电子设备的电路板组件及电子设备论文和设计-杨金胜

全文摘要

本实用新型公开了一种电子设备的电路板组件及电子设备，电路板组件包括第一电路板、第二电路板、冷部、热部和储能装置，第二电路板与第一电路板相对且彼此间隔开，第一电路板和第二电路板之间具有安装空间。冷部设于安装空间内，热部设于安装空间外，热部与冷部电连接，储能装置与冷部和热部均电连接。根据本实用新型的电路板组件，通过在安装空间内设置冷部，冷部可以与安装空间的壁面及安装空间内的空气进行热交换，从而可以降低安装空间内的温度，达到制冷效果，另外，冷部通过与热部及储能装置电连接，不仅可以利用热电制冷原理实现冷部的制冷效果，还可以利用冷部吸收热量并转化为电能存储在储能装置中。

主设计要求

1.一种电子设备的电路板组件，其特征在于，包括：第一电路板；第二电路板，所述第二电路板与所述第一电路板相对且彼此间隔开，所述第一电路板和所述第二电路板之间具有安装空间；冷部，所述冷部设于所述安装空间内；热部，所述热部设于所述安装空间外，所述热部与所述冷部电连接；储能装置，所述储能装置与所述冷部和所述热部均电连接。

设计方案

1.一种电子设备的电路板组件，其特征在于，包括：

第一电路板；

第二电路板，所述第二电路板与所述第一电路板相对且彼此间隔开，所述第一电路板和所述第二电路板之间具有安装空间；

冷部，所述冷部设于所述安装空间内；

热部，所述热部设于所述安装空间外，所述热部与所述冷部电连接；

储能装置，所述储能装置与所述冷部和所述热部均电连接。

2.根据权利要求1所述的电子设备的电路板组件，其特征在于，所述冷部设于所述安装空间的内周壁。

3.根据权利要求2所述的电子设备的电路板组件，其特征在于，所述冷部为导电导热片，所述导电导热片贴设于所述安装空间的内壁。

4.根据权利要求2所述的电子设备的电路板组件，其特征在于，所述冷部为导电导热层，所述导电导热层涂覆于所述安装空间的内壁。

5.根据权利要求4所述的电子设备的电路板组件，其特征在于，所述导电导热层为铜层。

6.根据权利要求1所述的电子设备的电路板组件，其特征在于，所述热部包括：

第一换热部，所述第一换热部设于所述安装空间外；

第二换热部，所述第二换热部设于所述安装空间外，所述第一换热部与所述第二换热部间隔开；

第一连接件，所述冷部通过所述第一连接件与所述第一换热部电连接，所述第一连接件穿设于所述安装空间的壁面；

第二连接件，所述冷部通过所述第二连接件与所述第二换热部电连接，所述第二连接件穿设于所述安装空间的壁面。

7.根据权利要求6所述的电子设备的电路板组件，其特征在于，所述第一连接件为P型半导体件，所述第二连接件为N型半导体件。

8.根据权利要求1所述的电子设备的电路板组件，其特征在于，所述热部设于所述第一电路板的朝向所述安装空间外的壁面。

9.根据权利要求1所述的电子设备的电路板组件，其特征在于，所述储能装置为供电装置或电热转化装置。

10.一种电子设备，其特征在于，包括：

壳体，所述壳体内设有安装腔；

电路板组件，所述电路板组件为权利要求1-9中任一项所述的电路板组件，所述电路板组件设于所述壳体内。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及电子设备技术领域，尤其是涉及一种电子设备的电路板组件及电子设备。

背景技术

智能手机机内空间有限，但是零件繁多，还须留下庞大空间安放电池，才能提高续航力。类载板(Substrate-Like PCB，SLP)通过采取堆叠两片主板、垂直发展的方式使得主板在有限空间内能够塞入更为复杂的线路与零件，极大地减少了占用空间，为电池争取了更大的空间，从而可以扩大电池的体积，进而可以扩大电池容量。但也因此造成类载板不方便散热的缺点，特别是被两块主板封在中央的空间热量不易散出来，导致主板温度很高。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型的一个目的在于提出一种电子设备的电路板组件，所述电路板组件具有散热性能佳的优点。

