具有散熱板的電子設備的製作方法
2023-06-01 04:44:37 2
本發明涉及一種具有散熱板的電子設備。
背景技術：
無線傳輸(wirelesstransfer)技術的趨勢為被廣泛地應用在包括諸如智慧型手機、可穿戴設備等多種通信/可攜式終端等的電子設備。
為了在電子設備中實現這種無線傳輸技術，需要一種無線送電用線圈的散熱方案。
在使用通常的導電性散熱部件的情況下，可能因無線傳輸電磁波而產生渦電流(eddycurrent)，且可能產生因所述渦電流的電流損失。
由渦電流引起的電流損失可能導致無線傳輸的效率極度降低，或者產生新的熱點(hotspot)。
[現有技術文獻]
[專利文獻]
(專利文獻1)韓國公開專利公報第2015-0090391號
技術實現要素：
根據本發明的實施例，旨在提供一種能夠進行無線傳輸用線圈的散熱且最小化由渦電流引起的電流損失的具有散熱板的電子設備。
根據本發明之一實施例的一種電子設備，包括：線圈部，用於以無線方式發送功率或接收功率；散熱板，布置在所述線圈部的一面；外殼，將所述線圈部和所述散熱板收容於內部，其中，在所述散熱板中，多個導電型貼片以連續排列的方式布置。
根據本發明之另一實施例的一種電子設備，包括：線圈部，以無線方式發送功率或接收功率；外殼，將所述線圈部收容於內部，其中，所述外殼包括：主體部，由樹脂材料形成；金屬材質的散熱部件，填埋在所述主體部的內部。
根據本發明的電子設備具有多種散熱路徑。因此可以提高散熱效率。
附圖說明
圖1是概略地示出根據本發明的實施例的電子設備的立體圖。
圖2是根據圖1的i-i′的剖視圖。
圖3是概略地示出圖1中示出的散熱板的平面圖。
圖4是根據圖3的ii-ii′的剖視圖。
圖5是圖1中示出的電子設備的仰視圖。
圖6是用於說明圖1中示出的電子設備的散熱路徑的圖。
圖7是概略地示出根據本發明的另一實施例的電子設備的剖視圖。
符號說明
1：可攜式終端12：電池
13：功率接收模塊20：充電設備
22：電壓轉換部30：功率發送模塊
50：外殼70：散熱板
具體實施方式
在對發明進行詳細的說明之前，以下說明的本說明書和權利要求書中使用的術語或短語不應局限於通常的含義或詞典上的含義而得到解釋，而應立足於發明者能夠為了用最優的方法說明他的發明而適當地對術語的概念進行定義，據此應將術語或短語解釋成符合本發明的技術思想的含義和概念。因此，本說明書中記載的實施例和附圖中示出的構成僅僅是本發明的最優選的實施例，而不代表本發明的所有技術思想，因此根據本申請，可能存在能夠代替它們的多種等同物和變形例。
以下，參照附圖而對本發明的優選實施例進行詳細的說明。此時，需留意，用儘可能相同的附圖符號表示了附圖中相同的構成要素。並且，將會省略能夠混淆本發明的宗旨的公知功能和構成。因相同的理由，附圖中對部分構成要素進行了誇張、省略或概略示出，因此各個構成要素的大小不盡如實反映實際大小。
以下，根據附圖而對本發明的實施例進行詳細的說明。另外，在對實施例進行說明時，無線充電裝置涵蓋包括發送功率的功率發送模塊以及接收功率並進行存儲的功率接收模塊。
圖1是概略地示出根據本發明的一實施例的電子設備的立體圖，圖2是根據圖1的i-i′的剖視圖。
參照圖1和圖2，根據本實施例的電子設備為無線充電裝置，並且可以包括以無線方式傳輸功率的無線功率發送裝置，或者以無線方式接收功率並存儲的無線功率接收裝置。其中，無線功率發送裝置包括充電設備20，無線功率接收裝置包括從充電設備接收功率並存儲的可攜式終端10。
以下的實施例中以充電設備20為例而對電子設備進行了說明，但是可以包括以無線方式發送功率或接收功率的其他所有電子設備。
