CN109327997A - 移动电子装置的热管与金属壳体的连结构造 - Google Patents

Abstract

一种移动电子装置的热管与金属壳体的连结构造，包括一金属壳体，其上设有一狭长型沟槽，且沟槽左、右二侧界定出一沟槽宽度；一热管，为导热金属所构成，具有一扁平状的本体，且其厚度小于1mm，热管左、右二侧的管体宽度小于沟槽的容置宽度，当热管设置于沟槽内时，与沟槽的槽壁间形成一间隙，而热管与金属壳体以点胶方式予以定位；及一塑胶层，以一模内射出制程形成于间隙(d)中，将金属壳体与热管两金属件予以链接的异质结合结构；借此，具有结合稳固、具薄型化且散热性佳的功效。

Description

移动电子装置的热管与金属壳体的连结构造

技术领域

本发明是有关一种移动电子装置的热管与金属壳体的连结构造，尤指一种塑胶以模内射出(insert molding)将金属壳体与热管两金属件予以链接的异质结合结构。

背景技术

移动电子装置愈趋于轻薄多任务，且由于电子组件密度提高、工作频率增快，经长时间使用后会导致于局部出现过热现象，此现象为消费者带来了温度过高触感的不良使用感受；换言之，通常移动电子装置的芯片或电池在工作时是主要热源，散热不仅是为了降低芯片或电池自身温度以保证其能在要求的温度范围内正常工作，同时还要兼顾散热时不能造成壳体局部过热，亦即产生热点(Hot Spot)，给消费者造成不良使用体验，目前移动电子装置的散热方式，主要是利用简单的开孔、热传导、热辐射等方式，但该些散热方式已无法满足解决现今高效能芯片所产生的热能，因此会有过热的问题，热能无法均匀散布于壳体，导致移动电子装置内部的散热效率降低；进而导致手机中央处理器的指令降频或过慢死机的现象也时有发生，为解决上述的问题，目前高阶手机机种以人工石墨片为主，但随着影音要求愈高，已逐渐不能解决过热的问题；因此已有微热管应用于商用智能型手机，使用微热管作为热交换组件。

次者，图1所示，是中国台湾新型第M496156号专利，该专利揭露一种移动电子装置散热结构，其包括一前壳支架41、液晶显示模块42及一后盖46及该薄型微热管45，该液晶显示模块42一侧设有一基板44，该基板44上设置有至少一电子组件441，该后盖46具有一容置空间461，该液晶显示模块42一侧贴设一中框33，该基板44嵌设于该中框43上，该薄型微热管45设置于所述电子组件441与后盖46之间，该薄型微热管45一侧对应接触所述电子组件441，另一侧对应接触所述后盖46，并配合一散热片451；借以帮助该电子组件421的热能均匀散布不产生积热。

但查，该薄型微热管45为一种以铜质或铝质材料所制成的管状体，由于铜质或铝质材料为导热的良导体，故被广泛使用作为与热源直接接触用以传导热量的导热组件，但其需再通过锡膏或焊接方式将该薄型微热管45黏合在该容置空间461内，但因热管为铜或铝材质，其本身材料特性通过锡膏黏合或通过焊接结合固定，易造成热阻问题、壳体不易变薄及环保问题。

又按，图2A、图2B、图2C所示，是中国台湾发明第I544204号专利，该专利揭露一种热管固定结构，包括：一热管52、一承载体51、二固定件53、54；该热管52具有一本体并具有一第一侧及一第二侧；该承载体51具有一沟槽511，该沟槽511具有一开放侧及一封闭侧，该热管 52设置于该沟槽51内，并借由第一侧及一第二侧分别对应该开放侧及该封闭侧；二固定件53、54其外侧端54b设置于该热管53、54及该承载体51上方，该第固定件其内侧端54a(自由端)对应与该热管52的第一侧接触「压抵或卡接」，提供一种热管的固定结构，进而改善现有焊接固定热管的缺失。但查，这种通过紧配的方式将热52管与承载体51作组合，紧配的方式虽可将两者固定，但有部分紧配结构需对该热管施加压力令其变形，而当对热管施加压力时会破坏热管内部的毛细结构使热管热传导效率大幅降低或甚而失能，进而降低或失去热管热传的效果。

