一种导热装置及终端设备的制作方法

文档序号:19415715发布日期:2019-12-14 00:54阅读:145来源:国知局
一种导热装置及终端设备的制作方法

本申请涉及到散热设备技术领域,尤其涉及到一种导热装置及终端设备。



背景技术:

随着手机智能化程度越来越高,其主频升级产生更多的热量,过多的热量造成手机温升过高则会影响散热。为了解决手机的散热问题,通常在手机中设置均热板(vaporchamber,vc)。

均热板,是一个内壁具有微细结构,并注入工质的真空腔体。目前常用材质为铜,工质为纯水。vc的工作原理包括了传导、蒸发、对流、凝固四个步骤,热源产生的热量通过热传导进入板内,靠近热源位置的工质吸收热量后汽化,同时带走大量热量;再利用蒸汽的潜热性,当板内蒸汽由高压区扩散至低压区(即低温区),蒸汽接触到温度较低的内壁时,会凝结成液态并释放出热能;凝结成液态的工质通过微细结构的毛细力作用返回热源处,由此完成一次热传导循环,形成一个工质汽液两相并存的循环系统。目前,基于手机技术的发展,如何在手机中使用均热板散热,以及如何实现均热板的薄型化设计已成为本领域技术人员亟待解决的问题。



技术实现要素:

本申请技术方案提供了一种导热装置及终端设备,以在实现导热装置的导热作用的基础上,简化导热装置的结构。

第一方面,本申请技术方案提供了一种导热装置,该导热装置包括第一盖板和第二盖板,第一盖板与第二盖板密封连接。在第一盖板上开设有多条沟槽,相邻两条沟槽之间形成支撑部,该支撑部可用于支撑第二盖板,以避免第二盖板的塌陷;另外,为了能够实现导热,可在沟槽内形成相连通的液体流通通道和气体流通通道,其中,液体流通通道内填充有液体工质,液体工质可蒸发为气体进入气体流通通道,而气体凝结为液体后可进入液体流通通道。因此,该导热装置在使用时,可使第一盖板与发热元件相靠近设置,这样液体流通通道内的液体可吸收发热元件产生的热量蒸发为气体后进入气体流通通道,而气体流通通道内的气体流通到远离发热元件的较冷端时可凝结为液体进入液体流通通道,从而通过液体工质的汽液循环来实现对发热元件的散热。

在一个可能的实现方式中,为了在沟槽中形成液体流通通道,可以在沟槽的侧壁形成有毛细吸附结构,其中,毛细吸附结构可以为金属网状结构或金属粉末烧结结构。该毛细吸附结构可与沟槽为一体加工成型,以简化第一盖板的加工工艺。液体工质可在毛细吸附结构的毛细力的作用下流通,且形成一凹液面,毛细吸附结构与该凹液面之间所构成的空间作为液体流通通道,该凹液面以上的空间作为气体流通通道。这样,液体流通通道与气体流通通道即为沟槽内并行的两条通道,其可有利于简化沟槽的结构。

在一个可能的实现方式中,还可以在毛细吸附结构的表面设置亲水结构或涂层,以增加第一盖板对液态工质的吸附力;另外,还可以在第二盖板与沟槽相对的部分设置疏水结构或涂层,以减少第二盖板上吸附的液态工质。

在一个可能的实现方式中,为了提高导热装置的导热效率,还可以使支撑部上设置隔断部,该隔断部可将相邻的两条沟槽的液体流通通道相连通,且将相邻两条沟槽的气体流通通道相连通。另外,还可以将隔断部形成为毛细吸附结构,以便于液体工质在相邻的两条沟槽的液体流通通道内流通,从而使该导热装置达到均热的效果。

在一个可能的实现方式中,可使第一盖板的厚度为0.01mm~0.3mm,第二盖板的厚度为0.01mm~0.3mm;和/或,沟槽的截面的最大宽度为0.5mm~3mm,支撑部的最小宽度为0.05mm~1mm;和/或,沟槽的最底端与第一盖板远离第二盖板的一侧表面之间的距离为0.01mm~0.1mm。这样可使导热装置的整体厚度值较小,以利于实现导热装置的薄型化设计。

另外,沟槽的截面形状可以有多种,例如可为三角形、梯形或者多边形。当沟槽的截面形状为三角形时,可将沟槽的两侧壁之间的夹角设置为0~100°;当沟槽的截面形状为梯形时,可使沟槽的底壁与侧壁之间的夹角的角度为90°~100°;当沟槽的截面形状为多边形时,可使沟槽的相邻两侧壁之间的夹角的角度为90°~100°。另外,还可以使沟槽的截面的底部形状为弧形。这样可实现沟槽对液体工质的有效吸附。

在一个可能的实现方式中,还可以使第二盖板上设置有沟槽,这时,可使第二盖板的沟槽与第一盖板的沟槽相对设置,而液体流通通道可形成于第一盖板与第二盖板的结合处。则中间部分为气体流通通道,这样可使气体流通通道得到有效的增大,从而可减小气体流通的阻力,有利于提高导热装置的导热效率。

第二方面,本申请技术方案还提供了一种终端设备,该终端设备包括显示屏、中框、后壳、印制电路板以及第一方面的导热装置,其中:印制电路板和显示屏位于中框的两侧;发热元件,设置于印制电路板。另外,发热元件罩设有屏蔽罩,发热元件通过热界面材料与屏蔽罩接触,屏蔽罩通过热界面材料与中框接触,后壳位于印制电路板的一侧;导热装置,设置于中框。

在一个可能的实现方式中,在具体将导热装置设置于中框时,导热装置设置于中框与显示屏之间,导热装置固定于中框。可选的,中框开设有容置槽,容置槽的开口朝向显示屏,导热装置容置于容置槽。

另外,还可以在中框与显示屏之间设置高导热材料层,该高导热材料层粘接于中框,以提高终端设备的散热效率。

在本申请技术方案中,终端设备的发热元件产生的热量可通过热界面材料传导至屏蔽罩,然后通过屏蔽罩与中框之间的热界面材料传导至中框,再经中框传导到导热装置,之后导热装置将热量在中框中散开。热量可以通过中框的对流辐射,传导到后壳,及通过中框的对流辐射,把热量传递至高导热材料层后再传导至显示屏;最后,通过后壳和显示屏,把热量散到终端设备外部。

