CN218831105U - 一种散热结构及移动终端 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电子产品领域，具体地涉及一种散热结构及移动终端，其中散热结构包括金属支撑件、PCB电路板以及金属屏蔽罩，所述金属支撑件与金属屏蔽罩均能够热传导，所述PCB电路板上设置有至少两个发热元件，且其中至少有两个发热元件高度不同，所述金属屏蔽罩设置在PCB板上且能够覆盖所有发热元件，每个所述发热元件与金属屏蔽罩之间均填充有第一导热层，所述金属屏蔽罩与金属支撑件之间填充有第二导热层，所述第一导热层的厚度小于第二导热层的厚度，所述金属支撑件的表面积大于所述金属屏蔽罩的表面积；本实用新型的目的即在于提供一种散热结构及移动终端，通用性、散热效果较好，体积占用小。

Description

一种散热结构及移动终端

技术领域：

本实用新型涉及电子产品领域，具体地涉及一种散热结构及移动终端。

背景技术：

随着电子产品的普及，人们对电子产品的计算能力提出了越来越高的要求，但是高算力的同时伴随的是高功耗、高发热，而且现在人们对电子产品的便携性要求越来越高，传动的主动式散热一般依赖外部风扇等，体积较大，不太可能用在内部空间紧凑的小体积移动终端内，因此对移动终端的被动散热提出了更高的要求，现有的被动散热存在通用性差、散热效果不好、体积占用大的问题。

实用新型内容：

本实用新型的目的即在于提供一种散热结构及移动终端，能够解决上述问题。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种散热结构及移动终端，其中散热结构包括金属支撑件、PCB电路板以及金属屏蔽罩，所述金属支撑件与金属屏蔽罩均能够热传导，所述PCB电路板上设置有至少两个发热元件，且其中至少有两个发热元件高度不同，所述金属屏蔽罩设置在PCB板上且能够覆盖所有发热元件，每个所述发热元件与金属屏蔽罩之间均填充有第一导热层，所述金属屏蔽罩与金属支撑件之间填充有第二导热层，所述第一导热层的厚度小于第二导热层的厚度，所述金属支撑件的表面积大于所述金属屏蔽罩的表面积。

进一步地，所述金属屏蔽罩上对应每个发热元件都设置有第一导热区域，每个所述发热元件与其对应的第一导热区域之间均填充有第一导热层且厚度一致；金属支撑件上对应第一导热区域的位置设置有第二导热区域，每个第一导热区域与对应的第二导热区域之间填充有第二导热层且厚度一致。

进一步地，所述第一导热层为导热凝胶，所述第二导热层为导热硅胶贴片。

进一步地，所述第一导热层厚度为0.1-0.3mm；所述第二导热层的厚度为0.4-1mm。

进一步地，所述金属屏蔽罩包括金属屏蔽框架与金属屏蔽盖板，所述金属屏蔽框架上对应发热元件设置有元件检测孔，所述导热区域设置在金属屏蔽盖板上，所述金属屏蔽盖板裹覆在金属屏蔽框架外部。

进一步地，所述金属屏蔽框架与PCB板焊接连接，所述金属屏蔽框架与金属屏蔽板卡扣连接。

进一步地，所述金属屏蔽框开设有扣孔，所述金属屏蔽盖板上对应扣孔的位置设置有向内凸的扣点。

进一步地，所述金属支撑件上贴覆有均热板，所述均热板贴敷在靠近第二导热层的内侧；沿着垂直于PCB板的投影方向，所述发热元件的投影区域、第一导热层的投影区域、第一导热区域的投影区域、第二导热层的投影区域以及第二导热区域的投影区域的重叠部分不为零。

一种移动终端，包括上述中任意一项所述的散热结构，所述移动终端还包括顶盖、底盖、电池与按键模块，所述按键模块设置在顶盖与金属支撑件之间，所述按键模块部分区域穿出至顶盖外部；所述按键模块与PCB电路板电连接；所述PCB电路板上设置有传输接口，所述传输接口部分区域连通至顶盖外部，所述电池设置在金属支撑件下方，所述电池与PCB电路板板电连接。

进一步地，所述金属支撑件与顶盖连接，所述PCB电路板与金属支撑件连接，所述PCB电路板与底盖之间设置有电路支撑件，所述电池与底盖之间设置有缓冲垫片，所述电路支撑件与底盖之间设置有缓冲垫片，所述顶盖与底盖扣接连接。

为使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下将通过具体实施例和相关附图，对本实用新型作进一步详细说明。

