CN112672604B - 均热板、外壳和电子装置 - Google Patents

Abstract

本申请实施方式公开了一种均热板、外壳和电子装置。所述均热板包括第一板体、第二板体、冷凝回流结构和导热元件。所述第二板体与所述第一板体连接。所述第二板体包括第一表面和第二表面。所述第一表面和所述第二表面相背。所述第一表面和所述第一板体围成有空腔。冷凝回流结构设置在所述空腔内。多个导热元件设置在所述第二表面上。所述多个导热元件间隔分布。所述导热元件包括壳体和容置在所述壳体中的相变材料。导热元件的相变材料在相变的过程中可以吸收和释放大量的热量，从而可以将均热板的热量较快地散热，提高了均热板的导热能力。

Description

均热板、外壳和电子装置

技术领域

本申请涉及移动终端技术领域，尤其涉及一种均热板、外壳和电子装置。

背景技术

随着手机、平板电脑等终端的功耗增加，终端产生的热量也随之增加。为了将终端产生的热量快速地散发到终端的外部，均热板被应用在终端上。均热板可以将终端的热端的热量带到冷端后释放，从而使得终端的热端和冷端的热量实现交换，实现热量扩散的目的，进而避免终端的热量集中。因此，如何提高均热板的导热能力成为研究的课题。

发明内容

本申请实施方式提供了一种均热板、外壳和电子装置。

本申请实施方式提供了一种均热板，所述均热板包括第一板体、第二板体、冷凝回流结构和导热元件。所述第二板体与所述第一板体连接。所述第二板体包括第一表面和第二表面。所述第一表面和所述第二表面相背。所述第一表面和所述第一板体围成有空腔。冷凝回流结构设置在所述空腔内。多个导热元件设置在所述第二表面上。所述多个导热元件间隔分布。所述导热元件包括壳体和容置在所述壳体中的相变材料。

本申请实施方式提供的外壳，用于电子装置，所述壳体包括本体和上诉的均热板。所述本体包括基板和连接在所述基板的边缘的侧壁；所述均热板嵌设在所述基板中。

本申请实施方式提供了一种电子装置，所述电子装置包括上述的壳体和产热部件。所述产热部件设置在所述均热板且与所述导热元件相背的一面上。

本申请实施方式提供的一种均热板、外壳和电子装置，导热元件的相变材料在相变的过程中可以吸收和释放大量的热量，从而可以将均热板的热量较快地散热，提高了均热板的导热能力。

本申请的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。

附图说明

本申请的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施方式的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本申请实施方式的均热板的剖面示意图；

图2是本申请实施方式的均热板的的局部剖面示意图；

图3是本申请实施方式的均热板的分解示意图；

图4是本申请实施方式的导热元件的剖面示意图；

图5是本申请实施方式的电子装置的结构示意图；

图6是本申请实施方式的图5的电子装置沿C-C方向的截面示意图；

图7是本申请实施方式的电子装置的分解示意图。

主要元件符号说明：

均热板10、第一板体11、第一导热层111、第二导热层112、空腔113、第二板体12、第一表面121、第二表面122、第三导热层123、第四导热层124、凹槽125、支撑126、冷凝回流结构13、导热元件14、壳体141、相变材料142、外壳20、本体21、基板211、安装孔2111、侧壁212、电子装置30、产热部件31、电池311、芯片312、主板313。

具体实施方式

下面详细描述本申请的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。

下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本申请的不同结构。为了简化本申请的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本申请。此外，本申请可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本申请提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。

请参阅图1-图3，本申请实施方式提供了一种均热板10，均热板10包括第一板体11、第二板体12、冷凝回流结构13和导热元件14。第二板体12与第一板体11连接，第二板体12包括相背的第一表面121和第二表面122，第一表面121和第一板体11围成有空腔113。冷凝回流结构13设置在空腔113内。多个导热元件14设置在第二表面122上，多个导热元件14间隔分布，导热元件14包括壳体和相变材料，相变材料容置在壳体中。

具体的，均热板10包括相互连接的第一板体11和第二板体12。第二板体12包括第一表面121与第二表面122，其中，第二板体12与第一板体11所接触的面为第一表面121，第二板体12的第一表面121和第一板体11围成空腔113。

