散热组件以及电子设备的制作方法

文档序号:18214914发布日期:2019-07-19 22:34阅读:115来源:国知局
本申请涉及电子设备散热
技术领域
:,具体涉及一种散热组件以及电子设备。
背景技术
::电子设备的电源或者其他电子器件在工作时会产生大量的热量,带来电子设备的整体温度升高,当温度急剧升高时,存在自燃风险。现在的一些电子设备在温度升高后都会自动采取部分降低功耗的措施,这导致电子设备的运行效率下降,导致电子设备变得卡顿;同时用户握持电子设备时会有烫手情形。技术实现要素:本申请的目的在于提供一种散热组件以及电子设备,其可以提高电子设备的散热效率。第一方面,本申请实施例提供了一种散热组件,包括第一金属层、第二金属层以及导热介质,所述第二金属层包括均热部以及连接部,所述均热部与所述第一金属层相对设置,所述连接部连接于所述均热部的边缘并突出于所述第一金属层,所述导热介质位于所述第一金属层与所述第二金属层之间。第二方面,本申请实施例提供了一种电子设备,包括中框、发热元件以及上述的散热组件,所述发热元件装配于所述中框,所述连接部连接于所述中框,所述第一金属层或所述第二金属层与所述发热元件贴合。本申请提供的散热组件以及电子设备,第一金属层或第二金属层均可以选择性的直接与发热元件贴合传导热量,通过导热介质将热量在整个散热组件上进行均热,避免热量在电子设备的局部过度集中,同时也可以增大电子设备的散热传热面积,尽快将热量向外散失出去。本申请的这些方面或其他方面在以下实施例的描述中会更加简明易懂。附图说明为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本申请实施例提供的一种散热组件的结构示意图;图2是图1中ⅱ处的放大图;图3是本申请实施例提供的又一种散热组件的结构示意图;图4是本申请实施例提供的一种电子设备的结构示意图;图5是图4中沿aa线的剖面结构图;图6是图5中ⅵ处的放大图。具体实施方式下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。随着电子设备(例如移动终端)的快速发展,电子设备的耗电量也逐渐增大,随之,电子设备在工作过程中产生的热量也较大。以电源为例,现有的散热组件,通过粘胶固定的方式固定于电源的中框片上,散热过程中,电源产生的热量经过中框片、粘胶后传递至散热组件,散热效率低,同时整体装配后散热组件的厚度较大,需要电子设备在厚度方向上预留较大的空间,导致电子设备的厚度偏大。因此,发明人提出了本申请实施例中的散热组件以及电子设备。下面将结合附图具体描述本申请的各实施例。参阅图1,本实施例提供一种散热组件100,包括第一金属层110、第二金属层130以及位于第二金属层130与第一金属层110之间的导热介质140。其中第一金属层110与第二金属层130相对设置。请参阅图2,第一金属层110具有第一贴合面111以及与第一贴合面111相互背离的第二贴合面112,其中第二贴合面112用于与发热元件进行贴合,用以将发热元件上产生的热量传导至第一金属层110上。需要说明的是,此处的发热元件是指电子设备中的各类型发热元件,例如电源、主板、处理器、存储器等等。因此第二贴合面112可以设置成平整的平面或者设置成与发热元件的表面配合的形式,例如设置成曲面,这样在使用时,第二贴合面112可以与发热元件完全贴合,提高第二贴合面112与发热元件的接触面积,提高第一金属层110的导热效率。第一贴合面111与第二金属层130相对。第一金属层110可以设置成片状,其中,第一金属层110可以由金属材料制成,例如第一金属层110可以是钢片、铜片、铝片等热传导效率高的金属片制成,也可以由其他的金属或者合金制备而成。第二金属层130与第一金属层110间隔设置。导热介质140设置于第二金属层130与第一金属层110之间,其中,第二金属层130用于将从第一金属层110、导热介质140传导的热量向外散失。例如:在应用于如图4所示的电子设备10时,第二金属层130可以与电子设备10的中框20直接接触进行散热。第二金属层130可以是金属片(例如钢片、铜片、铝片等)、陶瓷片或者由其他的具有热传递功能的材料制成。在一些实施方式中,第二金属层130可以采用与第一金属层110相同的材料制成,这样利于与第一金属层110之间焊接连接。并且可以避免在第一金属层110和第二金属层130之间形成原电池反应,导致第一金属层110或第二金属层130被腐蚀。