TWM625594U - 散熱結構與電子裝置 - Google Patents
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Abstract
本新型公開一種散熱結構與電子裝置。散熱結構包括一金屬層、一散熱保護層以及一第一黏著層。散熱保護層設置於金屬層,散熱保護層包括一高分子材料層與一散熱塗層的疊層結構。第一黏著層設置於金屬層與散熱保護層之間;其中,散熱塗層包括一填充件及一黏結件,填充件混合於黏結件中,填充件包括石墨烯、奈米碳管、氮化硼、碳化矽、氮化鋁、陶瓷氮化物、或其組合。本新型可將熱源所產生的熱能快速地散逸至外界,提升電子裝置的散熱效能。
Description
本新型關於一種散熱結構,特別關於一種具有良好散熱效果及薄型化特點的散熱結構,與具有該散熱結構的電子裝置。
隨著科技的發展,針對電子裝置的設計與研發,莫不以薄型化及高效能為優先考量。在要求高速運算與薄型化的情況下,電子裝置的電子元件不可避免地將產生較以往更多的熱量,因此,“散熱”已經是這些元件或裝置不可或缺的需求功能。特別是對高功率元件來說,由於工作時產生的熱能大幅增加,使得電子產品的溫度會急速上升,當電子產品受到過高的溫度時,可能會造成元件的永久性損壞,或是使壽命大幅地降低。
公知技藝大多是利用設置在元件或裝置上的散熱鰭片、風扇,或是散熱件(例如熱管)將運作時所產生的廢熱導引出。其中,散熱鰭片或散熱片一般具有一定的厚度,而且是利用具有高導熱性質的金屬材料製成,或是利用摻雜具有高導熱性質之無機材料製成。然而,金屬材料的導熱效果雖然很好,但是密度大,會增加散熱鰭片或散熱片整體的重量與厚度。而摻雜了無機材料之高分子複合材料的結構強度並不好,可能不適合應用在某些產品上。
因此,如何發展出更適用於高功率元件或裝置需求的散熱結構,可適用於不同的產品領域以因應薄型化的需求,已經是相關廠持續追求的目標之一。
有鑑於上述,本新型的目的為提供一種散熱結構與應用該散熱結構的電子裝置,可將電子元件運作所產生的廢熱快速地傳導且散逸至外界,提升電子裝置的散熱效能。本新型可應用於不同的產品領域而達到薄型化的需求。
本新型提出一種散熱結構,包括一金屬層、一散熱保護層以及一第一黏著層。散熱保護層設置於金屬層,散熱保護層包括一高分子材料層與一散熱塗層的疊層結構。第一黏著層設置於金屬層與散熱保護層之間;其中,散熱塗層包括一填充件及一黏結件,填充件混合於黏結件中,填充件包括石墨烯、奈米碳管、氮化硼、碳化矽、氮化鋁、陶瓷氮化物、或其組合。
在一實施例中,金屬層的材料包括銅、鋁、銅合金、鋁合金、或其組合。
在一實施例中,第一黏著層為雙面膠或導熱雙面膠。
在一實施例中,散熱塗層的厚度介於5~100微米之間。
在一實施例中,高分子材料層位於散熱塗層與第一黏著層之間。
在一實施例中,散熱塗層位於高分子材料層與第一黏著層之間。
在一實施例中,黏結件的材料包括壓克力、環氧樹脂、聚胺酯、或其組合。
在一實施例中,散熱結構更包括一導熱塗層,其設置於金屬層面向或遠離第一黏著層的表面,導熱塗層的材料包括石墨烯、奈米碳管、氮化硼、碳化矽、氮化鋁、或其組合。
在一實施例中,散熱結構更包括一第二黏著層,其設置於金屬層遠離散熱保護層的一側。
本新型還提出一種散熱結構,包括一導熱件以及一散熱塗層。導熱件具有一表面。散熱塗層設置於導熱件的表面;其中,散熱塗層的材料包括一填充件及一黏結件,填充件混合於黏結件中,填充件包括石墨烯、奈米碳管、氮化硼、碳化矽、氮化鋁、陶瓷氮化物、或其組合。
在一實施例中,導熱件的表面包括多個突出部,散熱塗層覆蓋些突出部及導熱件的兩側表面。
在一實施例中,導熱件的材料包括銅、鋁、銅合金、鋁合金、或其組合。