第三方面,本申请技术方案还提供了一种终端设备,该终端设备包括显示屏、中框、后壳、印制电路板以及第一方面的导热装置,其中:印制电路板和显示屏位于中框的两侧;发热元件,设置于印制电路板。另外,中框开设有容置槽,容置槽的开口朝向后壳,导热装置容置于容置槽;发热元件设置于印制电路板与中框之间,且发热元件罩设有屏蔽罩,发热元件通过热界面材料与屏蔽罩接触,屏蔽罩通过热界面材料与导热装置接触;后壳位于印制电路板的一侧。

另外,还可以在中框与显示屏之间设置高导热材料层,该高导热材料层粘接于中框,以提高终端设备的散热效率。

在本申请技术方案中,终端设备的发热元件产生的热量可通过热界面材料传导至屏蔽罩,然后通过屏蔽罩与导热装置之间的热界面材料传导至导热装置,导热装置将热量在中框中散开。之后,热量可以通过中框的对流辐射,传导到后壳,及通过中框的对流辐射,把热量传递至高导热材料层后再传导至显示屏;最后,通过后壳和显示屏,把热量散到终端设备外部。

第四方面,本申请技术方案还提供了一种终端设备,该终端设备包括显示屏、中框、后壳、印制电路板以及第一方面的导热装置,其中:印制电路板和显示屏位于中框的两侧;发热元件,设置于印制电路板。另外,发热元件罩设有屏蔽罩,屏蔽罩与中框之间设置有热管;发热元件通过热界面材料与屏蔽罩接触,屏蔽罩通过热界面材料与热管接触,热管通过热界面材料与中框接触,后壳位于印制电路板的一侧;导热装置,设置于中框。

在一个可能的实现方式中,在具体将导热装置设置于中框时,导热装置设置于中框与显示屏之间,导热装置固定于中框。可选的,中框开设有容置槽,容置槽的开口朝向显示屏,导热装置容置于容置槽。

另外,还可以在中框与显示屏之间设置高导热材料层,该高导热材料层粘接于中框,以提高终端设备的散热效率。

在本申请技术方案中,终端设备的发热元件产生的热量可通过热界面材料传导至屏蔽罩,然后通过屏蔽罩与中框之间的热界面材料传导至热管;然后,热量在热管中散开,并通过热管与中框之间的热界面材料传导至中框,再经中框传导到导热装置,之后导热装置将热量在中框中散开。热量可以通过中框的对流辐射,传导到后壳,及通过中框的对流辐射,把热量传递至高导热材料层后再传导至显示屏;最后,通过后壳和显示屏,把热量散到终端设备外部。

第五方面,本申请技术方案还提供了一种终端设备,该终端设备包括显示屏、中框、后壳、印制电路板以及第一方面的导热装置,其中:印制电路板和显示屏位于中框的两侧;发热元件,设置于印制电路板,发热元件罩设有屏蔽罩,屏蔽罩开设有通孔,热界面材料穿过通孔,与发热元件接触,中框与热界面材料接触;后壳位于印制电路板的一侧;导热装置,设置于中框。

在一个可能的实现方式中,在具体将导热装置设置于中框时,导热装置设置于中框与显示屏之间,导热装置固定于中框。可选的,中框开设有容置槽,容置槽的开口朝向显示屏,导热装置容置于容置槽。

另外,还可以在中框与显示屏之间设置高导热材料层,该高导热材料层粘接于中框,以提高终端设备的散热效率。

在本申请技术方案中,终端设备的发热元件产生的热量可通过穿过屏蔽罩的通孔的热界面材料传导至中框,再经中框传导到导热装置,之后导热装置将热量在中框中散开。热量可以通过中框的对流辐射,到后壳,及通过中框的对流辐射,把热量传递至高导热材料层后再传导至显示屏;最后,通过后壳和显示屏,把热量散到终端设备外部。

第六方面,本申请技术方案还提供了一种终端设备,该终端设备包括显示屏、中框、后壳、印制电路板以及第一方面的导热装置,其中:印制电路板和显示屏位于中框的两侧;发热元件,设置于印制电路板。另外,中框开设有容置槽,容置槽的开口朝向后壳,导热装置容置于容置槽;发热元件设置于印制电路板与中框之间,且发热元件罩设有屏蔽罩,屏蔽罩开设有通孔,热界面材料穿过通孔,与发热元件接触,导热装置与热界面材料接触;后壳位于印制电路板的一侧。

另外,还可以在中框与显示屏之间设置高导热材料层,该高导热材料层粘接于中框,以提高终端设备的散热效率。

在本申请技术方案中,终端设备的发热元件产生的热量可通过穿过屏蔽罩的通孔的热界面材料传导至导热装置,导热装置将热量在中框中散开。热量可以通过中框的对流辐射,到后壳,及通过中框的对流辐射,把热量传递至高导热材料层后再传导至显示屏;最后,通过后壳和显示屏,把热量散到终端设备外部。

第七方面,本申请技术方案还提供了一种终端设备,显示屏、中框、后壳、印制电路板以及第一方面的导热装置,其中:

印制电路板和显示屏位于中框的两侧;

发热元件,设置于印制电路板,发热元件罩设有屏蔽罩,屏蔽罩通过热界面材料与中框接触;

后壳位于印制电路板的一侧;

中框开设有容置槽,容置槽的开口朝向显示屏,导热装置容置于容置槽;

中框与显示屏之间设置有高导热材料层,高导热材料层粘接于中框,高导热材料层为石墨层;

导热装置包括第一盖板和第二盖板,第一盖板与第二盖板密封连接,其中:

第一盖板,开设有多条沟槽,相邻两条沟槽之间形成支撑部;

沟槽内形成有液体流通通道和气体流通通道,液体流通通道内填充有液体工质,液体流通通道与气体流通通道相连通,液体工质蒸发为气体进入气体流通通道,气体凝结为液体进入液体流通通道;