充電設備20可以用於，利用可攜式終端10的功率接收模塊13而對可攜式終端10的電池12進行充電。
充電設備20將從外部供應的家庭用交流電源轉換成直流電源，再將直流電源轉換成特定頻率的交流電壓，然後通過功率發送模塊30而將無線功率傳輸到外部。
為此，充電設備20包括：電壓轉換部22、功率發送模塊30、外殼50和散熱板70。
電壓轉換部22將從外部供應的家庭用交流電源轉換成直流電源，再將直流電源轉換成特定頻率的交流電壓，然後提供給功率發送模塊30。
電壓轉換部22可以形成為貼裝有電子部件的電路基板的形態，但不限於此。
功率發送模塊30將從電壓轉換部22傳輸的電壓傳輸到外部。
為此，功率發送模塊30包括磁性部32和線圈部35。
磁性部32為扁平的板狀(或者片狀)，且布置在線圈部35的一面而固定貼附在線圈部35。磁性部32為了有效地形成因線圈部35的線圈布線而產生的磁場的磁路而得到配備。為此，磁性部32由容易形成磁路的材質形成，例如可以使用鐵素體片(ferritesheet)。
另外，雖未被圖示，但是也可以為了屏蔽電磁波或漏磁而根據需要在磁性部32的外表面再附加金屬片。金屬片可以由鋁(aluminum)等構成，但不限於此。
並且，根據本實施例的功率發送模塊30中可以在線圈部35和磁性部32之間夾設粘合部37，以使線圈部35和磁性部32彼此牢固地固定粘合。
粘合部37布置在線圈部35與磁性部32之間，並使磁性部32和線圈部35彼此粘合。上述粘合部37可以由粘合片(sheet)或粘合帶(tape)形成。也可以在線圈部35或磁性部32的表面塗布粘著劑或具有粘著性的樹脂而形成。
並且，可以使粘合部37含有鐵素體粉末而使粘合部37與磁性部32一同具有磁性。
當家庭用交流電源通過電壓轉換部22而被變壓後施加到功率發送模塊30時，功率發送模塊30周圍的磁場發生變化。因此，在與功率發送模塊30相鄰地布置的可攜式終端10的功率接收模塊13中，隨著磁場的變化而被施加電壓，從而使可攜式終端10的電池12得到充電。
外殼50在整體上可以由絕緣性的樹脂材料形成，並從外界保護內部收容的構成要素。例如，外殼50可以由聚碳酸酯(pc)材質形成，但不限於此。
外殼50可以形成為扁圓柱筒形狀或直六面體形狀，且內部配備有收容空間而能夠收容電壓轉換部22、功率發送模塊30和散熱板70。
根據本實施例的外殼50可以包括：第一殼體50a，用於形成放置可攜式終端10的充電面；第二殼體50b，在第一殼體50a的下部結合，並提供所述收容空間。
由於在第一殼體50a的上表面安置可攜式終端10，因此第一殼體50a的上表面形成為平整面。並且，在第一殼體50a的下表面布置散熱板70。
圖3是概略地示出圖1中示出的散熱板的平面圖，圖4是根據圖3的ii-ii′的剖視圖。
一併參照圖3和圖4，散熱板70包括絕緣層74和導電層71。
導電層71由貼附在絕緣層74上的多個導電型貼片(tile)72形成。例如，導電層71可以由在絕緣層74的至少一面有規則地排列的多個導電型貼片72形成。
本實施例中，導電型貼片72以網孔(mesh)形狀或格柵結構布置。但不限於此。
多個導電型貼片72可以起到有效地散熱的散熱部件的作用。因此，可以由導熱率高或熱擴散特性優秀的材質形成。例如，導電型貼片72可以由鋁(aluminium)等金屬材質或石墨(graphite)材質形成。但是，本發明的構成不限於此。
並且，根據本實施例的散熱板70布置在功率發送模塊30和可攜式終端20之間，因此除了散熱功能之外，還需要構成為能夠使無線功率信號通過。
