TWI735612B - 可攜帶電子裝置之殼體轉印散熱塗層結構 - Google Patents

Abstract

一種可攜帶電子裝置之殼體轉印散熱塗層結構，包含：一適用於可攜帶電子裝置之前殼或後殼，其特徵在於：前殼及後殼的殼體均可為塑膠、玻璃、金屬、陶瓷…等所構成，運用轉印技術將高散熱性材料轉印在前殼或後殼的表面，成型一散熱塗層結構，有別於市場貼附散熱薄膜方式，克服產品結構複雜下的最大散熱面積。進而使晶片熱源散發的熱量經由散熱塗層結構均勻散佈在整個腔體內，再和外界進行熱交換，相對核心溫度有明確降低，不會造成機體發燙或當機問題，可以充分發揮電子設備性能，讓消費者有更好的人機體驗。

Description

可攜帶電子裝置之殼體轉印散熱塗層結構

本發明係有關一種可攜帶電子裝置之散熱塗層結構，尤指在殼體轉印散熱塗層結構。

按，目前市售的可攜帶電子裝置，當經由長時間使用後，則在局部出現過熱現象，該現象不僅造成電子設備性能降低，機體發燙或當機問題。

次按，由於目前可攜帶電子裝置之外觀造型要求厚度過薄，並沒有空間預留給傳統熱傳遞方法中的熱對流(利用風扇獲得對流)，所以就只剩下「熱傳導」和「熱輻射」兩種方式可被應用，目前市售的可攜帶電子裝置多是利用在熱源附近貼附，例如石墨片、銅箔等高導熱材料以達到散熱降溫目的。從市售魅族，小米，華為等品牌大屏手機來看，並無顯著散熱降溫效果，局部溫度仍居高不下，該現象不僅造成該現象不僅造成電子設備性能降低，機體發燙或當機問題甚至讓消費者觸感溫度過高甚至燙傷使用者，消費者使用中多有抱怨。

揆諸目前市售的可攜帶電子裝置的上述缺失，主要原因係如圖1所示，即目前市售的可攜帶電子裝置10通常係於一後殼11結合一前殼12，並於該後殼11與該前殼12之間設有一電路板13與一電池15，該電路板13上具有一核心元件14，且於該前殼12設有一顯示模組16與一觸控面板17；然而，可攜帶電子裝置10在長時間使用後，由於該電子組件熱源(例如核心元件14，電池15)所散發的熱量，例如核心元件14(例如高性能CPU)運行中所產生的廢熱，無法通過有效的方式傳遞出去，造成局部 出現過熱現象，此現象不僅為消費者帶來了觸感溫度過高的不良使用感受，甚至使可攜帶電子裝置的運算速度受到限制，甚至過慢當機的現象也時有發生。

再查，目前市售可攜帶電子裝置大都是在後殼11以黏膠方式貼附石墨片20或銅箔等高導熱材料，試圖將該電子組件熱源(例如核心元件14，電池15)所散發的熱量，藉由後殼11發散出去，俾以達到散熱的目的；但事實上，因未考量到導熱均溫的概念，廢熱無法均勻散佈在可攜帶電子裝置的機殼上，故無顯著散熱效果，例如核心元件14周遭的局部溫度仍居高不下，造成機體發燙或當機問題，只能被動以軟體降低核心元件14的效率，帶給消費者造成不良使用體驗。況且貼附石墨片或銅箔之手段，除了有產生裁切廢料的問題外，以黏膠方式貼附石墨片20或銅箔等高導熱材料，因殼體並非平整片而是有弧邊或不規則形狀，因此再貼附製作上較為不便，且黏附性也不是很穩固，導致產品可靠度不佳，進而影響其散熱效能及使用壽命。

此外，發明人先前利用電鍍、塗布或噴塗工藝，在殼體製作散熱塗層。惟查，以電鍍、塗布或噴塗等方式在殼體製作散熱塗層，除亦有上揭以黏膠方式貼附的問題外，其製程複雜加上環保問題、良率問題、成本問題，因此未臻完善，是故尚有改善空間。

