电路板散热结构及电子设备的制作方法

本申请涉及散热技术领域，尤其涉及一种电路板散热结构及电子设备。

背景技术：

目前，移动终端越来越普及，而且正在向着更加智能化、更高集成度以及更强功能的方向发展。移动终端为用户带来更多方便的同时，能耗也逐渐增长，尤其是基于第三代移动通信技术(3rd-generation,3g)以及长期演进系统(longtermevolution,lte)的移动终端，其集成于电路板上的芯片以及电子元器件的功耗越来越高，且电路板的芯片以及电子元器件处于工作状态时会产生大量热量并传导至电路板。在实施本发明的过程中，发明人发现，相关存在技术中存在以下问题，由于缺乏对电路板进行有效散热的手段，导致电路板的温度过高而影响芯片以及电子元器件的正常工作，并造成移动终端的系统流畅性不佳以及用户的使用体验较差的问题。

申请内容

本申请提供一种电路板散热结构及电子设备，能够有效解决电路板温度过高的问题。

根据本申请的第一个方面，提供了一种电路板散热结构，包括：

电路板；

以及位于电路板上的温度控制单元、电源管理单元和温度调节单元，温度控制单元与电源管理单元电性连接，电源管理单元与温度调节单元电性连接；

温度控制单元配置为根据输入的温度关联数据生成温度控制信号并输出给电源管理单元，电源管理单元配置为根据输入的温度控制信号生成相应的驱动电流并输出给温度调节单元，温度调节单元配置为根据输入的驱动电流以调节电路板的温度，其中，温度关联数据为表示电路板温度的数据。

根据本申请实施例的电路板散热结构，可对电路板进行散热处理，以解决电路板上的电子元器件处于工作状态时导致电路板温度过高的问题。因此，本实施例的电路板散热结构可为设置于电路板的芯片以及电子元器件提供安全可靠的工作环境，有利于维持电子设备的系统运行可靠性，并提升用户的使用体验。

可选地，温度关联数据包括位于电路板上的处理单元的负荷值；

其中，温度控制单元配置为当处于工作状态时的处理单元的负荷值超过温度控制单元内预设的第一阈值时生成温度控制信号，电源管理单元响应温度控制信号向温度调节单元输出驱动电流，以使得温度调节单元启动制冷功能。

根据本申请实施例的电路板散热结构，通过对处理单元的负荷值进行实时监控，以判断处理单元是否处于高负荷工作状态而在电路板处产生高温，如出现高温状态则立即启动温度调节单元的制冷功能，以保证电子设备运行时的系统流畅性，从而避免电子设备因过热而发生卡顿的现象，提升用户的使用体验。

可选地，温度关联数据包括位于电路板上的处理单元中运行的应用程序的类型；

其中，温度控制单元配置成当处理单元的应用程序的类型为温度控制单元内预设的目标应用程序时生成温度控制信号，电源管理单元响应温度控制信号向温度调节单元输出驱动电流，以使得温度调节单元启动制冷功能。

根据本申请实施例的电路板散热结构，通过对一些应用进行预标记，在该应用启动时温度控制单元对被标记的应用进行识别并立即启动温度调节单元的制冷功能，从而保持电子设备内部温度的稳定，以保证各电子元器件的工作稳定性以及电子设备的系统运行流畅性。

可选地，温度关联数据以预定的频率进行更新，温度控制单元根据更新的温度关联数据生成温度控制信号并输出给电源管理单元。

根据本申请实施例的电路板散热结构，通过对温度关联数据的实时更新，可实现温度调节单元对电路板进行动态温度调节，提升了电路板散热结构的实用性。

可选地，散热结构还包括：

温度检测单元，位于电路板的其中一个表面，温度检测单元与温度控制单元电性连接；

其中，温度控制单元通过温度检测单元获取电路板的检测温度，温度控制单元配置为对检测温度进行阈值比较时，如果检测温度高于第二阈值，则温度控制单元生成温度控制信号并输出给电源管理单元，电源管理单元响应温度控制信号向温度调节单元输出制冷电流，以使得温度调节单元启动制冷功能对电路板进行制冷。

