專利名稱：：一種電子設(shè)備及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及電子和電子設(shè)備領(lǐng)域，尤其涉及一種電子設(shè)備及其制造方法。
背景技術(shù)：
：電子器件的可靠性隨著溫度的升高而降低。如硅PNP三極管，其電應(yīng)力比為0.3時，在130。C時的基本失效率為13.9x10-6/h，而在25。C時的基本失效率為2.25x10-6/h，高低溫失效率之比為6:1。但對于體積有嚴(yán)格限制的便攜式消費類電子設(shè)備，如MP3、MP4、手機、數(shù)據(jù)卡等，無法提供散熱器、風(fēng)扇等裝置的安裝空間，該種條件下，為了提高設(shè)備可靠性和延長設(shè)備使用壽命，如何有效降低設(shè)備內(nèi)部器件溫升，成為一項關(guān)鍵:技術(shù)。器件溫升，指產(chǎn)品長時間運行，達到熱平衡時，器件溫度與環(huán)境溫度的差值。器件溫升越高，可靠性越差。現(xiàn)有技術(shù)中，通過在外殼內(nèi)部嵌入諸如熱管、石墨、銅板、鋁板等導(dǎo)熱率高的材料的方式，提高外殼的導(dǎo)熱率，使外殼各處散發(fā)的熱量比較均勻，溫度比較一致，從而降低外殼局部溫升。另有一種技術(shù)，為通過PCB(PrintedCircuitBoard印刷電路板)強化散熱的方式，核心思路為把器件的熱量傳遞到PCB內(nèi)部，然后利用PCB把從器件傳入的一點積聚的熱量擴散到器件周圍的PCB表面，再通過對流、傳導(dǎo)和輻射傳遞到PCB周圍的空氣中。在實現(xiàn)本發(fā)明過程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)中至少存在如下問題現(xiàn)有技術(shù)中，器件的熱量通過自身封裝外殼或其周圍的PCB散發(fā)到PCB周圍的空氣中，再經(jīng)由產(chǎn)品外殼散發(fā)到周圍環(huán)境中。該熱量流動的路徑中，器件和PCB與產(chǎn)品外殼之間的空氣由于導(dǎo)熱率極低，成為器件散熱的主要瓶頸，無法有效改善器件溫升。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明實施例提供了一種電子設(shè)備及其制造方法，可有效降低器件溫升，提高設(shè)備可靠性，延長設(shè)備使用壽命。本發(fā)明實施例提供了一種電子設(shè)備，包括設(shè)備外殼、熱敏感器件和/或發(fā)填充有高導(dǎo)熱率材料。本發(fā)明實施例還提供一種電子設(shè)備制造方法，該電子設(shè)備包括設(shè)備外殼、熱敏感器件和/或發(fā)熱器件，熱敏感器件和/或發(fā)熱器件與所述設(shè)備外殼之間存充高導(dǎo)熱率材料。通過比較可以發(fā)現(xiàn)，上述技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，至少具有如下優(yōu)點或有益效果外殼的每層空氣隙中均填充有導(dǎo)熱材料，在器件到外殼的熱量流動路徑上，為熱量提供了一些沒有空氣隙的低熱阻通路，從而使器件溫升得到顯著降低。圖1為本發(fā)明實施例所應(yīng)用的常見電子設(shè)備內(nèi)部結(jié)構(gòu)剖面圖1;圖2為本發(fā)明實施例所應(yīng)用的常見電子設(shè)備內(nèi)部結(jié)構(gòu)剖面圖2;",……T即剖面圖；圖4剖面剖面圖；剖面圖7乂剖面圖8為根據(jù)本發(fā)明實施例提供的制造方法進行電子設(shè)備空隙填充前后的電子器件溫升對比圖。具體實施例方式為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明優(yōu)選實施例作進一步的詳細(xì)描述。本發(fā)明所提供散熱方法適用于各種體積有限的便攜式消費類電子設(shè)備，如數(shù)據(jù)卡、手機、MP3、MP4等。