第二金属层130包括均热部131和连接部132,其中,均热部131与所述第一金属层110相对设置,且均热部131与第一金属层110的横截面积大致相同,均热部131与第一金属层110以大致平行的方式设置,且均热部131在第一金属层110上的投影大致与第一金属层110重合。所述连接部132连接于所述均热部131的边缘并突出于所述第一金属层110,其中突出于第一金属层110是指连接部132在第一金属层110所在平面的投影位于第一金属层110外。通过设置连接部132,在安装散热组件100时,整个散热组件100可以嵌入电子设备的中框的中板,并直接连接于中框的边框上,节省散热组件所占空间。连接部132用于在应用于电子设备时安装于电子设备的中框,在一些实施方式中,连接部132可以沿均热部131的边缘连续设置形成环状,或者连接部132可以包括多个间隔的部分,多个间隔的部分连接于连接部132的边缘。在一些实施方式中,所述连接部132包括第一连接部132和第二连接部132,所述第一连接部132与所述第二连接部132分别连接于所述均热部131的相对两端。即第二金属层130与第一金属层110形成大致的“t”型结构。这样,第一连接部132和第二连接部132在用于连接于电子设备的中框的中板或边框时,受力会更加均匀,利于散热组件为发热元件提供支撑。在一些实施方式中,连接部132与中框连接时,可以直接通过粘接的方式进行,此时由于粘接仅设置于连接部132,不会对均热部131与第一金属层110之间形成热阻,也就避免了粘胶降低传热效率。在一些实施方式中,连接部132还可以通过焊接方式直接焊接于中框上。在一些实施方式中,连接部132可以设置多个连接孔,通过螺钉等连接件将连接部132连接于电子设备的中框。可以理解,在其他的一些实施方式中,连接部132也可以设置多个铆钉,直接将连接部132铆接在电子设备的中框上。在一些实施方式中,散热组件100还包括可选的围沿部150,围沿部150连接于均热部131的边缘以及第一金属层110的边缘,围沿部、均热部131以及第一金属层110围成介质腔121,介质腔121内用于填充导热介质140。在一些实施方式中,围沿部150可以预先焊接于第一金属层110,然后在于均热部131焊接封闭形成介质腔121,并预留注入口,注入口用于向介质腔121内填充导热介质140以及对介质腔121抽真空。可以理解,介质腔121为封闭的腔体,可以用于容纳液态的导热介质140,并可以防止液态的导热介质140外漏,其中液态介质可以是水或者其他液态流体。在其他的一些实施方式中,导热介质140也可以是固态介质,此时,可以不设置围沿部150,直接将导热介质140设置于金属导热层与第二金属层130之间即可,固态的导热介质140例如可以是石墨。相比于固态介质,液态介质的比热容通常更大,例如水的比热容很大,即使电子设备产生的热量较多,也不会造成导热介质140急剧升至高温,可以有效避免电子设备的运行效率下降。在一些实施方式中,在注入液态的导热介质140时,可以对介质腔121内进行抽真空处理,以防止介质腔121内产生气泡,避免其中的气体受热膨胀将第一金属层110或第二金属层130挤压变形。围沿部150也可以与第一金属层110通过焊接连接或者由板材一体弯折或冲压成型,这样保证围沿部150与第二金属层130之间无缝隙产生,围沿部150可以通过焊接的方式连接于第二金属层130。第二金属层130与第一金属层110之间的间距决定了整个介质腔121的体积,即决定了导热介质140的体积,当第二金属层130与第一金属层110之间的间距较厚时,导热介质140的体积更大,散热效果更好,但相应的会增大整个散热组件100的厚度。因此,在一些实施方式中,第二金属层130与第一金属层110之间的间距可以设置成小于或等于电子设备的中框的中板厚度,例如可以设置为0.5mm-5mm。在该间距内,散热效果较佳且不会造成厚度过大,且易于加工。可以理解,第二金属层130与第一金属层110之间的间距也可以小于0.5mm或者大于5mm。在一些实施方式中,散热组件100还可以包括支撑柱170,支撑柱170设于第二金属层130与第一金属层110之间,支撑柱170连接于第二金属层130并支撑在第一金属层110上,可以对第二金属层130起到支撑作用,防止介质腔121变形。支撑柱170可以采用与第二金属层130相同的材质制成,并可以预先与第二金属层130或者第一金属层110连接在一起,例如通过焊接的方式连接于第二金属层130的朝向第一金属层110的一侧表面。在一些实施方式中,支撑柱170也可以通过在第二金属层130上进行蚀刻、镭雕等方式形成。