可弯折液冷散热模组及折叠屏电子终端的制作方法

1.本发明涉及折叠屏电子终端热管理技术领域，尤其是一种可弯折液冷散热模组，此外，还涉及一种包括可弯折液冷散热模组的折叠屏电子终端。


背景技术：

2.随着电子设备技术的日趋发展，消费者对大屏显示且便携的终端产品的需求越来越高，具有折叠式显示屏的智能终端得到广泛的关注并成为各大厂商布局高端市场的“敲门砖”。折叠屏可以在使用时展开，以提供更大的显示面积，而在不使用时切换到折叠状态，方便用户携带。
3.高效可靠的热管理技术是保障智能终端性能稳定的关键技术之一，同样地，对于折叠屏电子终端而言，屏下散热技术势必也是支撑折叠屏终端市场蓬勃发展的关键因素。时下应用广泛的散热技术，如超薄vc，由于构成材料为金属，不支持3d贴合和高达10万次的弯折试验要求、在折叠屏终端产品上不具备适用性；石墨/石墨烯散热片虽然支持3d贴合，但市售的石墨烯散热类产品多以炭黑或炭管或大量炭黑、炭管复配少量石墨烯作为替代，主要原因在于，单层石墨烯的制备工艺本就复杂，层状石墨烯折弯过程中易分层，叠层复合工艺有待进一步突破，另外石墨烯虽然具有极高的面内热传导率，但做厚之后的层间热传导率还有待进一步探究和验证，因此，新的屏下散热技术亟待开发。
4.公开号为cn111818770a及cn212910536u的中国专利申请中均公开了一种泵驱闭式微流道散热技术，结合基于高分子膜材的微流道成型方式所构成的液冷散热模组，成为折叠屏智能终端屏下散热技术的突破口。由高分子膜材构成的流道基体支持3d贴合，其难点在于液冷散热模组在屏下的固定连接以及满足至少10万次弯折试验的要求。


技术实现要素：

5.本发明要解决的技术问题是：为了解决现有技术中液冷散热模组应用于折叠屏电子终端屏下散热过程中存在的弯折寿命难以满足的问题，现提供一种可弯折液冷散热模组，还提供一种包括上述可弯折液冷散热模组的折叠屏电子终端。
6.本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种可弯折液冷散热模组，包括流道基体和至少一个微型泵；所述流道基体的内部具有供散热工质流动的流路，所述微型泵用于给散热工质的流动提供动力；所述流道基体包含至少两个间隔分布的基部，基部具有相对设置的第一表面和第二表面，相邻两个基部之间具有朝向第一表面所在侧隆起的铰接部，且基部通过弯曲的弯折部和与其相邻的铰接部连接，所述铰接部位于第二表面所在侧形成有避让空间；所述铰接部和弯折部均可绕预定轴线弯折，以允许相邻两个基部能够通过其之间的铰接部和弯折部的弯折而绕预定轴线相对转动；所述流路经过基部及相邻两个基部之间的铰接部和弯折部，以使散热工质能从一
个基部流至相邻的基部。
7.进一步地，所述铰接部在垂直于预定轴线的面内的投影呈波形状。
8.进一步地，波形状的铰接部具有一个波峰或者具有沿一个基部至另一个基部方向间隔分布的至少两个波峰，所述波峰朝向第一表面所在侧隆起。
9.进一步地，所述铰接部的厚度h1或/和弯折部的厚度h2小于基部的厚度h3。
10.进一步地，所述基部包含彼此连接的连接段和主体段，所述基部通过连接段和相邻的弯折部连接；铰接部的厚度h1、弯折部的厚度h2及连接段的厚度h31均小于主体段的厚度h32。
11.进一步地，所述流道基体的宽度方向与预定轴线平行；所述铰接部的宽度w1和弯折部的宽度w2均不大于基部的宽度w3。
12.进一步地，所述铰接部的宽度w1或/和弯折部的宽度w2小于基部的宽度w3。