根据本申请实施例的电路板散热结构，通过在电路板上设置有温度检测单元，可直接通过温度检测单元对电路板的温度进行实时监测，并且通过将检测温度与第二阀值的实时对比，可实现对电路板进行动态温度调节的功能。

可选地，温度控制单元内还预设第三阈值：

其中，温度控制单元通过温度检测单元获取电路板的检测温度，温度控制单元配置为对检测温度进行阈值进行比较，如果检测温度低于第三阈值，则温度控制单元生成温度控制信号并输出给电源管理单元，单元管理单元响应温度控制信号向温度调节单元输出制热电流，以使得温度调节单元启动制热功能对电路板进行制热。

可选地，温度检测单元的数量为多个，多个温度检测单元布置于电路板的用于设置电子元器件的表面，且多个温度检测单元均与温度控制单元电性连接。

根据本申请实施例的电路板散热结构，电路板的芯片以及电子元器件的位置处一一对应布置有温度检测单元，可实现对电路板的不同区域进行温度监控，从而显著提升电路板散热结构对电路板的温度检测精度，有利于集成有该电路板的电子设备的系统运行稳定性。

可选地，温度调节单元的数量为多个，多个温度调节单元布置于电路板的其中一个表面，且多个温度调节单元均与电源管理单元电性连接。

根据本申请实施例的电路板散热结构，多个数量的温度调节单元分布于电路板的不同区域，以使得各温度调节单元启动制冷功能时，可对电路板不同区域同时进行降温，从而提升电路板散热结构的制冷效率。

可选地，温度调节单元与温度检测单元的数量相同，并且多个温度调节单元与多个温度检测单元一一对应。

根据本申请实施例的电路板散热结构，对电路板的不同区域均配置一个温度检测单元以及一个温度调节单元，以使得电路板散热结构可对电路板不同区域的工作温度进行精确控制，并避免因同时启动多个数量的温度调节单元而造成的能量损耗。

可选地，多个温度调节单元布置于电路板的外周侧。

根据本申请实施例的电路板散热结构，布置于电路板外周侧的温度调节单元，不会造成电路板厚度尺寸的增加，且不影响电路板后期对电子元器件的加装。因此，有利于提升电子设备的小型化以及实用性。

可选地，电路板为柔性电路板，多个温度调节单元被配置为当电路板处于折叠状态时各温度调节单元不重叠。

根据本申请实施例的电路板散热结构，采用上述方式布置的温度调节单元可以最大程度的将电路板散热结构的散热效果最大化，从而提升电子设备的系统稳定性。

可选地，温度调节单元焊接于电路板的用于设置电子元器件的表面。

根据本申请实施例的电路板散热结构，温度调节单元与电路板焊接连接可保证电路板散热结构的连接强度，且采用焊接的连接方式可使得温度调节单元与电路板直接接触，因此可显著提升温度调节单元对电路板的进行降温。

可选地，温度控制单元、电源管理单元以及温度调节单元采用sip工艺进行一体式封装。

根据本申请实施例的电路板散热结构，温度控制单元、电源管理单元以及温度调节单元可以采用sip工艺进行一体式封装而形成一个部件，且该部件不但具有体积小、重量轻、不占用额外空间的优点，也具有制冷以及制热的作用并方便安装。