附图说明：

图1是本实用新型实施例的散热结构的立体结构爆炸示意图一；

图2是本实用新型实施例的散热结构的立体结构爆炸示意图二；

图3是本实用新型实施例的散热结构中的金属屏蔽罩的立体结构爆炸示意图；

图4是本实用新型实施例的散热结构中的金属支撑件的立体结构示意图；

图5是本实用新型实施例提供的一种移动终端的立体结构爆炸示意图。

标号说明：1-金属支撑件、2-PCB电路板、3-金属屏蔽罩、4-发热元件、5-第一导热层、6-第二导热层、7-第一导热区域、8-第二导热区域、9-金属屏蔽框架、10-金属屏蔽盖板、11-元件检测孔、12-扣孔、13-扣点、14-均热板、15-顶盖、16-底盖、17-电池、18-按键模块、19-传输接口、20-电路支撑件、21-缓冲垫片。

具体实施方式：

下面将参照附图更详细地描述本公开的实施例。虽然附图中显示了本公开的某些实施例，然而应当理解的是，本公开可以通过各种形式来实现，而且不应该被解释为限于这里阐述的实施例。相反，提供这些实施例是为了更加透彻和完整地理解本公开。应当理解的是，本公开的附图及实施例仅用于示例性作用，并非用于限制本公开的保护范围。

另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与有关发明相关的部分。在不冲突的情况下，本公开中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

需要注意，本公开中提及的“第一”、“第二”等概念仅用于对不同的装置、模块或单元进行区分，并非用于限定这些装置、模块或单元所执行的功能的顺序或者相互依存关系。

需要注意，本公开中提及的“一个”、“多个”的修饰是示意性而非限制性的，本领域技术人员应当理解，除非在上下文另有明确指出，否则应该理解为“一个或多个”。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本公开。

如图1-2所示，一种散热结构，其包括金属支撑件1、PCB电路板2以及金属屏蔽罩3，所述金属支撑件与金属屏蔽罩均能够热传导，所述PCB电路板上设置有至少两个发热元件4，且其中至少有两个发热元件高度不同，所述金属屏蔽罩设置在PCB板上且能够覆盖所有发热元件，每个所述发热元件与金属屏蔽罩之间均填充有第一导热层5，所述金属屏蔽罩与金属支撑件之间填充有第二导热层6，所述第一导热层的厚度小于第二导热层的厚度，所述金属支撑件的表面积大于所述金属屏蔽罩的表面积；

PCB电路板可以按照需求自行设计制造，在本实用新型内容中不做限制。发热元件对应PCB板上功耗较高的元件，例如CPU、GPU、通讯模块、存储模块等，是主要热量来源，需要优先将发热元件的热量散出去，因此需要针对性设置散热结构，将其热量优先散出去；

为了确保PCB电路板上电子元件的工作稳定性，一般采用金属屏蔽罩做电磁和外界环境屏蔽，确保安全性，为了同时满足屏蔽保护和散热的需求，金属屏蔽罩一般采用铜或其合金材质；

金属支撑件一般要求一定的结构强度、轻量以及导热能力，本实施例中优选铝合金板，对整体散热起到支撑作用，且能够提供最大的散热表面，发热元件上的热量需要尽快尽可能多地传递到金属支撑件上，利用金属支撑件较大的表面积进行散热；

该实施例中，热量的传递路径为：发热元件→第一导热层→金属屏蔽罩→第二导热层→金属支撑件，PCB电路板可通过螺钉等方式与金属支撑件连接，并将第一导热层、金属屏蔽罩、第二导热层夹设在其中。

一种实施例，如图1、2、4所示，在上述散热结构基础上，增加了一些优化调整；具体为一种散热结构，其包括金属支撑件1、PCB电路板2以及金属屏蔽罩3，所述金属支撑件与金属屏蔽罩均能够热传导，所述PCB电路板上设置有至少两个发热元件4，且其中至少有两个发热元件高度不同，所述金属屏蔽罩设置在PCB板上且能够覆盖所有发热元件，每个所述发热元件与金属屏蔽罩之间均填充有第一导热层5，所述金属屏蔽罩与金属支撑件之间填充有第二导热层6，所述第一导热层的厚度小于第二导热层的厚度，所述金属支撑件的表面积大于所述金属屏蔽罩的表面积；所述金属屏蔽罩上对应每个发热元件都设置有第一导热区域7，每个所述发热元件与其对应的第一导热区域之间均填充有第一导热层且厚度一致；金属支撑件上对应第一导热区域的位置设置有第二导热区域8，每个第一导热区域与对应的第二导热区域之间填充有第二导热层且厚度一致；第一导热层为导热凝胶，所述第二导热层为导热硅胶贴片；所述第一导热层厚度为0.1-0.3mm；所述第二导热层的厚度为0.4-1mm。

