一种电子设备的制作方法

1.本发明涉及电子设备技术领域，尤其涉及一种电子设备。


背景技术：

2.电子设备中集成有各种各样的电子元件，在设备的运行过程中，电子元件的温度随着功率的提升而升高，对设备的性能和工作稳定性产生较大的影响，因此，高功耗的电子元件的散热问题是电子设备普遍存在的问题。


技术实现要素：

3.本发明提供了一种电子设备，以解决电子设备内电子元件的散热问题，保证电子设备的工作稳定性。
4.本发明提供的电子设备包括：第一电子元件以及覆盖第一电子元件的散热装置；
5.散热装置包括散热部件；散热部件包括外壳，外壳包括相互连通的第一散热分部和至少一个第二散热分部，第二散热分部位于第一散热分部远离第一电子元件的一侧；
6.散热部件还包括热膨胀气体；第一电子元件的温度小于或等于第一温度时，热膨胀气体均位于第一散热分部内；第一电子元件的温度大于第一温度时，热膨胀气体受热膨胀，部分热膨胀气体进入第二散热分部内。
7.本发明实施例的技术方案，通过在第一电子元件的上方设置如下散热装置：散热装置包括散热部件，散热部件包括外壳和热膨胀气体，外壳包括相互连通的第一散热分部和至少一个第二散热分部，第二散热分部位于第一散热分部远离第一电子元件的一侧；并且，在第一电子元件的温度小于或等于第一温度时，热膨胀气体均位于第一散热分部内，在第一电子元件的温度大于第一温度时，热膨胀气体受热膨胀，部分热膨胀气体进入第二散热分部内，从而可以在第一电子元件的温度升高时增加热膨胀气体与外壳的接触面积，利用第二散热分部增加散热面积，提高对第一电子元件的散热效果，保证电子设备的工作稳定性。
8.应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本发明的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本发明的范围。本发明的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。
附图说明
9.为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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。
10.图1是本发明实施例提供的一种电子设备在第一电子元件的温度小于或等于第一温度时的局部结构示意图；
11.图2是本发明实施例提供的一种电子设备在第一电子元件的温度大于第一温度时
的局部结构示意图；
12.图3是本发明实施例提供的另一种电子设备在第一电子元件的温度小于或等于第一温度时的局部结构示意图；
13.图4是本发明实施例提供的一种电子设备的结构示意图；
14.图5是沿图4中bb’截取的电子设备的剖面结构示意图；
15.图6是图5中区域q在第一电子元件的温度小于或等于第一温度时的一种放大结构示意图；
16.图7是图5中区域q在第一电子元件的温度小于或等于第一温度时的另一种放大结构示意图；
17.图8是图5中区域q在第一电子元件的温度大于第一温度时的放大结构示意图。
具体实施方式
18.为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
19.图1是本发明实施例提供的一种电子设备在第一电子元件的温度小于或等于第一温度时的局部结构示意图，图2是本发明实施例提供的一种电子设备在第一电子元件的温度大于第一温度时的局部结构示意图，如图1和图2所示，本发明实施例提供的电子设备100包括第一电子元件10以及覆盖第一电子元件10的散热装置20；散热装置20包括散热部件2；散热部件2包括外壳21，外壳21包括相互连通的第一散热分部211和至少一个第二散热分部212，第二散热分部212位于第一散热分部211远离第一电子元件10的一侧；散热部件2还包括热膨胀气体22；第一电子元件10的温度小于或等于第一温度时，热膨胀气体22均位于第一散热分部211内(如图1)；第一电子元件10的温度大于第一温度时，热膨胀气体22受热膨胀，部分热膨胀气体22进入第二散热分部212内(如图2)。
