CN211297529U - 通信设备的散热结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种通信设备的散热结构，其包括：印刷电路板，印刷电路板上设置有芯片；外壳，外壳与印刷电路板设置在芯片的两侧；芯片与外壳直接夹设有导热板，导热板的面积大于芯片的面积，且，俯视时，芯片位于导热板的中心位置；导热板与外壳之间设置有热阻材料形成的阻热板，阻热板的面积大于导热板的面积，且，俯视时，导热板位于阻热板的中心位置。通过在外壳与芯片之间设置面积大于芯片的导热板，再进一步在导热板与外壳之间设置阻热板，使得作为点状热源的芯片不直接将热量集中传递到外壳的局部区域，使得芯片热量散发更为均匀；另一方面导热板和阻热板的结构简易，成本更低的同时安全性更高。

Description

通信设备的散热结构

技术领域

本实用新型涉及一种通信设备的散热结构。

背景技术

目前，为了提升设备的处理能力，许多通信设备(如路由器、基站、电视盒等)包含有性能较高的芯片，为了对芯片进行散热，现有技术通常采用风扇等手段，将芯片上的热量转移至设备壳体的通风口。但由于通信设备的体积相对于其他的具有散热需求的设备(例如电脑主机、服务器等)更小，而芯片的体积也较小。风扇加上电机的体积难以在狭小的空间内设置，使得采用风扇散热方案的通信设备无法小型化。

有鉴于此，文献1(公开号：CN105207924A)公开了一种基于3G网络的WIFI路由器，用于解决现有路由器存在散热效率低的问题。本发明包括壳体，所述壳体内设有PCB板，所述PCB板连接有天线，所述PCB板安装有芯片，所述PCB板上安装有设置在芯片上方的散热装置，所述散热装置包括上壳和设置在芯片上方的下壳，所述上壳设置在下壳的上方并且与下壳形成真空的蒸汽腔，所述蒸汽腔的内壁上设有螺旋导流槽，所述螺旋导流槽的外表面设有与螺旋导流槽相互配合的吸液芯，所述蒸汽腔内填充有工作液体。

也就是说，文献1中，采用了液体冷却的手段对芯片进行冷却。但是，这样的方案的缺点在于：一方面，水冷系统需要控制器、泵、循环管路、冷凝部件等多个部件相互配合，其中，尤其是充满液体的管道降低了设备的安全冗余，一旦发生堵塞或者泄露，冷却液会浸泡设备内的电路造成损毁，且故障率也较高；另一方面，管道在狭小的设备内铺设，导致临近于管道的设备外壳上会有集中的热传导，使得外壳在该部分的温度过高，这一点在外壳带有金属部分的设备上尤为突出；再者，液体冷却的装置成本高昂，不适于量产普及。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是为了克服现有技术中通信设备散热管路容易导致外壳局部温度过高且冗余性低、成本过高的缺陷，提供一种安全性更高、成本更低且不容易导致外壳局部温度过高的通信设备的散热结构。

本实用新型是通过下述技术方案来解决上述技术问题：

一种通信设备的散热结构，其特点在于，其包括：印刷电路板，所述印刷电路板上设置有芯片；外壳，所述外壳与所述印刷电路板设置在所述芯片的两侧；所述芯片与所述外壳直接夹设有导热板，所述导热板的面积大于所述芯片的面积，且，俯视时，所述芯片位于所述导热板的中心位置；所述导热板与所述外壳之间设置有热阻材料形成的阻热板，所述阻热板的面积大于所述导热板的面积，且，俯视时，所述导热板位于所述阻热板的中心位置。

较佳的，所述导热板与所述芯片之间设置有一层绝缘层，所述导热板由金属制成。

较佳的，所述绝缘层与所述芯片之间设置有导热层，所述导热层在俯视时与所述芯片重叠，且所述导热层的面积不大于所述芯片的面积，所述导热板由金属铝制成。

较佳的，所述阻热板、所述导热板、所述导热层和所述绝缘层均紧贴的设置。

较佳的，俯视时，所述外壳与所述阻热板重叠的部分由金属制成。

较佳的，所述导热板的厚度大于所述导热层。

较佳的，所述导热板与所述芯片的面积之比大于1.2:1。

本实用新型的积极进步效果在于：通过在外壳与芯片之间设置面积大于芯片的导热板，再进一步在导热板与外壳之间设置阻热板，使得作为点状热源的芯片不直接将热量集中传递到外壳的局部区域，使得芯片热量散发更为均匀；另一方面导热板和阻热板的结构简易，成本更低的同时安全性等冗余也更高。

附图说明

图1为本实用新型较佳实施例的通信设备的散热结构的结构示意图。

图2为本实用新型较佳实施例的通信设备的结构示意图。

具体实施方式

下面通过实施例的方式，并结合附图来更清楚完整地说明本实用新型。

图1为本实施例的通信设备的散热结构的结构示意图，图2为本实施例的通信设备的结构示意图。如图1～2所示，本实施例涉及的通信设备的散热结构100设置在通信设备200的底部，包括：印刷电路板1、外壳7、导热板5和阻热板6。