由于相對其它小型電子設(shè)備，數(shù)據(jù)卡的結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，具有代表性，所以本發(fā)明實施例以數(shù)據(jù)卡為例進行詳細(xì)描述。典型的數(shù)據(jù)卡結(jié)構(gòu)剖面圖如圖l所示，①為設(shè)備外殼，②為外殼內(nèi)部嵌入的石墨、銅板或鋁板等改善外殼局部溫升的材料，③為器件的屏蔽罩，為電子元器件，⑤為PCB,為外部接口。在部分電子設(shè)備中也可以沒有②、,如圖2所示。本發(fā)明實施例l提供一種電子設(shè)備的制造方法，具體包括采用高導(dǎo)熱率的材料填充電子設(shè)備內(nèi)部的空隙，即為在圖l所示數(shù)據(jù)卡結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上填入的高導(dǎo)熱率的材料。導(dǎo)熱材料被填充到了電子器件內(nèi)部所有隙，包括設(shè)備內(nèi)部①與②之間的空隙、①與⑥之間的空隙、②與③之間的隙、②與⑤之間的空隙、③與④之間的空隙等。填充的材料包括導(dǎo)熱率比空氣高的氣體、液體、固體或這三者的混合物等材料，比如，常見的為導(dǎo)熱膠、導(dǎo)熱脂、導(dǎo)熱墊等，還包括金屬片、塑膠片等可有效填充空隙的固體材料。如果所選填充材料有彈性，填充效果會更好，溫升降低更為顯著。其散熱原理為將設(shè)備內(nèi)部的空隙用導(dǎo)熱率比空氣高的材料代替，主要是器件④到外殼①之間的各處空隙，從而形成器件到外殼的低熱阻通路，以減小工電子元器件④與外殼①之間的熱阻，使設(shè)備外殼成為器件的散熱器，達到降低器件溫升的目的。結(jié)構(gòu)剖面圖，填充高導(dǎo)熱率材料的部分如斜線陰影部分所示。本發(fā)明實施例2提供一種電子設(shè)備的制造方法，具體包括采用高導(dǎo)熱率的材料填充電子設(shè)備內(nèi)部的空隙，即為在圖2所示數(shù)據(jù)卡結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上填入的高導(dǎo)熱率的材料。導(dǎo)熱材料被填充到了電子器件內(nèi)部所有空隙，包括設(shè)備內(nèi)部①與③之間的空隙、①與⑤之間的空隙、③與⑤之間的空隙、③與④之間的空隙等。其填充材料、散熱原理同實施例l所述大致相同，在此不再贅述。L日7結(jié)構(gòu)剖面圖，填充高導(dǎo)熱率材料的部分如斜線陰影部分所示。值得指出的是，圖3、圖4僅為采用全部填充方法進行填充的電子器件剖面圖中的兩個示例，上述示例是為了更清楚解釋本發(fā)明方案，在如圖l、圖2所示常見電子設(shè)備內(nèi)部結(jié)構(gòu)剖面圖的基礎(chǔ)上，進行繪制和描述的，不能夠?qū)Ρ景l(fā)明實施例適用的范圍進行限定。本發(fā)明實施例所提供的技術(shù)方案還可以應(yīng)用在其它結(jié)構(gòu)的電子器件中，通過全部填充高導(dǎo)熱率材料的方法降低器件溫升。本發(fā)明實施例3提供一種電子設(shè)備的制造方法，具體包括采用高導(dǎo)熱率的材料填充電子設(shè)備內(nèi)部的部分空隙，即為在圖l所示數(shù)據(jù)卡結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，在部分空隙中填入高導(dǎo)熱率的材料。導(dǎo)熱材料被填充到了電子器件內(nèi)部部分空隙，包括設(shè)備內(nèi)部①與③之間的部分空隙、①與⑤之間的部分空隙、①與⑥之間的部分空隙、③與④之間的部分空隙等。填充的材料包括導(dǎo)熱率比空氣高的氣體、液體、固體或這三者的混合物等材料，常見的為導(dǎo)熱膠、導(dǎo)熱脂、導(dǎo)熱墊等，還包括金屬片、塑膠片等可有效填充空隙的固體材料。如果所選填充材料有彈性，填充效果會更好，溫升降低更為顯著。需要特別指出的是，雖然本實施例所采用的方法是填充電子器件內(nèi)部的部分空隙，但在選擇進行部分填充時，圖l所示器件結(jié)構(gòu)中每一層連通空隙中都需要用一部分空隙用導(dǎo)熱材料進行填充，從而保證了為熱敏感器件或發(fā)熱器件提供器件到外殼的低熱阻通路，利用外殼散熱，有利于熱量散發(fā)，從而降低器件溫升。