Meta专利介绍了Quest的XR设备导热管解决方案

　　对于XR一体机，散热是一个重要的问题，而它们一般会采用导热管，从而将热能均匀地分散开来。在名为“Thermal conduit for electronic device”的专利申请中，Meta就介绍了一种可用于XR设备的导热管。

　　图1示出具有导热管理系统102的示例性电子设备100。导热管理系统102位于电子设备100的外壳104内。电子设备100包括具有与之耦合的一个或多个电子元件108的印刷电路板PCB。

　　导热管理系统102包括设置在电子设备100的外壳104内的导热管110。导热管110可包括与安装在PCB 106的一个或多个电子元件108直接或间接热接触的第一端112。导热管110同时可以包括与外壳104、散热器、热框架或电子设备100的其他组件直接或间接热接触的第二端114。

　　所以，导热管110配置为接收来自电子设备100的一个或多个电子元件108的热能，并且配置为将热能传递给位于外壳104之外的环境或朝向外壳104内的预定位置，例如可以接收、存储和/或分散热能的散热器。

　　在一个实施例中，导热管110可包括设置在导热管110的第一端112和第二端114之间的热通路116。热通路116可以为柔性，使得导热管110可以采取任何形状并且可以在电子器件内以复杂的几何形状实现。

　　热通路116可包括至少部分由第二材料120包裹的第一材料118。热通路116可以提供一种高强度的、灵活的、轻巧的和高导热的通路，并可以快速有效地传递热能。

　　热通路与电子设备100的一个或多个电子元件直接或间接接触116，并且可以从一个或多个电子元件吸取热能，同时可以将热能传递到外壳104内的预定位置。所以，导热管110可以与多个电子元件直接或间接热接触，并且导热管110可以配置为从这些电子元件吸取热能。

　　需要注意的是，导热管110及其组件未按比例显示，并且导热管110和热通路116可以由相对较小的组件形成。由于热通路116的强度、柔韧性、小尺寸、轻重量和热效率，导热管110可用于通过电子设备100的复杂几何形状传递热能。

　　在一个实施例中，导热管理系统102可包括在外壳104中形成的一个或多个通风口122。一个或多个通风口122可以设置在外壳104的任何位置。所述一个或多个通风口122可允许位于所述外壳104内的热能通过对流消散到所述外壳104之外的环境。

　　导热管理系统102同时可以包括位于电子设备100的外壳104内的一个或多个风扇124。所述一个或多个风扇124可定向用于穿过散热带102的第二端114吹出空气，和/或迫使空气从所述一个或多个通风口122排出，以将热能散发到所述电子设备100周围的环境中。另外，一个或多个风扇124可以引导气流穿过电子设备100。

　　图2A示出导热管110的截面示意图。值得注意的是，图2A没有按比例绘制，并且图2A中所示的各种组件可以比所示的相对较大或较小。

　　如上所述，导热管110包括设置在导热管110的第一端112和第二端114之间的热通路116。导热管110的第一端112可以耦合到电子设备的电子元件108。导热管110的第二端114可以耦合到外壳104、散热器、热框架或电子设备的其他组件。所以，可以将导热管配置为从电子元件108中吸取热能并将热能传递到外壳104。

　　热通路116包括第一材料118和第二材料120。第一材料118可以沿着热通路116的轴向长度延伸。第一材料118可以由热解石墨形成，而且第一材料118可以由多层热解石墨形成。例如，如图2A所示，第一材料118可以包括多层相互叠在一起的热解石墨。

　　在一个实施例中，第一材料118的各个层可以交错和/或可以包括不同的长度，使得第一材料118的两端可以不均匀。通过交错和/或包括第一材料118的各个层的不同长度，可以增加与硅基206接触的第一材料118的表面积。

　　在一个实施例中，第一材料118可包括任意数量的热解石墨层和/或其它层状材料。例如，第一材料可以包括热传导材料和隔热材料的交替层。或者，第一材料118可以包括单层热解石墨或其它材料。

　　由于热解石墨具有高导热性，热解石墨可以形成导热管110的核心。例如，第一材料118可以包括基本上等于或大于750W/m-K的导热系数。

　　在一个实施例中，第一材料118可以在不同方向包含不同的k值。例如，第一材料118可以包括通过第一材料118在平面内方向(沿X轴)的第一k值和通过第一材料118在平面内方向(沿y轴)的第二k值，其中第二k值不同于第一k值。

　　所述第一材料118可以相对薄且具有柔性，使得所述第一材料118可以塑造成符合电子器件内的各种复杂几何形状。

　　热通路116同时包括至少部分包裹第一材料118的第二材料120。第二材料120同样可以沿着热通路116的轴向长度延伸。

　　在一个实施例中，第二材料120与第一材料118结合、粘附或以其他方式耦合。第二材料120可以包括与第一材料118基本相似的长度，使得第二材料120包覆或包住第一材料118。然而，第一材料118可以包括与第二材料120基本分离的第一端面202和第二端面204。通过保持第一材料118的端面202和204与第二材料120分离，可以将第一材料118与模压在第一材料118和第二材料120的两端的硅基直接热接触。