13.进一步地，所述基部包含彼此连接的连接段和主体段，所述基部通过连接段和相邻的弯折部连接；所述流道基体的宽度方向与预定轴线平行；所述铰接部的宽度w1、弯折部的宽度w2和连接段的宽度w31均不大于主体段的宽度w32。
14.进一步地，所述铰接部的宽度w1或/和弯折部的宽度w2或/和连接段的宽度w31小于主体段的宽度w32。
15.进一步地，所述弯折部垂直于预定轴线的截面形状至少有一部分为圆弧形，该圆弧形的圆心位于流道基体的第一表面所在侧。
16.进一步地，所述流道基体的外部具有与流路连通的至少一个进液口和至少一个出液口，所述进液口和微型泵的出流质口连通，所述出液口和微型泵的进流质口连通；所述微型泵和流路配合形成封闭循环散热流道，所述散热流道内填充有液态散热工质，所述微型泵用于给液态散热工质的循环流动提供动力。
17.进一步地，所述流道基体的材质为高分子材料。
18.进一步地，所述流道基体由至少三层材质为高分子材料的膜材构成，所有膜材层叠封合在一起至少形成一个封闭空间，该封闭空间构成所述流路所述流道基体的材质为高分子材料。
19.进一步地，所述流道基体的厚度为0.1mm～2mm，所述流路的当量直径为10μm～1mm。
20.进一步地，所述流道基体为柔性的流道基体，呈贴片状。
21.本发明还提供一种折叠屏电子终端，包括折叠屏和散热模组；所述折叠屏具有至少两个屏段，相邻两个屏段之间通过折叠屏的支撑铰链铰接；所述散热模组采用如上述的可弯折液冷散热模组；所述散热模组设置于背离折叠屏显示面的一侧，基部的第二表面部分或全部与折叠屏贴合，连接折叠屏各屏段的支撑铰链的旋转轴线构成所述预定轴线，所述散热模组的相邻基部随着对应屏段的展开或折叠而同步展开或折叠。
22.本发明的有益效果是：1）、本发明的可弯折液冷散热模组设置于折叠屏下，铰接部和弯折部的设计可削
弱可弯折液冷散热模组在折弯和展开过程中的拉压应力集中，提高可弯折次数，同时铰接部朝向第一表面所在侧隆起，第一表面背离折叠屏显示侧且在第二表面形成的避让空间可以避让折叠屏支撑铰链，能有效避免折叠屏折叠和展开过程中液冷散热模组与折叠屏支撑铰链产生运动干涉，同时通过设置多个铰接部，可适用于折叠屏多段折叠的应用场景。
23.2）、本发明的可弯折液冷散热模组，铰接部在垂直于预定轴线的面内的投影呈波形状。可以是正弦波形状、方波形状、三角波形状、锯齿波形状、梯形波形状等规则波形状，也可以是不具有周期性的非规则波形状。这里所描述的波形状至少包含一个波峰。所能达到的效果是更好的削弱可弯折液冷散热模组在折弯和展开过程中的拉压应力集中，降低疲劳损害，提高折弯寿命。
24.3）、本发明的可弯折液冷散热模组，通过减小铰接部的厚度h1和弯折部的厚度h2，或减小铰接部的厚度h1、弯折部的厚度h2及基部上连接段的厚度h31，同时，减小相应的铰接部的宽度w1和弯折部的宽度w2，或铰接部的宽度w1、弯折部的宽度w2及基部上连接段的宽度w31，能够有效提升可弯折液冷散热模组的可折弯次数，具体为流道基体的折弯寿命，以满足应用需求。
附图说明
25.下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