沟槽的侧壁形成有毛细吸附结构,毛细吸附结构与沟槽为一体加工成型;

其中,第一盖板的厚度为0.01mm~0.3mm,第二盖板的厚度为0.01mm~0.3mm;和/或,沟槽的最底端与第一盖板远离第二盖板的一侧表面之间的距离为0.01mm~0.1mm。

在本申请技术方案中,终端设备的导热装置的整体厚度较小,有利于实现导热装置的薄型化设计。导热装置在应用于终端设备时,可使第一盖板与终端设备的发热元件相靠近设置,这样,发热元件产生的热量可通过屏蔽罩以及热截面材料传导至中框,再经中框传导到导热装置;之后,导热装置的液体流通通道内的液体可吸收热量蒸发为气体后进入气体流通通道,而气体流通通道内的气体流通到远离发热元件的较冷端时可凝结为液体进入液体流通通道,从而通过导热装置将热量在中框中散开。另外,热量可以通过中框的对流辐射,传导到后壳,及通过中框的对流辐射,把热量传递至高导热材料层后再传导至显示屏;最后,通过后壳和显示屏,把热量散到终端设备外部,以实现终端设备的散热。

附图说明

图1为本申请一实施例提供的终端设备的结构示意图;

图2为本申请另一实施例提供的终端设备的结构示意图;

图3为本申请另一实施例提供的终端设备的结构示意图;

图4为本申请另一实施例提供的终端设备的结构示意图;

图5为本申请另一实施例提供的终端设备的结构示意图;

图6为本申请另一实施例提供的终端设备的结构示意图;

图7为本申请另一实施例提供的终端设备的结构示意图;

图8为本申请另一实施例提供的终端设备的结构示意图;

图9为本申请另一实施例提供的终端设备的结构示意图;

图10为本申请一实施例提供的导热装置的截面结构示意图;

图11为本申请一实施例提供的第一盖板的俯视图;

图12为本申请另一实施例提供的第一盖板的俯视图;

图13为本申请另一实施例提供的第一盖板的俯视图;

图14为本申请另一实施例提供的第一盖板的俯视图;

图15为本申请一实施例提供的第一盖板的局部结构示意图;

图16为本申请另一实施例提供的导热装置的截面结构示意图;

图17为本申请另一实施例提供的导热装置的截面结构示意图;

图18为本申请另一实施例提供的导热装置的截面结构示意图;

图19为本申请另一实施例提供的导热装置的截面结构示意图;

图20为本申请另一实施例提供的导热装置的截面结构示意图。

具体实施方式

为了方便理解本申请实施例提供的导热装置,下面首先说明一下本申请实施例提供的导热装置的应用场景,该导热装置可设置于手机、平板电脑、掌上电脑(personaldigitalassistant,pda)等终端设备中,并可将终端设备中的芯片等发热元件产生的热量在终端设备内散开。其中,发热元件包括但不限于中央处理器(centralprocessingunit,cpu)、人工智能(artificialintelligence,ai)处理器、片上系统(systemonchip,soc)、电源管理单元,或其它需要散热的器件。下面结合附图对该导热装置在终端设备中的具体设置方式进行详细的说明,以便于对该导热装置对发热元件进行导热的过程进行理解。

参考图1,在本申请一个实施例中,终端设备包括显示屏1、中框2、后壳3,印制电路板(printedcircuitboard,pcb4)以及导热装置7,其中,中框2可以用来承载印制电路板和显示屏1,显示屏1和印制电路板位于中框2的两侧,后壳3位于印制电路板的一侧,发热元件(为便于描述,以下以发热元件为cpu5为例进行说明)设置于pcb4,且位于pcb4与中框2之间,cpu5与中框2接触,导热装置7设置于中框2,导热装置7与cpu5相对设置。这样,cpu5产生的热量可传导至中框2,再经中框2传导至导热装置7,通过导热装置7将热量散开。另外,热量还可以通过中框2的对流辐射,把热量传递到后壳3和显示屏1;通过后壳3和显示屏1,把热量散到终端设备外部。

参照图1,在将导热装置7具体设置于该终端设备中时,可以在中框2开设一个与发热元件位置相对的容置槽13,该容置槽13的开口朝向显示屏1,这样,可以将导热装置7设置于该容置槽13中。其中,导热装置7可以通过粘接胶8等粘接剂粘接于容置槽13的槽底,粘接胶8可以但不限于为双面胶,或者导热装置也可以卡入该容置槽13,以使导热装置7能够固定于中框2,使其连接较为可靠。可以理解的是,除了上述提到的连接方式外,还可以通过焊接等方式实现导热装置7与中框2的固定。

继续参照图1,为了提高发热元件产生的热量的传导效率,可以在cpu5与中框2之间设置热界面材料9,cpu5通过该热界面材料9与中框2接触,其中热界面材料9可以为tim材料(thermalinterfacematerial)。另外,还可以在中框2与显示屏1之间设置石墨膜等高导热材料层10,其中,该高导热材料层10可以通过双面胶粘接于导热装置7以及中框2。参照图1,以终端设备同时设置有上述的热界面材料9和高导热材料层10为例,对cpu5产生的热量的传导进行说明。其中,cpu5产生的热量可沿图1中带箭头的虚线所表示的方向进行传导,其传导路径可以为:cpu5产生的热量通过热界面材料9传导到中框2;然后再经中框2传导到导热装置7,其中导热装置7与cpu5正对的部分(热端)的热量较为集中,之后热量会向导热装置7的远离cpu5的端部(冷端)进行传导,从而使热量在中框2中散开。热量可以通过中框2的对流辐射,传递到后壳3,及通过中框2的对流辐射,将热量传递至高导热材料层10后再传导至显示屏1;最后,通过后壳3和显示屏1,把热量散到终端设备外部。另外,热量还可以通过导热装置7传导到高导热材料层10。其中,高导热材料层10可以为石墨层,例如石墨膜。