是以，本發明人有鑒於上揭問題點，乃積極構思如何方便及有效的將散熱塗層結合在可攜帶電子裝置的殼體上，為本發明所欲解決的課題。

緣是，本發明之主要目的，係欲解決先前技術的問題點，提供一種可攜帶電子裝置之殼體轉印散熱塗層結構，其具有方便及有效的 將散熱塗層結合在可攜帶電子裝置內部，達到生產自動化且散熱塗層結合品質佳之功效增進。

本發明又一目的，在提供一種可攜帶電子裝置之殼體轉印散熱塗層結構，其具有將可攜帶電子裝置所產生熱源散發的熱量，經由散熱塗層結構，不會造成殼體局部過熱之問題，可解決可攜帶電子裝置的散熱問題。

為達上述目的，本發明所採用技術手段，包含：一適用於可攜帶電子裝置之前殼及後殼，且該前殼與後殼係相對應結合成一組件，並於該後殼與該前殼之腔體內，以及該前殼之頂面設有預定的電子組件，其特徵在於：將高散熱性材料設置在一水性薄膜上，據以成為一可轉印之散熱塗層膜；以活化劑印刷或噴塗在該散熱塗層膜上，將該散熱塗層膜平放在一水槽之水面上；使其上的高散熱性材料呈活化狀態；將該前殼或後殼浸入該散熱塗層膜，利用水壓將該活化後的高散熱性材料轉印在該前殼或後殼的表面，據以成型一散熱塗層結構。

本發明之工作原理：晶片熱源散發的熱量經由該前殼的散熱塗層結構均勻散佈在整個腔體內，再由該後殼的散熱塗層結構和外界進行熱交換，相對能使晶片核心溫度有明確降低，不會造成機體發燙或當機問題，相對可以充分發揮電子設備性能，讓消費者有更好的人機體驗。

藉助上揭技術手段，本發明克服了產品結構複雜下的結合問題，同時達到了最大散熱面積，也就是說，在相同面積的殼體上，本發明的有效散熱面積，較現有的貼附石墨片方式更大且結合更加密合；進而解決可攜帶電子裝置所產生熱源散發的熱量，經由散熱塗層結構，不會造成殼體局部過熱之問題。

10A:可攜帶電子裝置

11:後殼

12:前殼

13:電路板

14:核心元件

15:電池

16:顯示模組

17:觸控面板

18:腔體

19:組件

20A:散熱塗層膜

21:水性薄膜

22:高散熱性材料

23:活化劑

30:散熱塗層結構

40:水槽

41:水面

圖1係習知可攜帶電子裝置之結構分解說明圖。

圖2係發明之流程圖。

圖3係本發明可轉印之散熱塗層膜之示意圖。

圖4係本發明散熱塗層置與水槽之分解立體圖。

圖5係本發明之散熱塗層置於水槽之立體圖。

圖6係本發明後殼浸入散熱塗層膜之示意圖。

圖7係本發明後殼轉印一散熱塗層結構之結構剖視圖。

圖7A係圖7中7A-7A斷面剖視圖。

圖7B係本發明之前殼斷面剖視圖。

圖8係本發明較佳實施例之剖視圖。

首先，請參閱圖8所示，本發明可攜帶電子裝置10A之殼體轉印散熱塗層結構，係包含一後殼11結合一前殼12，且該前殼12與該後殼11係相對應結合成一組件19，並於該後殼11與該前殼12之腔體18內，以及該前殼12之頂面設有預定的電子組件，本實施例中，該電子組件包括設置於該後殼11與該前殼12之間的電路板13與電15，該電路板13上具有核心元件14，該電子組件還包括設置於該前殼12頂面的顯示模組16與觸控面板17。惟，上揭構成係為可攜帶電子裝置的主要構件，屬於先前技術(Prior Art)，非本專利之標的，容不贅述。