根据本实用新型实施例的电子设备的电路板组件，包括：第一电路板；第二电路板，所述第二电路板与所述第一电路板相对且彼此间隔开，所述第一电路板和所述第二电路板之间具有安装空间；冷部，所述冷部设于所述安装空间内；热部，所述热部设于所述安装空间外，所述热部与所述冷部电连接；储能装置，所述储能装置与所述冷部和所述热部均电连接。

根据本实用新型实施例的电子设备的电路板组件，通过在安装空间内设置冷部，冷部可以与安装空间的壁面及安装空间内的空气进行热交换，从而可以降低安装空间内的温度，达到制冷效果，另外，冷部通过与热部及储能装置电连接，不仅可以利用热电制冷原理实现冷部的制冷效果，还可以利用冷部吸收热量并转化为电能存储在储能装置中，以简单的结构设置实现制冷及能量转换，从而可以提高电路板组件的工作性能。

根据本实用新型的一些实施例，所述冷部设于所述安装空间的内周壁。

在本实用新型的一些实施例中，所述冷部为导电导热片，所述导电导热片贴设于所述安装空间的内壁。

在本实用新型的一些实施例中，所述冷部为导电导热层，所述导电导热层涂覆于所述安装空间的内壁。

在本实用新型的一些实施例中，所述导电导热层为铜层。

根据本实用新型的一些实施例，所述热部包括：第一换热部，所述第一换热部设于所述安装空间外；第二换热部，所述第二换热部设于所述安装空间外，所述第一换热部与所述第二换热部间隔开；第一连接件，所述冷部通过所述第一连接件与所述第一换热部电连接，所述第一连接件穿设于所述安装空间的壁面；第二连接件，所述冷部通过所述第二连接件与所述第二换热部电连接，所述第二连接件穿设于所述安装空间的壁面。

在本实用新型的一些实施例中，所述第一连接件为P型半导体件，所述第二连接件为N型半导体件。

根据本实用新型的一些实施例，所述热部设于所述第一电路板的朝向所述安装空间外的壁面。

根据本实用新型的一些实施例，所述储能装置为供电装置或电热转化装置。

根据本实用新型实施例的电子设备，包括：壳体，所述壳体内设有安装腔；电路板组件，所述电路板组件为如上所述的电路板组件，所述电路板组件设于所述壳体内。

根据本实用新型实施例的电子设备，通过在安装空间内设置冷部，冷部可以与安装空间的壁面及安装空间内的空气进行热交换，从而可以降低安装空间内的温度，达到制冷效果，另外，冷部通过与热部及储能装置电连接，不仅可以利用热电制冷原理实现冷部的制冷效果，还可以利用冷部吸收热量并转化为电能存储在储能装置中，以简单的结构设置实现制冷及能量转换，从而可以提高电路板组件的工作性能，进而可以提高电子设备的市场竞争力。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和\/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本实用新型实施例的电子设备的电路板组件的结构示意图；

图2是根据本实用新型实施例的电子设备的电路板组件的结构示意图；

图3是根据本实用新型实施例的电子设备的结构示意图。

附图标记：

电子设备1，

电路板组件10，壳体20，显示单元30，

第一电路板110，第二电路板120，安装空间100，

冷部130，热部140，第一换热部141，第二换热部142，第一连接件143，第二连接件144，

储能装置150，

导线160，固定件170，元器件180。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

如图1及图2所示，根据本实用新型实施例的电子设备1的电路板组件10，包括第一电路板110、第二电路板120、冷部130、热部140和储能装置150。

具体而言，如图1及图2所示，第二电路板120与第一电路板110相对且彼此间隔开，第一电路板110和第二电路板120之间具有安装空间100。例如，第一电路板110可以层叠设置于第二电路板120的上方，且第一电路板110与第二电路板120间隔开，第二电路板120与第一电路板110可以通过固定件170连接，固定件170的一端与第一电路板110连接，固定件170的另一端与第二电路板120连接。

如图1及图2所示，冷部130设于安装空间100内，热部140设于安装空间100外。可以理解的是，冷部130位于第一电路板110与第二电路板120之间，冷部130可以与安装空间100的壁面连接。这里的“连接”可以是直接连接，也可以是间接连接，例如，冷部130可以通过支撑件设于安装空间100的壁面。又如，冷部130可以设于第一电路板110和第二电路板120中的至少一个上。热部140位于安装空间100外。例如，冷部130可以与第一电路板110和第二电路板120中的至少一个连接。