参照图2,终端设备除了包括上述结构外,还可以在cpu5罩设一屏蔽罩11。屏蔽罩11可以与pcb4的地铜连接。其中,cpu5可通过热界面材料9与屏蔽罩11接触。另外,还可以在屏蔽罩11与中框2之间设置热管12,热管12同时与屏蔽罩11和中框2接触。另外,还可以在屏蔽罩11上开设通孔,这样可使cpu5通过穿过通孔的热界面材料9与热管12接触。例如,热管12可通过热界面材料9与中框2接触,热管12也可通过热界面材料9与屏蔽罩11接触。如图2所示,以终端设备同时设置有上述的屏蔽罩11和热管12。其中,cpu5、屏蔽罩11、热管12以及中框2之间均通过热界面材料9进行连接,在导热装置7以及中框2上粘接有上述的高导热材料层10为例,对cpu5产生的热量的传导进行说明。其中,cpu5产生的热量通过热界面材料9传导至屏蔽罩11,然后通过屏蔽罩11与热管12之间的热界面材料9传导至热管12;然后,热量在热管12中散开,并通过热管12与中框2之间的热界面材料9传导至中框2,再经中框2传导到导热装置7,之后导热装置7将热量在中框2中散开。热量可以通过中框2的对流辐射,到后壳3,及通过中框2的对流辐射,把热量传递至高导热材料层10后再传导至显示屏1;最后,通过后壳3和显示屏1,把热量散到终端设备外部。其中,热量也可以通过导热装置7传导到高导热材料层10。

除了上述结构外,终端设备还可以设置有用于容置电池的电池仓6,参照图1和图2,该电池仓6可设置于中框2与后壳3之间,终端设备的电池容置于该电池仓6内,中框2还可以用于支撑电池。由于电池也是发热元件,这样,可以使导热装置7同时与cpu5以及电池相对,从而实现导热装置7对cpu5以及电池的散热。

除了如图1所示的设置方式外,终端设备的结构还可以参照图3进行设置。在图3所示的实施例中,发热元件(为便于描述,以下以发热元件为cpu5为例进行说明)设置于pcb4,且位于pcb4与后壳3之间,pcb4通过热界面材料9与中框2接触,高导热材料层10贴附于导热装置7及中框2,且与cpu5相对设置。这样,cpu5产生的热量可经pcb4及热界面材料9传导至中框2;再通过中框2的对流辐射,把热量传递到后壳3,及通过中框2的对流辐射,把热量传递至高导热材料层10后再传导至显示屏1;最后,通过后壳3和显示屏1,把热量散到终端设备外部。其中,热量也可以通过导热装置7传导到高导热材料层10。高导热材料层10可以为石墨层,例如石墨膜。

可以理解的是,热界面材料9与高导热材料层10可以没有,或者不同时设置。

另外,在图3所示的实施例中,也可以在cpu5外侧罩设一屏蔽罩。屏蔽罩可以与pcb4的地铜连接。其中,cpu5可通过热界面材料与屏蔽罩接触。另外,还可以在pcb4与中框2之间设置热管,热管同时与pcb4和中框2接触,具体的,热管可通过热界面材料与中框2接触,热管也可通过热界面材料9与pcb4接触。其热传导路径与上述过程相类似,此处不再赘述。

参照图4,在一个可能的实施例中,终端设备包括显示屏1、中框2、后壳3,印制电路板(printedcircuitboard,pcb4)以及导热装置7,其中,中框2用来承载印制电路板和显示屏1,显示屏1和印制电路板位于中框2的两侧,后壳3位于印制电路板的一侧,发热元件(为便于描述,以下以发热元件为cpu5为例进行说明)设置于pcb4,发热元件位于pcb4与中框2之间,cpu5与导热装置7接触,导热装置7设置于中框2。这样,cpu5产生的热量可传导至导热装置7,热量经导热装置7在中框2内散开。热量还可以通过中框2的对流辐射,传递到后壳3和显示屏1,通过后壳3和显示屏1,把热量散到终端设备外部。

参照图4,在具体将导热装置7设置于中框时,可在中框2开设一容置槽13,该容置槽13的开口朝向后壳3,导热装置7容置于该容置槽13。在该实施例中,还可以在cpu5与导热装置7之间设置热界面材料9,热界面材料9与cpu5和导热装置7接触。另外,还可以在中框2上贴附石墨膜等高导热材料层10,其中,该高导热材料层10设置于显示屏1与中框2之间。参照图4,以终端设备同时设置有上述的热界面材料9和高导热材料层10为例,对该实施例中的cpu5产生的热量的传导路径进行说明:cpu5产生的热量通过热界面材料9传导至导热装置7,与cpu5正对的导热装置7的热端的热量较为集中,该热端与导热装置7远离cpu5的端部(冷端)的温差较大,此时,热量会向冷端传导,从而通过导热装置7将热量在中框2内散开。热量可以通过中框2的对流辐射,传递到后壳3,及通过中框2的对流辐射,传递至高导热材料层10后再传导至显示屏1;最后,通过后壳3和显示屏1,把热量散到终端设备外部。其中,热量也可以通过中框2传导到高导热材料层10。

另外,在图4所示的实施例中,也可以在cpu5外侧罩设一屏蔽罩,屏蔽罩可以与pcb4的地铜连接。其中,cpu5可通过热界面材料与屏蔽罩接触。另外,还可以在屏蔽罩与中框2之间设置热管,热管同时与屏蔽罩和中框2接触,例如,热管可通过热界面材料与中框2接触,热管也可通过热界面材料9与屏蔽罩接触。其热传导路径与上述过程相类似,此处不再赘述。

参照图5,与图4所示的终端设备相比,图5所示的终端设备的发热元件(为便于描述,以下以发热元件为cpu5为例进行说明)设置于pcb4,且位于pcb4与后壳3之间,pcb4可通过热界面材料与导热装置7接触。另外,中框2与显示屏1之间可以设置有高导热材料层10,高导热材料层10贴附于中框2,例如,高导热材料层10通过双面胶贴附于中框2。该实施例中的cpu5产生的热量的传导路径为:cpu5产生的热量通过pcb4以及热界面材料9传导至导热装置7,从而通过导热装置7将热量在中框2内散开。热量可以通过中框2的对流辐射,传递到后壳3,及通过中框2的对流辐射,传递至高导热材料层10后再传导至显示屏1;最后,通过后壳3和显示屏1,把热量散到终端设备外部。其中,热量还可以通过中框2传导到高导热材料层10。