接著如圖2-圖8所示，本發明主要特徵在於：將高散熱性材料22設置在一水性薄膜21上，據以成為一可轉印之散熱塗層膜20A；以活化劑23印刷或噴塗在該散熱塗層膜20A上，使其上的高散熱性材 料22呈活化狀態；將該散熱塗層膜20A平放在一水槽40之水面41上；將該前殼12或後殼11浸入該散熱塗層膜22A，利用水壓將該活化後的高散熱性材料22轉印在該前殼12或後殼11的表面，據以成型一散熱塗層結構30。

圖3係本發明可轉印散熱塗層膜之一實施例圖，其顯示該高散熱性材料22係成排列狀設置在一水性薄膜21上，但不限定於此，該高散熱性材料22其亦可成整片式的設置在該水性薄膜21上，是以，可視該前殼12或後殼11的需求來設置該高散熱性材料22型態。

本實施例中，該高散熱性材料22包括選自：以竹炭、碳管、各類型石墨、石墨烯微片、石墨烯、碳球、碳纖維、氮化錋、氮化鋁、雲母、二氧化矽、二氧化鈦、碳化矽、氧化鋅、氧化鍺、導熱金屬粒子(銀、銅…)等之組合；與選自天拿水、醋酸乙酯、無水乙醇、醇類、酮類、酯類或蒸餾水或前述混合溶劑之組合所混合而成散熱塗料。另該水性薄膜21為高分子材料製成。

本發明係以高散熱性材料22塗佈在一水性薄膜21上所構成之可轉印之散熱塗層膜20A，並將該散熱塗層膜20A，通過水轉印方法中的水披覆轉印技術(Cubic Transfer)，藉由容易溶解於水中的水性薄膜21來承載該高散熱性材料22，由於該水性薄膜21張力極佳，因此如圖6所示，當該前殼12或後殼11「浸入」水槽40時，該散熱塗層膜20A很容易纏繞於該前殼12或後殼11表面，使該前殼12或後殼11表面，如圖7所示，就像噴漆一樣，據以成型一散熱塗層結構30；是以，把該散熱塗層20A轉印到該前殼12或後殼11上，與其他的生產製程技術相比，減化生產步驟和加工作業，具有縮短生產時間及減少支出成本，具有提高產品的耐久性與質量等優點。更重要的是，本發明對於不同尺寸或規格的可攜帶電子裝置皆 可製作，相較於先前技術貼附石墨片20或銅箔之手段，本發明具有製作方便，且該散熱塗層結構30係與該前殼12與該後殼11水轉印成型，其結合性比貼附方式或噴塗加工等現有技術方都更優，具有顯著的進步。

此外，本發明使用水轉印，因此本發明就可以不用限定為塑膠或金屬，其可包括由：塑膠、玻璃、金屬或陶瓷其中任一所構成，因為無論是塑膠、玻璃、金屬或陶瓷，皆可將該散熱塗層20A水轉印形成一散熱塗層結構30。

本發明上述係以該後殼11轉印為實施例，其水轉印後的構造係如圖7A所示，但不限定於此；圖7B所示係以該前殼12為實施例，該前殼12的形狀比後殼11更不規則，但水轉印的特性可使得該邊緣或轉角的位置，即便在小角度及大深度情況下，也可以達到完美轉印結合的效果，其結合性比貼附方式或噴塗加工等現有技術方都更優。

基於如是之構成，如圖8所示，該前殼12與該後殼11係相對應形成一散熱系統，以該前殼12的散熱塗層結構30將熱均勻散佈在整個腔體18內，再由後殼11的散熱塗層結構30和外界進行熱交換，因此該電子組件熱源(例如核心元件14，電池15)運行中所產生的廢熱，除了藉由位於後殼11之散熱塗層結構30發散出去，還會利用位於前殼12之散熱塗層結構30均勻散佈在後殼11與前殼12組成的機殼上，讓該電子組件熱源(例如核心元件14，電池15)周遭的局部溫度下降，致使廢熱可被有效率地向外傳導，而具有散熱效果顯著之功效。

本發明係運用水轉印技術的工藝成型原理來成型散熱塗層結構30。就散熱塗層所屬技術領域而言，要將「散熱塗層」與極薄且外型上並非規則的可攜帶電子裝置的前殼12或後殼11結合，須克服許多技術上的困難，並非慣用手段的直接轉用或置換即可輕易完成。是以，就本 發明而言，要將「散熱塗層」一體轉印在前殼12或後殼11，需如圖2所示，至少包括幾個步驟：

