热缓冲元件的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种热缓冲元件，其应用于电子装置。热缓冲元件包含吸热材料与多个金属颗粒。吸热材料与电子装置的热源对应设置。金属颗粒散布在吸热材料中。本发明解决了电子产品散热不均匀的问题，使用户具有较佳的温度感受。
【专利说明】热缓冲元件
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种热缓冲元件。
【背景技术】
[0002]目前应用于电子产品的散热元件大多为风扇、散热片、热管或水冷式装置。然而，由于科技的进步，笔记本电脑、平板电脑与手机等电子产品的外型已越来越轻薄，而上述散热元件因体积难以缩小，限制了电子产品整体厚度的降低，因此会造成设计上的不便。
[0003]此外，虽能以已知薄型的导热片或散热片贴附在电子产品的热源上，但已知导热片或散热片仅能作为热传递的媒介，仅能提供热能传递的路径，并没有储存热能的功能，并不易维持电子产品的温度。也就是说，已知导热片或散热片对于电子产品的热均匀分布的效果其实非常有限，因此难以为使用者提供良好的使用体验。
【发明内容】
[0004]本发明提供一种应用于电子装置的热缓冲元件，其包含吸热材料与多个金属颗粒。吸热材料与电子装置的热源对应设置。金属颗粒散布在吸热材料中。
[0005]由于吸热材料可储存热源产生的热能，且金属颗粒可提高热缓冲元件的传热速率，因此当热缓冲元件位于热源上时、位于电路板背对热源的表面上时、或位于紧邻热源的壳体上时，热缓冲元件可将热源的热能储存并扩散，使电子装置具有均匀分布的温度，避免在电子装置的热源位置造成热集中现象。
[0006]此外，当热源的温度剧烈变化时，热缓冲元件可通过吸热材料的吸热与放热，减缓电子装置的温度变化速率，便于电子装置整体的热管理。如此一来，不仅能提升电子装置内的元件寿命，且当用户使用电子装置时，不会因触摸的位置不同而感到过大的温差，具有较佳的温度感受。
【专利附图】
【附图说明】
[0007]图1为根据本发明第一实施方式的热缓冲元件的俯视图。
[0008]图2为图1的热缓冲元件沿线段2-2的剖面图。
[0009]图3为图2的热缓冲元件设置在电子装置的电路板背面的剖面图。
[0010]图4为根据本发明第二实施方式的热缓冲元件的剖面图。
[0011]图5为图4的热缓冲元件设置在电子装置的电路板背面的剖面图。
[0012]图6为图4的热缓冲元件设置在电子装置的电路板正面的剖面图。
[0013]图7为根据本发明第三实施方式的热缓冲元件的俯视图。
[0014]图8为图7的热缓冲元件沿线段8-8的剖面图。
[0015]图9为图8的热缓冲元件设置在电子装置的电路板背面的剖面图。
[0016]图10为图8的热缓冲元件设置在电子装置的电路板正面的剖面图。
[0017]图11为根据本发明第四实施方式的热缓冲元件设置在电子装置的壳体的剖面图。
【具体实施方式】
[0018]以下将以附图公开本发明的多个实施方式，为明确说明起见，许多具体细节将在以下叙述中一并说明。然而，应了解到，这些具体细节不应用以限制本发明。也就是说，在本发明部分实施方式中，这些具体细节是非必要的。此外，为简化附图起见，一些已知惯用的结构与元件在附图中将以简单示意的方式表示。
[0019]图1所示为根据本发明第一实施方式的热缓冲元件100的俯视图。图2所示为图1的热缓冲元件100沿线段2-2的剖面图。同时参阅图1与图2，热缓冲元件100包含吸热材料110与多个金属颗粒120。金属颗粒120散布在吸热材料110中。
[0020]其中，吸热材料110具有热能储存的功能，而金属颗粒120具有传热的功能。在本实施方式中，吸热材料110可以包含石蜡，但并不以石蜡为限，例如其他具有热能储存功能的材料皆可。金属颗粒120可以为铜颗粒或铝颗粒，但并不以铜颗粒或铝颗粒为限，例如其他具有高热传导系数的金属颗粒皆可。
[0021]此外，热缓冲元件100还可包含第一热扩散材料130。第一热扩散材料130覆盖在吸热材料110的表面112上。其中，第一热扩散材料130可以包含铜、铝、石墨或上述材料的组合。第一热扩散材料130可通过黏胶贴合或热压合的方式固定在吸热材料110上。第一热扩散材料130可提升热缓冲元件100的传热速率。
[0022]在以下叙述中，将说明热缓冲元件100应用于电子装置200中的状态。