可以理解的,热界面材料9与高导热材料层10可以没有,或者不同时设置,以上只是对该实施例的终端设备的结构的一种示例性说明。

另外,在图5所示的实施例中,也可以在cpu5外侧罩设一屏蔽罩,屏蔽罩可以与pcb4的地铜连接,其中,cpu5可通过热界面材料与屏蔽罩接触。另外,还可以在pcb4与中框2之间设置热管,热管同时与pcb4和中框2接触,例如,热管可通过热界面材料与中框2接触,热管也可通过热界面材料9与pcb4接触。其热传导路径与上述过程相类似,此处不再赘述。

在上述的实施例中,均将导热装置7设置于中框2,除了上述设置方式外,参照图6,还可以将导热装置7设置于后壳3。在图6所示的实施例中,终端设备包括显示屏1、中框2、后壳3,印制电路板(printedcircuitboard,pcb4)以及导热装置7,其中,中框2用来支撑显示屏1和印制电路板,显示屏1和印制电路板位于中框2的两侧,后壳3位于印制电路板的一侧,发热元件(为便于描述,以下以发热元件为cpu5为例进行说明)设置于pcb4,发热元件位于pcb4与后壳3之间,cpu5与导热装置7接触,导热装置7设置于后壳3。这样,cpu5产生的热量可传导至导热装置7,导热装置7可将热量散开后传导至后壳3,并经后壳3传导至终端设备外部。另外,发热元件产生的热量还可经pcb4传导至中框2。热量再通过中框2的对流辐射,传递到后壳3和显示屏1;最后,通过后壳3和显示屏1,把热量散到终端设备外部。

参照图6,在具体设置导热装置7时,可以将导热装置7通过粘接胶8(例如双面胶)固定在后壳3的内侧。其中,cpu5可通过热界面材料9与导热装置7接触。另外,还可以在中框2上贴附石墨膜等高导热材料层10,其中,该高导热材料层10设置于显示屏1与中框2之间。参照图6,以终端设备同时设置有上述的热界面材料9和高导热材料层10为例,对该实施例中的cpu5产生的热量的传导路径进行说明。在该实施例中,cpu5产生的热量可分两路进行传导,其中一路可沿图6中带箭头的虚线所表示的方向进行传导,具体为:cpu5产生的热量通过热界面材料9传导到导热装置7,其中导热装置7与cpu5正对的部分(热端)的热量较为集中,该热量会向导热装置7远离cpu5的端部(冷端)进行传导,热量经导热装置7散开后传导至后壳3,然后再经后壳3传导至终端设备的外部。另一路热量的传导路径可用图6中的带箭头的实线表示,具体为:cpu5产生的热量通过pcb4传导至中框2,然后通过中框2的对流辐射,把热量传递到后壳3,及通过中框2的对流辐射,把热量传导至高导热材料层10后再传递至显示屏1;最后,通过后壳3和显示屏1,把热量散到终端设备外部。其中,热量还可以通过中框2传导到高导热材料层10。

另外,在图6所示的实施例中,也可以在cpu5外侧罩设一屏蔽罩,屏蔽罩可以与pcb4的地铜连接。其中,cpu5可通过热界面材料与屏蔽罩接触,屏蔽罩通过热界面材料与导热装置7接触。另外,还可以在pcb4与中框2之间设置热管,热管同时与pcb4和中框2接触,具体的,热管可通过热界面材料与中框2接触,热管也可通过热界面材料9与pcb4接触。其热传导路径与上述过程相类似,此处不再赘述。

参照图7,与图6中的终端设备不同的是,图7中的终端设备的发热元件(为便于描述,以下以发热元件为cpu5为例进行说明)设置于pcb4,且位于pcb4与中框2之间,cpu5与中框2接触,pcb4通过热界面材料9与导热装置7接触,另外,在中框2与显示屏1之间设置有高导热材料层10,高导热材料层10可通过双面胶贴附于中框2。这样,cpu5产生的热量可经pcb4以及热界面材料9传导至导热装置7,导热装置7可将热量散开后传导至后壳3,并经后壳3传导至终端设备外部。或者,cpu5产生的热量传导至中框2,再通过中框2的对流辐射,把热量传递到后壳3。热量也可以通过中框2的对流辐射,传导至高导热材料层10后再传递至显示屏1;最后,通过后壳3和显示屏1,把热量散到终端设备外部。热量也可以通过中框2传导到高导热材料层10。

其中,热界面材料9与高导热材料层10可以没有,或者不同时设置,另外,还可以使cpu5通过热界面材料与中框连接,以上只是对该实施例的终端设备的结构的一种示例性说明。

另外,在图7所示的实施例中,也可以在cpu5外侧罩设一屏蔽罩,屏蔽罩与pcb4的地铜连接。其中,cpu5可通过热界面材料与屏蔽罩接触,屏蔽罩通过热界面材料与中框2接触。另外,还可以在屏蔽罩与中框2之间设置热管,热管同时与屏蔽罩和中框2接触,例如,热管可通过热界面材料与中框2接触,热管也可通过热界面材料9与屏蔽罩接触。其热传导路径与上述过程相类似,此处不再赘述。

参照图8,终端设备包括显示屏1、中框2、后壳3,印制电路板(printedcircuitboard,pcb4)以及导热装置7,其中,中框2用来承载印制电路板和显示屏1,后壳3位于印制电路板的一侧,发热元件(为便于描述,以下以发热元件为cpu5为例进行说明)设置于pcb4,且位于pcb4与后壳3之间,导热装置7设置于后壳3,cpu5与导热装置7接触。这样,发热元件产生的热量可传导至导热装置7,导热装置7可将热量散开后传导至后壳3。热量可以经后壳3传导至终端设备外部。或者,发热元件产生的热量经pcb4传导至中框2,再通过中框2的对流辐射,把热量传递到后壳3和显示屏1,通过后壳3和显示屏1,把热量散到终端设备外部。

