一种芯片、电路板和移动终端的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种芯片，包括芯片本体及吸热储热件；吸热储热件设置于本体上，吸热储热件包括泡棉及具有吸热和储热功能的材料属性的吸热储热材料，吸热储热材料设置于泡棉。吸热储热材料能够对芯片上的热量进行吸收，并且将热量储存在自身，当芯片本体的温度降下来后，将储存的热量散发到空气中，从而降低芯片本体的热量，进而使得具有该芯片的电路板和移动终端具有较佳的散热性能，提高设备使用的可靠性，减少了发热对芯片、电路板及移动终端的影响；利用泡棉自身的弹性使吸热储热件与芯片本体紧密接触，有效吸收芯片本体的热量，且对芯片本体起到减震作用。本发明还提供了具有前述芯片的电路板和移动终端。
【专利说明】
一种芯片、电路板和移动终端
技术领域
[0001]本发明涉及一种电子设备领域，尤其涉及一种芯片、电路板和移动终端。
【背景技术】
[0002]现有智能手机、平板电脑等移动终端的配置越来越高，其内部的芯片主频越来越高，功耗越来越大，其发热量也相应变大，如果这些热量达不到控制或转移，将会带来两个方面的影响:1.芯片温度过高，导致终端运算变慢，甚至卡顿;2.芯片温度传递至终端外壳，导致外壳温度较高，使用时会出现烫手、烫耳朵等问题。
[0003]为解决移动终端的发热问题，目前业内一般是通过导热硅胶加石墨片等把热量散发出去，因导热硅胶导热系数小，效果差，芯片热量的散发效率不高，发明人在实施上述技术方案时发现由于散热石墨片的设置受位置的局限较大，对发热量较大的位置无法进行直接散热，从而导致其散热性能较差。
【发明内容】
[0004]本发明所要解决的技术问题在于，提供一种能够吸热储热的芯片、电路板和移动终端。
[0005]为了解决上述技术问题，一方面，本发明的实施例提供了一种芯片，其特征在于，包括芯片本体及吸热储热件;所述吸热储热件设置于所述芯片本体上，所述吸热储热件包括泡棉及具有吸热和储热功能的材料属性的吸热储热材料，所述吸热储热材料用于吸收所述芯片本体上的热量并储存所述热量，所述吸热储热材料设置于所述泡棉。
[0006]其中，所述吸热储热材料包括二氧化硅和聚乙二醇，所述二氧化硅和聚乙二醇质量比为1:1?1:9其中，所述吸热储热材料由以所述二氧化硅为囊壁、以所述聚乙二醇为囊芯的微囊构成。
[0007]其中，所述吸热储热件还包括稀释溶剂和粘结溶液，所述吸热储热材料、所述稀释溶剂和所述粘结溶液混合并涂布于所述泡棉上。
[0008]其中，所述吸热储热件还包括钛酸酯偶联剂和胶层，所述吸热储热材料和所述钛酸酯偶联剂混合制成片状材料，所述胶层层叠连接于所述泡棉与所述片状材料之间；所述片状材料上远离所述泡棉的一面连接至所述芯片本体。
[0009]其中，所述泡棉的周面上设置有所述吸热储热材料。
[0010]其中，所述泡棉的整体外表面上均设置有所述吸热储热材料。
[0011]其中，所述泡棉上设置有通孔，所述通孔中设置有所述吸热储热材料，所述吸热储热材料的一端连接至所述芯片本体。
[0012]另一方面，本发明提供了一种电路板，包括板体和如前述的芯片，所述芯片贴装于所述板体上。
[0013]其中，所述电路板还包括屏蔽装置，所述屏蔽装置设置于所述板体上，所述屏蔽装置罩设于所述芯片本体，所述吸热储热件压紧在所述芯片本体与所述屏蔽装置之间。
[0014]再一方面，本发明提供了一种移动终端，包括如前述的电路板。
[0015]本发明提供的芯片、电路板和移动终端，通过在芯片本体上设置吸热储热件，吸热储热件包括泡棉及具有吸热和储热功能的吸热储热材料，吸热储热材料能够对芯片上的热量进行吸收，并且将热量储存在自身，当芯片本体的温度降下来后，将储存的热量散发到空气中，从而降低芯片本体的热量，进而使得具有该芯片的电路板和移动终端具有较佳的散热性能，提高设备使用的可靠性，减少了发热对芯片、电路板及移动终端的影响;泡棉可以与移动终端的壳体等结构件进行接触连接，利用泡棉自身的弹性，可以使得吸热储热件与芯片本体紧密接触，有效吸收芯片本体的热量，且对芯片本体起到减震作用，保证芯片本体运行的可靠性。