本新型更提出一種電子裝置,包括一電子元件以及前述實施例的散熱結構,電子元件運作時會產生廢熱,而散熱結構與電子元件接觸。
在一實施例中,電子元件包括電池、晶片、影像處理器、記憶體、主機板、顯示卡、顯示面板、發光元件、發光模組或照明模組。
承上所述,在本新型的散熱結構中,透過散熱保護層設置於金屬層,散熱保護層包括高分子材料層與散熱塗層的疊層結構;第一黏著層設置於金屬層與散熱保護層之間;其中,散熱塗層包括填充件及一黏結件,填充件混合於黏結件中,填充件包括石墨烯、奈米碳管、氮化硼、碳化矽、氮化鋁、陶瓷氮化物、或其組合;或者,散熱塗層設置於導熱件的表面;其中,散熱塗層的材料包括填充件及一黏結件,填充件混合於黏結件中,填充件包括石墨烯、奈米碳管、氮化硼、碳化矽、氮化鋁、陶瓷氮化物、或其組合的結構設計,當散熱結構與運作時產生廢熱的電子元件接觸時,可將電子元件所產生的廢熱快速、有效地傳導且散逸至外界,藉此可提升電子裝置的散熱效能。在一些實施例中,即使在一些密閉且高溫的環境下,散熱結構仍具有良好的散熱效果。此外,本新型的散熱結構可應用於不同的產品領域而使電子裝置達到薄型化的需求。
以下將參照相關圖式,說明依本新型一些實施例之散熱結構與電子裝置,其中相同的元件將以相同的參照符號加以說明。以下實施例出現的各元件只是用以說明其相對關係,並不代表真實元件的比例或尺寸。
本新型的散熱結構可應用於不同的產品領域而達到薄型化的需求,同時可提升電子裝置的散熱效能。電子裝置例如為手機、平板、筆記型電腦、發光裝置或照明裝置,運作時,內部的電子元件會產生廢熱。其中,電子元件可包括電池、控制晶片(例如中央控制單元(CPU))、驅動晶片、影像處理器、記憶體(例如但不限於SSD,固態硬碟)、主機板、顯示卡、顯示面板、發光元件(例如LED)、發光模組或照明模組,或其他會產生熱量的元件、單元或模組,並不限制。
圖1為本新型一實施例之散熱結構的示意圖。如圖1所示,本實施例的散熱結構1包括一金屬層11、一散熱保護層12以及一第一黏著層13。
金屬層11包括高導熱係數的金屬薄片、金屬箔、金屬層或金屬膜,其材料可例如但不限於包括銅、鋁、銅合金(銅和其他金屬的合金)、鋁合金(鋁和其他金屬的合金)、或其組合。本實施例的金屬層11是以鋁箔為例。
散熱保護層12設置於金屬層11,散熱保護層12可保護金屬層11,同時可加強熱輻射及熱交換,增加散熱效果。散熱保護層12包括一高分子材料層121與一散熱塗層122的疊層結構。其中,高分子材料層121可例如但不限於包括聚醯亞胺(PI)、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚丙烯(PP)、聚碳酸酯(PC)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)、或其組合所製成的膜層,或是其他的高分子材料所製成的膜層。
散熱塗層122可為水性或油性配方,並可包括一填充件1221及一黏結件1222,填充件1221混合於黏結件1222中。填充件1221可例如包括石墨烯、奈米碳管、氮化硼(BN)、碳化矽(SiC)、氮化鋁(AlN)、陶瓷氮化物、或其組合。藉由混合不同維度的填充件1221(即石墨烯、奈米碳管、氮化硼、碳化矽、氮化鋁或陶瓷氮化物),可具有協同效應且不同形貌和不同粒徑大小,可堆疊出完整的三維(3D)導熱網絡,加強熱輻射及熱交換,增加散熱效率。在一些實施例中,填充件1221的較佳材料組合(及其比例)為:石墨烯(20~60%)、氮化硼及/或碳黑(20~40%)、奈米碳管(20~40%)。其中,石墨烯的片徑(D
50)例如可介於1微米(μm)~30μm之間,厚度例如可介於1奈米(nm)~70nm之間;氮化硼或碳黑的粒徑(D