在空腔113内设置有冷凝回流结构13，冷凝回流结构13一般可以包括毛细结构。毛细结构是由金属线层与金属粉膜烧结在一起所组成，毛细结构的材质一般选用具有较高导热率的金属，可以是铜、铝、金、银和钛等。优选地，现在使用最多的为金属铜。本申请实施方式中，毛细结构与第一板体11可以通过烧结连接为一体，起到与均热板10组件内壁间进行热量传输，储存液体，提供液体回流的毛细力的作用。

空腔113内存储有冷却液，在冷却液在物相变化时，会吸收或者释放出相变潜热，均热板10的设计便是利用了这个原理。均热板10的内壁上具有冷凝回流结构13，当热由热源传导至均热板10时，腔体里的封装的冷却液体，在低真空度的环境中受热后开始产生气化现象，吸收热量并向冷端流动，遇冷后凝结释放出热量，再经由空腔113内壁上的冷凝回流结构13的毛细作用返回到热源端，从而达到均热的效果。进一步地，空腔113内为负压状态，空腔113主要是用于防止冷却液的流失、维持真空负压状态，并起到一定的抗变形的作用。

需要指出的是，以上的术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

请参阅图4，导热元件14包括壳体141和相变材料142。具体地，相变材料142是指温度不变的情况下而改变物质状态并能提供潜热的物质。在发生相态转变过程中，相变材料142会伴随着大量的吸热与放热且在相变过程中温度恒定。相变材料142的类型一般可以为石蜡。

为保持相变材料142的形状以及防止相变材料142流失，以延长相变材料142使用期限，可以采用壳体141将相变材料142包裹住形成导热元件14，其中，壳体141可选用石墨制成。导热元件14间隔分布在导热元件14的第二表面122上，由于导热元件14在大量吸收和释放热量的相变过程中温度始终恒定，如此，均热板10和相变材料142的搭配使用，从而进一步增强了均热板10的散热能力。

导热元件14可以是相变微胶囊。相变微胶囊是在相变材料142外包裹一层性能稳定的高分子膜而构成的壳体141。相变微胶囊的粒径通常在2μm-1000μm范围内，而壳体141的厚度通常在0.2μm-10μm范围内。相变微胶囊在相变过程中，作为内核的相变材料142发生固液相转变，而壳体141一直保持固态，因此相变微胶囊在宏观上也为固态微粒。形成相变微胶囊后，增强了相变材料142的稳定性。

如以上所讨论的，在导热元件14为相变微胶囊时，导热元件14的尺寸较小，并呈粉末状。此时，导热元件14一般成团或者成片设置在第二表面12上。导热元件14可以通过散热胶体粘贴固定在第二表面12上。

在某些实施方式中，第二表面122形成有多个间隔设置的凹槽125。导热元件14设置在凹槽125中。示例性的，凹槽125可以为均热板10的压型。

具体的，对第二板体12进行冲压形成了凹槽125。冲压是指通过压力机对板材等施加外力，使得板材产生塑性变形，从而获得所需的形状和尺寸的工件的成形加工方法。如此，对第二板体12采用较为通用的加工工艺，例如冲压工艺冲制而成，而该较为通用的加工工艺的加工成本较低，从而降低了均热板10的加工成本。

在第二表面122上由冲压而形成了间隔设置的多个凹槽125，不仅增大了第二板体12的表面积，而且凹槽125还可容置具有吸收大量热量二温度保持不变的导热元件14，都大大提升了均热板10的散热性能。

在某些实施方式中，对应于凹槽125第一表面121形成有多个支撑126凸起，支撑126凸起抵靠在第一板体11上。

具体的，在第二板体12上设置有支撑126，支撑126可以呈阵列式的分布在第二板体12上，当第二板体12与第一板体11密封连接形成空腔113时，支撑126在空腔113内形成的保护作用，以防止均热板10的空腔113因为受到挤压发生变形。为了保证支撑126能够很好的起到支撑126定型的作用，支撑126凸起抵靠在第一板体11上，从而保证了整个均热板10的强度。