26.图1为本发明实施例1中的流道基体的俯视示意图；图2为本发明实施例1中的流道基体在垂直于预定轴线的面内的投影示意图；图3为本发明实施例1中的微型泵固定连接于流道基体上的结构示意图；图4为本发明实施例1中的铰接部在垂直于预定轴线的面内的投影呈正弦波形状且包含一个波峰的示意图；图5为本发明实施例1中的一种铰接部在垂直于预定轴线的面内的投影呈三角波形状且包含一个波峰的示意图；图6为本发明实施例1中的一种铰接部在垂直于预定轴线的面内的投影呈梯形波形状且包含一个波峰的示意图；图7为本发明实施例1中的铰接部在垂直于预定轴线的面内的投影呈正弦波形状且包含多个波峰的示意图；图8为本发明实施例1中的铰接部在垂直于预定轴线的面内的投影呈三角波形状且包含多个波峰的示意图；图9为本发明实施例1中的铰接部在垂直于预定轴线的面内的投影呈梯形波形状且包含多个波峰的示意图；图10为本发明实施例2中的铰接部和弯折部的厚度小于基部的厚度的示意图；图11为本发明实施例2中的铰接部和弯折部的宽度小于基部的宽度的示意图；图12为本发明实施例3中的铰接部、弯折部及连接段的厚度小于主体段的厚度的示意图；图13为本发明实施例3中的铰接部、弯折部及连接段的宽度小于主体段的宽度的示意图；图14为本发明实施例2中包含多波峰，且铰接部、弯折部及连接段的厚度小于主体
段的厚度的示意图；图15为本发明实施例3中包含多波峰，且铰接部、弯折部及连接段的宽度小于主体段的宽度的示意图。
27.图中：1、流道基体；101、流路，101a、进液口，101b、出液口；102、膜材；11、铰接部，11a、波峰，11b、避让空间；12、弯折部，12a、第一端，12b、圆弧区域，12c、第二端；13、基部，13a、第一表面，13b、第二表面，13-1、连接段，13-2、主体段；2、预定轴线；3、微型泵，301、进流质口，302、出流质口；h1、铰接部的厚度；h2、弯折部的厚度；h3、基部的厚度；h31、连接段的厚度；h32、主体段厚度；w1、铰接部的宽度，w2、弯折部的宽度，w3、基部的宽度，w31、连接段的宽度，w32、主体段的宽度。
具体实施方式
28.现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成，方向和参照(例如，上、下、左、右、等等) 可以仅用于帮助对附图中的特征的描述。因此，并非在限制性意义上采用以下具体实施方式，并且仅仅由所附权利要求及其等同形式来限定所请求保护的主题的范围。
29.实施例1如图1-9所示，一种可弯折液冷散热模组，包括流道基体1和至少一个微型泵3；如图1-2所示，流道基体1包含至少两个间隔分布的基部13，基部13具有相对设置的第一表面13a和第二表面13b，相邻两个基部13之间具有朝向第一表面13a所在侧隆起的铰接部11，且基部13通过弯曲的弯折部12和与其相邻的铰接部11连接，铰接部11位于第二表面13b所在侧形成有避让空间11b；使用时，第一表面13a背离折叠屏显示侧且在第二表面13b形成避让空间11b，以容纳折叠屏支撑铰链，能有效避免折叠屏折叠和展开过程中液冷散热模组与折叠屏支撑铰链产生运动干涉，同时通过设置多个铰接部11，可适用于折叠屏多段折叠的应用场景；铰接部11和弯折部12均可绕预定轴线2弯折，以允许相邻两个基部13能够通过其之间的铰接部11和弯折部12的弯折而绕预定轴线2相对转动；本实施例中基部13与弯折部12固定连接或一体成型；同样，弯折部12与铰接部11固定连接或一体成型。
30.本实施例中弯折部12垂直于预定轴线2的截面形状可为但不限于至少有一部分为圆弧形，该圆弧形的圆心位于流道基体1的第一表面13a所在侧；即是，弯折部12与基部13连接的一端为第一端12a，与铰接部11连接的一端为第二端12c，弯折部12位于第一端12a和第二端12c之间的部位为圆弧区域12b，基部13可绕着与之相邻的弯折部12的圆弧区域12b的折弯半径所确定的轴线转动；圆弧区域12b的折弯半径所确定的轴线基本与预定轴线2平行。