在具体将导热装置7设置于后壳3时,可以在后壳3中设置容置槽13,该容置槽的开口朝向中框2设置,导热装置7容置于该容置槽13内。例如,导热装置7可以如图8所示直接卡入该容置槽13,并与容置槽13的槽壁相卡接,或者也可以通过粘接胶等粘接剂粘接于容置槽13的槽底,以使导热装置7能够固定于后壳3,使其连接较为可靠。可以理解的是,除了上述提到的连接方式外,还可以通过焊接等方式实现导热装置7与后壳3的固定。为了提高发热元件产生的热量的传导效率,cpu5可通过热界面材料9与导热装置7接触。另外,还可以在中框2上贴附石墨膜等高导热材料层10,其中,该高导热材料层10设置于显示屏1与中框2之间。

另外,在图8所示的实施例中,也可以在cpu5外侧罩设一屏蔽罩,屏蔽罩可以与pcb4的地铜连接。其中,cpu5可通过热界面材料与屏蔽罩接触,屏蔽罩通过热界面材料与导热装置7接触。另外,还可以在pcb4与中框2之间设置热管,热管同时与pcb4和中框2接触,具体的,热管可通过热界面材料与中框2接触,热管也可通过热界面材料9与pcb4接触。在图8所示的实施例中,cpu5产生的热量的传导路径与图6所示实施例中的热量传导路径相同,此处不再赘述。

参照图9,与图8中的终端设备不同的是,图9中的终端设备的发热元件(为便于描述,以下以发热元件为cpu5为例进行说明)设置于pcb4,且位于pcb4与中框2之间,cpu5与pcb4以及中框2接触,导热装置7设置于后壳3,另外,可在pcb4与导热装置7之间设置热界面材料9,还可以在中框2与显示屏1之间设置高导热材料层10。这样,cpu5产生的热量可经pcb4以及热界面材料9传导至导热装置7,导热装置7可将热量散开后传导至后壳3,并经后壳3传导至终端设备外部。或者,cpu5产生的热量传导至中框2,再通过中框2的对流辐射,把热量传递到后壳3,及通过中框2的对流辐射,把热量传导至高导热材料层10后再传递至显示屏1;最后,通过后壳3和显示屏1,把热量散到终端设备外部。热量也可以通过中框2传导到高导热材料层10。

其中,热界面材料9与高导热材料层10可以没有,或者不同时设置,另外,还可以使cpu5通过热界面材料与中框连接。

另外,在图9所示的实施例中,还可以在cpu5外侧罩设一屏蔽罩,屏蔽罩与pcb4的地铜连接。其中,cpu5可通过热界面材料与屏蔽罩接触,屏蔽罩通过热界面材料与中框2接触。另外,还可以在屏蔽罩与中框2之间设置热管,热管同时与屏蔽罩和中框2接触,具体的,热管可通过热界面材料与中框2接触,热管也可通过热界面材料9与屏蔽罩接触。其热传导路径与上述过程相类似,此处不再赘述。

可以理解的,本实施例中的中框也可以叫为,支架或支撑结构等。

为了理解导热装置7对发热元件进行导热的过程,除了对以上各实施例所展示的导热装置7在终端设备中的设置方式进行了解外,还需要了解导热装置7的内部结构以及导热原理,接下来结合附图对导热装置7进行详细说明。

参照图10,图10给出了一种实施例的导热装置7的截面图,从图中可以看出,导热装置7包括两部分,分别为第一盖板71和第二盖板72,其中,第一盖板71和第二盖板72的材质可以相同也可不同。例如,第一盖板71和第二盖板72的材质可以但不限于为铜、铜合金、钛或者钛合金等金属;或由非金属组成,例如有机高分子材料或者玻璃材料等;又或者是由不同金属复合、或金属与非金属复合等材料。在具体设置第一盖板71时,第一盖板71可相对第二盖板72靠近发热元件设置,第一盖板71上开设有多条沟槽73,相邻两条沟槽73之间具有支撑部77。其中,沟槽73可通过蚀刻、激光加工等工艺形成。每个沟槽73内形成有液体流通通道74和气体流通通道75,其中,液体流通通道74内填充有液体工质,例如可为水,气体流通通道75内有气体流通,例如可为水蒸汽,液体流通通道74和气体流通通道75相连通。

在具体设置液体流通通道74和气体流通通道75时,可将沟槽73的底壁,以及侧壁形成为毛细吸附结构,其中,该毛细吸附结构可与沟槽73为一体加工成型设计,从而简化第一盖板71的加工工艺。其中毛细吸附结构可以但不限于为金属网状结构或金属粉末烧结结构,毛细吸附结构吸附液体形成如图10中所示的凹液面76,毛细吸附结构与该凹液面76所构成的空间作为液体流通通道74,液体可在毛细吸附结构的毛细力的作用下在该液体流通通道74内流动;沟槽73内除液体流通通道74之外的空间作为气体流通通道75,从而在沟槽73内形成汽液并行的流通通道。可以理解的是,毛细吸附结构的厚度受限于金属网状结构或金属粉末烧结结构的厚度,这样,可根据需要通过调节毛细吸附结构内部结构的厚度来实现对液体流通通道74在沟槽73中的体积占比的调节。另外,还可以在沟槽73的底壁以及侧壁表面设置亲水结构或涂层,以增加第一盖板71对液态工质的吸附力;同样的,还可以在第二盖板72与沟槽73相对的部分设置疏水结构或涂层,以减少第二盖板72上吸附的液态工质。

在具体设置第二盖板72时,参照图10,第二盖板72可以为一平整薄片盖板,该第二盖板盖72设于第一盖板71,并可与上述相邻两条沟槽73之间的支撑部77相接触,以实现对第二盖板72的有效支撑,从而避免第二盖板出现塌陷等情况。其中,可将第一盖板71的边缘区域和第二盖板72的边缘区域通过铜膏焊、电阻焊或者扩散焊等方式进行焊接,当然也可以通过粘接等其它可能的方式进行连接,此处不再一一列举,只要能够实现第一盖板71和第二盖板72的四周密封效果即可。

