。

安装支架3固定安装于屏蔽罩12外，安装支架3的具体安装位置可以根据实际情况进行设定，可选地，请参阅图7和图8，在本实施例中，安装支架3设置于金属壳体6上。

具体而言，安装支架3固定安装于金属壳体6的前侧面上，而安装支架3与金属壳体6之间的具体固定方式可以不做特殊限定，例如，在本实施例中，隔热部32是通过螺接件固定安装于金属壳体6的前侧面上。

车载中控一体机通常还包括显示屏8等，可选地，请参阅图1、图2和图4，在本实施例中，散热结构100还包括中框7和显示屏8，显示屏8设置于中框7上，中框7远离显示屏8的一端设置有安装槽71，金属壳体6盖设于安装槽71的槽口处，基板1、制冷器2和安装支架3均位于安装槽71中。

具体而言，显示屏8可以为TLCM模组等，显示屏8嵌设于中框7的前端。中框7的后端设置有槽口朝后的安装槽71，基板1、制冷器2、安装支架3和主板9均位于安装槽71中。其中，主板9可以是固定安装于金属壳体6或者中框7上，例如，在本实施例中，主板9是通过螺接件固定安装于安装槽71的槽底壁上。

散热结构100能够很好地改善车载中控一体机中的芯片因自身发热量大，而导致显示屏功能降低的问题，提升制冷器2对芯片降温的效率，同时能相对减少金属壳体6的散热鳍片61数量，减轻机身重量。TEC广泛用于车载中控一体机，但制冷效果并不明显，引入散热结构100，对于汽车仪表、域控制器等有很好的的推广性。后续如果工规芯片能用于车载，能够降低整机成本，同时能缓解智能座舱行业的“缺芯”问题。并且，散热结构100的装配简单，可量产性极高。

本实用新型还提供一种电子设备，该电子设备可以为车载中控一体机、平板电脑等，电子设备包括散热结构，由于该散热结构采用了上述实施例的技术方案，因此具有上述实施例的技术方案所带来的有益效果。

以上仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的实用新型构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种散热结构，其特征在于，包括：

基板，所述基板的同一板面上设置有待散热器件和屏蔽罩，所述屏蔽罩罩设于所述待散热器件外，所述屏蔽罩对应所述待散热器件设置有开窗；以及，

制冷器，所述制冷器位于所述屏蔽罩外，所述制冷器的冷端朝向所述开窗，并且所述制冷器的冷端与所述待散热器件导热接触。

2.如权利要求1所述的散热结构，其特征在于，所述散热结构还包括位于所述屏蔽罩外的安装支架，所述制冷器设置于所述安装支架上；

所述安装支架包括相连的导热部和隔热部，所述导热部位于所述制冷器的冷端与所述待散热器件之间，所述导热部的两端分别与所述制冷器的冷端、所述待散热器件导热接触。

3.如权利要求2所述的散热结构，其特征在于，所述隔热部贯穿地设置有朝向所述开窗的安装孔，所述导热部设置于所述安装孔靠近所述开窗的一端，所述制冷器的冷端伸入所述安装孔中；和/或，

所述导热部与所述制冷器的冷端之间设置有导热胶；和/或，

所述导热部与所述待散热器件之间设置有导热胶。

4.如权利要求2所述的散热结构，其特征在于，所述导热部为金属导热部，所述导热部盖合所述开窗，所述导热部与所述开窗的外周口缘导电接触。

5.如权利要求4所述的散热结构，其特征在于，所述导热部与所述开窗的外周口缘之间设置有沿着所述开窗的周向延伸的导电层。

6.如权利要求5所述的散热结构，其特征在于，所述导电层为导电泡棉。

7.如权利要求2所述的散热结构，其特征在于，所述散热结构还包括金属壳体，所述金属壳体与所述制冷器的热端导热接触。

8.如权利要求7所述的散热结构，其特征在于，所述金属壳体远离所述制冷器的一端对应所述制冷器设置有散热鳍片；和/或，

所述制冷器的热端与所述金属壳体之间设置有导热胶；和/或，

所述安装支架设置于所述金属壳体上。

9.如权利要求7所述的散热结构，其特征在于，所述散热结构还包括中框和显示屏，所述显示屏设置于所述中框上，所述中框远离所述显示屏的一端设置有安装槽，所述金属壳体盖设于所述安装槽的槽口处，所述基板、所述制冷器和所述安装支架均位于所述安装槽中。

10.一种电子设备，其特征在于，包括如权利要求1-9任意一项所述的散热结构。

Images