50) 例如可介於0.01μm~0.5μm之間;單壁或多壁奈米碳管的管徑例如可介於5nm~30nm之間,長度例如可介於5μm~30μm之間。
黏結件1222例如可為樹脂,其材料包括壓克力、環氧樹脂、聚胺酯的其中之一、或其組合。此外,散熱塗層122還可添加硬化劑及其他材料。硬化劑例如為美耐皿樹酯或異氰酸酯,可提升交聯密度以提高散熱塗層122的附著性、硬度及耐化學性能。
散熱塗層122的厚度例如可介於5μm~100μm之間。在一些實施例中,散熱塗層122可透過例如塗佈製程,將含有填充件1221、黏結件1222、硬化劑…等材料組成的漿料設置於高分子材料層121,經烘烤固化後形成散熱保護層12。其中,塗佈製程可例如但不限於為噴射塗佈(spray coating)、旋轉塗佈(spin coating)或精密塗佈。在一些實施例中,散熱塗層122的較佳材料組合例如可為:黏結件1222(如樹脂)為20%~30%,填充件1221為0.5%~1.5%,中和劑(pH調節劑)為0.5%~1%,消泡劑為0.1%~0.5%,流平劑為0.1%~0.5%,密著劑<0.5%,酸催化劑<0.1%,增稠劑<0.1%,緩乾劑為0.5~1.5%,硬化劑為5%~10%等。
第一黏著層13設置於金屬層11與散熱保護層12之間。本實施例的散熱塗層122是以設置於高分子材料層121遠離第一黏著層13的表面為例,使高分子材料層121位於散熱塗層122與第一黏著層13之間,並且使散熱保護層12透過第一黏著層13黏貼於金屬層11。第一黏著層13可為雙面膠或導熱雙面膠。導熱雙面膠可包括膠材及導熱材料,導熱材料混合於膠材中。導熱雙面膠除了具有黏性之外,還可透過導熱材料協助熱能的傳導。導熱材料例如可包括石墨烯、還原氧化石墨烯、陶瓷材料、或其組合。陶瓷材料例如但不限於為氮化硼、氧化鋁、氮化鋁、碳化矽、…等具有高導熱係數的陶瓷材料、或其組合,並不限制。此外,膠材可例如但不限於為壓感膠(pressure sensitive adhesive, PSA),其材料可例如包括橡膠系、壓克力系、矽利康系、或其組合;而化學構成可為橡膠類、丙烯酸類、有機硅類、或其組合。在一些實施例中,導熱雙面膠例如為石墨烯雙面膠。
在一些實施例中,散熱結構還可包括兩個離型層(未繪示),這兩個離型層對應設置於散熱結構的上、下兩側(例如圖1之金屬層11的下表面與散熱塗層122的上表面)。當要使用散熱結構時,只要移除這兩個離型層,即可透過雙面膠或導熱雙面膠將散熱結構貼合且接觸熱源(電子元件)。離型層的材質可例如但不限於為紙類、布類、聚脂類(例如聚對苯二甲酸乙二酯,PET)、或其組合,並不限制。要提醒的是,散熱結構的上、下表面具有離型層的態樣,也可應用於本新型其他的實施例中。
請參照圖2A至圖2F所示,其分別為本新型不同實施例的散熱結構的示意圖。
如圖2A所示,本實施例的散熱結構1a與前述實施例的散熱結構1其元件組成及各元件的連接關係大致相同。不同之處在於,本實施例的散熱結構1a的散熱塗層122位於高分子材料層121與第一黏著層13之間。散熱塗層122位於高分子材料層121與第一黏著層13之間的特徵也可應用於本新型其他的實施例中。
另外,如圖2B與圖2C所示,本實施例的散熱結構1b、1c與前述實施例的散熱結構1其元件組成及各元件的連接關係大致相同。不同之處在於,本實施例的散熱結構1b、1c更可包括一導熱塗層14,導熱塗層14設置於金屬層11面向或遠離第一黏著層13的表面。在此,圖2B的導熱塗層14是以設置於金屬層11面向第一黏著層13的表面為例(導熱塗層14位於金屬層11與第一黏著層13之間),而圖2C的導熱塗層14是以設置於金屬層11遠離第一黏著層13的表面為例(金屬層11位於導熱塗層14與第一黏著層13之間)。導熱塗層14可包括填充件、黏結件、硬化劑及其他材料。其中,填充件可包括石墨烯、奈米碳管、陶瓷材料(例如氮化硼、碳化矽、氮化鋁)、或其組合,並以塗佈製程設置於金屬層11,再透過第一黏著層13與散熱保護層12連接。在此,金屬層11與導熱塗層14的層疊結構統稱為導熱複合層。