【附图说明】
[0016]为了更清楚地说明本发明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。
[0017]图1是本发明第一实施例提供的电路板的结构示意图；
[0018]图2是本发明第二实施例提供的电路板的结构示意图；
[0019]图3是本发明第三实施例提供的电路板的结构示意图；
[0020]图4是本发明第四实施例提供的电路板的结构示意图。
【具体实施方式】
[0021]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。
[0022]本发明实施例涉及的移动终端可以是任何具备通信和存储功能的设备，例如:平板电脑、手机、电子阅读器、遥控器、个人计算机(Personal Computer，PC)、笔记本电脑、车载设备、网络电视、可穿戴设备等具有网络功能的智能设备。
[0023]请参考图1，为本发明提供的一种移动终端，包括电路板100，电路板100包括板体
1、芯片2和屏蔽罩3。芯片2贴装于板体I上，屏蔽罩3设置于板体I上且罩设于芯片2，以对芯片2起到屏蔽作用。
[0024]在本实施例中，电路板100的板体I上集成各种元器件，其中包括贴装于其上的芯片2。芯片2包括芯片本体21及吸热储热件22;吸热储热件22设置于芯片本体21上。吸热储热件22包括泡棉221及具有吸热和储热功能的材料属性的吸热储热材料222，所述吸热储热材料222用于吸收芯片本体21上的热量并储存所述热量，吸热储热材料222设置于所述泡棉221。芯片本体21通过若干个引脚连接至电路板100的板体I上。可以理解的，芯片本体21可以为中央处理器芯片、电源管理芯片、或充电管理芯片中的至少一种。上述芯片2的发热较大，其需要较佳的散热性能，在上述芯片2设置吸热储热材料222，能够将热量吸收并在储热到一定的温度后散发至空气中，从而能够进一步提高移动终端的可靠性。利用泡棉221可以与移动终端的壳体等结构件进行接触连接，从而对芯片本体21起到减震作用，保证芯片本体21运行的可靠性，本实施例中，泡棉221与屏蔽罩3连接。
[0025]在本实施例中，吸热储热材料222可以为一种相变材料，其能够随着温度变化而改变物理性质并能吸收大量的热量，随着吸收的热量的增加，吸热储热材料222从一种相逐渐转化为另一种相，在吸收充足的热量后会稳定维持另一种相并不再吸热，而当芯片本体21没有热源产生或者热量较低时，吸热储热材料222进行散热并逐渐随着热量的减少由另一种相逐渐恢复为原来的相。其中，吸热储热材料222可以随着温度的变化从固相向液相或者液相向固相转变，或固相向气相或者液相向固相转变，或者液相向气相或者气相向液相转变。
[0026]吸热储热材料222可以设置于泡棉221的整体外表面上或者部分外表面上。本实施例中，泡棉221的整体外表面上均设置有吸热储热材料222，吸热储热材料222将泡棉221的整体外表面覆盖，以增大吸热储热材料222与芯片本体21及屏蔽罩3之间的接触面积。芯片本体21上的热量达到一定温度时，吸热储热材料222对芯片本体21上的热量进行吸热和储热，来对芯片本体21进行降温。此处，在其他实施方式中，吸热储热材料222可以仅设置在泡棉221的周面上，或者设置在泡棉221朝向芯片本体21的表面上。
[0027]本发明提供的移动终端通过设置具有吸热和储热功能的吸热储热材料222，吸热储热材料222能够对芯片本体21上的热量进行吸收，并且将热量储存在自身，当芯片2的温度降下来后，将储存的热量散发到空气中，从而降低芯片本体21的热量，从而移动终端具有较佳的散热性能，提高移动终端使用的可靠性。
[0028]为了更进一步的改进，吸热储热材料222优选为包括二氧化硅和聚乙二醇，二氧化硅和聚乙二醇的质量比为1:1?1:9。发明人通过大量的实验得出，将二氧化硅和聚乙二醇以质量比为1:1?1:9混合能够制得的有机相变材料具有适宜的相变温度，能够及时吸收芯片本体的热量，来进一步提高芯片2和移动终端的可靠性。具体的，该吸热储热材料222混合制得的相变温度为40度，即在芯片本体产生的热量达到40度后，吸热储热材料222进行相变吸热，将芯片本体的热量带走，以对芯片本体进行降温。当然，在其它实施例中，吸热储热材料222还可以为无机相变材料，或者复合相变材料等。