31.值得注意的是，本实施例中相邻两个基部13之间的预定轴线2可位于避让空间11b内，也就是说本实施例中的铰接部11的预定轴线2可位于避让空间11b的任意位置处，从而实现铰接部11能够适应旋转轴线在不同位置处的折叠屏的支撑铰链，提高通用性；具体地，
预定轴线2大致与铰接部11的宽度方向平行；以一个示例进行说明，折叠屏能够折叠的两个屏段分别为第一屏段和第二屏段，折叠屏的支撑铰链将第一屏段和第二屏段铰接，一个基部13和其相连的弯折部12的第一端12a均与第一屏段固定连接，另一个基部13和其相连的弯折部12的第一端12a均与第二屏段固定连接，这样折叠屏支撑铰链的旋转轴线即为相邻两个基部13之间的预定轴线2。
32.流道基体1的内部具有供散热工质流动的流路101，微型泵3用于给散热工质的流动提供动力，流路101经过基部13及相邻两个基部13之间的铰接部11和弯折部12，以使散热工质能从一个基部13流至相邻的基部13，通过散热工质在相邻基部13之间的流道，可促进基部13的均温性，避免出现局部高温的情况；本实施例中流路101既可以和外界的储液装置构成供散热工质循环流动的循环路径；亦可利用流路101和微型泵3的配合来构成供散热工质循环流动的循环路径，例如，流道基体1的外部具有与流路101连通的至少一个进液口101a和至少一个出液口101b，进液口101a和微型泵3的出流质口302连通，出液口101b和微型泵3的进流质口301连通；微型泵3和流路101配合形成封闭循环散热流道，散热流道内填充有液态散热工质，微型泵3用于给液态散热工质的循环流动提供动力；需要说明的是，微型泵3与流路101配合形成的封闭循环散热流道可以是单路径封闭循环散热流道或具有歧路的分叉型封闭循环散热流道，分叉型封闭循环散热流道包括至少两条相互交汇连通的歧路，在此不做限制；至少一个微型泵3与流路101配合形成的封闭循环散热流道可以为一条，也可以为相互独立的多条，亦可以为具有交叉歧路的多条；同时，微型泵3为多个时，可根据实际需求，设置为串联或并联形式；微型泵3可为但不限定于固定连接在流道基体1上，微型泵3优选地固定连接于基部13，例如，微型泵3可通过粘接或焊接的方式固定于流道基体1上，以提高集成度。本实施例优选地，如图3所示，微型泵3的进流质口301和出流质口302位于微型泵3的同一侧，微型泵3的进流质口301和出流质口302所在侧和流道基体1固定连接，并覆盖住进液口101a和出液口101b，使进流质口301和出液口101b连通，出流质口302和进液口101a连通。所能达到的效果是，微型泵3与流道基体1通过面面连接的方式实现固定连接，不需要设置外置连接管路，同时，面面连接的方式更容易实现可靠连接和密封。进一步优选地，微型泵3具体可采用公开号cn111818770a的中国专利所公开的一种液冷散热模组、液冷散热系统及电子设备中的动力泵，在此不再赘述。
33.本实施例中优选地，构成流道基体1的材质为高分子材料，如pc、pp、pet等，亦或是由多种高分子材料复合而成的功能性材料，具体类型在此不做限制，要求构成流道基体1的材质不与流路101内填充的液体散热工质产生理化反应。高分子材料易获得、成本低，好密接，批量化成型工艺简单，同时，不产生电磁屏蔽和信号干扰，不会对所属电子设备的正常使用造成影响。