另外,如圖2D所示,本實施例的散熱結構1d與前述實施例的散熱結構1a其元件組成及各元件的連接關係大致相同。不同之處在於,本實施例的散熱結構1d更可包括導熱塗層14,導熱塗層14位於第一黏著層13與金屬層11之間,且散熱塗層122位於高分子材料層121與第一黏著層13之間。
另外,如圖2E所示,本實施例的散熱結構1e與前述實施例的散熱結構1其元件組成及各元件的連接關係大致相同。不同之處在於,本實施例的散熱結構1e還包括一第二黏著層15,第二黏著層15設置於金屬層11遠離散熱保護層12的一側。第二黏著層15用以連接電子裝置的熱源。第二黏著層15可與第一黏著層13相同,可為雙面膠或導熱雙面膠。第二黏著層15可應用於本新型其他實施例中。
另外,如圖2F所示,本實施例的散熱結構1f與前述實施例的散熱結構1b其元件組成及各元件的連接關係大致相同。不同之處在於,本實施例的散熱結構1f還包括一第二黏著層15,第二黏著層15設置於金屬層11遠離散熱保護層12的一側。第二黏著層15可用以連接電子裝置的熱源。
圖3A和圖3B分別為本新型不同實施例之散熱結構的示意圖。如圖3A所示,散熱結構2a包括一導熱件21以及一散熱塗層22。導熱件21具有一表面211。在此,表面211可為導熱件21的上表面,並為平坦表面,散熱塗層22可利用例如噴塗方式設置於導熱件21的表面211。導熱件21可為導熱基材,其材料例如但不限於包括銅、鋁、銅合金、鋁合金、或其組合,然並不以此為限。在一些實施例中,導熱件21也可為其他型式的導熱/散熱結構,例如導熱膜或散熱膜。散熱塗層22至少包括填充件221和黏結件222,填充件221混合於黏結件222中。散熱塗層22可與上述的散熱塗層122具有相同的技術內容,具體可參照上述,不再多作說明。
在一些實施例中,散熱塗層22的厚度例如可介於5微米~100微米之間。在一些實施例中,散熱塗層22除了設置於導熱件21的上表面(表面211)外,還可設置於導熱件21的兩側表面,增加熱輻射效能。在一些實施例中,導熱件21遠離散熱塗層22的表面(即圖3A的導熱件21的下表面)可與電子元件(熱源)連接,以導引電子元件所產生的廢熱並散逸至外界。散熱塗層22可例如塗佈在具有任意形狀的導熱件21遠離熱源的表面,增加熱輻射效率,提高降溫效果。
另外,如圖3B所示,本實施例的散熱結構2b與前述實施例的散熱結構2a其元件組成及各元件的連接關係大致相同。不同之處在於,本實施例的散熱結構2b的導熱件21的表面211包括多個突出部P,散熱塗層22覆蓋該些突出部P、突出部P之間的表面及導熱件21的兩側表面。在一些實施例中,突出部P例如可為散熱鰭片,增加散熱面積,再透過散熱塗層22可增加熱輻射及熱交換,提高降溫效果。
在一些測試例中,上述的散熱結構2或2b在密閉、高環境溫度下仍具有良好的散熱效果。在一些應用例中,散熱結構2或2b可應用於元件元件(熱源)例如是發光二極體的光源模組、照明模組,或應用於高溫的電子元件(例如CPU、SSD)、模組或裝置的散熱之用。