根据本申请的第二个方面，提供了一种电子设备，包括：上述任一项的电路板散热结构。

根据本申请的第二个方面，提供了一种温度调节方法，散热结构的温度调节方法包括：

温度控制单元根据输入的温度关联数据生成温度控制信号并输出给电源管理单元；

电源管理单元响应温度控制信号生成相应的驱动电流并输出给温度调节单元；

温度调节单元根据输入的驱动电流以调节电路板的温度。

本申请提供的一种电路板散热结构，包括电路板以及位于电路板上的温度控制单元、电源管理单元和温度调节单元。温度控制单元与电源管理单元电性连接，电源管理单元与温度调节单元电性连接。其中，温度控制单元配置为根据输入的温度关联数据生成温度控制信号并输出给电源管理单元，电源管理单元配置为根据输入的温度控制信号生成相应的驱动电流并输出给温度调节单元，温度调节单元配置为根据输入的驱动电流以调节电路板的温度，温度关联数据为表示电路板温度的数据。因此，本实施例的电路板散热结构可对电路板进行散热处理，以解决电路板上的电子元器件处于工作状态时导致电路板温度过高的问题。且本实施例的电路板散热结构可为设置于电路板的芯片以及电子元器件提供安全可靠的工作环境，有利于维持电子设备的系统运行可靠性，并提升用户的使用体验。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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为根据本申请第一实施例中的一种电路板散热结构的剖视图，其中，示意出电路板、温度控制单元、电源管理单元以及温度调节单元的相对位置关系；

图2为根据本申请第二实施例中的一种电路板散热结构的剖视图；

图3为根据本申请第三实施例中的一种电路板散热结构的剖视图，其中，温度检测单元的数量为多个；

图4a至图4b为根据本申请第四实施例中的一种电路板散热结构的剖视图，其中，温度调节单元的数量为多个；

图5a至图5b为根据本申请第五实施例中的一种电路板散热结构的剖视图，其中，多个数量的温度调节单元与多个数量的温度检测单元一一对应；

图6为根据本申请第六实施例中的一种电路板散热结构的剖视图，其中，示意出多个数量的温度调节单元位于电路板的外周侧；

图7a至图7b为根据本申请第七实施例中的一种电路板散热结构的剖视图，其中，示意出处于折叠状态的柔性电路板以及位于柔性电路板上的温度控制单元、电源管理单元、温度调节单元以及温度检测单元间的相对位置关系；

图8a至图8b为根据本申请第八实施例中的一种电路板散热结构的剖视图；

图9为根据本申请的一种电路板散热结构的温度调节方法示意图。

需要注意的是，为了便于说明，上述附图中的电路板、温度控制单元、电源管理单元以及温度调节单元的厚度、尺寸和形状进行了夸大处理。具体来讲，附图中所示的部件的形状仅用于示意性的说明各部件间的连接及位置关系，其并非严格按各部件的具体形状绘制的。

附图标识说明：

100、电路板散热结构，110、电路板，120、温度控制单元，130、电源管理单元，140、温度调节单元，150、温度检测单元。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

电子设备中，特别是基于第三代移动通信技术(3rd-generation，3g)以及长期演进系统(longtermevolution，lte)的移动终端，其集成于电路板上的芯片以及电子元器件的功耗越来越高，且电路板的芯片以及电子元器件处于工作状态时会产生大量热量并传导至电路板。但是，由于缺乏对电路板进行有效散热的手段，导致电路板的温度过高而影响芯片以及电子元器件的正常工作，并造成移动终端的系统流畅性不佳以及用户的使用体验较差的问题。

针对上述技术问题，如图1所示，本申请第一实施例中提供了一种电路板散热结构100，该电路板散热结构100可以包括电路板110以及位于电路板110上的温度控制单元120、电源管理单元130和温度调节单元140。温度控制单元120与电源管理单元130电性连接，电源管理单元130与温度调节单元140电性连接。

其中，温度控制单元120配置为根据输入的温度关联数据生成温度控制信号并输出给电源管理单元130，电源管理单元130配置为根据输入的温度控制信号生成相应的驱动电流并输出给温度调节单元140，温度调节单元140配置为根据输入的驱动电流以调节电路板110的温度，温度关联数据为表示电路板110温度的数据。