在某些实施方式中，第一板体11可以包括层叠设置的第一导热层111和第二导热层112，第二导热层112与第二板体12连接，第二导热层112的导热系数大于第一导热层111的导热系数。

第一板体11由第一导热层111与第二导热层112层叠在一起而形成，其中远离空腔113的导热层为第一导热层111。第二导热层112与第二板体12连接。第一导热层111具体可采用不锈钢层，第二导热层112具体可采用铜层。也即是说，第一板体11可以为金属复合板，金属复合板的强度较高，第一板体11可以采用无氧条件下高温高压进行工业化连续轧制生产。

第二导热层112的导热系数大于第一导热层111的导热系数，如此，由于第二导热层112的导热系数较大，均热板10能够迅速把热量扩散开。另外由于不锈钢比热容相对铜来说更大，当均热板10吸收更多的热量时，均热板10温升更小，这样有利于均热板10温升的降低，进一步增强均热板10的散热能力。

在某些实施方式中，第二导热层112的厚度小于一导热层的厚度。

具体的，第一导热层111与第二导热层112的厚度比例可以根据实际需求进行任意调整。第二导热层112的厚度小于第一导热层111的厚度，如此，可便于后续对第二导热层112与第二板体12的焊接密封。

在某些实施方式中，第二板体12可以包括层叠设置的第三导热层123和第四导热层124，第四导热层124与第一板体11连接，第四导热层124的导热系数大于第三导热层123的导热系数。

第二板体12由第三导热层123与第四导热层124层叠在一起而形成，其中远离空腔113的导热层为第三导热层123。第三导热层123与第一板体11连接。第三导热层123具体可采用不锈钢层，第四导热层124具体可采用铜层。也即是说，第二板体12可以为金属复合板，金属复合板的强度较高，第二板体12可以采用无氧条件下高温高压进行工业化连续轧制生产。

金属复合材料制成的第一板体11与第二板体12不易产生变形，在应对弯折、扭曲、拉伸等外部作用力以及内部工质固化、膨胀等内部压力时，第一板体11与第二板体12不不易容易变形，从而延长均热板10的使用寿命。

第四导热层124的导热系数大于第三导热层123的导热系数，如此，由于第四导热层124的导热系数较大，均热板10能够迅速把热量扩散开。另外由于不锈钢的比热容相对铜来说更大，当均热板10吸收更多的热量时，均热板10温升更小，这样有利于均热板10温升的降低，进一步增强均热板10的散热能力。

在某些实施方式中，第四导热层124的厚度小于第三导热层123的厚度。

具体的，第三导热层123与第四导热层124的厚度比例可以根据实际需求进行任意调整。第四导热层124的厚度小于第三导热层123的厚度，如此，可便于后续对第四导热层124与第一板体11的焊接密封。

由于第二导热层112与第四导热层124材料一致，均可以采用铜制成。所以第一板体11与第二板体12可通过传统的铜膏热扩散焊接在一起，从而形成密封的空腔113，便于存放冷凝回流结构13及冷却液。

在某些实施方式中，冷凝回流结构13贴设在第一板体11上。

具体的，冷凝回流结构13与第一板体11通过烧结连接为一体，起到与均热板10组件内壁间进行热量传输，储存液体，提供液体回流的毛细力的作用。

在某些实施方式中，多个导热元件14形成有多组且呈阵列排布。

具体的，多个导热元件14可以呈矩形阵列排布于第二板体12的凹槽125处，如此导热元件14的相变材料在相变的过程中可以吸收和释放大量的热量，从而可以将均热板10的热量较快地散热，提高了均热板10的导热能力。

请参阅图5、图6，本申请实施方式提供了一种外壳20用于电子装置30。外壳20包括本体21和上述均热板10。本体21包括基板211和侧壁212。均热板10嵌设在基板211中。电子装置30包括壳体和产热部件31。产热部件31设置在均热板10且与导热元件14相背的一面上。

具体地，外壳20可作为电子装置30的外观零部件。外壳20包括有本体21及均热板10，本体21包括了基板211与侧壁212，侧壁212连接在基板211的边缘。其中，基板211上可以设置有安装槽也可以是通孔，便于均热板10的嵌设。均热板10与基板211连接成为一体，具体地，均热板10与基板211连接方式包括铆接、粘接、焊接、搭接、金属包胶注塑中的任意一种或多种类。