之所以選擇每一層空隙中都有一部分被填充，而非只選擇某層空隙較大的空間進行部分填充，是因為各層空氣隙對散熱影響的差異并非與各自厚度成正比關(guān)系，每層空氣隙對器件散熱均有較大影響。l日J(rèn)結(jié)構(gòu)剖面圖，填充高導(dǎo)熱率材料的部分如斜線陰影部分所示。本實施例通過采用部分填充的方法在電子設(shè)備內(nèi)部填充高導(dǎo)熱材料，使得電子設(shè)備有效降低溫升，同時相對于全部填充的方法，節(jié)省了導(dǎo)熱材料成本。本發(fā)明實施例4提供一種電子設(shè)備的制造方法，具體包括采用高導(dǎo)熱率的材料填充電子設(shè)備內(nèi)部的部分空隙，如斜線陰影部分所示，即為在圖2所示數(shù)據(jù)卡結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，在部分空隙中填入高導(dǎo)熱率的材料。導(dǎo)熱材料被填充到了電子器件內(nèi)部部分空隙，包括設(shè)備內(nèi)部①與③之間的部分空隙、③與④之間的部分空隙，還可以包括①與⑤之間的部分空隙、③與⑤之間的空隙等。需要特別指出的是，雖然本實施例所采用的方法是填充電子器件內(nèi)部的部分空隙，但在選擇進行部分填充時，圖2所示器件結(jié)構(gòu)中每一層連通空隙中都需要用一部分空隙用導(dǎo)熱材料進行填充，從而保證了從電子器件到外殼之間形成一個有導(dǎo)熱材料構(gòu)成的通路，有利于熱量散發(fā)，從而降低器件溫升。之所以選擇每一層空隙中都有一部分被填充，而非只選擇某層空隙較大的空間進行部分填充，是因為各層空氣隙對散熱影響的差異并非與各自厚度成正比關(guān)系，每層空氣隙對器件散熱均有較大影響。^明:^m柳4P/r彼^的鄰h貧7r》結(jié)構(gòu)剖面圖，填充高導(dǎo)熱率材料的部分如斜線陰影部分所示<工本發(fā)明實施例5提供一種電子設(shè)備的制造方法，與前面實施例主要區(qū)別在當(dāng)電子設(shè)備內(nèi)部包含兩塊PCB⑤時，填充的空隙還包括PCB與PCB之間的隙。其填充材料、散熱原理同實施例3、4大致相同，在此不再贅述。日J(rèn)結(jié)構(gòu)剖面圖，填充高導(dǎo)熱率材料的部分如斜線陰影部分所示。值得指出的是，圖5、圖6、圖7僅為采用部分填充方法進行填充的電子器件剖面圖中的幾個示例，還可以有選擇地填充電子器件內(nèi)其它部分或者某些可填充部分的組合。圖3、圖4、圖5、圖6、圖7所示剖面圖并不能夠?qū)Ρ景l(fā)明實施例適用的范圍進行限定，即在某些電子器件中沒有完全按照其進行設(shè)計、制造，但是，不能由此認(rèn)為本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案不能夠適用于這些電子器件。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換、改進等，均包含在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。充前后的電子器件溫升結(jié)果對比。具體包括在某數(shù)據(jù)卡產(chǎn)品上，利用導(dǎo)熱率為3W/(m-k)的導(dǎo)熱墊按照圖7所示填充方式填充前后的試驗對比數(shù)據(jù)。由表l中的對比數(shù)據(jù)可見，器件溫升改善效果非常顯著。如器件l，填充前溫升48.9/。C，填充后溫升35.8/。C，降幅為13.1廠C。圖8所示為根據(jù)表1實驗數(shù)據(jù)繪制的填充前后的電子器件溫升對比圖，更加明顯地體現(xiàn)填充前后的溫升程度變化。表1<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>在本發(fā)明實施例中，通過利用高導(dǎo)熱率材料填充電子設(shè)備內(nèi)部所有或者部分空隙，減小設(shè)備內(nèi)部空氣體積，在熱敏感器件或發(fā)熱器件與電子設(shè)備外殼之間形成低熱阻通路；有效降低了器件溫升，而且使用方法靈活，可根據(jù)實際需求選擇相對最經(jīng)濟、效果最好的填充方式。