如图1及图2所示，热部140与冷部130电连接。储能装置150与冷部130和热部140均电连接。需要说明的是，“电连接”可以理解为第一特征与第二特征之间可以进行电能量、电信号的传递。对于“电连接”需作广义的理解，“电连接”可以是直接电连接，也可以是间接电连接，例如，储能装置150与冷部130可以通过导电介质连接，储能装置150与热部140可以通过导电介质(如导线)连接，热部140与冷部130之间可以通过导电介质(如半导体)连接。

当储能装置150为冷部130及热部140施加电压时，冷部130与热部140可以形成温度差，冷部130的温度低，热部140的温度高，冷部130可以用于为安装空间100进行降温，热部140的热量可以散发到周围环境中；当安装空间100内的温度与安装空间100外的温度形成温度差时，储能装置150可以形成电势差，从而可以为储能装置150存储电能。

根据本实用新型实施例的电子设备1的电路板组件10，通过在安装空间100内设置冷部130，冷部130可以与安装空间100的壁面、安装空间100内的空气进行热交换，从而可以降低安装空间100内的温度，达到制冷效果，另外，冷部130通过与热部140及储能装置150电连接，不仅可以利用热电制冷原理实现冷部130的制冷效果，还可以利用冷部130吸收热量并转化为电能存储在储能装置150中，以简单的结构设置实现制冷及能量转换，从而可以提高电路板组件10的工作性能。

如图1及图2所示，根据本实用新型的一些实施例，冷部130设于安装空间100的内周壁。可以理解的是，冷部130与安装空间100的内周壁连接。由此，可以简化冷部130的安装。需要说明的是，对于冷部130与安装空间100的内周壁的具体连接方式不作限定。例如，冷部130可以粘贴于安装空间100的内周壁。又如，冷部130可以与安装空间100的内周壁卡接、螺纹连接或焊接。

如图1所示，在本实用新型的一些实施例中，冷部130可以为导电导热片，导电导热片贴设于安装空间100的内壁。可以理解的是，冷部130可以具有导电及导热性能，冷部130的表面与安装空间100的内壁面贴合。由此，可以简化冷部130的构造与安装，扩大冷部130与安装空间100的内壁面的接触面积，从而可以保证冷部130的热传递性能及能量转换率。例如，冷部130可以为铜片、银片、铝片、铁片等。

如图2所示，在本实用新型的一些实施例中，冷部130为导电导热层，导电导热层涂覆于安装空间100的内壁。可以理解的是，冷部130可以为涂层且该涂层具有导热、导电性能，冷部130可以通过将具有导电、导热性能的液体涂覆在安装空间100的内壁面以在安装空间100的内壁面上形成导电导热层。由此，可以简化冷部130的安装，减小冷部130的占用体积，还可以较易地避开安装空间100内的元器件180。

如图2所示，在本实用新型的一些实施例中，导电导热层涂覆于第一电路板110上位于安装空间100内的表面。进一步地，导电导热层完全覆盖第一电路板110上位于安装空间100内的表面。

在本实用新型的一些实施例中，导电导热层可以为铜层。当然，导电导热层还可以为银层、金层、铝层或铁层。

如图1及图2所示，根据本实用新型的一些实施例，热部140可以包括第一换热部141、第二换热部142、第一连接件143和第二连接件144，第一换热部141设于安装空间100外，第二换热部142设于安装空间100外，第一换热部141与第二换热部142间隔开。冷部130通过第一连接件143与第一换热部141电连接，冷部130通过第二连接件144与第二换热部142电连接。

如图1及图2所示，根据本实用新型的一些实施例，热部140可以包括第一换热部141、第二换热部142、第一连接件143和第二连接件144，第一换热部141设于安装空间100外，第二换热部142设于安装空间100外，第一换热部141与第二换热部142间隔开。冷部130通过第一连接件143与第一换热部141电连接，第一连接件143穿设于安装空间100的壁面，冷部130通过第二连接件144与第二换热部142电连接，第二连接件144穿设于安装空间100的壁面。