圖4為本新型一實施例之電子裝置的示意圖。如圖4所示,本新型還提出一種電子裝置3,電子裝置3包括一電子元件31以及一散熱結構32,電子元件運作時會產生廢熱,而散熱結構32與電子元件31接觸。在一些實施例中,散熱結構32可透過黏著層33(例如雙面膠或導熱雙面膠)與電子元件31連接。在此,散熱結構32可為上述的散熱結構1、1a至1f、2a或2b的其中之一,或其變化組合。散熱結構1、1a至1f、2a、2b的具體技術內容已於上述中詳述,在此不再多作說明。可以理解的是,散熱結構32本身如果具有上述的第二黏著層時,則不需設置黏著層33。
電子裝置3例如但不限於為平面顯示器、發光裝置或照明裝置,例如但不限於為手機、筆記型電腦、平板電腦、電視、顯示器、背光模組、發光或照明裝置,或其他電子裝置。而熱源可為電子裝置之電池、控制晶片(例如中央控制單元(CPU))、驅動晶片、影像處理器、記憶體(例如但不限於SSD,固態硬碟)、主機板、顯示卡、顯示面板、具有發光二極體的發光或照明模組,或其他會產生高熱量的元件、模組或單元,並不限制。在一些實施例中,當電子裝置3為平面顯示器,例如但不限於發光二極體(LED)顯示器、有機發光二極體(OLED)顯示器、液晶顯示器(LCD)時,則電子元件31可為顯示面板而具有顯示面,散熱結構32可直接或間接貼附於顯示面相反的表面,藉此協助導熱與散熱,提升平面顯示器的散熱效能。在另一些實施例中,當電子裝置3為發光裝置或照明裝置,例如但不限於背光模組、LED發光或照明(LED lighting)模組、或OLED發光或照明(OLED lighting)模組時,則電子元件31可為包括LED或OLED等發光元件而具有光射出面,散熱結構32可直接或間接貼附於光射出面相對的表面,藉此協助導熱與散熱,提升散熱效能。
另外,請參照表一,在相同的熱源及相同散熱結構的尺寸(例如12mm*26mm)的情況下,利用三種不同散熱結構進行降溫實驗。其中,#1為一實施例的散熱結構,而#2和#3為本新型提出的散熱結構。由表一可以證明,本新型將散熱保護層設置於金屬層上,且散熱保護層包括高分子材料層與散熱塗層的疊層結構,確實可有效將電子元件所產生的廢熱快速地傳導且散逸至外界,而且相較於#1的散熱結構來說,可以再提升降溫效果3~3.5度。若將散熱結構的尺寸增大到例如18mm*29mm,其降溫效果更可提升到 7~8度。
表一
散熱結構 (由下而上) | 溫度(°C) | 溫差 | |
#1 | (第二黏)著層、鋁箔(金屬層)、第一黏著層、PI(高分子材料層) | 138.6 | - |
#2 | (第二黏)著層、鋁箔(金屬層)、第一黏著層、PI(高分子材料層)、散熱塗層 | 135.6 | -3 |
#3 | (第二黏)著層、鋁箔(金屬層)、第一黏著層、散熱塗層、PI(高分子材料層) | 135.1 | -3.5 |
另外,請參照表二,在相同的熱源及相同散熱結構的尺寸(例如12mm*26mm)的情況下,利用三種不同散熱結構進行降溫實驗。其中,#1為一實施例的散熱結構,而#2和#3為本新型提出之具有導熱複合層(金屬層、導熱塗層)的散熱結構。由表二可以證明,相較於#1來說,本新型具有導熱複合層及散熱塗層的散熱結構,確實可再提升降溫效果1~1.7度。
表二
散熱結構 (由下而上) | 溫度(°C) | 溫差 | |
#1 | (第二)黏著層、鋁箔(金屬層)、(第一)黏著層、PI(高分子材料層) | 136.9 | - |
#2 | (第二)黏著層、鋁箔(金屬層)、導熱塗層、(第一)黏著層、PI(高分子材料層)、散熱塗層 | 135.2 | -1.7 |
#3 | (第二)黏著層、鋁箔(金屬層)、導熱塗層、(第一)黏著層、散熱塗層、PI(高分子材料層) | 135.9 | -1 |
另外,請參照表三,在相同的熱源(例如SSD)及相同散熱結構的尺寸(例如20mm*68mm)的情況下,利用五種不同散熱結構進行降溫實驗。其中,#1為一實施例的散熱結構,而#2~#5為本新型提出的散熱結構(石墨烯複合材即為上述的導熱複合層)。由表三也可以證明,相較於#1來說,本新型提出之不同實施例的散熱結構,確實可再提升降溫效果0.2~1.3度。