本申请实施例中，温度调节单元140可以为tec(tec：thermoelectriccooler，半导体制冷器)，温度控制单元120可以为ic控制器，ic控制器具有体积小、重量轻的特点。

本申请实施例的电路板散热结构100可对电路板110进行散热处理，以解决电路板110上的电子元器件处于工作状态时导致电路板110温度过高的问题。且本实施例的电路板散热结构100可为设置于电路板110的芯片以及电子元器件提供安全可靠的工作环境，有利于维持电子设备的系统运行可靠性，并提升用户的使用体验。

上述实施例中，温度关联数据可以包括位于电路板上的处理单元的负荷值。其中，处理单元可以为处理器。

温度控制单元120配置为当处于工作状态时的处理单元的负荷值超过温度控制单元120内预设的第一阈值时生成温度控制信号，电源管理单元130响应温度控制信号向温度调节单元140输出驱动电流，以使得温度调节单元140启动制冷功能并对电路板110进行降温处理。

通过对处理单元的负荷值进行实时监控，以判断处理单元是否处于高负荷工作状态而在电路板110上产生高温，如出现高温状态则立即启动温度调节单元140的制冷功能，以保证电子设备运行时的系统流畅性，从而避免电子设备因过热而发生卡顿的现象，提升用户的使用体验。

电子设备在运行一些大型应用时，特别是一些游戏类应用，会大量消耗电子设备的功耗并产生大量的热量，从而造成电子设备发热、发烫并出现卡顿的现象，严重影响用户的使用体验。

针对上述问题，本实施例中的温度关联数据还可以包括位于电路板上的处理单元中运行的应用程序的类型。温度控制单元120配置成当运行于处理单元的应用程序的类型为温度控制单元120内预设的目标应用程序时生成温度控制信号，电源管理单元130响应温度控制信号向温度调节单元140输出驱动电流，以使得温度调节单元140启动制冷功能并对电路板110进行降温处理。

通过对一些应用进行预标记，在该应用启动时温度控制单元120对被标记的应用进行识别并立即启动温度调节单元140的制冷功能，从而保持电子设备内部温度的稳定，以保证各电子元器件的工作稳定性以及电子设备的系统运行流畅性。

上述实施例中，温度关联数据可以以预定的频率进行更新，例如处理单元的实时负荷值或处理单元的实时进程(被标记的应用启动时会添加至进程序列)，温度控制单元120根据更新的温度关联数据生成温度控制信号并输出给电源管理单元130。

通过对温度关联数据的实时更新，可实现温度调节单元140对电路板110进行动态温度调节，提升了电路板散热结构100的实用性。

但不限于此，本实施例中还可采集处理单元的其他数据作为启动温度调节单元140的条件，其解决方案均在本申请的保护范围内。

如图2所示，本申请第二实施例的一种电路板散热结构100中还可以包括温度检测单元150。温度检测单元150位于电路板110的其中一个表面，具体的，该表面可以为电路板110的布置有温度调节单元140的表面，且温度检测单元150与温度控制单元120电性连接。

设置于电路板110的电子元器件处于工作状态时会在电路板110上产生大量的热量，温度控制单元120通过温度检测单元150获取电路板110的检测温度，温度控制单元120配置为对检测温度进行阈值比较时，如果检测温度高于第二阈值(第二阀值预设与温度控制单元120内)，则温度控制单元120生成温度控制信号并输出给电源管理单元130，电源管理单元130响应温度控制信号向温度调节单元140输出制冷电流，以使得温度调节单元140启动制冷功能对电路板110进行制冷。

其中，温度检测单元150可以为热敏电阻，温度控制单元120通过采样热敏电阻值来获取电路板110的实时温度。但不限于此，温度检测模块还可以为其他的具有温度检测功能的器件。

上述实施例中，通过在电路板110上设置有温度检测单元150，可直接通过温度检测单元150对电路板110的温度进行实时监测，并且通过将检测温度与第二阀值的实时对比，可实现对电路板110进行动态温度调节的功能。