由此，储能装置150、第一换热部141、第一连接件143、冷部130、第二连接件144及第二换热部142可以构造形成一个回路，储能装置150的电流可以依次流经第一换热部141、第一连接件143、冷部130、第二连接件144及第二换热部142。

根据热电制冷原理，电荷载体在导电件中运动可以形成电流，由于电荷载体在不同的材料中处于不同的能级，当它从高能级向低能级运动时，就会释放出多余的热量，反之，就需要从外界吸收热量(即表现为制冷)，从而可以实现冷部130的制冷性能及储能装置150的储能性能。

在本实用新型的一些实施例中，第一连接件143为P型半导体件，第二连接件144为N型半导体件。半导体材料具有极高的热电势，可以使得冷部130具有较好的制冷效果。P型半导体和N型半导体的热电势差最大，应用中能够在冷接点处表现出明显制冷效果。

在本实用新型的一些实施例中，第一换热部141的表面可以贴设有散热件，如石墨、导热硅胶等高导热材质件。第二换热部143的表面可以贴设有散热件，如石墨、导热硅胶等高导热材质件。由此，可以快速地为热部140散热，避免热部140的热量传递给第一电路板110。

如图1及图2所示，根据本实用新型的一些实施例，热部140设于第一电路板110的朝向安装空间100外的壁面。例如，冷部130与热部140可以分别设于第一电路板110的两侧。由此，可以便于冷部130与热部140的电连接，从而可以便于电路板组件10的设置与安装。

根据本实用新型的一些实施例，储能装置150可以为供电装置或电热转化装置。例如，储能装置150可以包括可充放电的电源。

根据本实用新型的一些实施例，电路板组件10还可以包括控制器，控制器与储能装置150通讯连接，控制器适于控制储能装置150的电压值。由此，通过控制器控制储能装置150的电压值，可以控制冷部130的制冷效率。

如图3所示，根据本实用新型实施例的电子设备1，包括壳体20和电路板组件，壳体20内设有安装腔，电路板组件为如上所述的电路板组件10，电路板组件10设于壳体20内。

需要说明的是，这里所提到的“电子设备1”可以为移动或便携式并执行无线通信的各种类型的计算机系统设备中的任何一种。具体地，“电子设备1”可以为移动电话或智能电话(例如，基于iPhone TM，基于Android TM的电话)，便携式游戏设备(例如Nintendo DSTM，PlayStation Portable TM，Gameboy Advance TM，iPhone TM)、膝上型电脑、PDA、便携式互联网设备、音乐播放器以及数据存储设备，其他手持设备以及诸如手表、入耳式耳机、吊坠、头戴式耳机等，“电子设备1”还可以为其他的可穿戴设备(例如，诸如电子眼镜、电子衣服、电子手镯、电子项链、电子纹身、电子设备1或智能手表的头戴式设备(HMD))。

“电子设备1”包括但不限于蜂窝电话、智能电话、其他无线通信设备、个人数字助理、音频播放器、其他媒体播放器、音乐记录器、录像机、照相机、其他媒体记录器、收音机、医疗设备、车辆运输仪器、计算器、可编程遥控器、寻呼机、膝上型计算机、台式计算机、打印机、上网本电脑、个人数字助理(PDA)、便携式多媒体播放器(PMP)，便携式医疗设备以及数码相机及其组合。

根据本实用新型实施例的电子设备1，通过在安装空间100内设置冷部130，冷部130可以与安装空间100的壁面及安装空间100内的空气进行热交换，从而可以降低安装空间100内的温度，达到制冷效果，另外，冷部130通过与热部140及储能装置150电连接，不仅可以利用热电制冷原理实现冷部130的制冷效果，还可以利用冷部130吸收热量并转化为电能存储在储能装置150中，以简单的结构设置实现制冷及能量转换，从而可以提高电路板组件10的工作性能，进而可以提高电子设备1的市场竞争力。

下面参考图1-图3详细描述根据本实用新型实施例的电子设备1。值得理解的是，下述描述仅是示例性说明，而不是对本实用新型的具体限制。

在本实用新型实施例中，电子设备1可以是各种能够从外部获取数据并对该数据进行处理的设备，例如，手机、平板电脑、计算设备或信息显示设备等。

如图3所示，下面以手机为例对本实用新型所适用的电子设备1进行介绍。在本实用新型实施例中，手机可以包括壳体20、电路板组件10、多个元器件180、显示单元30、电池等。显示单元30与壳体20连接，电路板组件10及多个元器件180均位于壳体20内。