表三
#1 | #2 | #3 | #4 | #5 | |
黑Mylar | PET 25μm 散熱塗層25μm朝上 | PET 25μm 散熱塗層25μm朝下 | PI 25μm 散熱塗層20μm朝上 | PI 25μm 散熱塗層20μm朝下 | |
熱源表面量測的溫度 A(°C) | 58.1 | 57.2 | 57.9 | - | - |
與黑Mylar的溫差 | - | -0.9 | -0.2 | - | - |
熱源表面量測的溫度 B(°C) | 59.7 | 58.4 | 59.2 | 58.6 | 59.3 |
與黑Mylar的溫差 | - | -1.3 | -0.5 | -1.1 | -0.4 |
疊層結構 |
另外,請參照表四,在相同的熱源的情況下,利用四種不同的填充件的散熱塗層進行散熱實驗。其中,#1只有鋁板,而#2~#4為鋁板噴塗不同填充件的散熱塗層。由表四也可以證明,相較於#1的純鋁板來說,本新型提出之不同填充件的散熱塗層,確實可以再提升降溫效果8.0~10.1度。
表四
項目 | 噴塗厚度(μm) | 熱源溫度 | 溫差 | 溫度(表面) | 溫差 |
#1:鋁板(金屬層) (100mm*100mm*2mm) | 0 | 72.1 | 0 | 60.3 | 0 |
#2:鋁板噴塗散熱塗層 (填充件為石墨烯) | 30 | 63.4 | -8.7 | 52 | -8.3 |
#3:鋁板噴塗散熱塗層 (填充件為石墨烯混合氮化硼與碳黑) | <10 | 64.1 | -8.0 | 52.1 | -8.2 |
#4:鋁板噴塗散熱塗層 (填充件為石墨烯混合奈米碳管與碳黑) | <10 | 63.1 | -9.0 | 51.4 | -8.9 |
30 | 62.0 | -10.1 | 50.8 | -9.5 |
此外,請參照表五,其為上述具有突出部P的散熱結構2b中,對三種不同溫度的熱源分別進行散熱實驗。其中,熱源的溫度設定分別為80°C、90°C和100°C,但經散熱結構2b散熱後的實測溫度分別為68.3°C、79.3°C和88°C,證明本新型將導熱塗層覆蓋在導熱件的突出部及其兩側表面,確實可以提升降溫效果10.7~12度。
表五
熱源設定溫度 | 80°C | 90°C | 100°C |
實測溫度 | 68.3°C | 79.3°C | 88°C |
溫差 | 11.7°C | 10.7°C | 12°C |
另外,請參照表六,其為上述具有突出部P的散熱結構2b中,在密閉烘箱且在高溫(熱平衡60°C)環境下對熱源是LED燈具所進行的散熱實驗。其中,「空白燈具」指的是未設置散熱結構2b的LED燈具,「陽極處理」指的是對設置有散熱結構2b的LED燈具的導熱件21(包括多個突出部P)進行陽極處理(保護、防鏽作用),「噴塗」指的是除了對設置散熱結構2b的LED燈具的導熱件21(包括多個突出部P)進行陽極處理外,再噴塗散熱塗層22。由表六可以證明,即使LED燈具處於高溫環境(例如60°C)下,透過本案的散熱結構2b確實可以大大地提升降溫效果(最高可降溫18.4°C)。
表六
環境溫度60°C | 空白燈具(A) | 陽極處理(B) | 噴塗 (C) | 溫差 (B-A) | 溫差 (C-A) | |
功率: 13W | 1.(發熱源) | 193.9 | 192.1 | 175.5 | -2.8 | -18.4 |
2.(底部) | 111.8 | 101.7 | 97.6 | -10.1 | -14.2 | |