可以理解,支撑柱170可以是一个或多个,当支撑柱170为多个时,多个支撑柱170可以间隔均匀分布。在一些实施方式中,第二金属层130和第一金属层110之间还可以设置毛细结构层180,毛细结构层180的设置,可以供受热出现气化现象的导热介质再凝结液化,并将热量从高温区域传导至低温区域。毛细结构层180可以设置成金属网的形式,例如采用铜制的金属网。在一些实施方式中,毛细结构层180可以形成于支撑柱170上,即连接于支撑柱170,这样设置,便于预先固定毛细结构层180。此外,毛细结构层180也可以支撑于第一金属层110或者第二金属层130上,同时毛细结构层180也可以连接于围沿部150形成固定。参阅图3,在一些实施方式中,散热组件100还包括防护膜190,其中防护膜190贴合于所述第一金属层110的远离所述第二金属层130的表面,即贴合于第二贴合面112。防护膜190用于保护与第一金属层110相互贴合的发热元件,防止第一金属层110在加工过程中产生的毛刺对发热元件造成损伤,同样的,防护膜190还可以贴合与第二金属层130的远离第一金属层110的表面,并用于保护与第二金属层130相互贴合的发热元件。防护膜190可以采用导热系数较高的材料制备,例如石墨等。使用液态导热介质140的散热组件100的工作原理是:当第一金属层110与发热元件贴合时,第一金属层110从发热元件上吸收热量传递至导热介质140,介质腔121内的导热介质140受热气化,气化的导热介质140遇到相对低温的第二金属层130或者介质腔121内的毛细结构层180时凝结,热量被传递至第二金属层130或毛细结构层180,最终热量被均匀的分散于整个散热组件100上或者经第二金属层130散出。当第二金属层130与发热元件贴合时,第二金属层130从发热元件上吸收热量传递至导热介质140,介质腔121内的导热介质140受热气化,气化的导热介质140遇到相对低温的第一金属层110或者介质腔121内的毛细结构层180时凝结,热量被传递至第一金属层110或毛细结构层180,最终热量被均匀的分散于整个散热组件100上或者经第一金属层110散出。由于导热介质140的比热容较大,发热元件产生的热量不会使整个散热组件100的温度急剧升高,且由于散热组件100的第一金属层110和第二金属层130的面积较大,热量被均匀分散,因此用户使用时不会感觉到过烫,也避免了电子设备主动降耗引起运行效率下降。上述的散热组件100可以通过如下方式制备:当导热介质140为固形导热介质140时,可以直接将第二金属层130以及导热介质140依次设置于第一金属层110上。当导热介质140为液态时,可以采用以下方式:选择合适的第二金属层130,例如与第一金属层110材料相同的第二金属层130,形成围沿部150,围沿部150以及第一金属层110可以由片材一体冲压或弯折成型。在一些实施方式中,还可以在第一金属层110朝向第二金属层130的表面形成支撑柱170,支撑柱170可以通过蚀刻的方式形成于第一金属层110。支撑柱170的高度与预先设计的介质腔121匹配,以使支撑柱170能支撑于第二金属层130。在一些实施方式中,还可以将毛细结构层180通过烧结、蚀刻、镭雕等方式形成于支撑柱170上。将所述第二金属层130的均热部131焊接于所述围沿部150,并在所述第二金属层130和所述第一金属层110之间形成介质腔121。焊接时,介质腔121可以预留一抽气孔,注入导热介质140之前,从抽气孔对介质腔121抽真空,然后快速注入导热介质140,然后封闭抽气孔形成密封的介质腔121,在封闭抽气孔之前,还可以再进行一次抽真空处理,增大介质腔121内的真空度,真空度越大,导热介质140在受热时的气化现象会更明显,利于热量快速转移至第二金属层130。参阅图4,本实施例还提供一种电子设备10,电子设备10包括中框20,一个或多个发热元件30以及上述的散热组件100,其中发热元件30设置于中框20,发热元件30例如为电源31,也可以是发热芯片32等。请一并参阅图5和图6,本实施例中,发热元件30包括电源31以及发热芯片32,电源31和发热芯片32均是电子设备中发热量较大的元件。中框20包括边框22和中板23,所述边框22围设于所述中板23,所述中板23包括相互背离的第一表面231和第二表面232,所述中板23具有安装孔233,所述安装孔233贯穿所述第一表面231和所述第二表面232。其中第一表面231与边框22围成电池仓21,电源31设置于电池仓21内,且电源31贴合于第一表面231,电池仓21的尺寸略大于电源31,以便与电源31装配。