為此，多個導電型貼片72以彼此不接觸的方式相隔布置。即，多個導電型貼片72以預定的間隙s彼此分離而布置。
據此，無線功率信號可以利用導電型貼片72之間的間隙s而順利地傳輸到可攜式終端10。
並且，因為導電層71由彼此分離的導電性貼片72構成，於是在無線功率傳輸過程中，能夠抑制住導電層71中形成渦電流閉環，因此可以最小化因渦電流的電流損失。
另外，如圖3所示，根據本實施例的散熱板70在中心形成有貫通孔75。因為貫通孔75，在散熱板70的中心區域形成一部分空的空間。
這種貫通孔75為了提高無線功率傳輸效率而形成。因此，在沒有貫通孔75但無線功率傳輸效率充分高的情況下，可以省略貫通孔75。
並且，可以為了減少渦電流並提高散熱性能而調節各個導電型貼片72的大小、導電型貼片72之間的間隙s的距離或深度。
絕緣層74布置在導電層71的一面。配備絕緣層，以用於一體地形成構成導電層71的導電型貼片72，並使導電型貼片72和線圈部35彼此絕緣。
因此，絕緣層74可以以如下的方式布置：在絕緣層74的一面布置導電層71，絕緣層74的另一面與線圈部35形成面接觸。
絕緣層74可以形成pet(polyethyleneterephthalate，聚對苯二甲酸乙二酯)、pc(polycarbonate，聚碳酸酯)、pes(polyethersulfone，聚醚碸)、pi(polyimide，聚醯亞胺)、pmma(polymethlymethacrylate，聚甲基丙烯酸甲酯)、cop(cyclo-olefinpolymers，環烯烴聚合物)等絕緣薄膜。但不限於此。
並且，本實施例中示出了絕緣層74隻布置在導電層71的一面的情形，但是也可以布置在導電層71的兩面。在此情況下，絕緣層可以形成為絕緣物質也被填充於間隙s中。
具有上述構成的散熱板70可以通過未圖示的粘合部件而貼附在外殼50。並且可以將所述絕緣層使用為粘合部件。
第二殼體50b可以在內部固定結合有電壓轉換部22和功率發送模塊30。為此，第二殼體50b可以形成為一面(如上表面)敞開的容器形態。
第二殼體50b可以包括：主體部51，用於形成整體外形；至少一個支撐塊52，布置在主體部51的內部。
主體部51和支撐塊30由絕緣性樹脂材質形成。
支撐塊52形成為從主體部51的內部突出的塊形態，並且支撐置於第二殼體50b的內部的電壓轉換部22。因此，為了穩定地支撐電壓轉換部22，可以分散布置多個支撐塊52。
散熱部件80填埋於主體部51的內部。
圖5是圖1中示出的電子設備的仰視圖。
參照圖5，散熱部件80為導熱率高的部件，且可以利用包括銅、鐵、鎳、鋁、錫、鋅、金、銀等的金屬板材。並且，散熱部件80可以形成為薄板形態或網孔(mesh)形態而填埋於主體部51內。
散熱部件80包括：暴露到主體部51的外部的暴露部82、接觸部84、以及填埋到主體部51內的填埋部86。
暴露部82指通過主體部51的底面而從主體部51的下部暴露的部分。據此，流入散熱部件80的熱可以通過暴露部82釋放到外部。
接觸部84是從主體部51的上表面暴露的部分，且可以與第一殼體50a結合以接觸到散熱板70。據此，流入到散熱板70的熱量可通過接觸部84而傳遞到散熱部件80。
可以通過以下嵌件注塑方式形成上述結構：將散熱部件80布置在模具內，然後在模具內注入成型樹脂。例如，可以通過嵌件注塑而使填埋部86填埋在主體部51的內部，並使散熱部件80的一部分在填埋部51延伸而向主體部51的外部暴露，然後使所述暴露的局部彎曲而緊貼於主體部51的下表面而形成暴露部82，從而完成根據本實施例的第二殼體50b。但是不限於此。