继续参照图10,在一个实施例中,将第一盖板71与第二盖板72密封成导热装置7时,第一盖板71的厚度d1设置为0.01mm~0.3mm,将第二盖板72的厚度d2设置为0.01mm~0.3mm,沟槽73的最底端与第一盖板71远离第二盖板72的一侧表面之间的距离d3为0.01mm~0.1mm,这样可使导热装置7的整体厚度值较小,以利于实现导热装置7的薄型化设计。

在一种可能的实现方式中,可以将该沟槽73的截面的宽度l1设置为0.5mm~3mm,支撑部77宽度l2为0.05mm~1mm。这样可以实现第一盖板71对第二盖板72的稳定支撑,从而有效的避免导热装置7在加工或使用过程中的第二盖板72的凹陷,以避免增大沟槽73的气体流通通道75内气体流通的阻力。另外,参照图10,还可将沟槽73的相邻两个侧壁之间夹角的角度α设置为0~100°,从而可实现沟槽73对液体工质的有效吸附。可以理解的是,上述各结构的尺寸组合只是本技术方案给出的一种示例,还可以根据需要选择其它的尺寸组合。

在具体设置多条沟槽73时,可参见图11,图11为图10中第一盖板71的俯视图。其中,第一盖板71的中间区域可用于加工沟槽73,四周为密封边79,其中一条密封边79上可预留作为注液及抽真空的注液口78,该注液口78的具体形式不限,参照图11,注液口78可以为小管口或者预留微孔结构。可以理解的是,在完成注液以及抽真空之后,需要将该注液口78进行封堵。在图11所示的实施例中,多条沟槽73平行并排设置,相邻两条沟槽73之间形成支撑部77,当然,还可以根据发热元件的设置位置以及导热装置的应用场景,对沟槽73进行形状及设置方式的调整。图中用虚线框来表示cpu5等发热元件,但发热元件除设置在如图中的位置外,还可以设置于其它区间。该导热装置7靠近发热元件一端即为其热端,沿沟槽73的延伸方向,远离发热元件的一端为其冷端。这样,结合图10可知,每条沟槽73内的液体流通通道74内靠近热端的液体蒸发为蒸汽后进入该条沟73的气体流通通道75,并扩散到冷端后凝结成液体后再进入液体流通通道74,之后液体在液体流通通道74的毛细吸附结构的毛细力的作用下回到热端。另外,参照图11,还可以在支撑部77的端部与密封边79之间设置斜切面710,这样可以使相邻的沟槽73的各流通通道在端部相连通,从而可以实现导热装置7的均温性。

为了实现导热装置7的均温性,还可以在相邻两条沟槽73之间的支撑部77上设置隔断部711,参照图12,各支撑部77被隔断部711隔开后的各子支撑部的长度相同,相邻两个支撑部77的隔断部711的设置方式相同。通过设置隔断部711,可以使相邻的两条沟槽73的液体流通通道74以及气体流通通道75相连通;另外,隔断部711不影响每条沟槽73内的液体流通通道74以及气体流通通道75内的工质的流通。其中,隔断部711的截面形状不限,可以如图12所示,将隔断部711的截面形状设置为与沟槽73的截面形状相同。除了图12中的设置方式外,还可以参照图13中所示的实施例,使相邻两个支撑部77上的隔断部711交错设置,其中,还可以将各隔断部711形成为毛细吸附结构,以利于相邻沟槽73的液体流通通道74(参照图10)的连通。另外,第一盖板71的形状可参照图11至图13所示,包括窄边区域和宽边区域,为了便于终端设备中其它元器件的设置,可以但不限于将窄边区域与发热元件相对。除了上述形状外,第一盖板71还可以设置为如图14所示的形状,此时可使发热元件与第一盖板71的任意区域相对,可以理解的是,以上只是对第一盖板71的形状的示例说明,还可以根据需要对第一盖板71的形状进行调整。

以上为针对导热装置7,主要是对导热装置7的第一盖板71的结构进行的说明,接下来结合图14和图15对本技术方案的导热装置的工作原理进行说明。参照图15,图15为图14中所示第一盖板71的局部结构示意图,图中带箭头的实线用于表示本条沟槽73内及各相邻沟槽73之间的气体流通,图中带箭头的虚线用于表示本条沟槽73内及各相邻沟槽73之间的液体流通。包含该第一盖板71的导热装置的工作原理为:当cpu等发热元件产生热量时,第一盖板71靠近cpu的一端(热端)的液体流通通道内的液体工质蒸发为蒸汽进入本条沟槽73以及相邻沟槽73的气体流通通道,然后利用蒸汽的潜热性,当蒸汽由热端扩散到第一盖板71远离cpu的一端(冷端)时,蒸汽触碰到温度较低的内壁时,会迅速凝结成液态并释放出热能,凝结成液态的工质会在沟槽73的毛细结构的毛细力的作用下流入本条沟槽73以及相邻沟槽73的液体流通通道,并返回第一盖板71的热端。由此完成一次热传导循环,形成一个汽液两相工质并存的双向循环系统,导热装置内部的热传导循环持续进行,以使导热装置各部分的温差逐渐较小,从而实现均热的作用,这样会使导热装置的内部压力随之维持平衡,以使导热装置的结构较为稳定。

针对第一盖板71的沟槽73的结构形式,其截面形状,除上述实施例提到的外,还可以做成如图16所示的倒三角形。在该实施例中,可将第一盖板71的厚度d1设置为0.01mm~0.3mm,将第二盖板72的厚度d2设置为0.01mm~0.3mm,沟槽73的最底端与第一盖板71远离第二盖板72的一侧表面之间的距离d3为0.01mm~0.1mm,这样可使导热装置7的整体厚度值较小,以利于实现导热装置7的薄型化设计。在一种可能的实现方式中,可以将该截面形状为倒三角形的沟槽73的截面宽度l1设置为0.5mm~3mm,支撑部77宽度l2为0.05mm~1mm,以能够实现第一盖板71对第二盖板72的稳定支撑,从而有效的避免导热装置7在加工或使用过程中的第二盖板72的凹陷,以避免增大沟槽73的气体流通通道75内气体流通的阻力。另外,可将截面形状为倒三角的沟槽73的两个侧壁之间的夹角的角度α设置为0~100°,从而可实现沟槽73底部对液体工质的有效吸附。

