电子设备的制作方法

专利2026-03-04  5


本技术涉及散热,特别涉及一种电子设备的散热架构。


背景技术:

1、电子设备,例如,自动驾驶车辆的车载设备等设备,在结构上可以包括芯片和散热壳体,芯片位于散热壳体中,散热壳体一方面用于密封芯片以达到防尘防水的效果,另一方面用于为芯片散热。

2、由于芯片在加工中有高度公差,散热壳体在加工中其壳壁和基板等都有厚度公差,导致了芯片和散热壳体的壳壁之间的间隙通常比较大,需要在间隙中填充比较厚的热界面材料层,例如,通常会填充厚度在1毫米左右的热界面材料层。热界面材料层能消除芯片和散热壳体的壳壁之间比较大的间隙,降低空气带来的热阻,提升热传递效果,为芯片加快散热。

3、芯片和散热壳体之间填充比较厚的热界面材料层,虽然能够消除间隙降低空气带来的热阻,但是较厚的热界面材料层自身的热阻也比较大,导致热传递的提升效果不好,使得电子设备的散热效果依然比较差。


技术实现思路

1、本技术提供了一种电子设备,能够克服相关技术中的问题,所述技术方案如下:

2、一方面,提供了一种电子设备,所述电子设备包括散热壳体、线路板、芯片、导热件和弹性件;所述线路板、所述芯片、所述导热件和所述弹性件均位于所述散热壳体形成的腔室中,且所述芯片位于所述线路板的表面,所述导热件位于所述芯片的远离所述线路板的表面;所述弹性件压缩在所述导热件的远离所述芯片的表面和所述散热壳体的第一壳壁的内表面之间,以减少所述芯片和所述导热件之间的间隙,所述弹性件具有热传递性,所述第一壳壁为所述散热壳体的与所述芯片位置相对的壳壁。

3、在一种示例中,弹性件压缩在导热件和第一壳壁之间,能够减少芯片和导热件之间的大部分间隙,提高芯片和导热件之间的贴合程度。芯片和导热件之间的贴合程度一旦提升,芯片和导热件之间的热传递速度也得到了提高,进而导热件能够快速吸收芯片的热量,并将吸收的热量经由具有热传递性的弹性件,传递至散热壳体,进而可以提升该电子设备的散热效果。

4、在一种可能的实施方式中,所述电子设备还包括热界面材料层;所述热界面材料层填充在所述芯片和所述导热件之间的间隙中。

5、在一种示例中,弹性件压缩在导热件和第一壳壁之间,能够减少芯片和导热件之间的大部分间隙,可以降低填充在芯片和导热件之间的热界面材料层的厚度。热界面材料层的厚度一旦减少,热界面材料层的自身热阻也将降低。热界面材料层的自身热阻一旦降低,那么,由芯片经由热界面材料层至导热件的热传递速度能够得到提高,进而导热件能够快速吸收芯片的热量,并将吸收的热量依次经由热界面材料层和具有热传递性的弹性件,传递至散热壳体,进而可以提升该电子设备的散热效果。

6、在一种可能的实施方式中,所述弹性件包括弹簧和热管;所述弹簧压缩在所述导热件和所述第一壳壁之间,以减少所述芯片和所述导热件之间的间隙;所述热管连接在所述导热件和所述第一壳壁之间,以将所述导热件从所述芯片吸收的热量传递至所述散热壳体;所述热管具有弹性,所述热管被压缩在所述导热件的远离所述芯片的表面和所述散热壳体的第一壳壁的内表面之间。

7、在一种示例中,弹簧的弹力能够减少芯片和导热件之间的大部分间隙,加快芯片和导热件之间的热传递速度,热管的导热性能够加快导热件和散热壳体1之间的热传递速度。可见,芯片产生的热量,能够快速传递至导热件,导热件吸收的热量又能通过热管,快速传递至散热壳体,经由散热壳体向外散发,进而增强芯片的散热效果。

8、在一种可能的实施方式中,所述热管包括第一管段、第二管段和第三管段;所述第一管段贴合在所述导热件的远离所述芯片的表面,所述第三管段贴合在所述第一壳壁的内表面,所述第二管段倾斜连接在所述第一管段和所述第二管段之间。

9、在一种示例中,第二管段相对于第一管段和第三管段倾斜,又由于热管为金属材质,具有延展性,可以使得第一管段和第二管段之间的连接处具有弹性,能够发生形变,第二管段和第三管段之间的连接处具有弹性,能够发生形变,以实现热管的弹性,达到不干涉弹簧的伸缩运动。

