CN219698354U - 一种散热结构 - Google Patents

Abstract

本申请涉及电路板散热领域，具体提供了一种散热结构，包括第一散热层，第一散热层的一侧固定设置有导热层，导热层远离第一散热层一侧固定设置有散热板，还包括第二散热层，第一散热层远离导热层一侧的表面上设置有凹槽，凹槽的内部固定设置有第二散热层，第二散热层与凹槽的底面和侧壁接触，导热层、第一散热层、散热板整体的四周设置有密封圈。本公开中，第二散热层固定设置于第一散热层的凹槽内，第二散热层的导热系数大于第一散热层的导热系数。第二散热层能够将第一散热层较薄处的热量传递到第一散热层较厚处，增强了第一散热层较厚处的散热性能，从而使得第一散热层较薄厚处和第一散热层较厚处的散热性能相当，提高了散热的均匀性。

Description

一种散热结构

技术领域

本申请涉及电路板散热领域，具体而言，涉及一种散热结构。

背景技术

热量的聚集会使得器件温度升高，从而使得器件的性能下降，甚至损坏，因此，需要对器件进行有效的散热。尤其对于电路板，随着电路集成度的升高，电路板工作时会产生较多的热量，热量的聚集，随着温度的升高，电路板中器件的性能下降，从而降低了电路板整体的性能。所以，有必要使用散热结构，将器件产生的热量及时导出，降低器件的温度，从而避免性能下降。

散热结构是利用高导热性的材料对器件产生的热量进行传导的结构。例如，名称为“一种柔性高散热集成电路板”，授权公告号为“CN 218679485 U”的实用新型专利中公开的结构，其中基材层(相当于器件)产生的热量通过热传递，传递给散热板，散热板再将热量传递给散热铜片，散热板和散热铜片之间通过散热硅脂接触，增强散热板和散热铜片之间的热传递；最终，产生的热量通过散热铜片散出。一般地，散热性能与散热铜片的表面积有关，表面积越大，散热性能越好，表面积越小，散热性能越差。在有限的空间内部增加表面积的方式为设置凹槽以增加散热片的表面积，从而提升散热性能。然而，凹槽的设置使得不同位置处散热片的厚度不同，散热片较薄处，热量更容易到达散热片的表面，散热片较厚处，热量相对不容易到达散热片的表面；这使得散热片表面各处的散热效果不同，从而使得器件表面的温度不均匀，降低了器件的稳定性。

综上所述，现有的散热结构为了提升散热性能，引出了散热不均匀的问题，降低了器件的稳定性。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，针对上述现有技术中的不足，提供一种散热结构，以解决现有的散热结构为了提升散热性能，引出了散热不均匀的问题，降低了器件的稳定性的问题。

本实用新型的技术构思是：设置两种导热系数不同的结构，导热系数较小的结构层(第一散热层)上设置有用于增加表面积的凹槽，用以提升散热性能，导热系数较大的结构层(第二散热层)设置于上述凹槽内。这样一来，热量在第二散热层中更容易传递，且第二散热层与凹槽的内壁接触，将传递到较薄处表面的热量通过凹槽的内壁传递到第一散热层较厚处，从而热量也容易被传递到较厚的位置，散热较均匀，使得待散热器件的表面温度趋于相同，提高稳定性。本实用新型提出了一种散热性能较好，且散热均匀的散热结构，使用时不会导致器件稳定性的降低。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

本申请提供一种散热结构，该结构包括第一散热板，第一散热层的一侧固定设置有导热层，导热层远离第一散热层一侧固定设置有散热板，还包括第二散热层，第一散热层远离导热层一侧的表面上设置有凹槽，凹槽的内部固定设置有第二散热层，第二散热层与凹槽的底面和侧壁接触，导热层、第一散热层、散热板整体的四周设置有密封圈。

更进一步地，第一散热层的厚度大于第二散热层的厚度，第二散热层的导热系数大于第一散热层的导热系数。

更进一步地，第二散热层中间区域的厚度较小，边缘区域厚度较大。

更进一步地，第二散热层靠近第一散热层一侧面的形状与凹槽底面的形状相同，第二散热层远离第一散热层一侧面的形状为内宽外窄的收口状。

更进一步地，第二散热层远离第一散热层一端设置有开口的拱形腔或梯形腔。

更进一步地，凹槽的数量大于2，凹槽阵列排布，第二散热层的厚度小于凹槽的深度，凹槽的截面形状为矩形、弧形、三角形中的一种。

更进一步地，第一散热层的材料为金或铝，第二散热层的材料为银或铜。

更进一步地，导热层为导热硅胶或散热硅脂；散热板由VC液冷板制成。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果：