另外，本實施例中對彎曲散熱部件80而形成暴露部82的情形進行了說明。但本發明的構成不限於此，只要局部可以通過主體部51的底面暴露，散熱部件80可以由多種形狀形成。
進而，根據本實施例的充電設備20中，在外殼50的內部布置有導熱部60。導熱部60可以由導熱物質(thermalinterfacematerial)形成。其中，導熱物質可以使用散熱膏、散熱板、散熱板、導熱粘合劑、pcm(相變物質)中的某一個，但不限於此，可以應用多種高導熱率物質。
導熱部60可以填充在外殼50的內部收容空間中、空餘空間的一部分或整體。
第一殼體50a和第二殼體50b可以通過多種方法結合。例如，可以使用螺栓或螺釘等專門的固定部件，也可以使用粘合劑或粘合帶等粘合部件而使第一殼體50a和第二殼體50b彼此結合。並且，可以利用鉤形態的卡接突起而在沒有粘合部件或固定部件的情況下進行插入結合。
如上所述，根據本實施例的充電設備20具有如圖6所示的多種散熱路徑(箭頭方向)。
圖6是用於說明圖1中示出的電子設備的散熱路徑的圖。
參照圖6，在發熱最多的線圈部35中，散熱板70通過面接觸而貼附。在將金屬材質的散熱板70布置在線圈部35和可攜式終端10之間的情況下，因散熱板70而存在降低無線功率發送效率的問題，但是本發明中通過形成網孔形態的導電層71而解決了上述問題。
通過使散熱板70的導電層71由多個導電貼片72構成，可以利用貼片72之間的間隙s而維持無線功率發送效率。並且，從線圈部35產生的熱通過導電層71擴散而釋放到外部。
並且，在外殼50的內部填埋的散熱部件80的一端與散熱板70接觸，另一端從外殼50的下表面暴露。據此，傳遞至散熱板70的熱可以通過散熱部件80而擴散，因此可以確保非常大的散熱面積。
並且，由於散熱部件80的另一端暴露到外部，因此可以將熱傳遞到置有充電設備的機構物t的安置面，從而可以提高散熱效率。
並且，在外殼50的內部空間布置有導熱部60，因此可以將從電壓轉換部22等電路基板產生的熱量迅速釋放到外部。
另外，以上說明的充電設備的構成可以相同地應用到接收功率的可攜式終端。因此，省略對應用上述構成的可攜式終端的說明。
並且，本發明不限於上述實施例而可以有多種變形。
圖7是概略地示出根據本發明的另一實施例的電子設備的剖視圖。
參照圖7，根據本實施例的充電設備20具有與上述實施例的充電設備類似的構成而只在導熱部60的構造方面有所區別。
本實施例的充電設備10中，導熱部60還布置在外殼50的下表面。
在此情況下，布置在外殼50的下表面的導熱部60與安置充電設備20的機構物t接觸。因此，導熱部60可以形成為散熱片或散熱墊的形態，而不是形成為散熱膏或導熱性粘合劑的形態。
並且，根據本實施例的外殼50在底面形成有貫通孔53，且外殼50內部的導熱部60和外殼50下部的導熱部60可以通過上述貫通孔53連接而一體地形成。
如此，如果導熱部60布置在外殼50的下表面，則導熱部60可以接觸到從外殼50的下表面暴露的散熱部件80的暴露部82。因此，由暴露部82傳遞的熱量可迅速被傳遞給安置有充電設備的機構物t(如臺桌等)，因此可以提高散熱效果。
另外，本實施例中舉了外殼50內部的第一導熱部60a和外殼50下部的第二導熱部60b一體連接的情形的示例，但是本發明的構成不限於此，也可以進行多種變形，例如省略貫通孔或由彼此不同的專用機構物構成等。
以上，對本發明的實施例進行了詳細的說明，但是本發明的權利範圍不限於此，在本發明的所屬技術領域具有基本知識的人員可以認識到，在不脫離權利要求書中記載的本發明的技術思想的範圍內，可以進行多種修改和變形。