10、在一种可能的实施方式中,所述弹性件为弯折导热片,被压缩设置在所述导热件的远离所述芯片的表面和所述第一壳壁的内表面之间,所述弹性件通过弯折特性提供弹性,通过导热特性提供热量传递。

11、在一种示例中,弹性件为弯折片,弯折结构具有伸缩弹性,又是导热片,具有热传递性,这样,弹性件在导热件和第一壳壁之间既能提供压缩,又能提供热量传递的作用。

12、在一种可能的实施方式中,所述线路板固定在所述散热壳体的壳壁。

13、在一种示例中,线路板固定在腔室中,能够为弹性件的压缩弹力提供支撑力。线路板可以固定在散热壳体的任一一个壳壁上,例如,可以与第一壳壁固定,也可以与第二壳壁固定。

14、另一方面,提供了一种电子设备,所述电子设备包括散热壳体、线路板、芯片、热界面材料层、导热件和弹性件;所述线路板、所述芯片、所述热界面材料层、所述导热件和所述弹性件均位于所述散热壳体形成的腔室中,且所述芯片位于所述线路板的表面,所述导热件位于所述芯片的远离所述线路板的表面;所述弹性件压缩在所述导热件的远离所述芯片的表面和所述散热壳体的第一壳壁的内表面之间,以减少所述芯片和所述导热件之间的间隙,所述间隙中填充有所述热界面材料层;所述弹性件具有热传递性,所述第一壳壁为所述散热壳体的与所述芯片位置相对的壳壁。

15、在一种示例中,弹性件压缩在导热件和第一壳壁之间,能够减少芯片和导热件之间的大部分间隙,可以降低填充在芯片和导热件之间的热界面材料层的厚度。热界面材料层的厚度一旦减少,热界面材料层的自身热阻也将降低。热界面材料层的自身热阻一旦降低,那么,由芯片经由热界面材料层至导热件的热传递速度能够得到提高,进而导热件能够快速吸收芯片的热量,并将吸收的热量依次经由热界面材料层和具有热传递性的弹性件,传递至散热壳体,进而可以提升该电子设备的散热效果。

16、另一方面,提供了一种电子设备,所述电子设备包括散热壳体、线路板、芯片、弹性件和散热装置;所述线路板和所述芯片均位于所述散热壳体形成的腔室中,且所述芯片位于所述线路板的表面;所述散热壳体的第一壳壁在对应所述芯片的位置处具有开口,所述第一壳壁为所述散热壳体的与所述芯片位置相对的壳壁;所述散热装置包括散热座和挂接板,挂接板位于所述散热座的侧壁外表面;所述散热座和所述开口相匹配,所述散热座可拆卸设置在所述开口中,且所述散热座位于所述芯片的远离所述线路板的表面,所述挂接板位于所述第一壳壁的外表面;所述弹性件位于所述挂接板的远离所述第一壳壁的表面,且所述弹性件和所述挂接板均通过紧固件固定在所述第一壳壁上;所述弹性件压缩在所述紧固件和所述挂接板之间,以减少所述芯片和所述散热座之间的间隙。

17、在一种示例中,弹性件压缩在紧固件的顶部和挂接板之间,能够减少芯片和散热座之间的大部分间隙,提高芯片和散热座之间的贴合程度。芯片和散热座之间的贴合程度一旦提升,芯片和散热座之间的热传递速度也得到了提高,进而散热座能够快速吸收芯片的热量,为芯片散热,从而可以提升该电子设备的散热效果。

18、另外,在芯片的散热路径方面,由于挂接板的底部与第一壳壁的外表面紧密贴合,散热装置和散热壳体之间建立热连通,散热座从芯片吸收的热量也可以传递至散热壳体,由散热壳体为芯片散热。可见,芯片产生的热量,一部分由散热装置散热,还有一部分经由散热装置传递至散热壳体,由散热壳体散热。

19、在一种可能的实施方式中,所述电子设备还包括热界面材料层;所述热界面材料层填充在所述芯片和所述散热座之间的间隙中;所述弹性件还能够减少填充在所述间隙中的所述热界面材料层的厚度。

20、在一种示例中,虽然该电子设备的芯片和散热座之间填充有热界面材料层,但是由于挂接板的外表面处具有处于压缩状态的弹性件,由于弹性件向散热座施加的压紧力,已经吸收了芯片和散热座之间的大部分间隙,那么,该间隙中只需要填充比较薄的热界面材料层即可,例如,所填充的热界面材料层的厚度只有0.05毫米至0.07毫米,甚至更薄。