请参阅图7，本申请实施方式提供了电子装置30，电子装置30包括外壳20和产热部件31。产热部件31设置在均热板10且与导热元件14相背的一面上。

本申请实施方式中，均热板10与外壳20可用于电子装置30中，电子装置30例如为手机、平板电脑、智能穿戴设备等电子设备。电子装置30包括外壳20和产热部件31。

具体的，产热部件31可以包括电池311、芯片312与主板313中的至少一种。其中，芯片312例如为中央处理器、图像处理器等发热的元器件。芯片312可以贴设在主板313之上。基板211上可以开设有一安装孔2111，芯片312可通过该安装孔2111与均热板10进行接触。基板211上还可设有一个槽便于容置电池311。如此，电池311、芯片312与主板313可以紧贴基板211，使得整个电子装置30结构紧凑。

另外，电子装置30在长时间使用后，由于电子装置30不断地运转，会导致电子装置30内的电池311、芯片312及主板313会产生大量的热量。由于均热板10紧贴电池311、芯片312及主板313，所以电池311、芯片312及主板313的热源可以及时通过均热板10向四周散热出去，最终散发到大气中，提高电子装置311的使用性能从而提升用户的使用体验。均热板10设有两个侧面分别为设有第一板体11的一面与设有导热元件14的一面，其中，产热部件31设置在均热板10上且与导热元件14相背的一侧。在某些实施方式中，电池311、芯片312与主板313位于均热板10的同一侧也即是远离导热元件14，以避免导热元件14对电池造成不良影响，保证电子装置30的稳定性。

导热元件14的相变材料在相变的过程中可以吸收和释放大量的热量，从而可以将均热板10的热量较快地散热，提高了均热板10的导热能力。均热板10可以将电子装置30的产热部件31的热量带到冷端后释放，从而使得电子装置30的热端和冷端的热量实现交换，实现热量扩散的目的，进而避免电子装置30的热量集中。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施方式”、“某些实施方式”、“示意性实施方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合所述实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本申请的实施方式，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本申请的原理和宗旨的情况下可以对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，本申请的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种均热板，其特征在于，包括：

第一板体；

与所述第一板体连接的第二板体，所述第二板体包括相背的第一表面和第二表面，所述第一表面和所述第一板体围成有空腔；

设置在所述空腔内的冷凝回流结构；和

设置在所述第二表面上的多个导热元件，所述导热元件包括壳体和容置在所述壳体中的相变材料；

所述第二表面形成有间隔设置的多个凹槽，所述导热元件设置在所述凹槽中；

所述凹槽为所述均热板的压型；

对应于所述凹槽，所述第一表面形成有多个支撑凸起，所述支撑凸起抵靠在所述第一板体上。

2.根据权利要求1所述的均热板，其特征在于，所述第一板体包括层叠设置的第一导热层和第二导热层，所述第二导热层与所述第二板体连接，所述第二导热层的导热系数大于所述第一导热层的导热系数。

3.根据权利要求2所述的均热板，其特征在于，所述第二导热层的厚度小于所述一导热层的厚度。

4.根据权利要求1所述的均热板，其特征在于，所述第二板体包括层叠设置的第三导热层和第四导热层，所述第四导热层与所述第一板体连接，所述第四导热层的导热系数大于所述第三导热层的导热系数。

5.根据权利要求4所述的均热板，其特征在于，所述第四导热层的厚度小于所述三导热层的厚度。

6.根据权利要求1所述的均热板，其特征在于，所述冷凝回流结构贴设在所述第一板体上。

7.根据权利要求1所述的均热板，其特征在于，所述多个导热元件形成有多组，多组所述导热元件阵列排布。

8. 一种外壳，用于电子装置，其特征在于，所述外壳包括：

本体，所述本体包括基板和连接在所述基板的边缘的侧壁；和

权利要求1-7任一项所述的均热板，所述均热板嵌设在所述基板中。

9. 一种电子装置，其特征在于，包括：

权利要求8所述的外壳；和

产热部件，所述产热部件设置在所述均热板且与所述导热元件相背的一面上。

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