一种散热器和一种电子设备的制作方法

本实用新型涉及散热器技术领域，特别涉及一种用于密闭防水电子设备的散热器和一种电子设备。

背景技术：

对于有防水要求的电子设备，如何实现其快速的散热降温是本领域的一个难题。图1示出了一种常见的密闭防水电子设备的散热设计，包括三个组成部分，分别为发热芯片3，发热芯片3上贴附的散热器2，用于密封与外界隔绝的壳体1，该壳体为密闭壳体，其热量的传递过程为：发热芯片3通过热传导将热量传到内部散热器2，内部散热器2通过热辐射作用辐射给密闭壳体1，密闭壳体1再通过辐射和对流作用，将热量传递给外界空气，完成对内部发热芯片1的散热。

然而，在上述散热结构中，由于防水需求，电子设备内部需要密封，导致内部空气不能与外界空气交换，因此存在散热能力不足，导致壳体过热、芯片温度过高等问题；表面温度过热，影响使用体验，内部芯片温度过高，影响芯片寿命，甚至有烧坏芯片的风险，严重影响密闭防水电子设备的正常使用。

技术实现要素：

鉴于现有技术密闭防水电子设备的散热器散热能力不足的问题，提出了本实用新型的一种散热器和一种电子设备，通过穿过壳体的散热器将热量直接从壳体内部传导到壳体外部，提高了散热能力，同时通过散热器的上基板与壳体密封，满足防水要求。

为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：

一种散热器，连接位于壳体内部的发热部件，该散热器包括由下至上依次设置的下基板、下翅片、上基板和上翅片，所述上基板与所述壳体连接，对所述壳体密封；所述下基板和下翅片位于所述壳体内部，所述上翅片位于所述壳体外部；所述下基板与所述发热部件接触导热。

可选地，所述散热器为铝合金材质，所述下基板、下翅片、上基板和上翅片一体成型。

可选地，所述上翅片表面设置有氧化层或者辐射材料层。

可选地，所述散热器的下基板与所述发热部件接触面涂抹有导热硅脂，或者设置有导热硅胶片。

可选地，所述散热器的上基板通过焊接或密封胶与所述壳体密封粘接。

可选地，所述壳体上盖板设置有开孔，所述散热器的上基板与所述开孔形状相适配，并插入所述开孔中。

可选地，所述散热器的上基板与所述壳体上盖板的开孔边缘设置有止口。

可选地，所述下基板的面积小于所述上基板的面积。

可选地，所述上基板构成所述壳体的上盖板，与所述壳体的四壁连接。

一种电子设备，该电子设备包括壳体和置于壳体内部的发热部件，该电子设备还设置有如上任一项所述的散热器，所述散热器的上基板与所述壳体连接，对所述电子设备的壳体密封；所述下基板和下翅片位于所述壳体内部，所述上翅片位于所述壳体外部；所述散热器的下基板与所述发热部件直接接触导热。

本实用新型的有益效果是：

1、散热器穿过壳体，分别与壳体内的发热部件和外部空间接触，建立一条快速的传热通道，直接通过热传导将发热部件产生的热量传导到外部空间，散热能力更强，能够有效解决散热降温问题；

2、散热器的上基板与壳体密封连接，构成壳体的一部分，满足壳体的密闭防水要求。

附图说明

图1为现有技术的一种密闭防水电子设备散热设计示意图；

图2为本实用新型一个实施例提供的一种散热器示意图；

图3为本实用新型一个实施例提供的一种设置有图2所示散热器的电子设备爆炸图；

图4为本实用新型一个实施例提供的一种设置有图2所示散热器的电子设备剖视图；

图5为本实用新型一个实施例提供的另一种电子设备剖视图；

图6为热源5W时，现有技术散热器的散热效果模拟图；

图7为热源5W时，本实用新型散热器的散热效果模拟图；

图8为热源8W时，现有技术散热器的散热效果模拟图；

图9为热源8W时，本实用新型散热器的散热效果模拟图；

图10为热源10W时，现有技术散热器的散热效果模拟图；

图11为热源10W时，本实用新型散热器的散热效果模拟图。

图中，1.壳体；11.开孔；2.散热器；21.上翅片；22.上基板；23.下翅片；24.下基板；3.发热芯片。

具体实施方式

本实用新型的核心思想是：引入一种较大尺寸的散热器，贯穿壳体，同时连接壳体内部热源和外部开放空间，通过热传导的方式将热量从内部密闭空间直接传递到外部开放空间；同时，在散热器上设置与壳体密封的上基板，满足正常的密闭防水功能。

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。

图2为本实用新型一个实施例提供的一种散热器示意图；图3为本实用新型一个实施例提供的一种电子设备爆炸图；图4为本实用新型一个实施例提供的一种电子设备剖视图。

参见图2-4所示，本实用新型公开的散热器2，连接位于壳体1内部的发热芯片3，包括由下至上依次设置的下基板24、下翅片23、上基板22和上翅片21，上基板22与壳体1连接，对壳体1密封；下基板24和下翅片23 位于壳体1内部，上翅片21位于壳体1外部；散热器2通过下基板24与发热芯片3接触导热，并依次通过下基板24、下翅片23、上基板22和上翅片21将发热芯片3的热量传导到壳体1外侧实现散热。

