DE102014105967B4 - Verfahren zur Herstellung eines Wärmeableitmechanismus für tragbare elektronische Geräte und damit hergestellter Wärmeableitmechanismus - Google Patents

Abstract

Verfahren zur Herstellung eines Wärmeableitmechanismus für ein tragbares elektronisches Gerät, bei dem der Wärmeleitmechanismus aus einem dünnen Metallblech (1) und mindestens einem Wärmeleitrohr (2) besteht, mit den Verfahrensschritten: – Bereitstellen eines dünnen Metallblechs (1); – Bereitstellen mindestens eines als Flachrohr ausgebildeten Wärmeleitrohres (2); – Erzeugen mindestens einer länglichen, fortlaufenden Befestigungs-Nut (11) zur Aufnahme des mindestens einen Wärmeleitrohres (2) in dem Metallblech (1); – Erzeugen mindestens eines rippenförmigen Falzes (111) in dem Metallblech entlang jeder von zwei gegenüberliegenden seitlichen Seiten der mindestens einen länglichen, fortlaufenden Befestigungs-Nut (11), wobei die mindestens eine Befestigungs-Nut (11) und der mindestens eine rippenförmige Falz (111) durch Stanzen integral aus dem dünnen Metallblech (1) erzeugt werden, und wobei der mindestens eine rippenförmige Falz (111) sich zunächst bereichsweise oberhalb der Oberfläche des dünnen Metallblechs (1) erstreckt; – Einsetzen des mindestens einen Wärmeleitrohres (2) in die mindestens eine Befestigungs-Nut (11); und Nachfolgendes Verformen des mindestens einen rippenförmigen Falzes (111), so dass er sich um das mindestens eine Wärmeleitrohr (2) legt, so dass das Wärmeleitrohr (2) und der verformte Falz (111) bündig mit der Oberfläche des dünnen Metallblechs (1) werden und das Wärmeleitrohr (2) fest in die Befestigungs-Nut (11) eingebettet ist.