20.其中，第一电子元件10可以是在电子设备的工作过程中功耗相对较大的电子元件。示例性的，第一电子元件10可以是处理器，处理器作为电子设备的运算控制部分，完成读取指令、执行指令，以及与外界存储器和逻辑部件交换信息等操作，在电子设备的工作过程中功耗相对较大。若处理器散热不佳，则会影响电子设备的正常工作，采用本发明实施例的技术方案可解决此问题。
21.具体的，本发明实施例在第一电子元件10的上方覆盖散热装置20，该散热装置20包括散热部件2，散热部件2即散热装置20中用于散发热量的部件。参照图1，本实施例中，散热部件2包括外壳21和位于外壳21内的热膨胀气体22，外壳21包括相互连通的第一散热分部211和至少一个第二散热分部212，第二散热分部212位于第一散热分部211远离第一电子元件10的一侧。示例性的，图1仅以外壳21包括两个第二散热分部212为例进行示意，本发明实施例对第二散热分部212的数量不作限定。
22.其中，外壳21的材料例如可以是金属等热传导性能优异的材料，如此，第一电子元件10的热量可以通过外壳21散发出去。示例性的，外壳21的材料可以是铜、铝、钛、铁及其合
金等，本发明实施例对此不作限定。需要说明的是，外壳21中，第一散热分部211的材料和第二散热分部212的材料可以相同，也可以不同，本发明实施例对此亦不作限定。
23.其中，热膨胀气体22是指可受热膨胀的气体。可选地，热膨胀气体22包括氮气或氦气等性能稳定且可受热膨胀的气体，如此，可保证散热装置20的可靠性和稳定性，避免气体泄露影响电子设备的正常运行。
24.结合图1和图2所示，本实施例中，散热装置20的散热原理如下：由于散热装置20覆盖在第一电子元件10上，因此，第一电子元件10的热量可传递至散热部件2，进而利用散热部件2将热量散发出去。如图1所示，当第一电子元件10的温度小于或等于第一温度时，第一电子元件10的温度相对较小，热膨胀气体22的膨胀程度不明显，或者几乎不膨胀，使得热膨胀气体22均位于第一散热分部211内，此时，可以利用第一散热分部211进行散热。如图2所示，当第一电子元件10的温度大于第一温度时，第一电子元件10的温度相对较大，热膨胀气体22受热膨胀，部分热膨胀气体22进入第二散热分部212内，此时，第一散热分部211和第二散热分部212均可用于散热，从而可以增大散热面积，提高对第一电子元件10的散热效果。
25.其中，第一温度可以是指第一电子元件10的最大耐受温度，或者，也可以是接近最大耐受温度且略小于最大耐受温度的温度值。当第一电子元件10的实际温度超过第一温度时，温度较高，可使热膨胀气体22受热膨胀，利用第二散热分部212增加散热面积，提高对第一电子元件10的散热效果，降低第一电子元件10的温度。当然，第一温度的设定不限于此，可以将第一温度理解为一个温度临界值，当第一电子元件10的实际温度超过第一温度时，热膨胀气体22受热膨胀明显，可向原本没有热膨胀气体22的空间内扩散，即进入第二散热分部212，从而可以利用第二散热分部212增加散热面积，提高散热效果。
26.下面提供一种可行的方案，以实现在第一电子元件10的温度小于或等于第一温度时，热膨胀气体22均位于第一散热分部211内，在第一电子元件10的温度大于第一温度时，热膨胀气体22受热膨胀，部分热膨胀气体22进入第二散热分部212内。
27.对比图1和图2，可选地，第二散热分部212的初始状态为闭合状态(内表面贴合)。其中，第二散热分部212的初始状态可以理解为电子设备出厂时第二散热分部212的状态，此时，热膨胀气体22均位于第一散热分部211内。当电子设备投入使用，且第一电子元件10的温度升高至第一温度以上时，由于热膨胀气体22受热膨胀，第一散热分部211的空间不足以容纳热膨胀气体22，使得热膨胀气体22向第二散热分部212扩散，使其由闭合状态变为撑开状态，从而可以增加热膨胀气体22与外壳21的接触面积，利用第二散热分部212增加散热面积，提高对第一电子元件10的散热效果。当第一电子元件10的温度下降时，热膨胀气体22体积收缩，并退回第一散热分部211内，第二散热分部212由于没有热膨胀气体22的支撑而收缩，回到闭合状态。可选地，本实施例中，第二散热分部212可以选用材质较软的金属，例如铜箔，以实现第二散热分部212在上述闭合状态和撑开状态之间的转变。
