CN219937041U - 散热结构及控制器 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种散热结构及控制器，散热结构用于冷却芯片，散热结构包括：散热器，散热器设于芯片的一侧面；调节层，调节层设于散热器与芯片之间，调节层的一侧面设置有调节面；导热层，导热层由金属材料制成，设于芯片与散热器之间，导热层与调节面相贴合的设置，导热层的截面面积与调节面的面积相等。本申请的散热结构及控制器能够保证对芯片的散热效果，同时降低整体的成本和重量。

Description

散热结构及控制器

技术领域

本申请涉及芯片散热技术领域，尤其是指一种散热结构及控制器。

背景技术

随着汽车智能化发展，汽车内部芯片也朝向小型化、集成化和高功率进行发展，在不断提高芯片计算速度以及实现各种功能的同时，芯片也产生了更大的热功耗和热流密度。

目前，现有的汽车控制器大多数采用风冷或者水冷散热，且在控制器内部，通常会采用导热凝胶、导热垫片等结构将芯片内部温度传导至金属壳体中。然而，导热凝胶、导热垫片的导热率仅有金属导热率的不到十分之一，但若将控制器的壳体通体设置为金属材质，则会导致成本和重量的大幅增加。

实用新型内容

本申请提供的散热结构及控制器，能够保证对芯片的散热效果，同时降低整体的成本和重量。

本申请提供了一种散热结构，其中，散热结构用于冷却芯片，散热结构包括：散热器，散热器设于芯片的一侧面；调节层，调节层设于散热器与芯片之间，调节层的一侧面设置有调节面；导热层，导热层由金属材料制成，设于芯片与散热器之间，导热层与调节面相贴合的设置，导热层的截面面积与调节面的面积相等。

如上的散热结构，其中，调节层为磁性金属层。

如上的散热结构，其中，导热层由磁性液态金属或包括磁性液态金属的材料制成，磁性液态金属为由铁元素、镓元素和铟元素组成的合金。

如上的散热结构，其中，散热结构还包括：散热器支架，散热器支架设于芯片的另一侧面，散热器可拆卸式的连接于散热器支架，散热器支架用于支撑芯片及散热器。

如上的散热结构，其中，散热结构还包括：隔离部，隔离部沿芯片的周向方向延伸设置，隔离部的顶部与散热器相连接，隔离部的底部与散热器支架相连接，隔离部与芯片之间设置有容纳空间，容纳空间用于容纳导热层。

如上的散热结构，其中，隔离部包括沿其顶部至底部依次设置的第一隔离层、第二隔离层和第三隔离层，第一隔离层和第三隔离层的材料为UV树脂，第二隔离层的材料为泡棉。

如上的散热结构，其中，散热器具有凸起部，凸起部凸出于散热器的靠近芯片的一侧面设置，第一隔离层贴合于凸起部的周向侧壁设置。

如上的散热结构，其中，散热结构还包括：多个固定组件，固定组件设于散热器与散热器支架之间，每个固定组件均包括螺栓、导柱和弹性件，散热器和散热器支架均设有多个螺纹孔，导柱与散热器相连接并与对应的螺纹孔位置相对的设置，螺栓穿设于对应的螺纹孔和导柱内，弹性件的一端与散热器相连接，另一端与散热器支架相连接，弹性件套设于导柱外侧。

另一方面，本申请还提供了一种控制器，其特征在于，控制器包括上述的散热结构，控制器还包括：第一壳体，第一壳体盖设于散热器；第二壳体，第二壳体与第一壳体相配合的设置，散热结构设于第一壳体与第二壳体之间；电路板结构，电路板结构设于散热结构的散热器支架与芯片之间，芯片与电路板结构电连接。

如上的控制器，其中，第一壳体具有第一贯穿孔，第一贯穿孔与散热器位置相对的设置，控制器还包括：散热风扇，散热风扇与第一壳体可拆卸式连接，散热风扇朝向第一贯穿孔设置。

本申请的散热结构用于冷却芯片，散热结构包括散热器、调节层和导热层，散热器设于芯片的一侧面，用于对芯片进行散热，调节层设于散热器与芯片之间，调节层的一侧面设置有调节面，导热层由金属材料制成，金属材料的导热性更强，能够提升散热器对于芯片的散热效果，导热层设于芯片与散热器之间，导热层与调节面相贴合的设置，由于导热层的截面面积与调节面的面积相等，因此在组装散热结构之前，能够通过芯片的大小，选择适配于于此芯片的调节面的面积，从而使导热层的截面面积适合于芯片，由于导热层的截面面积过大会造成其整体体积过大，因此导热层的截面面积适配于芯片既能够保证金属材质的导热层的散热效果，还能够减小导热层的整体体积，进而降低整体的重量和成本。