Description

• Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Wärmeableitungs-Technologie und insbesondere auf einen Wärmeableitmechanismus für tragbare elektronische Geräte, der ein dünnes Metallblech und mindestens ein Wärmeleitrohr aufweist, das mit dem dünnen Metallblech verbunden ist.
• Mit dem rasanten Fortschritt der Technik wurden kontinuierlich viele verschiedene elektronische tragbare Geräte, wie Mobiltelefon, Notebook-Computer, Tablet-Computer, iPad, PDA, GPS usw. hergestellt. Diese fortschrittlichen tragbaren elektronischen Geräte haben die Eigenschaften eines flachen Profils, geringen Gewichts und kompakter Größe. Ferner erzeugen die interne CPU und anderen IC-Komponenten dieser fortschrittlichen tragbaren elektronischen Geräten während des Betriebes eine große Menge an Abwärme aufgrund ihrer hohen Betriebsgeschwindigkeit. Diese Abwärme muss schnell abgeführt werden, um die normale Funktion des Wärme abgebenden Bauelements zu gewährleisten und um die Lebensdauer zu erhalten.
• Um der flachen Profil-Charakteristik eines elektronischen tragbaren Gerätes zu entsprechen, weisen konventionellen Wärmeableitmechanismen zur Wärmeableitung üblicherweise ein dünnes Metallblech auf, zum direkten Verbinden mit einer CPU- oder einer Wärme abgebenden Komponente eines tragbaren elektronischen Gerätes. Diese Technik hat eine geringe Wärmeableitungs-Leistung und kann Wärme nicht schnell abführen. Die Abwärme kann leicht in dem tragbaren elektronischen Gerät angesammelt werden, was zu Systemausfällen oder Beschädigungen der Komponenten führt. Die Druckschriften CN 202 285 480 U , DE 197 50 415 A1 , JP 2009-43-963 A , US 2012/0216991 A1 , US 2011/0162 206 A1 , GB 2 079 655 A , JP S58-122 617 A offenbaren Kühlkörper an denen ein Wärmeleitrohr oder auch Heat-Pipe genannt befestigt sind. In den genannten Druckschriften werden die Wärmeleitrohre jeweils in eine Befestigungs-Nut eingepasst, die in eine Aluminiumplatte eingeprägt wurde, wobei sich an den Enden der jeweiligen Nuten eine Rippe befindet, die zunächst (d. h. vor der Installation des Wärmerohres) nach oben ragt und ein Ende aufweist.
• Folglich sind die Befestigungs-Nuten der genannten Erfindungen keine fortlaufenden Nuten. Nach dem Installationsprozess der Wärmerohre sind die Wärmerohre in der Platte eingepasst. Jedoch ergibt sich ein relativ schlechter Halt der Wärmerohre in den Nuten, so dass hier zusätzliche Mittel, wie z. B. Wärmeleitpaste hinzugefügt werden müssen, um eine ausreichende Wärmeableitung zu garantieren. Außerdem ergeben sich durch die unvorteilhaften Rippen meist Materialreste die a-posteriori entfernt werden müssen, um eine gerade Oberfläche herzustellen.
• Die vorliegende Erfindung gemäß den Ansprüchen wurde Angesichts dieser Umstände entwickelt. Es ist daher die Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Wärmeableitmechanismus für ein tragbares elektronisches Gerät bereitzustellen, der ein dünnes Metallblech umfasst und mindestens ein fortlaufendes Wärmeleitrohr, das bündig auf dem dünnen Metallblech angebracht ist.
• Gelöst wird das Problem durch die Merkmale der unabhängigen und abhängigen Ansprüche.
• Somit umfasst das dünne Metallblech wenigstens eine längliche Befestigungs-Nut zur Aufnahme des mindestens einen Wärmeleitrohrs und mindestens eine längliche Rippe, die entlang wenigstens einer von zwei gegenüberliegenden seitlichen Seiten jeder länglichen Befestigungs-Nut verläuft und verformbar ist, um sich um das zugeordnete Wärmeleitrohr zu legen. Nach Einbau des Wärmeableitmechanismus in ein elektronisches, tragbares Gerät, wird das Wärmeabsorptions-Ende jedes Wärmeleitrohrs in Kontakt mit einer wärmeabgebenden Komponente des tragbaren elektronischen Gerätes gehalten, das es ermöglicht, dass die Wärme schnell von der wärmeabgebenden Komponente abgeführt wird. Somit verbessert der Wärmeableitmechanismus die Wärmeableitungs-Leistung des tragbaren elektronischen Gerätes, wobei eine Beschädigung des tragbaren elektronischen Gerätes oder seiner Komponenten vermieden wird.
• Ferner ist jedes Wärmeleitrohr ein flaches Wärmeleitrohr mit einer flachen Oberfläche, die nach außen freigelegt ist und bündig mit der Oberfläche des dünnen Metallblechs gehalten ist. Somit ist der Wärmeableitungsmechanismus leicht herzustellen, und seine Kosten sind niedrig. Ferner kann das/die Wärmeleitrohr(e) fest an dem dünnen Metallblech durch die länglichen Rippen ohne Schweißen befestigt werden.
• Ferner kann jede längliche Befestigungs-Nut des dünnen Metallblechs in der Form einer geraden Nut, einer abgewinkelten Nut oder U-förmigen Nut zur Montage eines jeweiligen geraden Wärmeleitrohrs, abgewinkelten Wärmeleitrohrs oder U-förmigen Wärmeleitrohrs hergestellt werden.
• 1 ist eine Explosionsansicht eines Wärmeableitungsmechanismus für tragbare elektronische Geräte in Übereinstimmung mit einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