21、而且,比较薄的热界面材料层填充在芯片和散热座之间,对于具有压缩形变特性的热界面材料层,又由于弹性件向散热座施加的压紧力,还能够进一步压缩热界面材料层的自身厚度,又进一步减薄了热界面材料层。例如,选择材质为硅胶,厚度为0.07毫米的热界面材料层填充在芯片和散热座之间,在弹性件的挤压作用下,热界面材料层的自身厚度又被压缩了0.02毫米,那么,最终填充在芯片和散热座之间热界面材料层的厚度为0.05毫米。

22、可见,处于压缩状态的弹性件,能够减少芯片和散热座之间的大部分间隙,可以大大降低填充在芯片和散热座之间的热界面材料层的厚度,而热界面材料层的厚度一旦减少,热界面材料层的自身热阻也将降低,热界面材料层的自身热阻一旦降低,其导热性可以提升,进而可以提升该电子设备的散热效果。

23、在一种可能的实施方式中,所述散热座的靠近所述芯片的表面具有均热板。

24、在一种示例中,均热板能够进一步加快芯片和散热装置之间的热传递速度,增强为芯片散热的效果。

25、在一种可能的实施方式中,所述散热装置还包括散热翅,所述散热翅位于所述散热座远离所述芯片的表面。

26、在一种示例中,散热翅可以增大散热座的总散热面积,从而加快为芯片散热。

27、在一种可能的实施方式中,所述挂接板位于邻近所述散热座侧壁的散热翅的翅根处。

28、在一种示例中,散热座顶部外表面安装有散热翅的方案中,在散热座的侧壁外表面处的挂接板可以固定于散热翅的翅根处。当然,挂接板也可以位于散热座侧壁靠近顶部的外表面处。其中,本实施例对挂接板的具体安装位置不做限定,能够实现散热座的底部坐落在开口中,挂接板挂接在第一壳壁的外表面即可。

29、在一种可能的实施方式中,所述挂接板的远离所述散热座侧壁的端部与所述散热壳体的壳体散热翅接触。

30、在一种示例中,挂接板的底部与第一壳壁接触,挂接板的端部与壳体散热翅接触,能够提高挂接板和散热壳体之间的接触面积,加快散热装置和散热壳体之间的热传递速度,增强为芯片散热的效果。

31、在一种可能的实施方式中,所述散热座的侧壁和所述开口的内壁之间具有密封件。

32、在一种示例中,散热座安装在散热壳体的开口中时,密封件位于散热座的侧壁和开口的内壁之间,能够防止灰尘和水等从散热座的外壁和开口内壁之间的缝隙中进入到腔室中。

33、在一种可能的实施方式中,所述线路板固定在所述散热壳体的壳壁上。

34、在一种示例中,线路板固定在腔室中,能够为弹性件的压缩弹力提供支撑力。线路板可以固定在散热壳体的任一一个壳壁上,例如,可以与第一壳壁固定,也可以与第二壳壁固定。

35、另一方面,提供了一种电子设备,所述电子设备包括散热壳体、线路板、芯片、热界面材料层、弹性件和散热装置;所述线路板、所述芯片和所述热界面材料层均位于所述散热壳体形成的腔室中,且所述芯片位于所述线路板的表面;所述散热壳体的第一壳壁在对应所述热界面材料层的位置处具有开口,所述第一壳壁为所述散热壳体的与所述芯片位置相对的壳壁;所述散热装置包括散热座和挂接板,挂接板位于所述散热座的侧壁外表面;所述散热座和所述开口相匹配,所述散热座可拆卸设置在所述开口中,且所述散热座位于所述芯片的远离所述线路板的表面,所述挂接板位于所述第一壳壁的外表面;所述弹性件位于所述挂接板的远离所述第一壳壁的表面,且所述弹性件和所述挂接板均通过紧固件固定在所述第一壳壁;所述弹性件压缩在所述紧固件和所述挂接板之间,以减少所述芯片和所述散热座之间的间隙,所述间隙中填充有所述热界面材料层,以及减少填充在所述间隙中的所述热界面材料层的厚度。

36、在一种示例中,处于压缩状态的弹性件,能够减少芯片和散热座之间的大部分间隙,可以大大降低填充在芯片和散热座之间的热界面材料层的厚度,而热界面材料层的厚度一旦减少,热界面材料层的自身热阻也将降低,热界面材料层的自身热阻一旦降低,其导热性可以提升,进而可以提升该电子设备的散热效果。

37、另一方面,提供了一种电子设备,其特征在于,所述电子设备包括散热壳体、线路板、芯片和弹性件;所述线路板、所述芯片和所述弹性件均位于所述散热壳体形成的腔室中,且所述芯片位于所述线路板的表面;所述弹性件压缩在所述线路板和所述散热壳体的第二壳壁之间,以减少所述芯片和所述散热壳体的第一壳壁之间的间隙,所述第一壳壁为所述散热壳体的与所述芯片位置相对的壳壁,所述第二壳壁和所述第一壳壁的位置相对。