　　因为第一材料118可能容易剥落，所以第二材料120可以封装第一材料118。这样，第二材料120可以减轻和/或防止第一材料118在电子设备内剥落造成的污染。

　　第二材料120同时可以为导热管110提供结构支撑，同时与第一材料118一起提供灵活性，从而允许导热管110在电子设备内以紧密和/或复杂的几何形状实现。

　　进一步地，第二材料120可以提供可以粘合或粘附所述硅基的表面。由于其材料特性，硅基可能与热解石墨粘附不良。所以第二材料120提供硅基可以粘附良好的表面，同时允许第一材料118与硅基热接触，从而保持导热管110的高导热性。

　　在一个实施例中，第二材料120可以是铜或聚对苯二甲酸乙二醇酯PET。可以将第二材料120润湿到第一材料118上，以将第二材料120粘合或粘附到第一材料118上。这种润湿可以改善第二材料120和第一材料118之间的粘结。另外，第二材料120可通过压敏粘合剂PSA粘附到第一材料118上。

　　导热管可进一步包括导热硅基206，并应用于热通路116的末端。硅基206可以复模或以其他方式耦合到热通路116的末端。硅基206可包括覆盖在热通路116的第一端上的第一部分208，使得热基206的第一部分208模制在第一材料118和第二材料120的至少一部分之上。

　　导热硅基206同时可以包括覆盖在热通路116的第二端上的第二部分210，使得热基体206的第二部分210模制在第一材料118和第二材料120的至少一部分之上。

　　导热硅基206的第一部分208和第二部分210可以分别构成导热管110的第一端112和第二端114的至少一部分。这样，热通路116可以至少部分地嵌入在所述硅基206的第一部分208和第二部分210内。

　　在一个实施例中，外壳104由具有高发射率的材料形成，使得外壳104有效地将热能传递到电子设备100周围的环境。例如，形成外壳104的材料可包括约0.400至约0.995之间、约0.500至约0.950之间或约0.700至约0.900之间的发射率系数。

　　另外，导热硅基206的第二部分210可以耦合到散热器，而散热器耦合到外壳104并且配置为在外壳104的更大区域传播热能。

　　在另一个实施例中，导热硅基206的第二部分210可以耦合到散热器。散热器可以设置在电子设备100的外壳104内。在这样的实施例中，一个或多个风扇124可以迫使空气通过散热器并从外壳104中的一个或多个通风口122流出。或者，散热器可以至少部分地通过外壳104伸出，并且可以将热能直接排放到电子设备100周围的环境中。

　　导热硅基206可以是可压缩的，使得第一部分208和第二部分210可以符合电子器件和/或其组件的各种复杂形状或几何形状。通过压缩所述硅基206，所述硅基206可以填充所述硅基206与所述电子器件的相邻组件或部分之间的任何气隙，从而增加其之间的导热性。通过消除电子器件组件和硅基206之间的间隙，可以改善它们之间的导热性。

　　图2B示出导热管110另一截面示意图。如图2B所示，可以将第二材料120施用于第一材料118长度的一部分，使得第二材料施用于小于第一材料118的整个长度。这样，第一材料118的末端可以基本上不受第二材料120的影响。

　　在这种构造中，第一材料118的末端延伸到第二材料120之外，并与硅基206的第一部分208和第二部分210接触。

　　图2B同时描绘了导热管110的第二端114的备选配置。硅基206的第二部分110可以耦合到热交换器212，热交换器212可以耦合到电子设备或其另一组件的外壳104。例如，热交换器212可以是与外壳104耦合，并且配置为在外壳104的更大区域上传播热能的散热器。

　　因此，散热器可以减少电子设备外壳104的热点，并且可以将热能传递到电子设备外壳104的更大区域。

　　另外，热交换器212可包括可至少部分设置在电子设备100的外壳104内的散热器。在这样的实施例中，一个或多个风扇可以迫使空气通过散热器并从外壳104中的一个或多个通风口流出。或者，散热器可以至少部分地通过外壳104伸出，并且可以将热能直接排放到电子设备100周围的环境中。

　　图2C示出导热管110的又一截面示意图。可以将第二材料120应用于第一材料118，使得第二材料120覆盖的范围小于第一材料118的所有侧面。这样，第一材料118的一侧可以基本上与第二材料120分离。

　　另外，第一材料118基本上可以是圆柱形。这样，第一材料118的一部分可以基本上不受第二材料的影响。在这样的实施例中，基本上与第二材料120分离的第一材料118的部分可以沿着第一材料118的圆周或沿着第一材料118的轴向长度延伸。

　　同时，第一材料118可以包括基本上不受第二材料120影响的多个部分。在这样的实例中，可以将粘合剂或密封剂施用于基本上不受第二材料120影响的第一材料118的部分。

　　图2D示出导热管110的又一截面示意图。如图2D所示，导热管110可与至少一个附加电子元件216直接或间接热接触。导热管110可与多个附加电子元件直接或间接热接触。

　　热通路116可以设置在与附加电子元件216直接接触的位置，并且可以通过第二材料120从附加电子元件吸取热能并将热能传递给第一材料118，而第一材料118又将热能传递给电子器件的外壳104。或者，第二材料120可以包括这样的间隙，使得第一材料118可以设置在与附加电子元件216直接接触的位置。

　　在一个实施例中，导热管理系统102可以包括设置在附加电子元件216之间的附加导热管218。所述附加导热管218可被配置为将热能从所述附加电子元件206传递到所述热通路116。附加导热管218可设置与第二材料120接触。然而，在第二材料120在其中包括间隙的示例中，可以设置额外的导热管218与第一材料接触。

　　名为“Thermal conduit for electronic device”的专利申请最初在2021年12月提交，并在日前由美国专利商标局公布。