34.流道基体1的构成形式可为但不限定于采用专利cn 212910536u中的流道的构成形式。本实施例中，流道基体1由三层材质为高分子材料的膜材102构成，所有膜材102层叠封合在一起至少形成一个封闭空间，该封闭空间构成流路101；流道基体1的厚度可为0.1mm～2mm，流路101的当量直径可为10μm～1mm，由材质为高分子材料的膜材102封合而成的微通道具有媲美金属材料的散热效率，流路101尺度控制在微通道量级，利用微通道具有大的表面积体积比的特点，进一步提升流道基体1的换热效
率，同时，整体充液量小，质量轻；流道基体1为柔性的流道基体1，呈贴片状，可通过对构成流道基体1的各层膜材102或封合成型后的流道基体1进行加热加压塑型，以便于可弯折液冷散热模组在应用过程中与贴合面形成良好的3d贴合，降低界面热阻，提高换热效率。
35.通过改变铰接部11的结构型式和/或减小弯折部12或基部13与弯折部12相邻区域的厚度，能够有效削弱可弯折液冷散热模组在折弯和展开过程中的拉压应力集中，降低疲劳损害，提高折弯寿命。解决可弯折液冷散热模组应用于折叠屏电子终端屏下散热过程中存在的固定连接不便和弯折寿命难以满足的问题；具体地，在本实施例中，铰接部11在垂直于基部13的预定轴线2的面内的投影呈波形状，可以是正弦波形状、方波形状、三角波形状、锯齿波形状、梯形波形状等规则波形状，也可以是不具有周期性的非规则波形状，在此不做限制，值得注意的是，波形状还可以为至少一部分呈圆弧状的形状；波形状的铰接部11具有一个波峰11a或者具有沿一个基部13至另一个基部13方向间隔分布的至少两个波峰11a，波峰11a朝向第一表面13a所在侧隆起；也就是说波形状可以包含一个波峰11a，如图4-6所示；也可以包含两个或两个以上的波峰11a，如图7-9所示；优选地，包含多个波峰11a，所能达到的效果是，流道基体1在折弯和展开过程中的拉压应力被多个波峰11a的远离和靠拢来削弱，避免应力集中，降低疲劳损害，提高折弯寿命。这种波形状可通过对流道基体1进行加热加压塑型来实现。
36.实施例2本实施例与实施例1的原理基本相同，区别在于：如图10-11和14所示，本实施例通过减小铰接部11的厚度h1或/和弯折部12的厚度h2，以减小流道基体1在折弯和展开过程中的抗弯截面模量，进而减小折弯应力，降低疲劳损害，提高折弯寿命。
37.具体为，铰接部11的厚度h1或/和弯折部12的厚度h2小于基部13的厚度h3，相当于有三种情况，第一种，铰接部11的厚度h1小于基部13的厚度h3；第二种，弯折部12的厚度h2小于基部13的厚度h3；第三种，铰接部11的厚度h1小于基部13的厚度h3，同时，弯折部12的厚度h2小于基部13的厚度h3，如图10和14所示，在图10中，铰接部11包含单个波峰11a的情况下，铰接部11的厚度h1和弯折部12的厚度h2均小于基部13的厚度h3；在图14中铰接部11包含多个波峰11a的情况下，铰接部11的厚度h1和弯折部12的厚度h2均小于基部13的厚度h3。
38.对于铰接部11的厚度h1和弯折部12的厚度h2均小于基部13的厚度h3的情况；以流道基体1由三层膜材102构成为例，三层膜材102分别为一层中间的膜材102及两层封盖的膜材102，中间的膜材102上设置有导流槽，两层封盖的膜材102分别封盖在中间的膜材102两侧，使导流槽形成封闭的流路101；在此情况下，可以是中间的膜材102位于铰接部11处的厚度及位于弯折部12处的厚度均小于中间膜材102位于基部13处的厚度，以减小流道基体1位于相邻两个基部13之间部位的抗弯截面模量，进而减小折弯应力，降低疲劳损害，提高折弯寿命。