38、在一种示例中,通过弹性件向线路板施加的弹性,能够减少芯片和第一壳壁之间的间隙。提高芯片和第一壳壁之间的贴合程度。芯片和第一壳壁之间的贴合程度一旦提升,芯片和第一壳壁之间的热传递速度也得到了提高,进而散热壳体能够快速吸收芯片的热量,为芯片3散热,从而可以提升该电子设备的散热效果。

39、在一种可能的实施方式中,所述电子设备还包括热界面材料层;所述热界面材料层填充在所述芯片和所述第一壳壁之间的间隙中;所述弹性件还能够减少填充在所述间隙中的所述热界面材料层的厚度。

40、在一种示例中,虽然该电子设备的芯片和第一壳壁之间填充有热界面材料层,但是由于线路板和第二壳壁之间具有处于压缩状态的弹性件,由于弹性件向线路板施加朝向芯片的弹力,已经吸收了芯片和第一壳壁之间的大部分间隙,那么,该间隙中只需要填充比较薄的热界面材料层即可,例如,所填充的热界面材料层的厚度在0.05毫米至0.07毫米范围内,甚至更薄。

41、可见,线路板和第二壳壁之间安装处于压缩状态的弹性件,能够减少芯片和第一壳壁之间的大部分间隙,可以大大降低填充在芯片和第一壳壁之间的热界面材料层的厚度,而热界面材料层的厚度一旦减少,热界面材料层的自身热阻也将降低,热界面材料层的自身热阻一旦降低,其导热性可以提升,进而可以提升该电子设备的散热效果。

42、在一种可能的实施方式中,所述线路板包括第一子板和第二子板,所述第一子板和所述第二子板电连接;所述芯片位于所述第一子板的表面,所述弹性件压缩在所述第一子板和所述第二壳壁之间;所述第二子板固定在所述散热壳体的壳壁上,所述电子设备的接口部件位于所述第二子板的表面上。

43、在一种示例中,由于弹性件对第一子板的弹力,能够吸收芯片和第一壳壁之间的大部分间隙,加快芯片和第一壳壁之间的热传递速度。即使在芯片和第一壳壁之间填充热界面材料层,但是所填充的热界面材料层的厚度比较薄,例如,厚度在0.05毫米至0.07毫米范围内,热界面材料层的自身热阻较小,依然能够提升芯片和第一壳壁之间的热传递速度,增强为芯片散热的效果。

44、至于接口部件,由于接口部件位于第二子板表面,无需跟着弹性件发生晃动,那么,接口部件和所安装的安装口之间无需预留间隙,进而可以保障接口部件和安装口之间的密封性,达到防尘防水的效果。

45、另一方面,提供了一种电子设备,所述电子设备包括散热壳体、线路板、芯片、热界面材料层和弹性件;所述线路板、所述芯片、所述热界面材料层和所述弹性件均位于所述散热壳体形成的腔室中,且所述芯片位于所述线路板的表面;所述弹性件压缩在所述线路板和所述散热壳体的第二壳壁之间,以减少所述芯片和所述散热壳体的第一壳壁之间的间隙,所述间隙中填充有所述热界面材料层,所述第一壳壁为所述散热壳体的与所述芯片位置相对的壳壁,所述第二壳壁和所述第一壳壁的位置相对。

46、可见,线路板和第二壳壁之间安装处于压缩状态的弹性件,能够减少芯片和第一壳壁之间的大部分间隙,可以大大降低填充在芯片和第一壳壁之间的热界面材料层的厚度,而热界面材料层的厚度一旦减少,热界面材料层的自身热阻也将降低,热界面材料层的自身热阻一旦降低,其导热性可以提升,进而可以提升该电子设备的散热效果。


技术特征:

1.一种电子设备,其特征在于,所述电子设备包括散热壳体(1)、线路板(2)、芯片(3)、导热件(5)和弹性件(6);

2.根据权利要求1所述的电子设备,其特征在于,所述电子设备还包括热界面材料层(4),所述热界面材料层(4)位于所述腔室(101)中,且填充在所述芯片(3)和所述导热件(5)之间的间隙中。

3.根据权利要求1或2所述的电子设备,其特征在于,所述第一壳壁(11)为所述散热壳体(1)的与所述芯片(3)位置相对的壳壁,包括:

