一种电子设备的制作方法

文档序号:20596809发布日期:2020-05-01 18:01阅读:135来源:国知局
一种电子设备的制作方法

本实用新型涉及通信设备技术领域,尤其涉及一种电子设备。



背景技术:

目前,手机、电脑等电子设备已经与我们的生活密不可分,生活中随处可见。电子设备极大地提高了人们的生活水平。

为满足用户良好的体验感,电子设备的显示模组、摄像模组、音腔组件以及电池等需要占用的空间越来越大,而为了保持电子设备的便携性和舒适性,电子设备的尺寸不能太大,不利于电子设备的整机结构设计,同时使得布置电路板的平面面积越来越小。而随着物联网与5g时代的到来,传统互联网已经在向移动互联网迁移,将会促进电子设备的智能化迅速发展,使得电子设备的功能越来越多样化,从而使得电子设备内电路板上集成的电子元器件越来越多,因此使得电子设备没有更多的电路板面积用于集成更多的电子元器件。

与此同时,随着集成技术和微电子封装技术的发展,电子元器件的总功率密度不断增长,而电子元器件的物理尺寸却逐渐趋向于小型、微型化,所产生的热量迅速积累,导致集成器件周围的热流密度增加,但是高温环境必将会影响到电子元器件和电子设备的性能,因此,电子元器件数量的增多使得电子设备不能高效地散出热量。

可见,目前的电子设备由于空间限制,使得布置电子元器件的空间较小,同时在较小区域布置更多的电子元器件使得电子设备散热性能较差,进而极大地影响使用性能。



技术实现要素:

本实用新型提供一种电子设备,以解决背景技术中所述的电子设备存在布置电子元器件的空间较小以及散热性能较差的问题。

为了解决上述问题,本实用新型提供了如下技术方案:

一种电子设备,包括第一电路板、第二电路板、支撑架和壳体;其中:

所述第二电路板通过所述支撑架支撑于所述第一电路板上,且所述第二电路板与所述第一电路板之间形成容纳空间;所述第一电路板、所述第二电路板和所述支撑架中至少一者设置有凸起,且所述凸起与所述壳体导热接触。

优选的,上述电子设备中,所述支撑架为第三电路板,所述第三电路板包括相背设置的第一凹槽和第二凹槽,且所述第一电路板和所述第二电路板分别覆盖在所述第一凹槽和所述第二凹槽的槽口,所述容纳空间包括第一容纳子空间和第二容纳子空间,所述第一电路板与所述第一凹槽形成所述第一容纳子空间,所述第二电路板与所述第二凹槽形成所述第二容纳子空间。

优选的,上述电子设备中,所述第三电路板具有导通孔,所述导通孔的两个端口分别贯通至所述第一凹槽槽口所在的第一端面和所述第二凹槽槽口所在的第二端面,所述导通孔内设置有电连接部,所述电连接部电连接所述第一电路板与所述第二电路板。

优选的,上述电子设备中,所述第一电路板和所述第二电路板分别在与所述导通孔相对的位置处设有焊盘,所述第一电路板与所述第三电路板以及所述第二电路板与所述第三电路板均通过所述焊盘焊接固定,且所述焊盘与所述电连接部电连接。

优选的,上述电子设备中,所述第一凹槽与侧壁中至少一者设置有铜层,和/或所述第二凹槽的底壁与侧壁中至少一者设置有铜层。

优选的,上述电子设备中,所述第一凹槽中设置有第一电子元器件,且所述第一电子元器件设置在所述第一电路板上,所述第二凹槽中设置有第二电子元器件,且所述第二电子元器件设置在所述第二电路板上,所述第一凹槽和/或所述第二凹槽中至少一者的内部还设置有绝缘导热填充物,所述绝缘导热填充物与所述第三电路板接触;

在所述第一凹槽设置有所述绝缘导热填充物的情况下,所述绝缘导热填充物与所述第一电子元器件接触;