• 2 ist eine perspektivische Ansicht der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die das Wärmeleitrohr in der länglichen Befestigungs-Nut vor der Verformung der länglichen Rippen einpresst zeigt.
• 3 ist eine schematische Schnittansicht in vergrößertem Maßstab eines Teils der 2, welche das Wärmeleitrohr eingesetzt in der länglichen Befestigungs-Nut zeigt.
• 4 entspricht 2, welche die länglichen Rippen verformt zeigt.
• 5 entspricht 3, welche die länglichen Rippen verformt zeigt.
• 6 ist eine Explosionsansicht, die die Verwendung des Wärmeableitungsmechanismus in einem Mobiltelefon zeigt, gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
• 7 ist eine Draufsicht auf einen Wärmeableitungsmechanismus für tragbare elektronische Geräte in Übereinstimmung mit einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
• 8 ist eine Draufsicht auf einen Wärmeableitungsmechanismus für tragbare elektronische Geräte in Übereinstimmung mit einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
• 9 ist eine Draufsicht auf einen Wärmeableitungsmechanismus für tragbare elektronische Geräte in Übereinstimmung mit einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
• 10 ist eine Draufsicht auf einen Wärmeableitungsmechanismus für tragbare elektronische Geräte in Übereinstimmung mit einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
• Gemäß den 1–5 wird ein Wärmeableitungsmechanismus für tragbare elektronische Geräte in Übereinstimmung mit einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gezeigt. Wie dargestellt, umfasst der Wärmeableitungs-Mechanismus ein dünnes Metallblech 1 und ein Wärmeleitrohr 2. Das dünne Metallblech 1, wie in 1 gezeigt, ist ein Metallblech mit einer hohen Wärmeleitfähigkeit. Das dünne Metallblech 1 wird gestanzt, um eine längliche Befestigungs-Nut 11 bereitzustellen, passend zur Konfiguration mit dem Wärmeleitrohr 2, und eine länglichen Rippe 111, die entlang jeder von zwei gegenüberliegenden Seiten der länglichen Befestigungs-Nut 11 verläuft.
• Das Wärmeleitrohr 2 ist ein Flachrohr, eingesetzt in die Befestigungs-Nut 11 des dünnen Metallblechs 1 (siehe 2). Nach dem Einsetzen des Wärmeleitrohrs 2 in die Befestigungs-Nut 11 werden die Längsrippen 111 verformt (in der in 3 gezeigten Richtung), um sich um das Wärmeleitrohr 2 zu wickeln (siehe 4 und 5). Nach der Installation wird die freiliegende Oberfläche 21 des Wärmeleitrohrs 2 bündig mit der Oberfläche des dünnen Metallblechs 1 gehalten. Somit wird das Wärmeleitrohr 2 fest in das dünne Metallblech 1 eingebettet.
• Bezugnehmend auf 6, wird in einem Anwendungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, der Wärmeableitmechanismus in einem Mobiltelefon verwendet. Wie dargestellt, umfasst das Mobiltelefon eine obere Abdeckung 31, eine untere Abdeckung 32, eine Leiterplatte 33 in Reihe zwischen der oberen Abdeckung 31 und der unteren Abdeckung 32 und mit einer wärmeabgebenden Komponente 331 (z. B. CPU). Der Wärmeableitmechanismus sitzt zwischen der Leiterplatte 33 und der unteren Abdeckung 32, um das wärmeabsorbierende Ende des Wärmeleitrohrs 2 im direkten Kontakt mit der Wärme abgebenden Komponente 331 zu halten. Somit kann das Wärmeleitrohr 2 Wärme von der Wärme abgebenden Komponente 331 aufnehmen und die aufgenommene Wärme an das dünne Metallblech 1 für eine schnelle Ableitung leiten, um so die Ansammlung von Abwärme in dem Mobiltelefon zu vermeiden. Somit verbessert die Verwendung des Wärmeableitungsmechanismus die Wärmeableitungs-Leistung des Mobiltelefons, und vermeidet somit eine Beschädigung des Mobiltelefons oder seiner Komponenten.
• 7 veranschaulicht eine Wärmeregulierung für tragbare elektronische Geräte, die in Übereinstimmung mit einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gezeigt wird. Diese zweite Ausführungsform ist im Wesentlichen ähnlich zu der oben erwähnten ersten Ausführungsform, mit der Ausnahme, dass zwei Wärmeleitrohre 2 jeweils in die entsprechenden länglichen Befestigungs-Nuten in der Nähe von zwei gegenüberliegenden Seiten des dünnen Metallblechs 1 eingepresst sind und daran durch jeweilige längliche Rippen fest befestigt sind.
• 8–10 veranschaulichen viele andere alternative Formen des Wärmeableitungsmechanismus für tragbare elektronische Geräte in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung. Wie dargestellt, kann das dünne Metallblech 1 ausgebildet sein, um einen oder mehrere langgestreckte Befestigungs-Nuten für die Befestigung eines oder mehrere gerade Wärmeleitrohre 2, eines oder mehrere abgewinkelte Wärmeleitrohre 2a oder ein U-förmiges Wärmeleitrohr 2b bereitzustellen. Ferner wird die mindestens eine längliche Befestigungs-Nut des dünnen Metallblechs 1 entsprechend der Konfiguration des zumindest einen geraden Wärmeleitrohrs 2, gewinkelten Wärmeleitrohrs 2a oder des U-förmigen Wärmeleitrohrs 2b ausgebildet.