4.根据权利要求1-3任一项所述的电子设备,其特征在于,所述弹性件(6)包括弹簧(61),且所述弹性件(6)通过所述弹簧(61)提供伸缩弹性。

5.根据权利要求4所述的电子设备,其特征在于,所述弹簧(61)安装于所述导热件(5)和所述第一壳壁(11)之间,以减少所述芯片(3)和所述导热件(5)之间的间隙。

6.根据权利要求1-5任一项所述的电子设备,其特征在于,所述弹性件(6)包括热管(62),且所述弹性件(6)通过所述热管(62)提供热传递性。

7.根据权利要求6所述的电子设备,其特征在于,

8.根据权利要求7所述的电子设备,其特征在于,所述热管(62)具有弹性,所述热管(62)被压缩在所述导热件(5)的远离所述芯片(3)的表面和所述散热壳体(1)的第一壳壁(11)的内表面之间。

9.根据权利要求8所述的电子设备,其特征在于,所述热管(62)包括第一管段(621)、第二管段(622)和第三管段(623);

10.根据权利要求1所述的电子设备,其特征在于,所述弹性件(6)为弯折导热片,被压缩设置在所述导热件(5)的远离所述芯片(3)的表面和所述第一壳壁(11)的内表面之间,所述弹性件(6)通过弯折特性提供弹性,通过导热特性提供热量传递。

11.根据权利要求1至5任一所述的电子设备,其特征在于,所述线路板(2)固定在所述散热壳体(1)的壳壁上。

12.根据权利要求1至11任一项所述的电子设备,其特征在于,所述电子设备包括多个所述芯片(3)。

13.一种电子设备,其特征在于,所述电子设备包括散热壳体(1)、线路板(2)、芯片(3)、弹性件(6)和散热装置(7);

14.根据权利要求13所述的电子设备,其特征在于,所述电子设备还包括热界面材料层(4),所述热界面材料层(4)位于所述腔室(101)中,且填充在所述芯片(3)和所述散热座(71)之间的间隙中。

15.根据权利要求13所述的电子设备,其特征在于,所述散热座(71)的靠近所述芯片(3)的表面具有均热板(73)。

16.根据权利要求13所述的电子设备,其特征在于,所述散热装置(7)还包括散热翅(74),所述散热翅(74)位于所述散热座(71)远离所述芯片(3)的表面。

17.根据权利要求13所述的电子设备,其特征在于,所述挂接板(72)的远离所述散热座(71)侧壁的端部与所述散热壳体(1)的壳体散热翅(16)接触。

18.根据权利要求13所述的电子设备,其特征在于,所述散热座(71)的侧壁和所述开口(12)的内壁之间具有密封件(9)。

19.根据权利要求13至18任一所述的电子设备,其特征在于,所述线路板(2)固定在所述散热壳体(1)的壳壁上。

20.一种电子设备,其特征在于,所述电子设备包括散热壳体(1)、线路板(2)、芯片(3)和弹性件(6);

21.根据权利要求20所述的电子设备,其特征在于,所述电子设备还包括热界面材料层(4),所述热界面材料层(4)位于所述腔室(101)中,且填充在所述芯片(3)和所述散热壳体(1)的第一壳壁(11)之间的间隙中。

22.根据权利要求20或21所述的电子设备,其特征在于,所述线路板(2)包括第一子板(21),所述芯片(3)位于所述第一子板(21)的表面。

23.根据权利要求22所述的电子设备,其特征在于,所述弹性件(6)压缩在所述第一子板(21)和所述第二壳壁(13)之间。

24.根据权利要求22或23所述的电子设备,其特征在于,所述线路板(2)还包括第二子板(22),所述第一子板(21)和所述第二子板(22)电连接。

25.根据权利要求24所述的电子设备,所述电子设备的接口部件(10)位于所述第二子板(22)的表面上。


技术总结
本申请公开了一种电子设备,属于散热技术领域。该电子设备包括散热壳体、线路板、芯片、热界面材料层、导热件和弹性件;线路板、芯片、导热件和弹性件均位于散热壳体形成的腔室中,芯片位于线路板的表面,导热件位于芯片远离线路板的表面;弹性件压缩在导热件和第一壳壁之间,以减少芯片和导热件之间的间隙,该间隙中填充有热界面材料层,弹性件具有热传递性。弹性件压缩在导热件和第一壳壁之间,能减少芯片和导热件之间的间隙,在该间隙中填充比较薄的热界面材料层,加快芯片和导热件之间的热传递速度,使导热件能够快速吸收芯片的热量,并能将吸收的热量经由具有热传递性的弹性件,传递至散热壳体,进而增强该电子设备的散热效果。

技术研发人员:彭耀锋
受保护的技术使用者:华为技术有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/6/26
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