28.需要说明的是，上述实施方式并非限定，本领域技术人员也可以采用其他方式，实现在第一电子元件10的温度小于或等于第一温度时，热膨胀气体22均位于第一散热分部211内，在第一电子元件10的温度大于第一温度时，热膨胀气体22受热膨胀，部分热膨胀气体22进入第二散热分部212内，本发明实施例对此不作限定。
29.示例性的，参照图2，在其他实施例中，也可以在第一散热分部211与第二散热分部212的连通处设置开关，如此，当第一电子元件10的温度较低时，热膨胀气体22因膨胀不明
显，或者几乎不膨胀，均位于第一散热分部211内，当第一电子元件10的温度升高，热膨胀气体22受热膨胀后，可以冲破开关进入第二散热分部212内，增大散热面积，提高散热效果。相较之下，上述第二散热分部212采用材质较软的金属的实施方式，制备难度更低。
30.综上，本发明实施例的技术方案，通过在第一电子元件的上方设置如下散热装置：散热装置包括散热部件，散热部件包括外壳和热膨胀气体，外壳包括相互连通的第一散热分部和至少一个第二散热分部，第二散热分部位于第一散热分部远离第一电子元件的一侧；并且，在第一电子元件的温度小于或等于第一温度时，热膨胀气体均位于第一散热分部内，在第一电子元件的温度大于第一温度时，热膨胀气体受热膨胀，部分热膨胀气体进入第二散热分部内，从而可以在第一电子元件的温度升高时增加热膨胀气体与外壳的接触面积，利用第二散热分部增加散热面积，提高对第一电子元件的散热效果，保证电子设备的工作稳定性。
31.在上述实施例的基础上，可选地，第二散热分部212的硬度小于第一散热分部211的硬度。如此设置，热膨胀气体22在受热膨胀后，由于第一散热分部211的硬度较大，因此膨胀后的气体不易使第一散热分部211膨胀变形，从而更有利于热膨胀气体22向硬度较小的第二散热分部212扩散，使部分热膨胀气体22进入第二散热分部212中，提高散热效果。
32.如图2所示，可选地，散热装置20还包括位于散热部件2与第一电子元件10之间的第一热传导部件3；第一热传导部件3包裹第一电子元件10的第一表面f1以及与第一表面f1相接的侧面f2；第一表面f1与第一电子元件10的固定面f3相对。
33.示例性的，第一电子元件10可以固定在电路板上，第一电子元件10与电路板接触的表面即第一电子元件10的固定面f3。相比于散热部件2直接与第一电子元件10接触，本实施例通过在散热部件2与第一电子元件10之间设置第一热传导部件3，并且设置第一热传导部件3包裹第一电子元件10的第一表面f1以及与第一表面f1相接的侧面f2，更有利于将第一电子元件10的热量传导至散热部件2上，进一步提高散热效果。
34.可选地，第一热传导部件3包括柔性薄膜以及位于柔性薄膜内部的散热液，散热液未充满柔性薄膜。由于电子元件通常具有棱角，本发明实施例通过在柔性薄膜内填充散热液(散热液未充满柔性薄膜)，形成第一热传导部件3，可使第一热传导部件3与第一电子元件10无缝隙地接触，利用第一热传导部件3将整个第一电子元件10包裹住，更有利于将第一电子元件10的热量传导至散热部件2。此外，散热液具有流动性，有助于热量的快速传导。
35.可选地，散热液包括液态金属。液态金属兼具流动性和高导热性，有利于热量的快速传导。示例性的，液态金属可以为鎵铟锡合金，也可以为其他本领域技术人员任意可知的液态金属，本发明实施例对此不作限定。
36.图3是本发明实施例提供的另一种电子设备在第一电子元件的温度小于或等于第一温度时的局部结构示意图，如图3所示，散热装置20还包括至少一个第二热传导部件4；第二热传导部件4位于第一热传导部件3与散热部件2之间，且第二热传导部件4在第一表面f1所在平面的正投影面积大于第一热传导部件3在第一表面f1所在平面的正投影面积。
