一种吸波结构及终端的制作方法

本发明涉及功能材料与器件技术领域，尤其涉及一种吸波结构及终端。

背景技术：

目前，终端中的各功能性器件在工作过程中，会使得这些器件表面的温度上升，最高可高达40℃～70℃，而温度的上升会导致有大量的热量累计在终端内，进而，可能导致终端被烧毁。基于此，如何实现终端的散热是至关重要的。现有技术中，一般是在一些需要保护的器件外部设置的屏蔽盖上覆盖石墨来实现散热的。

在实现本发明过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题：

通过石墨进行散热时，由于石墨在40℃～70℃左右的发射率较低，因此，石墨能够向外辐射散热的能力较弱。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明实施例提供了一种吸波结构及终端，能够在一定程度上提高现有技术中终端的散热能力。

一方面，本发明实施例提供了一种吸波结构，所述吸波结构包括：至少一个层叠结构；

每个所述层叠结构自下而上包括：第一金属层、介质层与第二金属层；

在垂直于所述层叠结构所在平面的方向上，所述第一金属层为正方形，所述介质层与所述第二金属层为圆形；

所述介质层的直径与所述第二金属层的直径相等，所述第一金属层的边长大于所述介质层的直径；

所述第一金属层的中心点、所述介质层的圆心与所述第二金属层的圆心相同。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，

所述第一金属层的边长为6μm，所述第二金属层的边长为3.1μm。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，

所述第一金属层的厚度为0.25μm；

所述介质层的厚度为0.22μm；

所述第二金属层的厚度为0.12μm。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，

所述第一金属层的材质与所述第二金属层的材质相同。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，

所述第一金属层与所述第二金属层的材质为铝；

所述介质层的材质为三氧化二铝。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述吸波结构设置于终端的屏蔽盖表面。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，

所述第一金属层设置于所述屏蔽盖表面，并且，所述第二金属层设置于所述第一金属层远离所述屏蔽盖的一侧。

另一方面，本发明实施例提供了一种终端，包括：上述的吸波结构。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述终端还包括：屏蔽盖；

所述吸波结构设置于所述屏蔽盖表面。

上述技术方案中的一个技术方案具有如下有益效果：

本发明实施例中，利用电磁超材料(Electromagnetic metamaterial)的谐振特性，吸波结构会与入射电场产生电谐振，并且，在每个层叠结构中相对设置的第一金属层与第二金属层之间，会感应出方向平行的电流，导致与入射磁场产生次谐振，从而，使得电磁波被有效地局限在吸波结构中，基于此，可以使得吸波结构与空间阻抗相匹配，进而，使得入射电磁波在谐振点的反射为零，同时，由于第一金属层能够阻止入射波的透过，因此，可以形成一个近乎100％吸收效果的吸收峰，而根据基尔霍夫定律，物体的吸收率与其发射率相等，因此，本发明实施例提供的技术方案，能够在一定程度上提升吸波结构的吸收率，从而，使得该吸波结构能够以较大的发射率向外辐射热量，以降低终端的表面温度，也就是说，能够在一定程度上提高现有技术中终端的散热能力。

【附图说明】

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1是本发明实施例所提供的吸波结构的俯视示意图；

图2是本发明实施例所提供的吸波结构中一个层叠结构的俯视示意图；

图3是图2中A-A’处的剖面结构图；

图4是本发明实施例中吸波结构的吸收率与波长的关系示意图；

图5是本发明实施例所提供的终端的结构示意图。

【具体实施方式】

为了更好的理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明实施例进行详细描述。

应当明确，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。在本发明实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。

应当理解，本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

应当理解，尽管在本发明实施例中可能采用术语第一、第二、第三等来描述金属层，但这些金属层不应限于这些术语。这些术语仅用来将金属层彼此区分开。例如，在不脱离本发明实施例范围的情况下，第一金属层也可以被称为第二金属层，类似地，第二金属层也可以被称为第一金属层。