雖然通過參照本發(fā)明的某些優(yōu)選實施例，已經(jīng)對本發(fā)明進行了圖示和描述，^a本領(lǐng)域的普通4支術(shù)人員應(yīng)該明白，可以在形式上和細(xì)節(jié)上對其作各種改變，而不偏離本發(fā)明的精神和范圍。權(quán)利要求1、一種電子設(shè)備，包括設(shè)備外殼、熱敏感器件和/或發(fā)熱器件，其特征在于，在所述熱敏感器件和/或發(fā)熱器件與所述設(shè)備外殼之間的每層空隙中填充有高導(dǎo)熱率材料。2、根據(jù)權(quán)利要求l所述電子設(shè)備，其特征在于，所述高導(dǎo)熱率材料是導(dǎo)熱率比空氣高的氣體、液體、固體，或者其中兩者或三者的混合物。3、根據(jù)權(quán)利要求l所述電子設(shè)備，其特征在于，所述高導(dǎo)熱率材料包括導(dǎo)熱膠、和/或?qū)嶂⒑?或?qū)釅|、和/或金屬片、和/或塑膠片。4、根據(jù)權(quán)利要求l所述電子設(shè)備，其特征在于，所述熱敏感器件和/或發(fā)熱器件為電子元器件，和/或印刷電路板PCB;所述設(shè)備外殼還包括嵌入所述外殼內(nèi)部的改善外殼局部溫升的材料；所述電子設(shè)備還包括電子元器件的屏蔽罩。5、根據(jù)權(quán)利要求l所述電子設(shè)備，其特征在于，在所述熱敏感器件和/或發(fā)熱器件與所述設(shè)備外殼之間的每層空隙中填充有高導(dǎo)熱率材料，具體包括在所述熱敏感器件和/或發(fā)熱器件與所述設(shè)備外殼之間每層空隙的部分空隙中填充有高導(dǎo)熱率材料；或者，在所述電子設(shè)備內(nèi)部所有空隙填充有高導(dǎo)熱率材料。6、根據(jù)權(quán)利要求l所述電子設(shè)備，其特征在于，所述電子設(shè)備為數(shù)據(jù)卡、MP3、MP4、或者手才幾。7、一種電子設(shè)備的制造方法，所述電子設(shè)備包括設(shè)備外殼、熱敏感器件和/或發(fā)熱器件，在所述熱敏感器件和/或發(fā)熱器件與所述設(shè)備外殼之間存在空隙，其特征在于隙中填充高導(dǎo)熱率材料。8、根據(jù)權(quán)利要求7所述制造方法，其特征在于，工所述高導(dǎo)熱率材料是導(dǎo)熱率比空氣高的氣體、液體、固體，或者其中兩者或三者的混合物。9、根據(jù)權(quán)利要求7所述制造方法，其特征在于，所述高導(dǎo)熱率材料包括導(dǎo)熱膠、和/或?qū)嶂⒑?或?qū)釅|、和/或金屬片、和/或塑膠片。10、根據(jù)權(quán)利要求7所述制造方法，其特征在于，所述熱敏感器件和/或發(fā)熱器件為電子元器件、和/或印刷電路板PCB;所述設(shè)備外殼還包括嵌入所述外殼內(nèi)部的改善外殼局部溫升的材料；所述電子設(shè)備還包括電子元器件的屏蔽罩。11、根據(jù)權(quán)利要求7所述制造方法，其特征在于，所述在所述熱敏感器件和/或發(fā)熱器件與所述設(shè)備外殼之間的每層空隙中填充高導(dǎo)熱率材料，具體包括隙中填充高導(dǎo)熱率材料；或者，在所述電子設(shè)備內(nèi)部所有空隙填充高導(dǎo)熱率材料。12、根據(jù)權(quán)利要求7所述制造方法，其特征在于，所述電子設(shè)備為數(shù)據(jù)卡、MP3、MP4、或者手機。全文摘要本發(fā)明實施例公開了一種電子設(shè)備及其制造方法，通過利用高導(dǎo)熱率材料填充電子設(shè)備內(nèi)部所有或者部分空隙，減小設(shè)備內(nèi)部空氣體積，在熱敏感器件或發(fā)熱器件與電子設(shè)備外殼之間形成低熱阻通路；有效降低了器件溫升，而且使用方法靈活，可根據(jù)實際需求選擇相對最經(jīng)濟、效果最好的填充方式。文檔編號H05K7/20GK101415316SQ20081014193公開日2009年4月22日申請日期2008年8月21日優(yōu)先權(quán)日2008年8月21日發(fā)明者周列春,軍陽申請人:深圳華為通信技術(shù)有限公司