印刷电路板1上设置有芯片2，外壳7与印刷电路板1设置在芯片2 的两侧。芯片2与外壳7直接夹设有导热板5，导热板5的面积大于芯片2 的面积，且，俯视时，芯片2位于导热板5的中心位置；导热板5与外壳7 之间设置有热阻材料形成的阻热板6，阻热板6的面积大于导热板5的面积，且，俯视时，导热板5位于阻热板6的中心位置。俯视时，外壳7与阻热板 6重叠的部分由金属制成。

具体的，在本实施例中，通信设备200为路由器或交换机，带有芯片2 的印刷电路板1位于通信设备200的底部。位于通信设备200底部的外壳7 可以全部由金属制成，也可以是部分由金属制成。这样外壳可以具有较好的机械强度，并且具有一定的噪声抑制功能。另，前文所述的中心位置指的是中部，换言之，芯片2的垂直投影位于导热板5的中部，与导热板5完全重合并被导热板5的边缘部分包围或半包围。

作为点状热源的芯片2上，热量传递至面积更大的导热板5后，芯片2 相同位置的点状热量因阻热板6的存在被部分阻隔，因此热量传递到外壳7 后，不再呈现点状热量的特征，而是根据导热板5的形状均匀的散布。

由于阻热板6的面积大于导热板5，而导热板5的面积大于芯片2，且芯片2位于导热板5的中部，原本直接传递到外壳7的热量部分被阻热板阻隔，热量散发的量中，原本由导热板5传递至外壳7的一部分热量只能通过散发到空气中来传递，这样散热更为均匀。

进一步，导热板5与芯片2之间设置有一层绝缘层4，绝缘层4与芯片 2之间设置有导热层3，导热层3在俯视时与芯片2重叠，且导热层3的面积不大于芯片2的面积。导热板5由金属铝制成。

具体的，金属铝的热容较低，能够迅速吸收热量使得导热板5在配合阻热板时，可以迅速的将点状热量分散为面状热量。金属铝在氧化后表面形成的氧化层可以很好的保护导热板5不受进一步腐蚀。由于金属铝的导电性，需要在导热板5和芯片之间设置绝缘层4。绝缘层4可以是绝缘涂层，也可以是绝缘垫，在本实施例中采用的是绝缘垫。

绝缘层4与芯片2之间设置面积不大于芯片2的导热层3除了让芯片上的热量更容易穿透绝缘层外，还可以让阻热板6、导热板5、导热层3和绝缘层4堆叠形成的层叠体与印刷电路板1、外壳7共同形成一个“工”字形状，层叠体上具有阶梯，配合“工”字形状可以增加暴露在空气中的散热面积。并且，阶梯状的层叠体符合点状热源扩散至面状热分部状态的热辐射趋势。

另外，为了更有效的热传递，阻热板6、导热板5、导热层3和绝缘层4 均紧贴的设置。因为导热板5在点状热源扩散成面状时占有的贡献最高，因此设置导热板5的厚度大于导热层3可以进一步加强其扩散效果。导热板5 与芯片2的面积之比大于1.2:1。

发热的芯片2正对的外壳7位置为通信设备200底面温度最高处。同等测试条件下，经测量，未使用阻热板时，外壳7在对应芯片2的垂直投影点上温度为45.8摄氏度。按照本实施例的方案，金属的外壳7在对应芯片2 的垂直投影及周边位置上的测量温度为42.8摄氏度。

虽然以上描述了本实用新型的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，本实用新型的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本实用新型的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.一种通信设备的散热结构，其特征在于，其包括：

印刷电路板，所述印刷电路板上设置有芯片；

外壳，所述外壳与所述印刷电路板设置在所述芯片的两侧；

所述芯片与所述外壳直接夹设有导热板，

所述导热板的面积大于所述芯片的面积，且，俯视时，所述芯片位于所述导热板的中心位置；

所述导热板与所述外壳之间设置有热阻材料形成的阻热板，

所述阻热板的面积大于所述导热板的面积，且，俯视时，所述导热板位于所述阻热板的中心位置。

2.如权利要求1所述的通信设备的散热结构，其特征在于，

所述导热板与所述芯片之间设置有一层绝缘层，

所述导热板由金属制成。

3.如权利要求2所述的通信设备的散热结构，其特征在于，

所述绝缘层与所述芯片之间设置有导热层，

所述导热层在俯视时与所述芯片重叠，且所述导热层的面积不大于所述芯片的面积，

所述导热板由金属铝制成。

4.如权利要求3所述的通信设备的散热结构，其特征在于，

所述阻热板、所述导热板、所述导热层和所述绝缘层均紧贴的设置。

5.如权利要求4所述的通信设备的散热结构，其特征在于，

俯视时，所述外壳与所述阻热板重叠的部分由金属制成。

6.如权利要求5所述的通信设备的散热结构，其特征在于，

所述导热板的厚度大于所述导热层。

7.如权利要求6所述的通信设备的散热结构，其特征在于，

所述导热板与所述芯片的面积之比大于1.2:1。

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