本实用新型散热器的散热过程包括：依次经过下基板、下翅片、上基板和上翅片的热传导，以及通过上翅片到外部开放空间的辐射和对流，由于热传导比热辐射传热效率更高，可知，与图1所示现有散热结构的热传导——辐射——辐射和对流的散热过程相比，本实用新型散热器的散热效率更高，散热更快。此外，上基板与壳体连接，能够实现密封防水功能，并吸收壳体热量，控制壳体温度。再次，由于本实用新型散热器的下翅片较大，吸收相同热量温度变化更小，具有一定的缓冲能力，能更有效地避免发热芯片的热冲击，防止发热芯片过热老化。

优选地，散热器2为铝合金材质，下基板24、下翅片23、上基板22和上翅片21一体成型，结构为一整体，不存在不同材质的传热界面，材质均一传热均匀。

优选地，上翅片21表面经过阳极处理设置有氧化层或者经过喷漆处理设置有辐射材料层，如辐射漆层来增加辐射，更有效地提高辐射散热效果。

优选地，散热器2的下基板24与发热芯片3接触面涂抹有导热硅脂，或者设置有导热硅胶片，能够降低与发热芯片3接触面的热阻，加快导热，提高散热效果。

优选地，散热器2的上基板22通过焊接或密封胶与壳体1密封粘接，形成密闭系统，满足防水需求。具体地，可以采用如下连接方式：

在壳体1上盖板设置有开孔11，散热器2的上基板22与开孔11形状相适配并插入开孔11，再通过焊接或胶粘与上盖板连接，如图4所示。优选地，该实施例中，散热器2的上基板22与壳体1上盖板的开孔11边缘设置有止口，便于安装和实现更好的密封效果。

或者，增大散热器2的上基板22尺寸，使上基板22直接构成壳体1的上盖板，与壳体1的四壁连接，如图5所示。此种方式对加工要求低，且组装过程更加简便，例如在上基板22下侧边缘粘贴防水双面胶，按压在壳体1 的四壁上，就可实现可靠密封。

具体的散热器上基板尺寸和与壳体的连接位置关系，可以根据密封等级、防水面位置、散热量大小和外观等需求进行确定。

本发明还公开了一种电子设备，再次参照图2-5，该电子设备包括壳体1 和置于壳体1内部的发热芯片3，该电子设备还设置有如上所述的任一种散热器2，散热器2的上基板22与壳体1连接，对电子设备的壳体密封，下基板24和下翅片23位于壳体1内部，上翅片22位于壳体1外部；散热器2 的下基板24与发热芯片3直接接触，并依次通过下基板24、下翅片23、上基板22和上翅片21将发热芯片3的热量传导到壳体1外侧实现散热。

以图2-4所示实施例为例，该电子设备的组装过程为：先将发热芯片3 组装至电子设备壳体1内部相应位置，散热器2通过电子设备壳体1上面的开孔11进行安装，开孔11大小与散热器2的上基板22尺寸一致，散热器2 的上基板22与电子设备壳体1的上面开孔11形状相适配，上基板22插入开孔11中，空隙用焊接或密封胶密封；散热器2的下基板24与发热芯片3的表面贴合，这样由电子设备壳体1、散热器2和发热芯片3组成了一个新的密闭系统，可正常满足防水的需求，同时实现快速散热，有效防止壳体1和发热芯片3的过热。

优选地，在该实施例中，下基板24的面积小于上基板22的面积，这样便于在安装过程中，将散热器2从壳体1开孔11置入安装。

图6-图7运用仿真模拟软件，模拟了200mm*200mm*80mm密闭空间内，加一个5W热源时图1所示现有散热器(图6)与本实用新型散热器(图7) 的效果对比图。从结果可以看出，运用新的设计，芯片表面温度可以降低大约5.7℃。用更大热源的来做对比，效果将更为明显。图8-图9为8W的热源，芯片温度可以降低7.9℃。图10-图11为10W的热源，芯片温度可以降低9.3℃。

综上所述，本实用新型的有益效果包括：

1、利用较大尺寸的散热器，贯穿壳体，同时连接壳体内部热源和外部开放空间，通过热传导的方式将热量从内部密闭空间直接传递到外部开放空间，相比现有技术散热效果更佳；

2、利用上基板与壳体连接，能够实现正常的密封防水功能，并吸收壳体热量，控制壳体温度，提高使用体验；

3、由于本实用新型散热器的下翅片较大，吸收相同热量温度变化更小，具有一定的缓冲能力，能更有效地避免发热芯片的热冲击，防止发热芯片过热老化。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用于限定本实用新型的保护范围。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本实用新型的保护范围内。