[0029]为了更进一步的改进，吸热储热材料222由以二氧化硅为囊壁、以聚乙二醇为囊芯的微囊构成。该微囊结构的吸热储热材料222能够较佳地对芯片本体21进行吸热储热，进而达到较佳的散热性能。具体的，将聚乙二醇加入到一定浓度的硅溶胶中，待全部溶解后，滴加CaCl2促凝剂溶液，在强力搅拌下，使得聚乙二醇在硅溶胶中发生溶胶-凝胶反应，静置后形成三维网络结构凝胶;将凝胶在80°C烘箱中鼓风干燥24?48h，冷却至室温，即能够得到以有机硅氧化合物在碱性条件下产生的二氧化硅凝胶为囊壁、以乳化后的聚乙二醇为囊芯的微胶囊。即二氧化硅作为囊壁包裹住作为囊芯的聚乙二醇，使得聚乙二醇在从固相-液相的过程中不会泄漏，能够很好的被二氧化硅包裹住。该形成微胶囊结构的吸热散热材料在芯片本体21的热量的温度达到40度后，开始吸收芯片本体21上的热量，并且囊芯本身逐渐从固相-液相，当囊芯都转化为液相后，吸热储热材料222吸收的热量已经饱和，其停止吸收热量，而在本体外部的温度逐渐降低至预设温度后，囊芯将吸收的热量散发出来，传递到空气中，并且囊芯会随着其身热量的逐渐减少而逐渐从液相-固相，从而对芯片本体21进行直接的降温，提高移动终端的散热性能和可靠性。当然，在其它实施例中，吸热储热材料222还可以为其它结构，使得吸热储热材料222能够从固相-气相。
[0030]吸热储热件22还包括稀释溶剂和粘结溶液，吸热储热材料222、稀释溶剂和粘结溶液混合并涂布于泡棉221上。通过将稀释溶剂、粘结溶液与吸热储热材料222混合后涂布在泡棉221上形成吸热储热件22，使得吸热储热件22直接具有附着力，无需再另外增加胶层即可涂布于泡棉221上，同时便于将吸热储热件22整体粘接至芯片本体21与屏蔽罩3之间，还可以利用泡棉221的形变性能起到减震作用，从而提供了一种使用较为便利的吸热储热件22。
[0031 ]在本实施例中，将吸热储热材料222捣碎并强力搅拌得到粉末，由于粉体的直径远远大于微囊的直径，因此不会破坏吸热储热材料222中的微囊结构，即不会影响吸热储热材料222的吸热储热功能，在粉末状的吸热储热材料222添加进稀释溶剂及添加特殊粘结溶液混合(比如:甲醇二甲苯，丙烯酸树脂等)，再采用涂布的形式堆积成一定厚度附在泡棉221上形成吸热储热件22，使得吸热储热件22具有附着力，可以整体粘接在芯片本体21上。此处，在其他实施方式中，也可以直接将吸热储热材料222涂布在泡棉221上形成吸热储热件22，再通过粘接或直接贴合方式使得吸热储热件22与芯片本体21相连，从而实现吸热储热的功能。
[0032]吸热储热件22压紧在所述芯片本体21与所述屏蔽罩3之间，以利用吸热储热件22的泡棉221起到较好的减震作用，同时可以使得吸热储热件22与芯片本体21紧密连接，利于吸热储热材料222吸收芯片本体21的热量。此处，在其他实施方式中，如某些芯片本体21不需要屏蔽罩3，也可以利用移动终端的其他结构件，例如壳体等，压在吸热储热件22上，使得吸热储热件22压紧于芯片本体21上，将吸热储热件22与芯片本体21紧密连接，且起到较好的减震作用。
[0033]本实施例中，屏蔽罩3包括屏蔽支架31及屏蔽盖32，屏蔽支架31固定于所述线路板，且环绕在所述芯片本体21的四周，屏蔽支架31与芯片本体21间隙设置，屏蔽盖32固定于屏蔽支架31，泡棉221压紧在屏蔽盖32与芯片本体21之间，利用屏蔽支架31与屏蔽盖32的配合，可以方便屏蔽罩3与芯片本体21及板体I之间的装配连接，屏蔽支架31与芯片本体21之间形成的间隙，可以避免屏蔽支架31对芯片本体21造成干涉。