本实用新型设置了第一散热层和第二散热层，第二散热层固定设置于第一散热层的凹槽内，第二散热层的导热系数大于第一散热层的导热系数。第二散热层更热量的传递更快，将吸收到的热量通过凹槽的槽壁传递给第一散热层，增强了第一散热层的散热能力。也就是，第二散热层能够将第一散热层较薄处的热量传递到第一散热层较厚处，增强了第一散热层较厚处的散热性能，从而使得第一散热层较薄厚处和第一散热层较厚处的散热性能相当，提高了散热的均匀性。

同时，第二散热层的导热系数更大，使得散热结构整体能够导出更多的热量，使得散热结构的散热性能提升。因此，本实用新型公开的散热结构在不降低散热性能的情况下，使得散热更均匀；解决了现有的散热结构为了提升散热性能，引出了散热不均匀的问题。使用时，提升了待散热器件的稳定性。

附图说明

图1为本实用新型提供的一种散热结构的示意图；

图2为本实用新型提供的一种散热结构中第一散热层和第二散热层的俯视图；

图3为本实用新型提供的另一种散热结构中第一散热层和第二散热层的截面示意图；

图4为本实用新型提供的另一种散热结构的示意图。

图标：1-导热层；2-第一散热层；3-第二散热层；4-散热板；5-密封圈。

具体实施方式

为了使本实用新型的实施过程更加清楚，下面将会结合附图进行详细说明。

本实用新型提供了一种散热结构，该散热结构包括导热层1、第一散热层2、第二散热层3。导热层1固定设置于第一散热层2的一侧，第二散热层3固定设置于第一散热层2的另一侧。具体地，如图1所示，第一散热层2与第二散热层3接触一侧表面上设置有多个凹槽，第二散热层3固定设置于凹槽内部。第一散热层2的导热系数小于第二散热层；第一散热层2的材料可以为金或铝，导热系数相对较小；第二散热层3的材料为银或铜，导热系数相对较大，导热层1的材料为导热硅胶或散热硅脂。这样，导热系数较大的第二散热层3与第一散热层2接触，第一散热层2较薄处的热量首先传递给第二散热层3，第二散热层3以更快的速度将热量传递给槽壁，使得第一散热层2较厚处得到更多的热量；也就是，第二散热层3将原本散热较多的区域(第一散热层2较薄处)的热量传递给原本散热较少的区域(第一散热层2较厚处)，使得散热更加均匀，待散热的器件表面的温度均匀分布，最终提升器件工作时的稳定性。同时，较大导热系数的第二散热层3使得散热结构整体能够散出更多热量，提升了散热性能。本实用新型提出了一种散热较快，且散热均匀的散热结构。

凹槽的形状可以为矩形、弧形、三角形等；优选地，形状为弧形或三角形，内窄外宽，凹槽较深处的宽度小，表面处宽度较大。这样，一方面，第二散热层3与第一散热层2的接触面积较大，第二散热层3与槽壁接触面积大，更容易将第一散热层2较薄处的热量导出，传递给第一散热层2较厚处，使得散热更加均匀；另一方面，内窄外宽的形状，使得第一散热层2较薄处的热量沿第一散热层2和第二散热层3接触面方向向外传递，传递到第一散热层2较厚处，也就是形成了第一散热层2内部的热传递，进一步提升散热均匀度。凹槽的尺寸可以为毫米或厘米数量级，与热源的尺寸相关，一般为散热结构尺寸的五十分之一至五分之一。第二散热层3的截面形状与凹槽的内壁之间紧密接触。如图2所示，凹槽的排布可以是规则的，也可以是不规则的，规则排布方便制备，不规则排布能够根据热量产生的区域进行调整，例如，产热较多的中央位置处设置凹槽的数量较多，凹槽的间距较小，产热较少的边缘位置处设置凹槽的数量较少，凹槽的间距较大。