另外,如图17中所示,沟槽的截面形状还可以为倒梯形。在该实施例中,可将第一盖板71的厚度d1设置为0.01mm~0.3mm,将第二盖板72的厚度d2设置为0.01mm~0.3mm,沟槽73的最底端与第一盖板71远离第二盖板72的一侧表面之间的距离d3为0.01mm~0.1mm,这样可使导热装置7的整体厚度值较小,以利于实现导热装置7的薄型化设计。在一种可能的实现方式中,可以将该截面形状为倒梯形的沟槽73的截面宽度l1设置为0.5mm~3mm,支撑部77宽度l2为0.05mm~1mm,以能够实现第一盖板71对第二盖板72的稳定支撑,从而有效的避免导热装置7在加工或使用过程中的第二盖板72的凹陷,以避免增大沟槽73的气体流通通道75内气体流通的阻力。另外,可将截面形状为倒梯形的沟槽73的底壁与侧壁之间的夹角的角度α设置为90°~100°,从而可实现沟槽73底部对液体工质的有效吸附。

如图18所示,沟槽73的截面形状还可以包括弧形,具体的,沟槽73的截面的底部形状为弧形。在该实施例中,可将第一盖板71的厚度d1设置为0.01mm~0.3mm,将第二盖板72的厚度d2设置为0.01mm~0.3mm,沟槽73的最底端与第一盖板71远离第二盖板72的一侧表面之间的距离d3为0.01mm~0.1mm,这样可使导热装置7的整体厚度值较小,以利于实现导热装置7的薄型化设计。在一种可能的实现方式中,可以将沟槽73的截面宽度l1设置为0.5mm~3mm,支撑部77宽度l2为0.05mm~1mm,以能够实现第一盖板71对第二盖板72的稳定支撑,从而有效的避免导热装置7在加工或使用过程中的第二盖板72的凹陷,以避免增大沟槽73的气体流通通道75内气体流通的阻力。另外,由于该实施例中的沟槽73的截面底部形状为弧形,这样可以使液体流通通道74的设置较为平缓,有利于实现对液体工质的吸附。

另外,沟槽73的截面形状还可以是图19中所示的多边形。在该实施例中,可将第一盖板71的厚度d1设置为0.01mm~0.3mm,将第二盖板72的厚度d2设置为0.01mm~0.3mm,沟槽73的最底端与第一盖板71远离第二盖板72的一侧表面之间的距离d3为0.01mm~0.1mm,这样可使导热装置7的整体厚度值较小,以利于实现导热装置7的薄型化设计。在一种可能的实现方式中,可以将该沟槽73的截面宽度l1设置为0.5mm~3mm,支撑部77宽度l2为0.05mm~1mm,以能够实现第一盖板71对第二盖板72的稳定支撑,从而有效的避免导热装置7在加工或使用过程中的第二盖板72的凹陷,以避免增大沟槽73的气体流通通道75内气体流通的阻力。另外,可将截面形状为多边形的沟槽73相邻两侧壁之间的夹角的角度α设置为90°~100°,从而可实现沟槽73底部对液体工质的有效吸附。可以理解的是,上述对于沟槽73的截面形状的设置,只是对截面形状的一些示例,还可以根据需要对沟槽73的截面形状进行调整。

在上述各实施例中,均是以第二盖板72设置为平整薄片盖板为例对导热装置7进行的说明。除上述可能的实施例外,还可以参照图20,同时在第一盖板71和第二盖板72上设置沟槽73,还可使两个盖板上的沟槽73相对设置,这时可使第一盖板71作为导热面靠近发热元件设置,也可使第二盖板72作为导热面靠近发热元件设置。如图20所示,可将液体流通通道74设置于第一盖板71与第二盖板72连接的部分,则中间部分为气体流通通道75,这样可使气体流通通道75得到有效的增大,从而可减小气体流通的阻力,有利于提高导热装置7的导热效率。可以理解的是,本实施例中的导热装置的导热原理可参照上述任一实施例,此处不再赘述。并且在本实施例中,第一盖板71以及第二盖板72上的沟槽的截面形状可以但不限于为上述各实施例所提到的形状。

在图20所示的实施例中,第一盖板71与第二盖板72的设置方式可以相同,也可不同。以第一盖板71与第二盖板72的设置方式相同为例,对该实施例的导热装置7的结构进行说明。由于第一盖板71与第二盖板72的设置方式相同,故以下可只针对第一盖板71进行描述,第一盖板71的厚度d1设置为0.01mm~0.3mm,沟槽73的最底端与第一盖板71远离第二盖板72的一侧表面之间的距离d3为0.01mm~0.1mm,这样可有利于增大第一盖板71与第二盖板72对合形成的导热装置7的液体流通通道74以及气体流通通道75的空间,从而利于提高导热装置7的导热效率。在一种可能的实现方式中,还可以将沟槽73的截面宽度l1设置为0.5mm~3mm,支撑部77的宽度l2设置为0.05mm~1mm,以能够在实现第一盖板71和第二盖板72的稳定支撑的基础上,有效的避免导热装置7在加工或使用过程中的第一盖板71或第二盖板72的凹陷,以避免增大沟槽73的气体流通通道75内气体流通的阻力。另外,在图20所示的实施例中,可将第一盖板71的沟槽73的截面形状设置为倒梯形,沟槽73底部夹角的角度α设置为90°~100°,从而可实现沟槽73底部对液体工质的有效吸附。可以理解的是,上述各结构的尺寸组合只是本技术方案给出的一种示例,还可以根据需要选择其它的尺寸组合。

以上,仅为本申请的具体实施方式,但本申请的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此,本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

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