附图说明

图1为本申请实施例提供的散热结构的局部放大图；

图2为本申请实施例提供的散热结构的整体示意图；

图3为本申请实施例提供的散热结构的固定组件的结构示意图；

图4为本申请实施例提供的控制器的整体结构示意图；

图5为本申请实施例提供的控制器的第一壳体和第二壳体相装配的示意图。

附图标号说明：

10、散热结构；11、散热器；111、凸起部；12、调节层；13、导热层；14、散热器支架；15、隔离部；151、第一隔离层；152、第二隔离层；153、第三隔离层；16、固定组件；161、螺栓；162、导柱；163、弹性件；20、芯片；30、第一壳体；31、第一贯穿孔；32、第二贯穿孔；40、第二壳体；50、电路板结构；51、连接器线束；60、散热风扇。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本公开的上述目的、特征和优点，下面将对本公开的方案进行进一步描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本公开，但本公开还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施；显然，说明书中的实施例只是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。

如图1至图3所示，本申请实施例提供了一种散热结构，其中，散热结构10用于冷却芯片20，散热结构10包括散热器11、调节层12和导热层13，散热器11设于芯片20的一侧面，能够对芯片20的一侧面进行散热，由于芯片20结构较薄，因此芯片20整体能够得到散热；调节层12设于散热器11与芯片20之间，调节层12的一侧面设置有调节面，调节面的面积可改变的设置；导热层13由金属材料制成，相对于导热凝胶和导热垫片等导热结构，金属材料的导热性更强，能够提升散热器11对于芯片20的散热效果，导热层13设于芯片20与散热器11之间，导热层13与调节面相贴合的设置，由于导热层13的截面面积与调节面的面积相等，因此在组装散热结构10之前，能够通过芯片20的大小，选择适配于此芯片20的调节面的面积，从而使导热层13的截面面积适合于芯片20，由于导热层13的截面面积过大会造成其整体体积过大，因此导热层13的截面面积适配于芯片20既能够保证金属材质的导热层13的散热效果，还能够减小导热层13的整体体积，进而降低整体的重量和成本。

具体地，调节层12的调节面的面积、导热层13的截面面积与芯片20的侧面面积均相等，这样能够保证导热层13对芯片20的导热效果，还能够避免导热层13的截面面积过大而造成整体的重量和成本增加的情况。

具体地，芯片20安装于电路板结构50，电路板结构50为PCBA，PCBA(PrintedCircuit Board Assembly)为经加工后具有元器件的印刷电路板。

如图1所示，本申请实施例的散热结构，其中，调节层12为磁性金属层，磁性金属层能够对导热层13进行吸附，从而将导热层13固定于散热器11，对芯片20进行散热。

具体地，调节层12由钕铁硼材料制成，此材料能够对导热层13进行稳定吸附。

具体地，调节层12与芯片20相接触的一侧面整体为调节面，通过改变调节层12的大小，能够改变调节面的大小，从而实现对导热层13的截面面积的控制，进而能够降低整体的重量和成本。

可选地，调节层12与芯片20相接触的一侧面的部分为调节面，能够通过改变磁性金属层的磁性大小来改变调节面的面积，从而改变导热层13的截面面积，实现了对导热层13的截面面积的控制，进而能够降低整体的重量和成本。

如图1所示，本申请实施例的散热结构，其中，导热层13由磁性液态金属或包括磁性液态金属的材料制成，磁性液态金属材料能够吸附于同样具有磁性的调节面，而且磁性液态金属的形状更易改变，能够随调节面的面积改变而发生流动，使导热层13的截面面积与调节面的面积相同，从而达到降低整体的重量和成本的效果，磁性液态金属为由铁元素、镓元素和铟元素组成的合金，此种合金相对于由单一元素构成的金属层具有更强的导热效果，能够提高导热层13的散热效果。

具体实施时，具有磁性的调节面能够将由磁性液态金属制成的导热层13均匀吸附并锁定于散热器11和芯片20的表面，而且在散热器11和芯片20的挤压作用下，杂质不会进入导热层13并与导热层13相混合，因此不会影响导热层13的导热效果。

如图2所示，本申请实施例的散热结构，其中，散热结构10还包括：散热器支架14，散热器支架14设于芯片20的另一侧面，散热器11可拆卸式的连接于散热器支架14，在将散热器支架14与散热器11相安装后，散热器支架14与散热器11之间形成用于容纳电路板结构50和芯片20的空间，散热器支架14能够连接芯片20及散热器11，并对芯片20及散热器11起到支撑作用。