取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”或“响应于检测”。类似地，取决于语境，短语“如果确定”或“如果检测(陈述的条件或事件)”可以被解释成为“当确定时”或“响应于确定”或“当检测(陈述的条件或事件)时”或“响应于检测(陈述的条件或事件)”。

需要注意的是，本发明实施例所描述的“上”、“下”、“左”、“右”等方位词是以附图所示的角度来进行描述的，不应理解为对本发明实施例的限定。此外在上下文中，还需要理解的是，当提到一个元件被形成在另一个元件“上”或“下”时，其不仅能够直接形成在另一个元件“上”或者“下”，也可以通过中间元件间接形成在另一元件“上”或者“下”。

针对现有技术中所存在的终端的散热能力较弱的问题，本发明实施例提供了如下解决思路：在终端中设计一个具有较大发射率的吸波结构，通过该吸波结构快速地向外辐射热量，以防止终端由于过热而损坏。

在该思路的引导下，本方案实施例提供了以下可行的实施方案。

实施例一

本发明实施例给出一种吸波结构。

具体的，请参考图1，其为本发明实施例所提供的吸波结构的俯视示意图，如图1所示，该吸波结构包括有至少一个层叠结构100。

需要说明的是，图1中各层叠结构100的数目及排布方式都仅为示例性的。在具体实现本方案的过程中，可以如图1所示，将这些层叠结构100矩阵排布。或者，在其他的实现过程中，还可以将这些层叠结构菱形交叉分布等，本发明实施例对于层叠结构的排布方式不进行特别限定。

以下，为了更具体的说明本方案，以图1中的一个层叠结构100为例，具体说明吸波结构的具体结构。

具体的，请参考图2和图3，其中，图2为本发明实施例所提供的吸波结构中一个层叠结构的俯视结构图，图3是图2中A-A’处的剖面结构图。

结合图2与图3所示，每个层叠结构自下而上包括：第一金属层11、介质层13与第二金属层12。

并且，如图2所示，在垂直于该层叠结构100所在平面的方向上，第一金属层11为正方形，介质层13与第二金属层12为圆形。本发明实施例中，介质层13的直径与第二金属层12的直径相等，并且，介质层13的圆心与第二金属层12的圆心相同，因此，图2所示的平面上只有一个圆形。

如图2所示，本发明实施例中，第一金属层11的边长大于介质层13的直径，并且，第一金属层11的中心点、介质层13的圆心与第二金属层12的圆心相同。

结合图2与图3可知，本发明实施例中，第一金属层11为长方体结构，介质层13和第二金属层12为圆柱体结构。

在一个具体的实现过程中，第一金属层11的边长为6μm，第二金属层12的边长为3.1μm。

本发明实施例对于该层叠结构中各层的厚度不进行特别限定。在实际实现过程中中，可以根据实际需要进行设定。

在另一个具体的实现过程中，第一金属层11的厚度可以为0.25μm，介质层13的厚度可以为0.22μm，第二金属层12的厚度可以为0.12μm。

本发明实施例中，利用超材料的谐振特性，在上下平行的第一金属层和第二金属层间感应出方向平行的电流，因此，为了更好的达到该效果，第一金属层11的材质与第二金属层12的材质相同。

此时，在具体的实现过程中，考虑到铝较轻，且铝具有良好的导电和导热性能，以及具备较高的反射性特点，因此，第一金属层11与第二金属层12的材质可以为铝；此时，介质层13的材质可以为三氧化二铝。

本发明实施例所提供的吸波结构可以设置于终端的屏蔽盖表面。具体的，设置于终端的屏蔽盖上远离各器件的一侧的表面。

具体的，第一金属层11设置于屏蔽盖表面，并且，第二金属层12设置于第一金属层11远离屏蔽盖的一侧。

需要说明的是，本发明实施例中所涉及的终端可以包括但不限于个人计算机(Personal Computer，PC)、个人数字助理(Personal Digital Assistant，PDA)、无线手持设备、平板电脑(Tablet Computer)、手机、MP3播放器、MP4播放器等。