3.(側邊) | 99.8 | 100.7 | 97 | 1.1 | -2.8 | |
功率: 3.5W | 1.(發熱源) | 100.0 | 100.7 | 94.9 | 0.7 | -5.1 |
2.(底部) | 74.4 | 71.9 | 69.8 | -2.5 | -4.6 | |
3.(側邊) | 74.3 | 72.1 | 69.7 | -2.2 | -4.6 |
另外,請參照表七,其為上述具有突出部P的散熱結構2b中,在密閉烘箱且在高溫(熱平衡80°C)環境下對熱源是LED燈具所進行的散熱實驗。由表七可以證明,即使LED燈具處於高溫環境(例如80°C)下,透過本案的散熱結構2b確實可以大大地提升降溫效果(最高可降溫14.9°C)。
表七
環境溫度80°C | 空白燈具(A) | 陽極處理(B) | 噴塗 (C) | 溫差 (B-A) | 溫差 (C-A) | |
功率: 12W | 1.(發熱源) | 198.7 | 196 | 183.8 | -2.7 | -14.9 |
2.(底部) | 124.5 | 116.6 | 112.4 | -7.9 | -12.1 | |
3.(側邊) | 113.3 | 115.5 | 112.6 | 2.2 | -0.7 | |
功率: 1.9W | 1.(發熱源) | 101.3 | 101 | 95.2 | 0.3 | -6.1 |
2.(底部) | 84.1 | 85.8 | 82.1 | 1.7 | -2 | |
3.(側邊) | 84.0 | 85.8 | 81.9 | 1.8 | -2.1 |
綜上所述,在本新型的散熱結構中,透過散熱保護層設置於金屬層,散熱保護層包括高分子材料層與散熱塗層的疊層結構;第一黏著層設置於金屬層與散熱保護層之間;其中,散熱塗層包括填充件及一黏結件,填充件混合於黏結件中,填充件包括石墨烯、奈米碳管、氮化硼、碳化矽、氮化鋁、陶瓷氮化物、或其組合;或者,散熱塗層設置於導熱件的表面;其中,散熱塗層的材料包括填充件及一黏結件,填充件混合於黏結件中,填充件包括石墨烯、奈米碳管、氮化硼、碳化矽、氮化鋁、陶瓷氮化物、或其組合的結構設計,當散熱結構與運作時產生廢熱的電子元件接觸時,可將電子元件所產生的廢熱快速、有效地傳導且散逸至外界,藉此可提升電子裝置的散熱效能。在一些實施例中,即使在一些密閉且高溫的環境下,散熱結構仍具有良好的散熱效果。此外,本新型的散熱結構可應用於不同的產品領域而使電子裝置達到薄型化的需求。
以上所述僅為舉例性,而非為限制性者。任何未脫離本新型之精神與範疇,而對其進行之等效修改或變更,均應包含於後附之申請專利範圍中。
1,1a,1b,1c,1d,1e,1f,2a,2b,32:散熱結構
11:金屬層
12:散熱保護層
121:高分子材料層
122,22:散熱塗層
1221,221:填充件
1222,222:黏結件
13:第一黏著層
14:導熱塗層
15:第二黏著層
21:導熱件
211:表面
3:電子裝置
31:電子元件
33:黏著層
P:突出部
圖1為本新型一實施例的散熱結構的示意圖。
圖2A至圖2F分別為本新型不同實施例的散熱結構的示意圖。
圖3A和圖3B分別為本新型不同實施例之散熱結構的示意圖。
圖4為本新型一實施例之電子裝置的示意圖。
1:散熱結構
11:金屬層
12:散熱保護層
121:高分子材料層
122:散熱塗層
1221:填充件
1222:黏結件
13:第一黏著層
Claims (16)
- 一種散熱結構,包括: 一金屬層; 一散熱保護層,設置於該金屬層,該散熱保護層包括一高分子材料層與一散熱塗層的疊層結構;以及 一第一黏著層,設置於該金屬層與該散熱保護層之間; 其中,該散熱塗層包括一填充件及一黏結件,該填充件混合於該黏結件中,該填充件包括石墨烯、奈米碳管、氮化硼、碳化矽、氮化鋁、陶瓷氮化物、或其組合。