[0023]图3所示为图2的热缓冲元件100设置在电子装置200的电路板210背面的剖面图。电子装置200的热源220设置在电路板210的正面，且散热片230固定在热源220上。其中，热源220可以为中央处理器或影像芯片，电路板210可以为电脑主板，但并不以限制本发明。在本实施方式中，吸热材料110与热源220分别位于电路板210的相反两表面(即电路板210背对热源220的表面与面对热源220的表面)，且热缓冲元件100至少部分延伸至热源220正下方的位置，使吸热材料110与热源220对应设置。
[0024]当热源220发热时，由于吸热材料110可储存热源220产生的热能，且金属颗粒120可提高热缓冲元件100的传热速率，因此当热缓冲元件100位于电路板210背对热源220的表面上时，热缓冲元件100可将热源220的热能储存并均匀扩散，使电子装置200具有均匀分布的温度，避免在电子装置200的热源220位置造成热集中现象。在本实施方式中，除了金属颗粒120可提高热缓冲元件100的传热速率外，第一热扩散材料130亦可提高热缓冲元件100的传热速率。
[0025]此外，当热源220的温度剧烈变化时(例如热源220超频时或电子装置200断电时)，热缓冲元件100可通过吸热材料110的吸热与放热，减缓电子装置200的温度变化速率，便于电子装置200整体的热管理，使其温度缓缓升高或缓缓降低。如此一来，不仅能提升电子装置200内的元件寿命，且当用户使用电子装置200时，不会因触摸的位置不同而感到过大的温差，具有较佳的温度感受，且能避免烫伤。
[0026]应了解到，在以上叙述中已叙述过的元件连接关系与叙述过的一致，将不再重复赘述。在以下叙述中，将叙述不同型式的热缓冲元件。
[0027]图4所示为根据本发明第二实施方式的热缓冲元件IOOa的剖面图。图5所示为图4的热缓冲元件IOOa设置在电子装置200的电路板210背面的剖面图。同时参阅图4与图5，热缓冲元件IOOa包含吸热材料110、多个金属颗粒120与第一热扩散材料130。与图
2、图3实施方式不同的地方在于:热缓冲元件IOOa还可包含第二热扩散材料140。其中，第二热扩散材料140覆盖在吸热材料110相对第一热扩散材料130的另一表面114上，使吸热材料110位于第一热扩散材料130与第二热扩散材料140之间。
[0028]在使用时，第二热扩散材料140与电路板210背面接触，使得第二热扩散材料140与热源220分别位于电路板210的相反两表面。热缓冲元件IOOa可将热源220的热能储存并均匀扩散，使电子装置200具有均匀分布的温度
[0029]在本实施方式中，第二热扩散材料140可以包含铜、铝、石墨或上述材料的组合，且第二热扩散材料140与第一热扩散材料130可以是相同的也可以是不同的，并不以限制本发明。由于吸热材料110的相对两表面112、114分别覆盖有第一热扩散材料130与第二热扩散材料140，因此热缓冲元件IOOa的传热速率较图2的热缓冲元件100的传热速率快。此外，第一热扩散材料130与第二热扩散材料140可通过连接材料135相连接。连接材料135可以为黏胶，也可以为与第一、第二热扩散材料130、140相似的扩散材料，并不以限制本发明。
[0030]图6所示为图4的热缓冲元件IOOa设置在电子装置200的电路板210正面的剖面图。与图5实施方式不同的地方在于:热缓冲元件IOOa的第二热扩散材料140覆盖在热源220与电路板210上。也就是说，热缓冲元件IOOa与热源220位于电路板210的同一侧，且热缓冲元件IOOa至少部分位于热源220上，并通过第二热扩散材料140与热源220相接触。热缓冲元件IOOa可将热源220的热能储存并均匀扩散，使电子装置200具有均匀分布的温度。在本实施方式中，可省略图5热源220上的散热片230。
[0031]图7所示为根据本发明第三实施方式的热缓冲元件IOOb的俯视图。图8所示为图7的热缓冲元件IOOb沿线段8-8的剖面图。同时参阅图7与图8，热缓冲元件IOOb包含吸热材料110、多个金属颗粒120、第一热扩散材料130与第二热扩散材料140。与图4实施方式不同的地方在于:第二热扩散材料140具有开口 142，且热缓冲元件IOOb还包含绝缘材料150。其中，绝缘材料150位于开口 142中。在以下叙述中，将说明热缓冲元件IOOb应用于电子装置200中的状态。
[0032]图9所示为图8的热缓冲元件IOOb设置在电子装置200的电路板210背面的剖面图。在使用时，热缓冲元件IOOb的第二热扩散材料140与电路板210背面相接触，且绝缘材料150及开口 142对应会造成电路板210短路的位置设置。在本实施方式中，虽然绝缘材料150位于热源220的下方，但绝缘材料150的位置并不以此为限。热缓冲元件IOOb可将热源220的热能储存并均匀扩散，使电子装置200具有均匀分布的温度。在本实施方式中，绝缘材料150可以包含塑料、橡胶或陶瓷，但不以上述材料为限。绝缘材料150可避免第二热扩散材料140接触电路板210背面的热源220接点而造成短路。