由于多个发热元件的高度不都相同，发热元件与金属屏蔽罩之间设置的是第一导热层，金属屏蔽罩与金属支撑件之间是第二导热层，为了确保不同的发热元件的散热效果的一致性，应尽量保证每个发热元件对应的第一导热层和第二导热层的厚度分别一致，又由于不同的发热元件的高度不都相同，因此实际上对应不同发热元件的第一导热区域和第二导热区域的高度也不都相同，具体体现在实际生产制造中，部分导热区域相对隆起/凹陷，或者相对隆起/凹陷不同的距离；

如图1-3所示，实际生产制造中，金属屏蔽罩上的第一导热区域由不锈钢薄板制成，由冲压工艺形成相对的隆起或凹陷，形成高度不同的第一导热区域对应不同高度的发热元件，从而确保每个发热元件与第一导热区域之间的距离都相同，也即每个发热元件对应的第一导热层的厚度一致，也即导热效率一致；

实际生产制造中，本实施例中金属支撑件由铝合金制成且厚度较大，因此第二导热区域相对于金属支撑件的内侧均隆起，通过隆起不同的高度确保每个第二导热区域与对应的第一导热区域之间的第二导热层的厚度一样；

为了更好地填充发热元件与第一导热区域之间的间隙，第一导热层选用导热凝胶材质，导热凝胶一般呈半流体的糊状，具有一定的流动性，能够方便适应发热元件与金属屏蔽罩之间的形状，确保与发热元件和金属屏蔽罩的接触面积，确保热传递效率；实际使用中，导热凝胶的厚度不宜太厚，太厚的话会导致热量传递路径变长，热传递效率变低，而且如果太厚，凝胶容易流动至其他区域，难以确保传递效率，本实施中，优选为0.2mm；

实际生产时，导热凝胶的厚度是由发热元件和对应的第一导热区域安装固定后，两者之间的距离决定的，实际生产中，可以先在发热元件上涂抹适量的散热凝胶，再将金属屏蔽罩安装在PCB电路板上，由于导热凝胶具有一定流动性，能够在此过程中自动填充在两者之间并最大程度适应两者之间的形状，与两者充分接触，确保两者之间的散热效果；

导热硅胶贴片具有一定的形状，流动性较差，但材质较软，厚度较大；采用这种方式，便于批量拾取、转移、放置安装等工艺流程，使用制造更加方便，本实施中，厚度优选为0.6mm；

该实施例中，热量的传递路径为：发热元件→第一导热层（导热凝胶）→第一导热区域（金属屏蔽罩）→第二导热层（导热硅胶贴片）→第二导热区域（金属支撑件），PCB电路板可通过螺钉等方式与金属支撑件连接，并将第一导热层、金属屏蔽罩、第二导热层夹设在其中，第一导热区域通过冲压、拉伸等工艺成型在金属屏蔽罩上，第二导热区域通过注塑、切削等工艺成型在金属支撑件上。

一种实施例，如图1-4所示，在上述散热结构基础上，增加了一些优化调整；具体为：具体为一种散热结构，其包括金属支撑件1、PCB电路板2以及金属屏蔽罩3，所述金属支撑件与金属屏蔽罩均能够热传导，所述PCB电路板上设置有至少两个发热元件4，且其中至少有两个发热元件高度不同，所述金属屏蔽罩设置在PCB板上且能够覆盖所有发热元件，每个所述发热元件与金属屏蔽罩之间均填充有第一导热层5，所述金属屏蔽罩与金属支撑件之间填充有第二导热层6，所述第一导热层的厚度小于第二导热层的厚度，所述金属支撑件的表面积大于所述金属屏蔽罩的表面积；所述金属屏蔽罩上对应每个发热元件都设置有第一导热区域7，每个所述发热元件与其对应的第一导热区域之间均填充有第一导热层且厚度一致；金属支撑件上对应第一导热区域的位置设置有第二导热区域8，每个第一导热区域与对应的第二导热区域之间填充有第二导热层且厚度一致；第一导热层为导热凝胶，所述第二导热层为导热硅胶贴片；所述第一导热层厚度为0.1-0.3mm；所述第二导热层的厚度为0.4-1mm；