37.本实施例通过在第一热传导部件3与散热部件2之间设置至少一个第二热传导部件4，并且设置第二热传导部件4在第一表面f1所在平面的正投影面积大于第一热传导部件3在第一表面f1所在平面的正投影面积，可以进一步增大散热部件2与热传导部件的接触面积，利用第二热传导部件4扩散和均匀热量，快速将热量传导至散热部件2的各个位置，进一
步改善散热效果。需要说明的是，上述“增大散热部件2与热传导部件的接触面积”，具体是指，相比于散热部件2与第一热传导部件3接触时的接触面积而言，散热部件2与第二热传导部件4接触时的接触面积更大。
38.需要说明的是，图3仅以第一热传导部件3与散热部件2之间设置一个第二热传导部件4为例进行示意，在其他实施例中，第一热传导部件3与散热部件2之间可以设置更多数量的第二热传导部件4，本发明实施例对此不作限定。
39.可选地，第二热传导部件4的材料包括石墨或金属。石墨和金属均具有良好的导热性，可以作为第二热传导部件4，增大散热部件2与热传导部件的接触面积。此外，石墨和金属可以为散热部件2提供一定的支撑力，有利于保证散热装置20的结构稳定性。
40.图4是本发明实施例提供的一种电子设备的结构示意图，如图4所示，可选地，电子设备100为显示器，例如图4所示的手机。当然，电子设备100也可以是其他类型的显示器，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、智能手环、智能眼镜、车载显示器、医疗设备、工控设备、触摸交互终端等，本发明实施例对此不作特殊限定。
41.随着显示技术的发展，消费者对于屏幕素质方面的要求逐渐增大，例如追求更高的分辨率，更优秀的颜色显示效果，更流畅的屏幕刷新率，以及更丝滑的操作体验，屏幕素质提升的同时，功耗自然而然也随之增加，功耗增加的同时意味着显示模组温度越来越高。显示模组作为显示器的核心部件，主要包括驱动芯片和显示面板，其中，驱动芯片用于驱动显示面板中的子像素发光，完成画面的显示。若驱动芯片的热量无法快速散去，会造成像素灼伤等问题。因此，可选第一电子元件10为驱动芯片，通过上述散热装置20对驱动芯片进行散热。下面，以电子设备100为显示器，第一电子元件10为驱动芯片为例，对本发明实施例的技术方案做进一步说明。
42.图5是沿图4中bb’截取的电子设备的剖面结构示意图，图6是图5中区域q在第一电子元件的温度小于或等于第一温度时的一种放大结构示意图，结合图4-图6所示，可选地，驱动芯片(10)位于柔性电路板7上；电子设备100还包括覆盖柔性电路板7，且位于驱动芯片(10)远离柔性电路板7一侧的静电传导结构5；静电传导结构5包括第一静电传导分部51，第一静电传导分部51覆盖驱动芯片(10)，且位于第一热传导部件3与散热部件2之间；第一静电传导分部51复用为其中一个第二热传导部件4。
43.如图5所示，本实施例中，采用cof(chip on film，覆晶薄膜)技术将驱动芯片(10)固定于柔性电路板7上，并通过弯折柔性电路板7将驱动芯片(10)弯折至显示面板8的背面(即非显示面)，如此，有利于减小显示器的边框宽度，提高屏占比(即显示区aa的面积占显示区aa与非显示区na的面积总和的比例)。此外，柔性电路板7上部分区域需要导电接地，通过在柔性电路板7上覆盖静电传导结构5，可以利用静电传导结构5将柔性电路板7上的露铜区与显示面板8背面的静电传导结构连通并接地，以消除静电影响。示例性的，静电传导结构5可以为金属或导电布。
44.本实施例通过设置覆盖驱动芯片(10)的部分静电传导结构(即第一静电传导分部51)位于第一热传导部件3与散热部件2之间，从而可以将第一静电传导分部51复用为其中一个第二热传导部件4，此时，静电传导结构5既能够传导静电，又能够起到快速扩散和均匀热量的作用。示例性的，本实施例中，静电传导结构5的材料可以为兼具导电性和导热性的
金属，例如铜箔。示例性的，静电传导结构5可以采用铜箔胶带。