[0033]图10所示为图8的热缓冲元件IOOb设置在电子装置200的电路板210正面的剖面图。与图9实施方式不同的地方在于:热缓冲元件IOOb的第二热扩散材料140覆盖在热源220与电路板210上。也就是说，热缓冲元件IOOb与热源220位于电路板210的同一侧，且热缓冲元件IOOb至少部分位于热源220上，并通过第二热扩散材料140与热源220相接触。如此一来，热缓冲元件IOOb可将热源220的热能储存并均匀扩散，使电子装置200具有均匀分布的温度。在本实施方式中，可省略图9热源220上的散热片230。
[0034]图11所示为根据本发明第四实施方式的热缓冲元件IOOc设置在电子装置200的壳体240的剖面图。热缓冲元件IOOc包含吸热材料110、多个金属颗粒120与保护胶带160。吸热材料110位于电子装置200的壳体240上，且保护胶带160贴附在吸热材料110与壳体240上，使吸热材料110与电路板210上的热源220相距距离d。
[0035]当热源220发热时，热空气会上升，使热源220上方的热缓冲元件IOOc温度升高。热缓冲元件IOOc可将热源220的热能储存并均匀扩散，使电子装置200具有均匀分布的温度。
[0036]本发明的热缓冲元件具有以下优点:
[0037](I)吸热材料可储存热源产生的热能，且金属颗粒可提高热缓冲元件的传热速率，因此当热缓冲元件位于热源上时、位于电路板背对热源的表面上时、或位于紧邻热源的壳体上时，热缓冲元件可将热源的热能储存并扩散，使电子装置具有均匀分布的温度，避免在电子装置的热源位置造成热集中现象。
[0038](2)当热源的温度剧烈变化时，热缓冲元件可通过吸热材料的吸热与放热，减缓电子装置的温度变化速率，便于电子装置整体的热管理。如此一来，不仅能提升电子装置内的元件寿命，且当用户使用电子装置时，不会因触摸的位置不同而感到过大的温差，具有较佳的温度感受，并避免烫伤。
[0039](3)由于热缓冲元件可选择性地设置在电路板背面、正面及壳体的内表面上，且热缓冲元件的厚度薄而呈片状，因此对于电子装置空间的运用比较具有弹性。
[0040]虽然本发明已经以实施例公开如上，然其并非用以限定本发明，任何所属【技术领域】中具有通常知识的人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的变动与润饰，故本发明的保护范围当视权利要求书所界定者为准。
【权利要求】
1.一种热缓冲元件，其应用于电子装置，该电子装置具有热源，其特征在于，该热缓冲元件包含: 吸热材料，其对应于上述热源设置；以及 多个金属颗粒，其散布在上述吸热材料中。
2.根据权利要求1所述的热缓冲元件，其特征在于，还包含: 第一热扩散材料，其覆盖在所述吸热材料的表面上。
3.根据权利要求2所述的热缓冲元件，其特征在于，所述第一热扩散材料包含铜、铝、石墨或上述材料的组合。
4.根据权利要求2所述的热缓冲元件，其特征在于，所述热源设置在电路板上，且所述吸热材料与所述热源分别位于该电路板的相反两表面。
5.根据权利要求2所述的热缓冲元件，其特征在于，还包含: 第二热扩散材料，其覆盖在所述吸热材料相对所述第一热扩散材料的另一表面上，使所述吸热材料位于所述第一热扩散材料与该第二热扩散材料之间。
6.根据权利要求5所述的热缓冲元件，其特征在于，所述热源设置在所述电子装置的电路板上，且所述第二热扩散材料与所述热源分别位于该电路板的相反两表面。
7.根据权利要求5所述的热缓冲元件，其特征在于，所述热源设置在所述电子装置的电路板上，且所述第二热扩散材料覆盖在所述热源与该电路板上。
8.根据权利要求5所述的热缓冲元件，其特征在于，所述第二热扩散材料具有开口，所述热缓冲元件还包含: 绝缘材料，其位于上述开口中，且该绝缘材料及上述开口设置于对应会造成所述电子装置的电路板短路的位置。
9.根据权利要求5所述的热缓冲元件，其特征在于，所述第二热扩散材料包含铜、铝、石墨或上述材料的组合。
10.根据权利要求1所述的热缓冲元件，其特征在于，所述吸热材料位于所述电子装置的壳体上，所述热缓冲元件还包含: 保护胶带，其贴附在所述吸热材料与上述壳体上，使所述吸热材料与所述热源相距一段距离。
【文档编号】H05K7/20GK103596407SQ201310270709
【公开日】2014年2月19日 申请日期:2013年7月1日 优先权日:2012年8月13日
【发明者】张光宇, 邱英哲 申请人:华硕电脑股份有限公司