所述金属屏蔽罩包括金属屏蔽框架9与金属屏蔽盖板10，所述金属屏蔽框架上对应发热元件设置有元件检测孔11，所述导热区域设置在金属屏蔽盖板上，所述金属屏蔽盖板裹覆在金属屏蔽框架外部；所述金属屏蔽框架与PCB板焊接连接，所述金属屏蔽框架与金属屏蔽板卡扣连接；所述金属屏蔽框开设有扣孔12，所述金属屏蔽盖板上对应扣孔的位置设置有向内凸的扣点13；

如图3所示，实际为了便于生产制造，金属屏蔽罩由两部分组成，一部分是呈现类似镂空的金属屏蔽框架，对整个金属屏蔽罩呈支撑、加强结构强度的作用，本实施中优选铜材质，元件检测孔对应发热元件设置，能够方便透过元件检测孔检测发热元件的安装位置、温度、工作状态等；

另一部分是金属屏蔽盖板，本实施中金属屏蔽盖板优选不锈钢薄板，通过冲压、折弯等工艺，在表面上形成第一导热区域与不同高度的发热元件相对应，边缘折弯后通过卡扣方式与金属屏蔽框架扣合在一起，金属屏蔽框架在外周边缘设置有内凹的扣孔，金属屏蔽盖板上通过冲压等工艺形成凸出的扣点，不锈钢材质的金属屏蔽盖板本身有一定的弹性，两者安装时，施加外力按压金属屏蔽盖板将扣点扣合进扣孔中后再卸去外力，两者即可完成扣接；后续如果需要检测或更换维修内部的元器件，可反向对金属屏蔽盖板施加外力，即可方便地快速拆卸金属屏蔽盖板，金属屏蔽框架的下方边缘通过焊接固定在PCB电路板上。

如图1-2所述，实际使用时，还可在上述各实施例上进一步做优化改进，具体为在上述各实施例的基础上，金属支撑件上还贴覆有均热板14，所述均热板贴敷在靠近第二导热层的内侧；沿着垂直于PCB板的投影方向，所述第二导热层的投影区域、第一导热区域的投影区域、第一导热层的投影区域以及导热元件的投影区域的重叠部分不为零；

实际使用时，均热板采用石墨散热贴纸，均热板能够将传递到第二导热区域的热量快速均摊到整个金属支撑件的表面，防止热量集中在局部，降低温度峰值，利用金属支撑件的表面充分散热，确保散热效果；

本实施例中，热量的传递路径为：发热元件→第一导热层（导热凝胶）→第一导热区域（金属屏蔽罩）→第二导热层（导热硅胶贴片）→第二导热区域→整个金属支撑件表面；

目的是将热量源头即发热元件的热量尽可能用最短的路径、最快地速度传递到最大的散热表面（金属支撑件），才能确保最高的散热效率，最好的散热效果，发热元件与金属支撑件之间间隔了金属屏蔽罩、第一导热层和第二导热层，最短的路径就是沿着垂直发热元件（PCB电路板）的的方向散热，即沿着垂直于PCB电路板的投影方向；第二导热层的投影区域、第一导热区域的投影区域、第一导热层的投影区域以及导热元件的投影区域的重叠部分不为零的时候，发热元件的热量才能够沿着最短的路径最快地传递到金属支撑件的表面散出去。

如图5所示，本专利还提供了一种移动终端，所述移动终端包括上述任意实施例中的散热结构，所述移动终端还包括顶盖15、底盖16、电池17与按键模块18，所述按键模块设置在顶盖与金属支撑件之间，所述按键模块部分区域穿出至顶盖外部；所述按键模块与PCB电路板电连接；所述PCB电路板上设置有传输接口19，所述传输接口部分区域连通至顶盖外部，所述电池设置在金属支撑件下方，所述电池与PCB电路板板电连接；

采用上述散热结构的移动终端，金属支撑件不仅为散热提供了最大的表面积，还为整个移动终端提供了结构强度支撑和配重，并将整个移动终端内部分成了几部分，上方是按键模块，下方是电池等，按键使用时，会频繁长时间受到外力按压，金属支撑件能够为其提供支撑，确保正常的按压操作；

电池在使用时需要确保形状和位置的固定，采用金属支撑件将其与按键模块分隔开，避免按键按压时的外力传递到电池上，确保电池工作环境的稳定性，确保使用安全性；

传输接口能够连接外部设备，为外部设备（如电视、显示器、头戴眼镜等）供电、传输数据等，也能够通过传输接口为移动终端中的电池充电或传输数据到PCB电路板上的电子元件里；