如图1所示，本申请实施例的散热结构，其中，散热结构10还包括：隔离部15，隔离部15沿芯片20的周向方向延伸设置，隔离部15的顶部与散热器11相连接，隔离部15的底部与散热器支架14相连接，因此隔离部15与芯片20之间具有容纳空间，磁性液态金属的导热层13设于容纳空间内，隔离部15能够将导热层13以及芯片20与外界相隔离，避免多余的磁性液态金属由容纳空间内流出，对电路板结构50的电路以及零件造成影响。

如图1所示，本申请实施例的散热结构，其中，隔离部15包括沿其顶部至底部依次设置的第一隔离层151、第二隔离层152和第三隔离层153，第一隔离层151和第三隔离层153的材料为UV树脂，第二隔离层152的材料为泡棉。

具体实施时，UV树脂能够在紫外线的照射下迅速固化，能够根据芯片20的所占面积进行第一隔离层151和第三隔离层153的设置，提高了隔离部15的设计灵活性；将设于第一隔离层151和第三隔离层153之间的第二隔离层152设为泡棉材料，由于泡棉材料的材质具有柔软性，在散热器11朝向芯片20移动时，第二隔离层152能够缓冲散热器11对于电路板结构50的压力，避免重量较大的散热器11破坏电路板结构50；而且UV树脂材质的第一隔离层151和第三隔离层153在紫外线照射固化时会出现平面度不佳的情况，柔软材质的第二隔离层152能够填充于第一隔离层151和第三隔离层153，以补偿第一隔离层151和第三隔离层153的固化表面的平面度，使隔离部15不会出现整体倾斜或平面度不佳的情况。

如图1所示，本申请实施例的散热结构，其中，散热器11具有凸起部111，凸起部111凸出于散热器11的靠近芯片20的一侧面设置，第一隔离层151贴合于凸起部111的周向侧壁设置。凸起部111为隔离部15的设置提供了安装基础，使第一隔离层151能够围绕凸起部111的周向侧壁设置，并能够继续设置相同形状的第二隔离层152和第三隔离层153，从而形成了整体的隔离部15。

具体地，凸起部111的截面面积大于芯片20的一侧面的面积，这样的设置使隔离部15与芯片20之间间隔有一定距离，避免了隔离部15与芯片20之间直接接触而影响芯片20散热的情况。

具体地，调节层12设于凸起部111的靠近芯片20的一侧面，凸起部111的设置起到了定位的效果，使调节层12能够对准芯片20，从而使连接于调节层12的导热层13同样能够对准芯片20,保证了散热结构的散热效果。

如图3所示，本申请实施例的散热结构，其中，散热结构10还包括：多个固定组件16，固定组件16设于散热器11与散热器支架14之间，每个固定组件16均包括螺栓161、导柱162和弹性件163，散热器11和散热器支架14均设有多个螺纹孔，导柱162与散热器11相连接并与对应的螺纹孔位置相对的设置，螺栓161穿设于对应的螺纹孔和导柱162内，弹性件163的一端与散热器11相连接，另一端与散热器支架14相连接，弹性件163套设于导柱162外侧。

具体实施时，在安装散热器11、芯片20和散热器支架14的装配过程中，可以通过旋转螺栓161，使散热器11和散热器支架14相向运动，对弹性件163进行压缩，从而能够针对不同的散热器11、芯片20和散热器支架14进行间距的调整，在散热结构10安装完成后，弹性件163能够对散热器11和散热器支架14之间的相对运动进行缓冲，避免散热器11和散热器支架14之间的相对位移过大而破坏整体结构。

如图4和图5所示，本申请实施例还提供了一种控制器，其特征在于，控制器包括上述的散热结构10，控制器还包括：第一壳体30，第一壳体30盖设于散热器11；第二壳体40，第二壳体40与第一壳体30相配合的设置，散热结构10设于第一壳体30与第二壳体40之间；电路板结构50，电路板结构50设于散热器支架14与芯片20之间，芯片20与电路板结构50电连接。

具体实施时，第二壳体40与第一壳体30通过螺栓进行可拆卸式的连接，当电路板结构50、芯片20和散热结构10安装于第二壳体40与第一壳体30之间的空间内时，第二壳体40与第一壳体30能够起到保护的作用。

如图4和图5所示，本申请实施例的控制器，其中，第一壳体30具有第一贯穿孔31，第一贯穿孔31与散热器11位置相对的设置，控制器还包括：散热风扇60，散热风扇60与第一壳体30可拆卸式连接，散热风扇60朝向第一贯穿孔31设置，散热风扇60能够将控制器外部的冷空气吹入第一贯穿孔31，从而能够对第一壳体30内部的芯片20进行冷却。