为了使电子设备可适用于寒冷地带，本实施例中，温度控制单元120内还可以预存第三阈值。温度控制单元120通过温度检测单元150获取电路板110的检测温度，温度控制单元120配置为对检测温度进行阈值比较时，如果检测温度低于第三阈值，则温度控制单元120生成温度控制信号并输出给电源管理单元130，单元管理单元响应温度控制信号向温度调节单元140输出制热电流，以使得温度调节单元140启动制热功能对电路板110进行制热。

其中，上述实施例中提到的制冷电流与制热电流的流通方向相反，如果检测温度低于温度控制单元120内的第二阈值，则电源管理单元130向温度调节单元140输出制冷电流，利用珀尔贴效应的温度调节单元140(tec半导体制冷器)会产生制冷作用，以使得温度调节单元140与电路板110的接触处产生制冷效果。如果检测温度低于温度控制单元120内的第三阀值，则电源管理单元130通过内部的控制电路改变电流的流通方向，并向温度调节单元140输出制热电流，利用珀尔贴效应的温度调节单元140会产生制热作用，以使得温度调节单元140与电路板110的接触处产生制热效果。

本实施例中，具有制冷以及制热功能的电路板散热结构100，不仅可对电路板110进行闭环温度调节，还可显著提升集成有该电路板散热结构100的电子设备的适用性，且有利于提升寒冷地带用户的使用体验。

有效的对电路板110进行实时的温度监控对电路板散热结构100而言至关重要，如图3所示，本申请第三实施例中，温度检测单元150的数量可以为多个，多个温度检测单元150布置于电路板110的用于设置电子元器件的表面，且多个温度检测单元150均与温度控制单元120电性连接。

其中，多个数量的温度检测单元150可以一一对应布置于电路板110上的具有较高功耗的芯片以及电子元器件的位置处，以实现对各芯片以及电子元器件进行精确的温度监控功能，温度控制单元120一旦监测到某个芯片和/或电子元器件的位置处的温度阀值高于第二阀值时，则立即启动温度调节单元140对电路板110进行降温处理。

本实施例中，电路板110的芯片以及电子元器件的位置处一一对应布置有温度检测单元150，可实现对电路板110的不同区域进行温度监控，从而显著提升电路板散热结构100对电路板110的温度检测精度，有利于集成有该电路板110的电子设备的系统运行稳定性。

本申请的第四实施例中，如图4a至图4b所示，电路板散热结构100的温度调节单元140的数量可以为多个，多个温度调节单元140布置于电路板110的其中一个表面，且多个温度调节单元140均与电源管理单元130电性连接。

其中，温度调节单元140可布置于电路板110上的具有较高功耗的芯片或电子元器件的位置处，当温度控制单元120监测到某个芯片或电子元器件的位置处温度阀值高于第二阀值使，则立即启动多个数量的温度调节单元140对电路板110进行降温处理。

本实施例中，多个数量的温度调节单元140分布于电路板110的不同区域，以使得各温度调节单元140启动制冷功能时，可对电路板110不同区域同时进行降温，从而提升电路板散热结构100的制冷效率。

为了实现对电路板110不同区域的精确的温度管控，如图5a至图5b所示，本申请第五实施例中，温度调节单元140可以与温度检测单元150的数量相同，并且多个温度调节单元140与多个温度检测单元150一一对应，且多个数量的温度调节单元140可以与温度检测单元150位于同一表面，或多个数量的温度调节单元140位于电路板110的与温度检测单元150相对的表面。

其中，可在电路板110的一个区域内设置一个温度检测单元150以及一个温度调节单元140，电路板110其他区域的配置方式与上述提到的区域配置相同，当电路板110有且只有一个区域内的温度检测单元150检测到温度过高时，则立即启动位于该区域内的温度调节单元140对电路板110进行局部降温处理，未监测到温度过高的区域不启动温度调节单元140。同样，电路板110的多个区域对应的温度检测单元150均检测到温度过高时，则立即启动位于对应区域内的温度调节单元140对电路板110进行降温处理。