再按，图3A、图3B、图3C所示，是中国台湾新型第M522552号专利，该专利揭露一种手持通讯装置60及其薄型化散热器70，此薄型化散热器70包括一第一导热板71、一热管72及一第二导热板73，第一导热板71设有一穿槽711；热管72设置于穿槽711内；第二导热板73对应第一导热板71及热管72进行搭接或贴接。借此，发热组件63产生的热量均匀导至热管72及导热板71上，避免热量累积于发热组件63的周围或壳体61，以达到提升散热效率的功效。但查，热管72通过第二导热板 73与导热板71组合，但在此种厚度的热管，厚度越小效能越差，且其在搬运过程仍会因震动因素造成松脱及分解等问题。

是以，上述现有技术的缺失为熟悉该项技艺的人士欲改善的首要目标。

发明内容

本发明所要解决的主要技术问题在于，克服现有技术存在的上述缺陷，而提供一种移动电子装置的热管与金属壳体的连结构造，其具有结合稳固、具薄型化且散热性佳的功效。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种移动电子装置的热管与金属壳体的连结构造，包括：一金属壳体，包括为一移动电子装置上的一中框壳体、后盖体或一导热板体所构成，该金属壳体上设有一狭长型的沟槽，且该沟槽左、右二侧界定出一沟槽宽度(S)；一热管，为导热金属所构成，具有一扁平状的本体，其厚度小于1mm，该本体具有一朝上的第一面，及一相反对应的第二面，且该热管左、右二侧的管体宽度(W)小于该沟槽的容置宽度(S)，当该热管设置于该沟槽内时，该热管左、右二侧与该沟槽的槽壁间形成一间隙(d)，而该热管与该金属壳体以点胶方式予以定位；以及一塑胶层，以一模内射出(insert molding)制程形成于该间隙(d)中，借由该注塑成型的塑胶层将该金属壳体与该热管两金属件予以连结，且该塑胶层包覆在该热管的左、右两侧，使该热管的第一面及一第二面，呈现没有塑胶层包覆的裸露散热面。

依据前揭特征，在第一实施例中，该金属壳体可为一中框壳体或一后盖体，该沟槽可包括：具有一朝上的开放侧及一底部的封闭侧，该热管的第一面相对位于该开放侧，第二面相对位于该封闭侧。

又在第二实施例中，该金属壳体可为一导热板体，该沟槽包括：具有一朝上及一朝下的上、下开放侧，该热管的第一面相对位于该上开放侧，第二面相对位于该下开放侧。

依据前揭特征，该金属壳体上的沟槽及该热管与该塑胶层的接触面可包括加工使其呈现微孔粗糙面，该塑胶层呈C型夹持状包覆在该热管的左、右两侧。

借助上揭技术特征，本发明相较于传统的热管组合构造，

本发明没有传统通过锡膏黏合或焊接结合固定热管，易造成热阻问题及环保问题。也没有传统通过「压抵或卡接」这种通过紧配的方式，易造成热管施加压力而变形，失去热管热传的问题点。没有传统通过搭接或贴接结合固定热管，易造成搬运过程因震动因素造成松脱及分解等问题。是以，本发明已解决先前技术的上述缺点，以模内射出(insertmolding)手段，借由该注塑成型的塑胶层将该金属壳体与该热管两金属件予以链接的异质结合结构，具有结合稳固、具薄型化且散热性佳的功效。

本发明的有益效果是，其具有结合稳固、具薄型化且散热性佳的功效。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是现有台湾新型第M496156号的分解立体图。