具体地，第一壳体30还具有多个第二贯穿孔32，电路板结构50的连接器线束51能够由第二贯穿孔32穿出，并与外部结构进行连接。

具体地，散热风扇60与第一壳体30之间具有防尘网，防尘网的设置能够避免灰尘由第一贯穿孔31进入第一壳体30内部，对芯片20的正常运行产生影响的情况。

需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

Claims (10)

1.一种散热结构，其特征在于，所述散热结构(10)用于冷却芯片(20)，所述散热结构(10)包括：

散热器(11)，所述散热器(11)设于所述芯片(20)的一侧面；

调节层(12)，所述调节层(12)设于所述散热器(11)与所述芯片(20)之间，所述调节层(12)的一侧面设置有调节面；

导热层(13)，所述导热层(13)由金属材料制成，设于所述芯片(20)与所述散热器(11)之间，所述导热层(13)与所述调节面相贴合的设置，所述导热层(13)的截面面积与所述调节面的面积相等。

2.根据权利要求1所述的散热结构，其特征在于，所述调节层(12)为磁性金属层。

3.根据权利要求2所述的散热结构，其特征在于，所述导热层(13)由磁性液态金属或包括磁性液态金属的材料制成，所述磁性液态金属为由铁元素、镓元素和铟元素组成的合金。

4.根据权利要求1所述的散热结构，其特征在于，所述散热结构(10)还包括：

散热器支架(14)，所述散热器支架(14)设于所述芯片(20)的另一侧面，所述散热器(11)可拆卸式的连接于所述散热器支架(14)，所述散热器支架(14)用于支撑所述芯片(20)及所述散热器(11)。

5.根据权利要求4所述的散热结构，其特征在于，所述散热结构(10)还包括：

隔离部(15)，所述隔离部(15)沿所述芯片(20)的周向方向延伸设置，所述隔离部(15)的顶部与所述散热器(11)相连接，所述隔离部(15)的底部与所述散热器支架(14)相连接，所述隔离部(15)与所述芯片(20)之间设置有容纳空间，所述容纳空间用于容纳所述导热层(13)。

6.根据权利要求5所述的散热结构，其特征在于，所述隔离部(15)包括沿其顶部至底部依次设置的第一隔离层(151)、第二隔离层(152)和第三隔离层(153)，所述第一隔离层(151)和所述第三隔离层(153)的材料为UV树脂，所述第二隔离层(152)的材料为泡棉。

7.根据权利要求6所述的散热结构，其特征在于，所述散热器(11)具有凸起部(111)，所述凸起部(111)凸出于所述散热器(11)的靠近所述芯片(20)的一侧面设置，所述第一隔离层(151)贴合于所述凸起部(111)的周向侧壁设置。

8.根据权利要求4所述的散热结构，其特征在于，所述散热结构(10)还包括：

多个固定组件(16)，所述固定组件(16)设于所述散热器(11)与所述散热器支架(14)之间，每个所述固定组件(16)均包括螺栓(161)、导柱(162)和弹性件(163)，所述散热器(11)和所述散热器支架(14)均设有多个螺纹孔，所述导柱(162)与所述散热器(11)相连接并与对应的所述螺纹孔位置相对的设置，所述螺栓(161)穿设于对应的所述螺纹孔和所述导柱(162)内，所述弹性件(163)的一端与所述散热器(11)相连接，另一端与所述散热器支架(14)相连接，所述弹性件(163)套设于所述导柱(162)外侧。

9.一种控制器，其特征在于，所述控制器包括如权利要求1至8中任一项所述的散热结构(10)，所述控制器还包括：

第一壳体(30)，所述第一壳体(30)盖设于所述散热器(11)；

第二壳体(40)，所述第二壳体(40)与所述第一壳体(30)相配合的设置，所述散热结构(10)设于所述第一壳体(30)与所述第二壳体(40)之间；

电路板结构(50)，所述电路板结构(50)设于所述散热结构(10)的散热器支架(14)与所述芯片(20)之间，所述芯片(20)与所述电路板结构(50)电连接。

10.根据权利要求9所述的控制器，其特征在于，所述第一壳体(30)具有第一贯穿孔(31)，所述第一贯穿孔(31)与所述散热器(11)位置相对的设置，所述控制器还包括：

散热风扇(60)，所述散热风扇(60)与所述第一壳体(30)可拆卸式连接，所述散热风扇(60)朝向所述第一贯穿孔(31)设置。