[发明专利]散热结构及应用该散热结构的电子设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种散热结构及应用该散热结构的电子设备，尤其涉及一种含碳纳米管层的散热结构及应用该散热结构的电子设备。

背景技术

近年来，随着电子技术的不断发展，高性能的处理器芯片(CPU)、显存芯片和内存芯片被不断开发出来，并在个人用台式电脑、便携式笔记本电脑、平板电脑和智能手机中不断得到应用，用户终端的性能也在不断提升。另一方面，上述电子设备拥有的巨大市场潜力，也使得对于高性能电子元件的开发得到了足够多的重视，目前仍有着相当广阔的发展前景。

随着电子元件加工技术的发展、处理器芯片的微型化以及用户终端的小型轻量化，电子设备的散热问题日益突出。众所周知，处理器性能的上升必然伴随着功率的上升，从而增大发热量。Intel的Core i7 860 CPU的发热功率已经达到了95瓦，而目前其最为先进的Core i9系列的功率更是高达130瓦。在这样的发热量下，处理器的表面温度会迅速上升，由于在高热量下出现的电子迁移现象会严重破坏处理器中的半导体结构，导致器件出现故障甚至完全报废，因此，普通的散热手段已经难以满足电子元件的散热需求。手持设备的推广，更是把散热问题从系统性能的后台直接放大为用户体验，不良的散热处理会影响用户操作终端的直接感受。综上所述，电子设备对于新的散热材料以及散热结构的需求已是迫在眉睫。

目前，笔记本电脑所采用的散热方案为散热通道的方式，也就是通过散热材料贴膜、导热硅脂覆层、散热材料导杆、风扇等一系列材料和装置的组合，将发热量大的元件的热量从机体内部导出至外部，从而达到散热的目的。这种处理方式依赖于散热材料的基本构造，需要散热性能好、热扩散速率快、热导率高的新材料。现阶段，笔记本电脑中所采用的散热材料主要是金属材料，典型材料为铜合金和铝合金。然而，金属材料有着密度较大、铸造工艺复杂的缺点，过重的笔记本电脑也有悖于轻便易携带的发展潮流，也在一定程度上加大了制造成本。

而对于以智能手机、平板电脑和手持游戏机为代表的手持设备，其采用的散热方案为散热贴膜：通过在设备主板的大功耗元件上贴取以石墨为主要原料的复合材料，将热量均匀散布开来，传导至机体的后盖板均匀散出，从而达到散热的目的。然而，利用石墨作为散热材料还存在着热导率较低、散热不够均匀的问题，且由于手持设备体积的限制，无法加装风扇等辅助散热设备，因此在这种类型的散热方案中，对于散热材料和结构的要求更高。

有鉴于此，确有必要提供一种散热性能好，体积小，重量轻，可方便应用于笔记本电脑、平板电脑、智能手机等多种电子设备中的散热结构。

发明内容

一种散热结构，包括一第一碳纳米管层，该第一碳纳米管层具有一第一表面以及一与该第一表面间隔相对的第二表面，其中，所述第一碳纳米管层包括至少一碳纳米管纸，该碳纳米管纸的密度在0.3克每立方厘米至1.4克每立方厘米之间。

进一步地，该散热结构可包括一热界面材料层，该热界面材料层与所述第一碳纳米管层层叠设置，且该热界面材料层设置于所述第一碳纳米管层与至少一发热元件之间。

一种电子设备，包括一散热结构和至少一发热元件，该散热结构包括一第一碳纳米管层和一热界面材料层，该热界面材料层与所述第一碳纳米管层层叠设置，且该热界面材料层设置于所述第一碳纳米管层与该至少一发热元件之间。

进一步地，该电子设备可包括一机身，该机身与所述散热结构相接触或不接触，当该电子设备工作时，所述散热结构迅速将该至少一发热元件产生的热量散至所述机身，或散至所述散热结构与所述机身之间的空隙。

相对于现有技术，本发明所提供的散热结构具有以下优点：其一，由于碳纳米管的密度仅为铜的1/6到1/7，铝的1/2到1/3，因此，能够减轻散热结构的重量；其二，由于碳纳米管的热导率大于铜和铝的热导率，因此，能够提高散热结构的散热性能；其三，该散热结构占用空间小，且具有柔性，可以应用于复杂的空间环境；其四，该散热结构可用导热胶或导热胶带粘贴于任意发热元件表面，应用方便快捷；其五，该散热结构具有定向散热和导热功能，因此，能够快速、准确地将热量传导至指定的部件，大大提高散热效率。

附图说明

图1为本发明第一实施例提供的散热结构的示意图。

图2为图1的散热结构中具有定向散热功能的第一碳纳米管层的爆破图。

图3为图1的散热结构中具有不定向散热功能的第一碳纳米管层的爆破图。

图4为图2的第一碳纳米管层中的碳纳米管纸在沿碳纳米管轴向上的热导率-密度关系图。