第二散热层3的厚度小于凹槽的深度。每个凹槽内部第二散热层3的厚度可以相同，也可以不同；优选地，凹槽内部第二散热层3的厚度不同，温度较高处第二散热层3的厚度较大，温度较低处第二散热层3的厚度较小。第二散热层3靠近第一散热层2一侧的形状与凹槽相同，第二散热层3远离第一散热层2一侧的形状为内宽外窄的收口状，例如，拱形腔、梯形腔等，如图3所示。第二散热层3中间厚度较小，边缘厚度较大。这样一来，一方面，增加了第二散热层3的表面积，提升了散热结构整体的散热性能；另一方面，边缘与槽壁接触处的厚度较大，使得第二散热层3与第一散热层2的接触面更大，能够将更多热量由第一散热层2较薄处传递到较厚处，散热更均匀；再一方面，由靠近热源方向向远离热源方向的垂直方向上，第二散热层3远离热源一端热传递过程的垂直面积由小变大，传热速率与该面积成正比，也就是第二散热层3远离第一散热层2一端的传热速率呈现增加趋势，这使得即使在端部，第二散热层3仍然能够向第一散热层2较厚处传递热量，从而第二散热层3能够将更多的热量进行传递，散热更加均匀。

如图4所示，为了使导热层1受热均匀，在导热层1远离第一散热层2一侧固定设置有散热板4，散热板4可以由VC液冷板制成。散热板4使得热源的热量均匀分布于导热层1。进一步地，为防止外部干扰，将导热层1、第一散热层2、第二散热层3、散热板4置于密封圈5中。密封圈5的形状与散热结构边缘形状相同，起到固定、保护散热结构的作用，还可以防止散热硅脂溢出，具体可以是圆形、矩形等。导热层1、第一散热层2、散热板4的厚度均小于0.8cm。

使用时，导热层1(或散热板4)远离第一散热层2一侧与热源接触，即散热器件的表面与导热层1(或散热板4)远离第一散热层2一侧紧密接触。器件可以是电路板，也可以是其他需要散热的表面。工作过程中器件表面产生的热量被导热层(或散热板)吸收，导热层1(散热板4吸收时，散热板4将热量传递给导热层1)吸收热量后传递给第一散热层2；第一散热层2上设置有凹槽，设置有凹槽处第一散热层2的厚度较小，热量首先传递到凹槽的底部，凹槽内部的第二散热层3导热系数大于第一散热层2，第二散热层3将热量吸收，传递给凹槽的槽壁，继续向远离热源一端传递，最终传递到第一散热层2厚度较厚处。上述过程帮助热量由第一散热层2较薄处传递到较厚薄处，避免了第一散热层2厚度不同引起的散热不均匀的问题。

以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种散热结构，所述结构包括第一散热层，所述第一散热层的一侧固定设置有导热层，所述导热层远离所述第一散热层一侧固定设置有散热板，其特征在于，还包括第二散热层，所述第一散热层远离所述导热层一侧的表面上设置有凹槽，所述凹槽的内部固定设置有所述第二散热层，所述第二散热层与所述凹槽的底面和侧壁接触，所述导热层、所述第一散热层、所述散热板整体的四周设置有密封圈。

2.根据权利要求1所述的散热结构，其特征在于，所述第一散热层的厚度大于所述第二散热层的厚度，所述第二散热层的导热系数大于所述第一散热层的导热系数。

3.根据权利要求2所述的散热结构，其特征在于，所述第二散热层中间区域的厚度小于边缘区域厚度。

4.根据权利要求3所述的散热结构，其特征在于，所述第二散热层靠近所述第一散热层一侧面的形状与所述凹槽底面的形状相同，所述第二散热层远离所述第一散热层一侧面的形状为内宽外窄的收口状。

5.根据权利要求4所述的散热结构，其特征在于，所述第二散热层远离所述第一散热层一端设置有开口的拱形腔或梯形腔。

6.根据权利要求5所述的散热结构，其特征在于，所述凹槽的数量大于2，所述凹槽阵列排布，所述第二散热层的厚度小于所述凹槽的深度，所述凹槽的截面形状为矩形、弧形、三角形中的一种。

7.根据权利要求1或6所述的散热结构，其特征在于，所述第一散热层的材料为金或铝，所述第二散热层的材料为银或铜。

8.根据权利要求1或6所述的散热结构，其特征在于，所述导热层为导热硅胶或散热硅脂；所述散热板由VC液冷板制成。