在所述第二凹槽设置有所述绝缘导热填充物的情况下,所述绝缘导热填充物与所述第二电子元器件接触。

优选的,上述电子设备中,所述绝缘导热填充物为导热凝胶。

优选的,上述电子设备中,所述第一凹槽底壁与所述第二凹槽底部之间的材质为导热板材。

优选的,上述电子设备中,所述第一凹槽底部和/或所述第二凹槽底壁设置有第三电子元器件。

优选的,上述电子设备中,所述凸起设置在所述第三电路板的外侧壁上。

优选的,上述电子设备中,所述壳体包括中框,所述中框为金属中框,所述凸起与所述中框导热接触。

优选的,上述电子设备中,所述中框具有冷却腔,所述冷却腔内填充有冷却液。

优选的,上述电子设备中,所述支撑架为框架式电路板,所述第一电路板、所述框架式电路板和所述第二电路板围成所述容纳空间。

本实用新型提供的电子设备的技术效果如下:

本实用新型实施例提供的电子设备对现有电子设备的结构进行改进,使得第二电路板通过支撑架支撑于第一电路板,从而使得第一电路板与第二电路板之间形成容纳空间,进而使得第一电路板和第二电路板的两面均可以设置电子元器件,此种电路板设置方式充分利用电子设备的厚度方向的尺寸,从而有利于在较小的区域内集成更多的电子元器件,同时还不增大占用面积,进而提高电子设备内部空间利用率。

与此同时,在第一电路板、第二电路板和支撑架中至少一者设置凸起,凸起与壳体导热接触,使得第一电路板和第二电路板上的热量可以通过凸起传递到壳体,壳体可以将热量快速散发到外部,从而能够使得电子设备可以高效地散热,进而提升电子设备的可靠性。

可见,本实用新型实施例提供的电子设备相比于背景技术中所述的电子设备而言,能够在较小的空间布置更多的电子元器件以及可以高效地将电路板上的热量散出。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或背景技术中的技术方案,下面将对实施例或背景技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍,显而易见地,对于本领域普通技术人员而言,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例提供的第一种电子设备的部分结构示意图;

图2是本实用新型实施例提供的第二种电子设备的部分结构示意图;

图3是本实用新型实施例提供电子设备的局部示意图;

图4是本实用新型实施例提供的第三种电子设备的部分结构示意图。

附图标记说明:

100-第一电路板、110-第一电子元器件;

200-第二电路板、210-第二电子元器件;

300-支撑架、310-第一凹槽、320-第二凹槽、330-导通孔、331-电连接部、340-铜层、350-第三电子元器件;

400-壳体、410-中框;

500-容纳空间、600-凸起、700-焊盘、800-绝缘导热填充物。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本实用新型具体实施例及相应的附图对本实用新型技术方案进行清楚、完整地描述。显然,所描述的实施例仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,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,都属于本实用新型保护的范围。

以下结合附图,详细说明本实用新型各个实施例提供的技术方案。

请参考图1-图4,本实用新型实施例提供一种电子设备,所提供的电子设备包括第一电路板100、第二电路板200、支撑架300和壳体400。

支撑架300支撑于第一电路板100和第二电路板200之间,从而使得第二电路板200能够通过支撑架300支撑于第一电路板100上,进而使得电路板可以堆叠安装,支撑架300主要起到以第一电路板100为基础,撑起第二电路板200的作用,支撑架300的种类可以有多种,本实用新型实施例不作限制。

第二电路板200与第一电路板100之间形成容纳空间500;第一电路板100、第二电路板200和支撑架300中至少一者设置有凸起600,且凸起600与壳体400导热接触。具体的,凸起600与壳体400之间可以直接接触,也可以通过导热硅脂、导热膏、石墨烯接触等导热系数更高的导热材料实现接触,本实用新型实施例不作限制,在较为优选的方案中,凸起600与壳体400之间可以通过柔性导热垫接触,柔性导热垫更容易填充缝隙,确保装配的灵活性,与此同时,柔性导热垫能够实现发热部位与散热部位的热传递,同时还能起到减震、绝缘、密封等作用。

本实用新型实施例提供的电子设备对现有电子设备的结构进行改进,使得第二电路板200通过支撑架300支撑于第一电路板100,从而使得第一电路板100与第二电路板200之间形成容纳空间500,进而使得第一电路板100和第二电路板200的两面均可以设置电子元器件,此种电路板设置方式充分利用电子设备的厚度方向的尺寸,从而有利于在较小的区域内集成更多的电子元器件,同时不增大占用面积,进而能够提高电子设备内部空间利用率。

与此同时,在第一电路板100、第二电路板200和支撑架300中至少一者设置凸起600,凸起600与壳体400导热接触,使得第一电路板100和第二电路板200上的热量可以通过凸起600传递到壳体400,壳体400可以将热量快速散发到外部,从而能够使得电子设备可以高效地散热,进而提升电子设备的可靠性。