如图1及图2所示，电路板组件10包括第一电路板110、第二电路板120、冷部130、热部140和储能装置150。第一电路板110层叠设置于第二电路板120的上方，且第一电路板110与第二电路板120平行且间隔开。固定件170位于第一电路板110与第二电路板120之间，固定件170的一端与第一电路板110连接，固定件170的另一端与第二电路板120连接。固定件170为多个，多个固定件170间隔排布。第一电路板110和第二电路板120之间具有安装空间100。

如图1及图2所示，元器件180可以为电阻、电容、二极管、三极管、芯片等，多个元器件180中的一部分设于第一电路板110，多个元器件180中的另一部分设于第二电路板120。多个元器件180中的一部分安装空间100内，多个元器件180中的另一部分位于安装空间100外。

如图1及图2所示，冷部130设于第一电路板110且位于安装空间100内，冷部130可以为铜片，冷部130也可以为涂覆于第一电路板110的铜层。

如图1及图2所示，热部140包括第一换热部141、第二换热部142、第一连接件143和第二连接件144。第一换热部141与第二换热部142均设于第一电路板110且均位于安装空间100外。第一换热部141与第二换热部142间隔排布。第一换热部141与第二换热部142均可以构造形成铜片。第一换热部141与第二换热部142也可以构造形成散热片。

如图1及图2所示，第一连接件143的一端与第一换热部141电连接，第一连接件143的另一端与冷部130电连接，第二连接件144的一端与第二换热部142电连接，第二连接件144的另一端与冷部130电连接。第一连接件143为P型半导体件，第二连接件144为N型半导体件。

如图1及图2所示，储能装置150与第一换热部141通过导线160连接，储能装置150与第二换热部142通过导线160电连接。

电路板组件10的工作原理可以参照热电制冷原理，热电转化技术基于塞贝克(Seebeck)效应，将一种热电材料(例如，P型半导体或N型半导体中的一种)的一端通过一导体连接起来，另一端则与另一导体连接，将另一种热电材料(例如，P型半导体或N型半导体中的另一种)的一端与又一导体连接起来，另一端与再一导体连接，两种热电材料构成一个PN结，得到一个简单的热电转化组件，也称为PN热电单元。

结合到图1或图2中，第一连接件143(例如，P型半导体)的一端与第二连接件144(例如，N型半导体)的一端通过冷部130(例如，铜层或铜片)连接起来，第一连接件143(例如，P型半导体)的另一端与第一换热部141(例如，铜片)连接，第二连接件144(例如，N型半导体)的另一端与第二换热部142(例如，铜片)连接，以构造形成热电转化组件。在热电单元开路端接入负载电阻，此时若在热电单元一端热流流入，形成高温端，从另一端散失掉，形成低温端，从而可以实现对高温端的降温。同样，这种装置也能将热能转换成电能，于是在热电单元热端和冷端之间建立起温度梯度场。热电单元内部位于高温端的空穴和电子在温度场的驱动下，开始向低温端扩散，从而在PN电偶臂两端形成电势差，电路中便会有电流产生。

电路板组件10具有两种工作方式：使用储能装置150的电能，实现电热转换，以使得冷部130温度降低，实现制冷功能；如果冷部130的温度比热部140的温度高很多，电路板组件10可以将热能转化为电能，并存储在储能装置150中。

显示单元30可用于显示由用户输入的信息或提供给用户的信息以及手机的各种菜单。显示单元30可包括显示面板和触控面板，显示面板可以采用液晶显示单元(LCD，LiquidCrystal Display)、有机发光二极管(OLED，Organic Light-Emitting Diode)等形式来配置。触控面板可覆盖显示面板，触控面板可以检测到在其上或附近的触摸操作，显示面板上可以提供相应的视觉输出。

需要说明的是，手机仅为一种电子设备1的举例，本实用新型并未特别限定，本实用新型可以应用于手机、平板电脑等电子设备1，本实用新型对此不做限定。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

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