- 如請求項1所述的散熱結構,其中該金屬層的材料包括銅、鋁、銅合金、鋁合金、或其組合。
- 如請求項1所述的散熱結構,其中該第一黏著層為雙面膠或導熱雙面膠。
- 如請求項1所述的散熱結構,其中該散熱塗層的厚度介於5~100微米之間。
- 如請求項1所述的散熱結構,其中該高分子材料層位於該散熱塗層與該第一黏著層之間。
- 如請求項1所述的散熱結構,其中該散熱塗層位於該高分子材料層與該第一黏著層之間。
- 如請求項1所述的散熱結構,其中該黏結件的材料包括壓克力、環氧樹脂、聚胺酯、或其組合。
- 如請求項1所述的散熱結構,更包括: 一導熱塗層,設置於該金屬層面向或遠離該第一黏著層的表面,該導熱塗層的材料包括石墨烯、奈米碳管、氮化硼、碳化矽、氮化鋁、或其組合。
- 如請求項1所述的散熱結構,更包括: 一第二黏著層,設置於該金屬層遠離該散熱保護層的一側。
- 一種散熱結構,包括: 一導熱件,具有一表面;以及 一散熱塗層,設置於該導熱件的該表面; 其中,該散熱塗層的材料包括一填充件及一黏結件,該填充件混合於該黏結件中,該填充件包括石墨烯、奈米碳管、氮化硼、碳化矽、氮化鋁、陶瓷氮化物、或其組合。
- 如請求項10所述的散熱結構,其中該導熱件的該表面包括多個突出部,該散熱塗層覆蓋該些突出部及該導熱件的兩側表面。
- 如請求項10所述的散熱結構,其中該導熱件的材料包括銅、鋁、銅合金、鋁合金、或其組合。
- 如請求項10所述的散熱結構,其中該散熱塗層的厚度介於5~100微米之間。
- 如請求項10所述的散熱結構,其中該黏結件的材料包括壓克力、環氧樹脂、聚胺酯、或其組合。
- 一種電子裝置,包括: 一電子元件,其運作時會產生廢熱;以及 如請求項1至14任一項所述的散熱結構,該散熱結構與該電子元件接觸。
- 如請求項15所述的電子裝置,其中該電子元件包括電池、晶片、影像處理器、記憶體、主機板、顯示卡、顯示面板、發光元件、發光模組或照明模組。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
TW110214595U TWM625594U (zh) | 2021-12-07 | 2021-12-07 | 散熱結構與電子裝置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
TW110214595U TWM625594U (zh) | 2021-12-07 | 2021-12-07 | 散熱結構與電子裝置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
TWM625594U true TWM625594U (zh) | 2022-04-11 |
Family
ID=82198211
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
TW110214595U TWM625594U (zh) | 2021-12-07 | 2021-12-07 | 散熱結構與電子裝置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
TW (1) | TWM625594U (zh) |
-
2021
- 2021-12-07 TW TW110214595U patent/TWM625594U/zh unknown
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