第二表面232可供设置各类元件,例如各类发热元件30,本实施例中,发热芯片32设置于第二表面232并与第二表面232贴合。本实施例中,安装孔233为一阶梯孔,且安装孔233的朝向第二表面232的一端孔径更大。散热组件100装配于中框20的安装孔233内,连接部132连接于安装孔233内的阶梯处,且第一金属层110的第二贴合面112与所述第一表面231平齐,所述第二金属层130与所述第二表面232平齐,即散热组件100作为中板23的一部分用于支撑电源31以及发热芯片32。也即是第一金属层110的第二贴合面112与第一表面231形成完整的平面供贴合电源31。第二金属层130的远离第一金属层110的表面形成第二表面232的一部分。发热芯片32贴于第二金属层130的远离第一金属层110的表面上,这样通过散热组件100,直接将电源31和发热芯片32之间形成热传导路径,并将电源31与发热芯片32产生的热量导向中框20,实现均热效果。在一些实施方式中,散热组件100可以包括防护膜190,防护膜190位于第二贴合面112,即防护膜190位于第一金属层110与电源31之间,避免第一金属层110在加工等过程中形成的毛刺对电源31形成损伤,确保电子设备10的安全使用。可以理解的是,防护膜190的面积可以大于或等于第二贴合面112的面积。特别的,防护膜190可以完全贴合于第一表面231。这样可以对电源31的表面形成完整的保护。防护膜190可以采用传热效率较高的膜材,例如由石墨等材质制成。在设置防护膜190时,防护膜190可以通过粘贴于中板23的第一表面231形成固定,即防护膜190与第二贴合面112之间不使用粘胶,避免粘胶在防护膜190与第二贴合面112之间产生热阻,降低传热效率。本实施例提供的电子设备10,由于整个散热组件100完全嵌入中板23之内,不会额外增加中板23位置的厚度,避免增加电子设备10的厚度,同时不影响发热芯片32以及电源31的设置,达到极好的均热效果。可以理解的是,连接部132可以通过过盈配合、卡接、粘接、铆接、焊接等方式连接于安装孔233内的台阶处,同时围沿部150也可以与中板23之间通过粘接连接或者焊接在一起,以提高散热组件100的固定强度。可以理解的是,在其他的一些实施方式中,第一表面231与第一金属层110可以不完全平齐,第二金属层130与第二表面232之间也可以不完全平齐。在其他的一些实施方式中,可以不设置安装孔233,直接将连接部132连接于中框的边框22上,并直接与边框22焊接、粘接或铆接等形成固定。采用上述散热组件100的电子设备10,由于散热组件100完全嵌入中板23中,不需要额外增加电子设备10的厚度,因此中框20内部无需在厚度上预留空间,电子设备10可以较为轻薄。同时由于散热组件100中在第一金属层110以及第二金属层130的均热部131均不需要使用粘胶,降低了热传导过程中的热阻,使得热量传递效率更高,能更好的进行均热。此外,散热组件100直接将电源31和发热芯片32连接在一起,可以更为快速的实现均热。本申请中的电子设备10可以为移动电话或智能电话(例如,基于iphonetm,基于androidtm的电话),便携式游戏设备(例如nintendodstm,playstationportabletm,gameboyadvancetm,iphonetm)、膝上型电脑、pda、便携式互联网设备、音乐播放器以及数据存储设备,其他手持设备以及诸如手表、耳机、吊坠、耳机等,电子设备10还可以为其他的可穿戴设备(例如,诸如电子眼镜、电子衣服、电子手镯、电子项链、电子纹身、电子设备10或智能手表的头戴式设备(hmd))。电子设备10还可以是多个电子设备10中的任何一个,多个电子设备10包括但不限于蜂窝电话、智能电话、其他无线通信设备、个人数字助理、音频播放器、其他媒体播放器、音乐记录器、录像机、照相机、其他媒体记录器、收音机、医疗设备、车辆运输仪器、计算器、可编程遥控器、寻呼机、膝上型计算机、台式计算机、打印机、上网本电脑、个人数字助理(pda)、便携式多媒体播放器(pmp)、运动图像专家组(mpeg-1或mpeg-2)音频层3(mp3)播放器,便携式医疗设备以及数码相机及其组合。以上所述仅为本申请的优选实施例而已,并不用于限制本申请,对于本领域的技术人员来说,本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。当前第1页12当前第1页12
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