[0034]当移动终端开始装配时，首先在本体设置吸热储热件22，接着将芯片2贴装于电路板100的板体I上，再安装屏蔽罩3，使将吸热储热件22压紧在屏蔽罩3与芯片本体21之间。最后将电路板100装配于移动终端内。其中，形成微胶囊结构的吸热散热材料在本体的热量温度达到40度后，开始吸收本体上的热量，并且囊芯本身逐渐从固相-液相，当囊芯都转化为液相后，吸热储热材料222吸收的热量已经饱和，其停止吸收热量，而在本体外部的温度逐渐降低至预设温度后，囊芯将吸收的热量散发出来，传递到空气中，并且囊芯会随着其身热量的逐渐减少而逐渐从液相-固相，从而对本体进行直接的降温，提高移动终端的散热性能和可靠性。
[0035]本发明提供的移动终端通过在芯片2的芯片本体21上设置吸热储热件22，吸热储热件22包括具有吸热和储热功能的吸热储热材料222能够对芯片本体21上的热量进行吸收，并且将热量储存在自身，当芯片2的温度降下来后，将储存的热量散发到空气中，从而降低芯片本体21的热量，从而移动终端具有较佳的散热性能，提高移动终端使用的可靠性。
[0036]本发明提供的移动终端还通过将二氧化硅和聚乙二醇以质量比为1:1?1:9混合能够制得的有机相变材料具有适宜的相变温度，能够及时吸收本体的热量，来进一步提高芯片2和移动终端的可靠性。
[0037]本发明提供的移动终端还通过将吸热储热材料222制成微囊结构，能够较佳对芯片本体21进行吸热储热，进而达到较佳的散热性能。
[0038]本发明提供的移动终端还通过将稀释溶剂、粘结溶液与吸热储热材料222混合设置在泡棉221上形成吸热储热件22，使得吸热储热件22直接具有附着力，无需再另外增加胶层即可涂布于芯片本体21上，从而提供了一种使用较为便利的吸热储热件22。
[0039]如图2所示，本发明的第二实施例提供一种移动终端，与本发明第一实施例提供的移动终端的基本结构大致相同，其不同之处在于吸热储热件22a的结构。本实施例中，吸热储热件22a包括泡棉221a、设置在泡棉221a上且具有吸热和储热功能的材料属性的吸热储热材料、钛酸酯偶联剂及胶层224a，吸热储热材料和钛酸酯偶联剂混合制成片状材料223a，胶层224a层叠连接于所述泡棉221a与所述片状材料223a之间，片状材料223a上远离所述泡棉221a的一面连接至所述芯片本体21。利用胶层224a，可以将带有吸热储热材料粘接在泡棉221a上，以便使得二者连接为一个整体。
[0040]通过将吸热储热材料与钛酸酯偶联剂混合制成片状材料223a，再通过胶层224a层叠连接于泡棉221a与所述片状材料223a之间形成吸热储热件22a，不仅使得吸热储热件22a能够按照芯片本体21的形状去进行裁切，进而能够与泡棉221a具有较佳的配合，片状的吸热储热件22a应用较为方便，直接粘上即可，不用等待其冷却形成涂层。
[0041]在本实施例中，将吸热储热材料捣碎并强力搅拌得到粉末，由于粉体的直径远远大于微囊的直径，因此不会破坏吸热储热材料中的微囊结构，即不会影响吸热储热材料的吸热储热功能，在粉末状的吸热储热材料添加钛酸酯偶联剂疏水改性得到无机拟有机复合定形相变材料，再将该无机拟有机复合定形相变材料经压片机压片制得薄片状即片状材料223a，片状材料223a通过胶层224a层叠连接上泡棉221a形成吸热储热件22a。可以理解的，胶层224a可以为背胶、双面胶或离型膜等。吸热储热件22a可以根据芯片本体21a的形状裁剪成一定形状，贴合在芯片本体21a上，实现吸热储热的功能。
[0042]本实施例中，片状材料223a上远离泡棉221a的一面连接至芯片本体21a，片状材料223a可以直接贴合于所述芯片本体21a的顶面，也可以通过背胶、双面胶、离型膜、导热胶等粘接在所述芯片本体21a的顶面，以便吸热储热材料吸收所述芯片本体21a的热量。
[0043]本发明提供的移动终端还通过将吸热储热材料与钛酸酯偶联剂混合制成片状材料223a，再通过胶层224a层叠连接于片状材料223a上形成吸热储热件22a，不仅使得吸热储热件22a能够按照本体的形状去进行裁切，而且片状的吸热储热件22a应用较为方便，直接粘上即可，不用等待其冷却形成涂层。
[0044]在上述实施方式中，吸热储热材料设置在泡棉的整体外表面上，或者吸热储热材料设置在泡棉朝向芯片本体的表面上，吸热储热材料与泡棉的结合方式并不绝限于上述实施例。