Claims (6)

1. Verfahren zur Herstellung eines Wärmeableitmechanismus für ein tragbares elektronisches Gerät, bei dem der Wärmeleitmechanismus aus einem dünnen Metallblech (1) und mindestens einem Wärmeleitrohr (2) besteht, mit den Verfahrensschritten: – Bereitstellen eines dünnen Metallblechs (1); – Bereitstellen mindestens eines als Flachrohr ausgebildeten Wärmeleitrohres (2); – Erzeugen mindestens einer länglichen, fortlaufenden Befestigungs-Nut (11) zur Aufnahme des mindestens einen Wärmeleitrohres (2) in dem Metallblech (1); – Erzeugen mindestens eines rippenförmigen Falzes (111) in dem Metallblech entlang jeder von zwei gegenüberliegenden seitlichen Seiten der mindestens einen länglichen, fortlaufenden Befestigungs-Nut (11), wobei die mindestens eine Befestigungs-Nut (11) und der mindestens eine rippenförmige Falz (111) durch Stanzen integral aus dem dünnen Metallblech (1) erzeugt werden, und wobei der mindestens eine rippenförmige Falz (111) sich zunächst bereichsweise oberhalb der Oberfläche des dünnen Metallblechs (1) erstreckt; – Einsetzen des mindestens einen Wärmeleitrohres (2) in die mindestens eine Befestigungs-Nut (11); und Nachfolgendes Verformen des mindestens einen rippenförmigen Falzes (111), so dass er sich um das mindestens eine Wärmeleitrohr (2) legt, so dass das Wärmeleitrohr (2) und der verformte Falz (111) bündig mit der Oberfläche des dünnen Metallblechs (1) werden und das Wärmeleitrohr (2) fest in die Befestigungs-Nut (11) eingebettet ist.
2. Wärmeableitmechanismus hergestellt mit dem Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Wärmeleitrohr (2) ein Wärmeabsorptionsende zum direkten Kontakt mit einer Wärme abgebenden Komponente des tragbaren elektronischen Gerätes aufweist.
3. Der Wärmeableitmechanismus nach Anspruch 2, wobei jedes der genannten Wärmeleitrohre (2) ein Wärmeabsorptions-Ende zum direkten Kontakt mit einer Wärme abgebenden Komponente des tragbaren elektronischen Gerätes (31) besitzt.
4. Der Wärmeableitmechanismus nach einem der Ansprüche 2 bis 3, wobei jedes der genannten Wärmeleitrohre (2) ein gerades Wärmeleitrohr ist.
5. Der Wärmeableitmechanismus nach einem der Ansprüche 2 bis 3, wobei jedes der genannten Wärmeleitrohre (2) ein gewinkeltes Wärmeleitrohr ist.
6. Der Wärmeableitmechanismus nach einem der Ansprüche 2 bis 3, wobei jedes der genannten Wärmeleitrohre (2) ein U-förmiges Wärmeleitrohr ist.

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