本实施例中，对电路板110的不同区域均配置一个温度检测单元150以及一个温度调节单元140，以使得电路板散热结构100可对电路板110不同区域的工作温度进行精确控制，并避免因同时启动多个数量的温度调节单元140而造成的能量损耗。

电子设备的小型化已经成为发展趋势，如图6所示，本申请第六实施例中，多个温度调节单元140可以布置于电路板110的外周侧。

布置于电路板110外周侧的温度调节单元140，不会造成电路板110厚度尺寸的增加，且不影响电路板110后期对电子元器件的加装。因此，有利于提升电子设备的小型化以及实用性。

如图7a至图7b所示，本申请第七实施例中，电路板110可以为柔性电路板110，多个温度调节单元140被配置为当电路板110处于折叠状态时各温度调节单元140不互相层叠。

具体地，本实施例的多个温度调节单元140中相邻的两个温度调节单元140间均可以相距一定的距离而间距布置，以满足柔性电路板110饶折性能。同时，当柔性电路板110处于折叠状态时，柔性电路板110的布置有温度调节单元140的表面一分为两个相对的表面，且沿垂直于两个表面中的一个表面的方向上，各温度调节单元140于该表面上的正投影不互相重叠。

本实施例中，采用上述方式布置的温度调节单元140可以最大程度的将电路板散热结构100的散热效果最大化，从而提升电子设备的系统稳定性。

为了提升对电路板110的降温效果，上述实施例中，温度调节单元140可与电路板110焊接连接，以使得温度调节单元140层叠于电路板110的其中一个表面。需要理解的是，电路板110包括单面电路板110以及双面电路板110。当温度调节单元140设置于单面电路板110时，其可以布置于单面电路板110的用于设置电子元器件的表面，或布置于单面电路板110的与用于设置电子元器件的表面相对的表面。当电路板110为双面电路板110时，双面电路板110的两个相对的用于设置电子元器件的表面均可以布置温度调节单元140。本实施例中，单面电路板110以及双面电路板110均可以具有覆铜，温度调节单元140与电路板110表面的覆铜焊接。

上述实施例中，温度调节单元140与电路板110焊接连接可保证电路板散热结构100的连接强度，且采用焊接的连接方式可使得温度调节单元140与电路板110直接接触，因此可显著提升温度调节单元140对电路板110的进行降温。

同样，如图8a至图8b所示，本申请第八实施例中，温度控制单元120、电源管理单元130以及温度调节单元140可以采用sip工艺进行一体式封装而形成一个部件，采用sip工艺将温度控制单元120、电源管理单元130以及温度调节单元140形成的部件可以与温度检测单元150位于电路板110的同一表面，或位于电路板110的与温度检测单元150相对的表面。

本实施例中通过采用sip工艺将温度控制单元120、电源管理单元130以及温度调节单元140形成的部件不但具有体积小、重量轻、不占用额外空间的优点，也具有制冷以及制热的作用并方便安装。

本实施例还提供了一种电子设备，包括上述的电路板散热结构100。

本实施例提供的电子设备可以是任何电子产品，包括但不限于以下类别：电视机、笔记本电脑、桌上型显示器、平板电脑、数码相机、手机、智能眼镜、车载显示器、医疗设备、工控设备等，本实施例对此不作具体限定。

如图8所示，本实施例还提供了一种电路板散热结构100的温度调节方法：

s101、温度控制单元120根据输入的温度关联数据生成温度控制信号并输出给电源管理单元130；

s102、电源管理单元130响应温度控制信号生成相应的驱动电流并输出给温度调节单元140；

s103、所述温度调节单元140根据输入的所述驱动电流以调节电路板110的温度。

本实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本申请的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的单元或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。