[0045]如本发明第三实施例中，结合图3所示，吸热储热材料222b可以仅设置在泡棉221b的周面上，具体地，吸热储热材料222b可以涂布在泡棉221b的四周周面上，也可以是，吸热储热材料222b加工成环形，泡棉221b嵌入在吸热储热材料222b形成的环形区域中。
[0046]再如本发明提供的第四实施例，结合图4所示，泡棉221c上可以开设通孔，通孔中设置有吸热储热材料222c，使得吸热储热材料222c嵌入在泡棉221c中，吸热储热材料222c的一端可以连接至芯片本体21a，另一端可以连接至屏蔽罩3或其他结构件，以便吸热储热材料222c吸收芯片本体21a的热量，通孔可以设置多个，根据芯片2的主要发热部位设置通孔的位置。
[0047]或者，吸热储热材料可以采用以上几种方式的结合设置在泡棉上，例如，泡棉朝上芯片本体的表面上设置吸热储热材料，并且泡棉上开设有通孔，通孔中注入有吸热储热材料。或者，泡棉的周面上及朝向芯片本体的表面上设置有吸热储热材料。
[0048]本发明提供的移动终端通过在芯片本体上设置吸热储热件，吸热储热件包括具有吸热和储热功能的吸热储热材料能够对芯片本体上的热量进行吸收，并且将热量储存在自身，当芯片本体的温度降下来后，将储存的热量散发到空气中，从而降低芯片本体的热量，从而移动终端具有较佳的散热性能，提高移动终端使用的可靠性。泡棉可以与移动终端的壳体等结构件进行接触连接，利用泡棉自身的弹性，可以使得吸热储热件与芯片本体紧密接触，有效吸收芯片本体的热量，且对芯片本体起到减震作用，保证芯片本体运行的可靠性。
[0049]以上的实施方式，并不构成对该技术方案保护范围的限定。任何在上述实施方式的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在该技术方案的保护范围之内。
【主权项】
1.一种芯片，其特征在于，包括芯片本体及吸热储热件;所述吸热储热件设置于所述芯片本体上，所述吸热储热件包括泡棉及具有吸热和储热功能的材料属性的吸热储热材料，所述吸热储热材料用于吸收所述芯片本体上的热量并储存所述热量，所述吸热储热材料设置于所述泡棉。2.根据权利要求1所述的芯片，其特征在于，所述吸热储热材料包括二氧化硅和聚乙二醇，所述二氧化硅和聚乙二醇质量比为1:1?1:9。3.根据权利要求2所述的芯片，其特征在于，所述吸热储热材料由以所述二氧化硅为囊壁、以所述聚乙二醇为囊芯的微囊构成。4.根据权利要求3所述的芯片，其特征在于，所述吸热储热件还包括稀释溶剂和粘结溶液，所述吸热储热材料、所述稀释溶剂和所述粘结溶液混合并涂布于所述泡棉上。5.根据权利要求3所述的芯片，其特征在于，所述吸热储热件还包括钛酸酯偶联剂和胶层，所述吸热储热材料和所述钛酸酯偶联剂混合制成片状材料，所述胶层层叠连接于所述泡棉与所述片状材料之间;所述片状材料上远离所述泡棉的一面连接至所述芯片本体。6.根据权利要求1至4任一项所述的芯片，其特征在于，所述泡棉的周面上设置有所述吸热储热材料。7.根据权利要求1至4任一项所述的芯片，其特征在于，所述泡棉的整体外表面上均设置有所述吸热储热材料。8.根据权利要求1至3任一项所述的芯片，其特征在于，所述泡棉上设置有通孔，所述通孔中设置有所述吸热储热材料，所述吸热储热材料的一端连接至所述芯片本体。9.一种电路板，其特征在于，包括板体和如权利要求1?8任意一项所述的芯片，所述芯片贴装于所述板体上。10.根据权利要求9所述的电路板，其特征在于，所述电路板还包括屏蔽装置，所述屏蔽装置设置于所述板体上，所述屏蔽装置罩设于所述芯片本体，所述吸热储热件压紧在所述芯片本体与所述屏蔽装置之间。11.一种移动终端，其特征在于，包括如权利要求9或10所述的电路板。
【文档编号】H05K7/20GK105873417SQ201610287175
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年4月29日
【发明人】李瑞生
【申请人】广东欧珀移动通信有限公司