CN100347848C - 复合式多流向散热器 - Google Patents

Abstract

本发明揭示一种复合式多流向散热器，其是由数个散热单体所组成，每一散热单体具有一导热底座；数片散热鳍片，该数片散热鳍片是彼此相互平行地配置于导热底座上；其中相邻二散热单体的数片散热鳍片是分别地朝相异的方向排列；其中，每一散热单体另包含至少一焊接面，位于其导热底座的周缘，以藉由焊接该数个散热单体而形成该复合式多流向散热器。本发明不仅能克服散热器中心区域流道不足的问题，还能增加流体与散热鳍片之间的接触面积，进而增加散热器整体的散热效果。

Description

复合式多流向散热器

技术领域

本发明有关一种散热器，尤指一种由数个具有不同维度的流道的散热单体所组成的复合式多流向散热器。

背景技术

随着电子装置效能的不断提升，散热装置或散热系统已成为现行电子装置中不可或缺的配备之一，因为电子装置所产生的热量若不加以适当地散逸，轻则造成效能变差，重则会导致电子装置的烧毁。散热装置对于微电子组件(例如集成电路)而言更是重要，因为随着集成度的增加以及封装技术的进步，使得集成电路的面积不断地缩小，同时每单位面积所累积的热量亦相对地会更高，故高散热效能的散热装置一直是电子产业界所积极研发的对象。

一般而言，散热装置是置于一被散热装置(例如CPU)的表面上以散逸其所产生的热量。请参考图1A。图1A是一已有散热装置10的结构示意图。如图1A所示，散热装置10包含有一轴流式风扇(axial-flow fan)20以及一散热器30。轴流式风扇20具有一扇框22、一轮毂(hub)24以及数片扇叶26形成于轮毂24周围。散热器30是由一导热底座32以及数片散热鳍片34所组成。

组装散热装置10时，是将风扇20锁固于散热器30的散热鳍片34上，之后，再将一被散热装置(未显示，例如一中央处理器)贴附于散热器30的导热底座32的底部中央。风扇20的轮毂24是对位于散热器30的中央区域上，而数片扇叶26则对位于环绕该中央区域的外围的外围区域上。

当该被散热装置所产生的热量传导至散热器30时，热量会由导热底座32的底部中央传导至各散热鳍片34，接着，再藉由风扇20的吹拂而将该被散热装置所产生的热量散逸。由上述可知，当该被散热装置产生热量时，散热器30的中央区域为热量主要集中的区域，其次，朝外围区域逐渐递减。然而，对于已有散热装置10而言，散热器30的中央区域的散热效果却是最差的，而其外围区域的散热效果较好，因其中央区域是位于风扇20的轮毂24的下方，而轮毂24对于风扇20形成冷却气流以带走热量是毫无助益的。此外，已有散热器30的散热鳍片34是朝单一方向(如图1A所示的Y轴方向)排列，当风扇20运转时，每一扇叶26所产生的气流是延扇叶26周缘的切线方向流出，故散热器30的气体流道仅会在Y轴方向形成，也就是说，风扇20所产生的冷却气流主要是由散热鳍片34之间的缝隙两侧流出。再者，扇叶26延X轴方向所产生的气流必先正面冲击散热鳍片34后才被迫转向至散热鳍片34之间的缝隙两侧流出，因此，由风扇20产生的冷却气流在散热鳍片34之间的流场很不顺畅，并且其流速会受到阻碍及迟滞，故其对散热器30的中央区域的冷却效果不佳是可以理解的。

请参考图1B。图1B是另一已有散热装置50的结构示意图。如图1B所示，为解决散热器30的流道不足的问题，散热器70的散热鳍片74亦延图示的Y轴方向平行配置于导热底座72上且留有一预定间隔，使得散热器70在X轴及Y轴方向皆形成有数的气体流道。然而，虽然散热器70的设计可增加其中央区域的流道，使得风扇20所产生的冷却气流可经由不同的维度(X轴及Y轴方向)流经散热器70的中央区域，但是，此设计会使得散热器70的散热鳍片74的整体表面积降低(大约30％)，因此，降低了散热装置50整体的对流效果，如此亦无法有效地将被散热装置所产生的热量散逸。此外，风扇20所产生的冷却气流在散热器70的X轴及Y轴方向流道上会互相撞击，而导致冷却气流的流阻增加，使得流出散热鳍片74的冷却气流的流速及流量均大大降低，如此，亦无法解决该被散热装置的散热问题。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种由数个具有不同维度的流道的散热单体所组成的复合式多流向散热器，以有效解决已有散热器中心区域散热效果不佳的情形，进而增加散热器整体的散热效果。