图2A至图2C是现有中国台湾发明第I544204号专利的分解立体图、组合图立体图及结构剖视图。

图3A至图3C是现有中国台湾新型第M522552号专利的分解立体图、组合立体图图及结构剖视图。

图4是本发明的成型流程图。

图5A至图5D是本发明第一实施例的分解立体图、组合立体图及结构剖视图。

图5E是本发明第二实施例的分解立体图。

图6A至图6D是本发明第三实施例的分解立体图、组合立体图图及结构剖视图。

图7是本发明主要构造放大剖视图。

图中标号说明：

10 金属壳体

10a 中框壳体

10b 后盖体

10c 导热板体

11 沟槽

12 微孔粗糙面

111 开放侧

112 封闭侧

113 上开放侧

114 下开放侧

20 热管

21 第一面

22 第二面

23 微孔粗糙面

30 塑胶层

31 点胶

具体实施方式

首先，请参阅图4～图7所示，本发明移动电子装置的热管与金属壳体的连结构造，包括：一金属壳体10，包括为一移动电子装置上的一中框壳体10a、一后盖体10b或一导热板体10c所构成，该金属壳体10上设有一狭长型的沟槽11，且该沟槽11左、右二侧界定出一沟槽宽度(S)；本实施例中，该金属壳体10的材料可包括铜、铝、钛、不锈钢、银或其金属合金，或任意两者或两者以上的金属复合材所构成。

一热管20，为导热金属所构成，具有一扁平状的本体，其厚度小于 1mm，该本体具有一朝上的第一面21，及一相反对应的第二面22，且令该热管左、右二侧的管体宽度(W)小于该沟槽的容置宽度(S)，当该热管 20设置于该沟槽11内时，该热管20左、右二侧与该沟槽11的槽壁间形成一间隙(d)，而该热管20与该金属壳体10以点胶31方式予以定位；本实施例中，该点胶31可包括：热塑性树脂、热固性树脂或硅树脂其中任一所构成。

一塑胶层30，是以一模内射出(insert molding)制程形成于该间隙 (d)中，借由该注塑成型的塑胶层30将该金属壳体10与该热管20两金属件予以连结，且该塑胶层30包覆在该热管20的左、右两侧，使该热管20的第一面21及一第二面22，呈现没有塑胶层30包覆的裸露散热面。本实施例中，该塑胶层30的材料可包括：PBT、PC、ABS、PC/ABS、PPS、 PA6、PA66、PA66/PA6、PBT/filler、PC/filler，PC/ABC/filler， PPS/filler，PA6/filler，PA66/filler，PA66/PA6/filler，其中的filler 可以为纤维或无机填料，其中的纤维可以为碳纤维、石墨纤维、奈米碳管、石墨烯纤维、玻璃纤维、高分子纤维、高分子中空纤维或奈米金属线；其中的填料可以为碳酸钙、硫酸钡、氧化铝、碳化硅、云母、氮化硼、氮化铝、二氧化钛、氧化锌、氧化镁、碳球、石墨、石墨烯及奈米碳材等。

如图5A-图5D所示，在本实施例中，该金属壳体10为一中框壳体 10a的构造，其沟槽11包括：具有一朝上的开放侧及111一底部的封闭侧112，该热管20的第一面21相对位于该开放侧111，第二面22相对位于该封闭侧112。也就说在本实施例中，该中框壳体10a的沟槽11的底部，具有封闭侧112，而不是贯穿孔的结构。

如图5E所示，该金属壳体10的另一可行实施例为一后盖体10b的构造，其沟槽11的底部亦具有一封闭侧112，因此当该热管20设置于该沟槽11内注塑成型的结合构造，相同于图5D所示，因此容不赘述。

如图6A-图6D所示，在又一可行实施例中，该金属壳体10为一导热板体10c的构造，该导热板体10c的沟槽11包括：具有一朝上及一朝下的上、下开放侧113、114，该热管20的第一面相对21位于该上开放侧 113，第二面相21对位于该下开放侧114。也就说在本实施例中，该导热板体10c的沟槽11的底部没有封闭侧，而是贯穿孔的结构。

是以，本发明运用模内射出(insert molding)，借由该注塑成型的塑胶层30将该金属壳体10与该热管20两金属件予以连结，其可适用于包括上述中框壳体10a、后盖体10b及导热板体10c等实施例。