本发明实施例还给出了该吸波结构与波长的关系示意图，请参考图4。如图4所示，曲线1为该吸波结构的反射率曲线，曲线2为该吸波结构的吸收率曲线，曲线3为该吸波结构的透射率曲线。

本发明实施例中，考虑到终端在正常工作状态下，器件表面温度最高可达40℃～70℃。以中央处理器(Central Processing Unit，CPU)为例，在终端正常工作时，CPU的最高温度可达60℃左右。并且，根据维恩-位移定律可知，温度与波长之积为2898，基于此，可以计算出55℃的CPU表面向外辐射的波长大小约为8.8μm。

如图4所示，本发明实施例所提供的吸波结构在8.8μm附近的吸收率可达99％，其对应的温度为56℃，则根据基尔霍夫定律，该吸波结构在8.8μm附近的发射率也高达99％。也就是说，该吸波结构在8.8μm频率附近的波段内具有较大的吸收率，从而实现其在8.8μm频率附近的波段内具有较高的发射率，最终将聚集在屏蔽盖表面的热量以最快的速度辐射到空气中，从而，降低终端的表面温度，增强了终端的散热能力，降低终端由于过热而损坏器件。

本发明实施例的技术方案具有以下有益效果：

本发明实施例中，利用电磁超材料(Electromagnetic metamaterial)的谐振特性，吸波结构会与入射电场产生电谐振，并且，在每个层叠结构中相对设置的第一金属层与第二金属层之间，会感应出方向平行的电流，导致与入射磁场产生次谐振，从而，使得电磁波被有效地局限在吸波结构中，基于此，可以使得吸波结构与空间阻抗相匹配，进而，使得入射电磁波在谐振点的反射为零，同时，由于第一金属层能够阻止入射波的透过，因此，可以形成一个近乎100％吸收效果的吸收峰，而根据基尔霍夫定律，物体的吸收率与其发射率相等，因此，本发明实施例提供的技术方案，能够在一定程度上提升吸波结构的吸收率，从而，使得该吸波结构能够以较大的发射率向外辐射热量，以降低终端的表面温度，也就是说，能够在一定程度上提高现有技术中终端的散热能力。

实施例二

基于上述实施例一所提供的吸波结构，本发明实施例进一步给出实现上述方法实施例中各步骤及方法的装置实施例。

请参考图5，其为本发明实施例所提供的装置的功能方块图。如图5所示，该装置包括：上述的吸波结构51。

并且，在一个具体的实现过程中，该终端还可以包括：屏蔽盖52，此时，吸波结构51设置于屏蔽盖52表面。

本实施例未详细描述的部分，可参考对实施例一的相关说明。

本发明实施例的技术方案具有以下有益效果：

本发明实施例中，利用电磁超材料(Electromagnetic metamaterial)的谐振特性，吸波结构会与入射电场产生电谐振，并且，在每个层叠结构中相对设置的第一金属层与第二金属层之间，会感应出方向平行的电流，导致与入射磁场产生次谐振，从而，使得电磁波被有效地局限在吸波结构中，基于此，可以使得吸波结构与空间阻抗相匹配，进而，使得入射电磁波在谐振点的反射为零，同时，由于第一金属层能够阻止入射波的透过，因此，可以形成一个近乎100％吸收效果的吸收峰，而根据基尔霍夫定律，物体的吸收率与其发射率相等，因此，本发明实施例提供的技术方案，能够在一定程度上提升吸波结构的吸收率，从而，使得该吸波结构能够以较大的发射率向外辐射热量，以降低终端的表面温度，也就是说，能够在一定程度上提高现有技术中终端的散热能力。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。

上述以软件功能单元的形式实现的集成的单元，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。上述软件功能单元存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机装置(可以是个人计算机，服务器，或者网络装置等)或处理器(Processor)执行本发明各个实施例所述方法的部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。