45.图7是图5中区域q在第一电子元件的温度小于或等于第一温度时的另一种放大结构示意图，如图7所示，可选地，散热装置20包括两个第二热传导部件4，第一静电传导分部51复用为其中一个第二热传导部件4，另一个第二热传导部件4位于第一静电传导分部51与第一热传导部件3之间。
46.如图7所示，第一热传导部件3与散热部件2之间设置有两个第二热传导部件4，即第二热传导部件4-1和第二热传导部件4-2，其中，第一静电传导分部51复用为第二热传导部件4-1，第二热传导部件4-2位于第一静电传导分部51与第一热传导部件3之间。如此设置，可以利用第二热传导部件4-2为第一静电传导分部51提供一定的支撑力，有利于散热装置20的结构稳定性。此外，当第一热传导部件3为散热液囊(即上述柔性薄膜内填充散热液)时，由于散热液具有流动性，使得第一热传导部件3较软，通过在第一静电传导分部51与第一热传导部件3之间增设一个第二热传导部件4，有利于静电传导结构5的铺设，提高结构稳定性。示例性的，第二热传导部件4-2可以采用导热能力强的石墨片。
47.图8是图5中区域q在第一电子元件的温度大于第一温度时的放大结构示意图，结合图5、图7和图8所示，电子设备还包括用于支撑和保护显示面板8的金属中框6，第一电子元件(即驱动芯片)10的温度小于或等于第一温度时，第二散热分部212与金属中框6不接触(如图7)；第一电子元件10的温度大于第一温度时，第二散热分部212在热膨胀气体22的支撑下与金属中框6接触(如图8)。
48.通常，在显示面板8的背面，金属中框6基本为整面结构，仅有局部区域打孔用于实现电气连接。由于金属中框6为金属材料，具有导热性，而且与显示面板8的背面相对的金属中框6的面积较大，因此，本实施例中，当第一电子元件10的温度大于第一温度时，使第二散热分部212在膨胀气体的支撑下与金属中框6接触，可以进一步增大散热面积，提高散热效果，降低第一电子元件10的温度。另外，当第一电子元件10的温度小于或等于第一温度时，第二散热分部212为弯折状态，使第二散热分部212与金属中框6不接触，从而可以缩短散热部件2与金属中框6沿y方向的距离，避免增大包装的空间，有利于产品的薄型化设计；而且，在组装过程中，第一电子元件10的温度低，此时，第二散热分部212与金属中框6不接触，可以避免第二散热分部212在生产过程中出现破损，且方便组装。
49.本实施例中，可选地，散热部件2的外壳21中，至少第二散热分部212可以采用材质较软的金属，例如铜箔。如此，在组装时，可以先将热膨胀气体22从第二散热分部212中排出，使第二散热分部212为闭合状态，此时，第二散热分部212由于没有热膨胀气体22的支撑而下垂，实现第二散热分部212与金属中框6不接触。在使用过程中，当第一电子元件10的温度小于或等于第一温度时，热膨胀气体22受热膨胀不明显，甚至不膨胀，使得第二散热分部212中没有热膨胀气体22，因此，第二散热分部212仍与金属中框6不接触；当第一电子元件10的温度大于第一温度时，热膨胀气体22受热膨胀，进入第二散热分部212内，第二散热分部212在热膨胀气体22的支撑下挺立，并与金属中框6接触，从而可以利用金属中框6进一步增大散热面积，提高散热效果；当第一电子元件10温度下降后，热膨胀气体22收缩，第二散热分部212中的热膨胀气体22重新退回第一散热分部211内，第二散热分部212由于没有热膨胀气体22的支撑而下垂，使得第二散热分部212与金属中框6不接触。
50.可以理解的，通过合理设置第二散热分部212的长度(如沿图8中y方向的长度)，可
以实现第二散热分部212在热膨胀气体22的支撑下与金属中框6接触，具体可以根据实际产品尺寸进行设计，本发明实施例对此不做限定。
51.综上，上述实施例以电子设备为显示器为例，对散热装置的结构做了进一步说明，其他类型的电子设备也可参考上述设置方式进行设置，本发明实施例对此不作限定和过多说明。
52.上述具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明保护范围之内。