进一步，如图7所示，该金属壳体10上的沟槽11及该热管20与该塑胶层30的接触面更可通过加工，使其呈现微孔粗糙面12、23，该塑胶层呈C型夹持状包覆在该热管的左、右两侧。本实施例中，为让塑胶层 30该金属壳体10与热管20两金属咬合更完整，接触面采用一般C或T 或HK或E或PMH或TRI处理或是ECIM进行加工。借此使经过上述加工处理的金属壳体10表面形成纳米级的微孔粗糙面12、23，使该塑胶层 30的树脂与金属进行咬合，形成「锚栓效应」，属纳米级物理接合，可使树脂与金属牢固结合，又经过上述加工，如TRI处理的铝合金化学，形成一层厚度70-1500nm的氧化膜，氧化膜内含有三嗪硫醇等即能与树脂反应又可以和金属结合的物质，在高温高压下产生化学反应链接合，使树脂与金属牢固结合。

借助上揭技术特征，本发明系相较于传统的热管组合构造，具有下列的功效需再阐明：

一.本发明没有传统锡膏黏合或焊接结合固定热管，易造成热阻问题、壳体不易变薄及环保问题。

二.本发明没有传统「压抵或卡接」这种通过紧配的方式，易造成热管施加压力而变形，失去热管热传的问题点。

三.本发明没有传统搭接或贴接结合固定热管，易造成搬运过程因震动因素造成松脱及分解等问题。

四.本发明可以不增加结构原先的厚度，亦即可更具薄型化。

是以，本发明已克服并解决先前技术的上述缺点，以模内射出 (insert molding)手段，借由该注塑成型的塑胶层30将该热管20与金属壳体10的连结构造，具有结合稳固、具薄型化且散热性佳的功效。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

综上所述，本发明在结构设计、使用实用性及成本效益上，完全符合产业发展所需，且所揭示的结构亦是具有前所未有的创新构造，具有新颖性、创造性、实用性，符合有关发明专利要件的规定，故依法提起申请。

Claims (4)

1.一种移动电子装置的热管与金属壳体的连结构造，其特征在于，包括：

一金属壳体，包括为一移动电子装置上的一中框壳体、一后盖体或一导热板体所构成，该金属壳体上设有一狭长型的沟槽，且该沟槽左、右二侧界定出一沟槽宽度(S)；

一热管，为导热金属所构成，具有一扁平状的本体，其厚度小于1mm，该本体具有一朝上的第一面，及一相反对应的第二面，且该热管左、右二侧的管体宽度(W)小于该沟槽的容置宽度(S)，当该热管设置于该沟槽内时，该热管左、右二侧与该沟槽的槽壁间形成一间隙(d)，而该热管与该金属壳体以点胶方式予以定位；以及

一塑胶层，以一模内射出制程形成于该间隙(d)中，借由该注塑成型的塑胶层将该金属壳体与该热管两金属件予以连结，且该塑胶层包覆在该热管的左、右两侧，使该热管的第一面及一第二面，呈现没有塑胶层包覆的裸露散热面。

2.根据权利要求1所述的一种移动电子装置的热管与金属壳体的连结构造，其特征在于，所述金属壳体为一中框壳体或一后盖体，该沟槽具有一朝上的开放侧及一底部的封闭侧，该热管的第一面相对位于该开放侧，第二面相对位于该封闭侧。

3.根据权利要求1所述的一种移动电子装置的热管与金属壳体的连结构造，其特征在于，所述金属壳体为一导热板体，该沟槽具有一朝上及一朝下的上、下开放侧，该热管的第一面相对位于该上开放侧，第二面相对位于该下开放侧。

4.根据权利要求2或3所述的一种移动电子装置的热管与金属壳体的连结构造，其特征在于，所述金属壳体上的沟槽及该热管与该塑胶层的接触面还包括加工使其呈现微孔粗糙面，且该塑胶层呈C型夹持状包覆在该热管的左、右两侧。