可见,本实用新型实施例提供的电子设备相比于背景技术中所述的电子设备而言,能够在较小的空间布置更多的电子元器件以及可以高效地将电路板上的热量散出。

如上文所述,支撑架300的种类有多种,本实用新型实施例不作限制,在较为优选的方案中,支撑架300为框架式电路板,第一电路板100、框架式电路板和第二电路板200围成容纳空间500,框架式电路板能够支撑第一电路板100和第二电路板200,使得第一电路板100和第二电路板200堆叠在一起,从而能够在较小的区域设置更多地电路板,框架式电路板结构较为简单,可以直接在成品的电路板上挖孔即可得到。

在更为优选的方案中,支撑架300可以为第三电路板,第三电路板包括相背设置的第一凹槽310和第二凹槽320,且第一电路板100和第二电路板200分别覆盖在第一凹槽310和第二凹槽320的槽口,容纳空间500可以包括第一容纳子空间和第二容纳子空间,第一电路板100与第一凹槽310形成第一容纳子空间,第二电路板200与第二凹槽320形成第二容纳子空间。此种结构的支撑架300,能够将第一电路板100和第二电路板200更好地隔开,第三电路板不仅可以起到支撑第一电路板100和第二电路板200的作用外,还可以较大地避免第一电路板100产生的热量影响到第二电路板200或第二电路板200产生的热量影响到第一电路板100,与此同时,第一电路板100和第二电路板200上的热量可以通过第三电路板中间的隔层快速传递到凸起600上,进而使得电子设备能够高效散热。

在本实用新型实施例中,第一电路板100和第二电路板200之间可能需要传递电信号,就是的第一电路板100和第二电路板200之间需要电连接,两电路板之间的电连接方式有多种,例如,通过在两电路板之间设置柔性电路板,再通过柔性电路板使得第一电路板100和第二电路板200之间电连接。

在较为优选的方案中,第三电路板还可以包括导通孔330,导通孔330的两个端口分别贯通至第一凹槽310槽口所在的第一端面和第二凹槽320槽口所在的第二端面,导通孔330内设置有电连接部331,电连接部331电连接第一电路板100与第二电路板200,此种电连接的方式比较简单,方便安装,从而提高可装配性,进而可以提升可靠性,同时能够节省空间和物料。

具体的,电子设备在用户使用过程中,会受到震动或冲击等外部作用,可能使得第一电路板100和第二电路板200的位置发生变化,从而可能导致电连接不稳定,进而影响到电子设备的性能,因此,在较为优选的方案中,第一电路板100和第二电路板200分别在与导通孔330相对的位置处可以设有焊盘700,第一电路板100与第三电路板以及第二电路板200与第三电路板均通过焊盘700焊接固定,且焊盘700与电连接部331电连接,第一电路板100和第二电路板200通过焊接的方式设置到第三电路板上,可以保证此堆叠电路板装置间的连接强度,受到震动或冲击等外部作用时,较大地能够避免第一电路板100和第二电路板200的位置发生变化,与此同时,电连接部331与焊盘700之间电连接,使得此堆叠电路板装置间电连接比较稳定,从而能够提高可靠性,进而能够提升电子设备的性能。

通常情况下,有些电子元器件容易受到外部的电磁干扰,而有些电子元器件容易干扰到其他电子元器件,为了保护电子设备良好工作,避免电子元器件受到电磁干扰而影响其正常工作,从而影响用户体验感,因此,在较为优选的方案中,第一凹槽310的底壁与侧壁中至少一者可以设置有铜层340,或第二凹槽320的底壁与侧壁中至少一者可以设置有铜层340,上述两凹槽中至少一者设置铜层340,使得第一凹槽310或第二凹槽320更多地被金属材质包围,从而能够较大提升第一凹槽310或第二凹槽320的电磁屏蔽性能,进而使得位于第一凹槽310或第二凹槽320内部的电子元器件得到更好的电磁防护,最终提高电子设备的可靠性。

目前的一些电子设备,由于在外形上的要求,导致电子设备的外形比较薄,从而使得电路板也比较薄。此种情况下,电路板的抗应力强度就会变差,相当于增加了电子元器件的应力风险。与此同时如果电子设备的使用环境较恶劣,那么电子设备由于应力原因损坏的概率将会大幅度提升,严重影响电子设备的使用可靠性及功能;