39.另外，流道基体1的宽度方向与预定轴线2平行；铰接部11的宽度w1和弯折部12的宽度w2均不大于基部13的宽度w3；进一步地，铰接部11的宽度w1或/和弯折部12的宽度w2小于基部13的宽度w3，相当于有三种情况，第一种，铰接部11的宽度w1小于基部13的宽度w3；
第二种，弯折部12的宽度w2小于基部13的宽度w3；第三种，优选地，铰接部11的宽度w1小于基部13的宽度w3，弯折部12的宽度w2小于基部13的宽度w3，如图11所示。通过控制铰接部11的宽度w1和弯折部12的宽度w2，一方面适配不同型式的折弯屏电子终端，另一方面有利于进一步减小流道基体1的抗弯截面模量，进而减小折弯应力，降低疲劳损害，提高折弯寿命。
40.实施例3本实施例与实施例2的结构原理基本相同，区别在于：如图12、13及15所示，基部13包含彼此连接的连接段13-1和主体段13-2，基部13通过连接段13-1和相邻的弯折部12连接；铰接部11的厚度h1、弯折部12的厚度h2及连接段13-1的厚度h31均小于主体段13-2的厚度h32，如图12和15所示，在图12中铰接部11包含单个波峰11a，铰接部11的厚度h1、弯折部12的厚度h2及连接段13-1的厚度h31均小于主体段13-2的厚度h32；在图15中，铰接部11包含多个波峰11a的情况，铰接部11的厚度h1、弯折部12的厚度h2及连接段13-1的厚度h31均小于主体段13-2的厚度h32；对于铰接部11的厚度h1、弯折部12的厚度h2及连接段13-1的厚度h31均小于主体段13-2的厚度h32的情况，具体可以是中间膜材102位于铰接部11处的厚度、位于弯折部12处的厚度及位于连接段13-1处的厚度均小于中间膜材102位于主体段13-2处的厚度；另外，如图13所示，铰接部11的宽度w1、弯折部12的宽度w2和连接段13-1的宽度w31均不大于主体段13-2的宽度w32，进一步地，铰接部11的宽度w1或/和弯折部12的宽度w2或/和连接段13-1的宽度w31小于主体段13-2的宽度w32，优选地，铰接部11的宽度w1、弯折部12的宽度w2和连接段13-1的宽度w31均小于主体段13-2的宽度w32，如图13所示。
41.实施例4本实施例包含一种折叠屏电子终端，包括折叠屏和散热模组；折叠屏具有至少两个屏段，相邻两个屏段之间通过折叠屏的支撑铰链铰接；散热模组采用上述实施例1-3的可弯折液冷散热模组；散热模组设置于背离折叠屏显示面的一侧，基部13的第二表面13b部分或全部与折叠屏贴合，连接折叠屏各屏段的支撑铰链的旋转轴线构成所述预定轴线2，所述散热模组的相邻基部13随着对应屏段的展开或折叠而同步展开或折叠；实现折叠屏电子终端使用过程中的高效均热散热；折叠屏和散热模组之间的配合具体可表现为：折叠屏的支撑铰链铰接位于避让空间11b内，相邻两个基部13中的一者与所述折叠屏的支撑铰链一侧的屏段贴合，另一者与所述折叠屏的支撑铰链另一侧的屏段贴合。
42.以折叠屏具有两个屏段为例进行说明，两个屏段分别为第一屏段和第二屏段，折叠屏的支撑铰链将第一屏段和第二屏段铰接，一个基部13和其相连的弯折部12的第一端12a均与第一屏段固定连接，另一个基部13和其相连的弯折部12的第一端12a均与第二屏段固定连接，折叠屏支撑铰链的旋转轴线即为相邻两个基部13之间的预定轴线2，并位于避让空间11b内。
43.上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。