顶盖与底盖可通过卡扣连接或者螺钉连接，本实施中为了确保整体的一致性，减少外部开孔，优选采用卡扣连接。

一种实施例，提供了一种移动终端，在上述移动终端的基础上，增加了一些优化调整；所述金属支撑件与顶盖连接，所述PCB电路板与金属支撑件连接，所述PCB电路板与底盖之间设置有电路支撑件20，所述电池与底盖之间设置有缓冲垫片21，所述电路支撑件与底盖之间设置有缓冲垫片，所述顶盖与底盖扣接连接；

金属支撑件上可设置有供螺钉穿设的通孔，还可针对电池或其他部件的安装位置设置凸出的肋板或凹槽等用作安装定位；金属支撑件作为移动终端的主支撑结构，其他主要部件，如顶盖、PCB电路板等直接连接在金属支撑件上，其他部件再连接到上述部件中，从而完成整个移动终端的连接，为了确保电池、PCB电路板等元件的安装和工作稳定性，需要在其与底盖之间设置中间件，电池与底盖之间设置柔性的缓冲垫片，一般采用海绵材质，双面设胶，分别粘接在电池和底盖上；电路支撑件可采用塑料、硅胶等材质，为PCB电路板提供支撑作用。

以上描述仅为本公开的一些较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本公开的实施例中所涉及的公开范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离上述公开构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本公开的实施例中公开的（但不限于）具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

Claims (10)

1.一种散热结构，其特征在于：包括金属支撑件（1）、PCB电路板（2）以及金属屏蔽罩（3），所述金属支撑件与金属屏蔽罩均能够热传导，所述PCB电路板上设置有至少两个发热元件（4），且其中至少有两个发热元件高度不同，所述金属屏蔽罩设置在PCB板上且能够覆盖所有发热元件，每个所述发热元件与金属屏蔽罩之间均填充有第一导热层（5），所述金属屏蔽罩与金属支撑件之间填充有第二导热层（6），所述第一导热层的厚度小于第二导热层的厚度，所述金属支撑件的表面积大于所述金属屏蔽罩的表面积。

2.根据权利要求1所述的一种散热结构，其特征在于：所述金属屏蔽罩上对应每个发热元件都设置有第一导热区域（7），每个所述发热元件与其对应的第一导热区域之间均填充有第一导热层且厚度一致；金属支撑件上对应第一导热区域的位置设置有第二导热区域（8），每个第一导热区域与对应的第二导热区域之间填充有第二导热层且厚度一致。

3.根据权利要求2所述的一种散热结构，其特征在于：所述第一导热层为导热凝胶，所述第二导热层为导热硅胶贴片。

4.根据权利要求3所述的一种散热结构，其特征在于：所述第一导热层厚度为0.1-0.3mm；所述第二导热层的厚度为0.4-1mm。

5.根据权利要求2所述的一种散热结构，其特征在于：所述金属屏蔽罩包括金属屏蔽框架（9）与金属屏蔽盖板（10），所述金属屏蔽框架上对应发热元件设置有元件检测孔（11），所述第一导热区域和第二导热区域设置在金属屏蔽盖板上，所述金属屏蔽盖板裹覆在金属屏蔽框架外部。

6.根据权利要求5所述的一种散热结构，其特征在于：所述金属屏蔽框架与PCB板焊接连接，所述金属屏蔽框架与金属屏蔽板卡扣连接。

7.根据权利要求6所述的一种散热结构，其特征在于：所述金属屏蔽框开设有扣孔（12），所述金属屏蔽盖板上对应扣孔的位置设置有向内凸的扣点（13）。

8.根据权利要求7所述的一种散热结构，其特征在于：所述金属支撑件上贴覆有均热板（14），所述均热板贴敷在靠近第二导热层的内侧；沿着垂直于PCB板的投影方向，所述发热元件的投影区域、第一导热层的投影区域、第一导热区域的投影区域、第二导热层的投影区域以及第二导热区域的投影区域的重叠部分不为零。

9.一种移动终端，所述移动终端包括如权利要求1-8中任意一项所述的散热结构，所述移动终端还包括顶盖（15）、底盖（16）、电池（17）与按键模块（18），所述按键模块设置在顶盖与金属支撑件之间，所述按键模块部分区域穿出至顶盖外部；所述按键模块与PCB电路板电连接；所述PCB电路板上设置有传输接口（19），所述传输接口部分区域连通至顶盖外部，所述电池设置在金属支撑件下方，所述电池与PCB电路板板电连接。

10.根据权利要求9所述的一种移动终端，所述金属支撑件与顶盖连接，所述PCB电路板与金属支撑件连接，所述PCB电路板与底盖之间设置有电路支撑件（20），所述电池与底盖之间设置有缓冲垫片（21），所述电路支撑件与底盖之间设置有缓冲垫片，所述顶盖与底盖扣接连接。

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