步驟一：成型散熱塗層膜製程-以高散熱性材料22以塗佈或噴塗等方式設置在一水性薄膜21上，據以成為一可轉印之散熱塗層膜20A。如圖3所示。

步驟二：活化散熱塗層膜製程-以活化劑23印刷或噴塗在該散熱塗層膜20A上，使其上的高散熱性材料22呈活化狀態。如圖4所示。

步驟三：置放散熱塗層膜製程-將該散熱塗層膜20A平放在一水槽40之水面上41。如圖5所示。

步驟四：披覆散熱塗層膜製程-將該前殼12或後殼11浸入該散熱塗層膜20A，利用水壓將該活化後的高散熱性材料22轉印在該前殼12或後殼11的表面，據以成型一散熱塗層結構30。如圖6所示。

揆諸上述說明得知，本發明要將「散熱塗層」轉印在前殼12或後殼11，需至少包括上述四個步驟。本發明之技術方案中透過該散熱塗層20A與前殼12或後殼11的轉印成型，進而形成一散熱塗層結構30，如圖7A或7B所示，該散熱塗層結構30係與該前殼12與該後殼11轉印成型，因此其結合性比貼附方式或噴塗加工等現有技術方都更優，可達到使得該邊緣或轉角的位置，即便在小角度及大深度情況下也可以達到完美轉印結合的效果，相較於現有技術之貼附石墨片或銅箔方式，本發明克服了產品結構複雜下的結合問題，同時達到了最大散熱面積，也就是說，在相同面積的殼體上，本發明的有效散熱面積，較現有的貼附石墨片或銅箔方式更大且貼合性更加。是以，本發明與現有技術相比較，確實具有預料不到的技術效果，具備了發明創造性。

綜上所述，本發明所揭示之構造，為昔所無，且確能達到功效 之增進，並具可供產業利用性，完全符合發明專利要件，祈請 鈞局核賜專利，以勵創新，無任德感。

惟，上述所揭露之圖式、說明，僅為本發明之較佳實施例，大凡熟悉此項技藝人士，依本案精神範疇所作之修飾或等效變化，仍應包括在本案申請專利範圍內。

10A:可攜帶電子裝置

11:後殼

12:前殼

13:電路板

14:核心元件

15:電池

16:顯示模組

17:觸控面板

18:腔體

19:組件

30:散熱塗層結構

Claims (3)

1. 一種可攜帶電子裝置之殼體轉印散熱塗層結構，包含：一適用於可攜帶電子裝置之前殼及後殼，且該前殼與後殼係相對應結合成一組件，並於該後殼與該前殼之腔體內，以及該前殼之頂面設有預定的電子組件，其特徵在於：將高散熱性材料設置在一水性薄膜上，據以成為一可轉印之散熱塗層膜；以活化劑印刷或噴塗在該散熱塗層膜上，使其上的高散熱性材料呈活化狀態；將該散熱塗層膜平放在一水槽之水面上；將該前殼或後殼浸入該散熱塗層膜，利用水壓將該活化後的高散熱性材料轉印在該前殼或後殼的表面，據以成型一散熱塗層結構。
2. 如申請專利範圍第1項所述之可攜帶電子裝置之殼體轉印散熱塗層結構，其中，該前殼及後殼包括由：塑膠、玻璃、金屬或陶瓷其中任一所構成。
3. 如申請專利範圍第1項所述之可攜帶電子裝置之殼體轉印散熱塗層結構，其中，該高散熱性材料包括選自：以竹炭、碳管、各類型石墨、石墨烯微片、石墨烯、碳球、碳纖維、氮化錋、氮化鋁、雲母、二氧化矽、二氧化鈦、碳化矽、氧化鋅、氧化鍺、導熱金屬粒子之組合；與選自天拿水、醋酸乙酯、無水乙醇、醇類、酮類、酯類或蒸餾水之組合所混合而成散熱塗料。

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