基于此种情况,在较为优选的方案中,第一凹槽310中可以设置有第一电子元器件110,且第一电子元器件110设置在第一电路板100上,第二凹槽320中也可以设置有第二电子元器件210,且第二电子元器件210设置在第二电路板200上,第一凹槽310或第二凹槽320中至少一者的内部可以设置有绝缘导热填充物800,绝缘导热填充物800与第三电路板接触;在第一凹槽310设置有绝缘导热填充物800的情况下,绝缘导热填充物800与第一电子元器件110接触;在第二凹槽320设置有绝缘导热填充物800的情况下,绝缘导热填充物800与第二电子元器件210接触;

一方面,绝缘导热填充物800无疑能够使得三块电路板之间的整体强度更高,从而能够提高电路板的抗力性能,进而可以提升电子设备的可靠性,另一方面,可以使得电子元器件产生的热量通过绝缘导热填充物800快速传递到第三电路板进行散热,从而能够提高热传导速率,进而使得电子设备能够高效散热。

在本实用新型实施例中,绝缘导热填充物800的种类有多种,本实用新型实施例不作限制,在更为优选的方案中,绝缘导热填充物800为导热凝胶,可以更加使得提高整个电路板装置间的整体强度,进而能够提高电子设备的可靠性。

如上文所述,绝缘导热填充物800填充在第一电子元器件110和第二电子元器件210周围,且与第三电路板接触,意味着第一电子元器件110和第二电子元器件210产生的热量要通过第三电路板传递,因此,第一凹槽310底部与第二凹槽320底部之间的材质可以为导热板材,其导热板材的热传导系数比较高,可以快速地将热量从温度较高的地方传递到温度较低的地方,从而能够使得第一电子元器件110和第二电子元器件210产生的热量通过第三电路板传递快速传递到壳体400上,进而使得电子设备能够高效散热。在更为优选的方案中,导热板材的导热系数大于2w/m·k。

在本实用新型实施例中,布置电子元器件空间不够,意味着需要更多可以布置电子元器件的地方,因此,第一凹槽310底壁与第二凹槽320底壁中至少一者能够设置第三电子元器件350,使得在相同面积上,可以设置更多的电子元器件,从而提高电子设备内部空间利用率,降低电子设备的堆叠难度。

如上文所述,第一电路板100、第二电路板200和支撑架300中至少有一个设置有凸起600,且凸起600与壳体400导热接触,通常情况下,凸起600可以设置在第三电路板的外侧壁上,第三电路板位于第一电路板100和第二电路板200之间,能够使得第一电子元器件110产生的热量或第二电子元器件210产生的热量的热传导路径变短,从而能够提高热传导效率,进而使得电子设备能够高效散热。

具体的,电子设备中的大部分热量通过壳体400散出,因此,壳体400可以为金属壳体,因为较多一部分金属的导热性能比较好,既能够快速地传递热量,同时还能够快速地将热量散出,从而能够提高电子设备的散热效率。具体的,在金属材质中,铜的导热性能仅次于银,而采用银制作壳体400,使得物料成本比较高,因此,本实用新型实施例不作限制,在更为优选的方案中,壳体400的材质为铜。

在更为优选的方案中,壳体400可以包括中框410,中框410为金属中框,凸起600与中框410接触,能够更快地将电子设备中的热量散出到电子设备外部。

具体的,中框410还可以具有冷却腔,所述冷却腔内填充有冷却液,使得冷却腔和填充在内部的冷却液在散热过程中可以起到与热管相似的作用,从而能够使得电子设备中的热量快速高效地散发到电子设备外部。

本实用新型实施例提供的电子设备可以是智能手机、平板电脑、电子书阅读器、可穿戴设备(例如智能手表)、游戏机等设备,本实用新型实施例不限制电子设备的具体种类。

本文中,各个优选方案仅仅重点描述的是与其他方案的不同,各个优选方案只要不冲突,都可以任意组合,组合后所形成的实施例也在本说明书所提供的范畴之内,考虑到本文简洁,本文就不再对组合所形成的实施例进行单独描述。

以上所述仅是本实用新型的具体实施方式,使本领域技术人员能够理解或实现本实用新型。这些实施例的多种组合对本领域的技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下,在其他实施例中实现。因此,本实用新型将不会被限制与本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所提供的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

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