本发明的散热器是由数个散热单体所组成，每一散热单体包含：一导热底座；数片散热鳍片，彼此相互平行地配置于该导热底座上；其中相邻二散热单体的数片散热鳍片是分别地朝相异的方向排列；其中，每一散热单体另包含至少一焊接面，位于其导热底座的周缘，以藉由焊接该数个散热单体而形成该复合式多流向散热器。

依据本发明所揭示的复合式多流向散热器，散热单体可设计成具有不同形状的多边形导热底座或以更多的等腰三角形导热底座或扇形导热底座而组合成具更多流道的散热器，其不仅能克服散热器中心区域流道不足的问题，还能增加流体与散热鳍片之间的接触面积，进而增加散热器整体的散热效果。

为进一步说明本发明的上述目的、结构特点和效果，以下将结合附图对本发明进行详细的描述。

附图说明

图1A是一已有散热装置的结构示意图。

图1B是另一已有散热装置的结构示意图。

图2A与图2B为本发明复合式多流向散热器的第一较佳实施例的结构示意图。

图2C是本发明复合式多流向散热器的第二较佳实施例的结构示意图。

图3A与图3B为本发明复合式多流向散热器的第三较佳实施例的结构示意图。

图3C是本发明复合式多流向散热器的第四较佳实施例的结构示意图。

图4为本发明复合式多流向散热器的第五较佳实施例的结构示意图。

图5为本发明复合式多流向散热器的第六较佳实施例的结构示意图。

图6为本发明复合式多流向散热器的第七较佳实施例的结构示意图。

具体实施方式

为了详述本发明复合式多流向散热器的特点，以下仅提供本发明散热器的较佳实施例及相关附图的阐述，当然，本发明的复合式多流向散热器亦与一散热风扇互相搭配组合而对一被散热装置提供最佳的散热效果，以下即不再对散热风扇及被散热装置加以详述。

请参考图2A与图2B。图2A与图2B为本发明复合式多流向散热器100的第一较佳实施例的结构示意图。如图2A与图2B所示，散热器100是由四个散热单体102、104、106及108所构成，每一散热单体102、104、106及108分别包含有一导热底座112、114、116、118以及数片散热鳍片122、124、126、128相互平行地配置于所对应的导热底座112、114、116、118上。散热单体102、108的导热底座112、118是三边形底座，而散热单体104、106的导热底座114、116是五边形底座，此外，散热单体104、106的二侧分别具有两个承接柱130，承接柱130的顶端为一倒勾132，故将散热单体102、104、106及108组合成散热器100后，四个承接柱130的倒勾132即可与一散热风扇的扣合装置(未显示)搭配，使得散热器100与该散热风扇组装成一散热装置。

于本实施例中，散热单体102、104、106及108是分别由导热底座112、114、116、118与其对应的数个散热鳍片122、124、126、128以铜、铜合金、铝或铝合金等金属材质以一体成形的方式制成。此外，每一散热单体102、104、106及108分别具有二面位于其导热底座112、114、116、118的周缘的焊接面115，藉由焊接散热单体102、104、106及108的焊接面115，即形成本发明的复合式多流向散热器100。

就流体在散热器100的流动方向即流道而言，本发明第一实施例散热器100的每一散热单体102、104、106、108上的散热鳍片122、124、126、128是分别朝不同的维度方向排列，如图2A所示，散热鳍片122是朝+X轴方向排列、散热鳍片128是朝-X轴方向排列、散热鳍片124是朝-Y轴方向排列、散热鳍片126是朝+Y轴方向排列，故散热单体102上的散热鳍片122会分别与相邻散热单体104、106上的散热鳍片124、126相互接合并呈九十度的L状夹角组合，同样地，散热单体104、106及108上的散热鳍片124、126及128亦会与相邻的散热鳍片呈L状接合。

故当散热风扇与本发明的散热器100组装后，风扇所产生的冷却气流会由散热单体102、104、106及108所形成的流体流道沿散热器100中心处往外流出。风扇所产生的冷却气流即可将散热器100中心部分的热(被散热装置所产生的热)沿不同的流道散逸，这样，不仅增加流体与散热鳍片122、124、126、128的接触面积，且冷却气流在散热器100的散热单体102、104、106及108所形成的四维流道上也不会互相撞击，使得流出散热鳍片122、124、126、128的冷却气流的流速及流量均大大提升，如此，亦增加散热器100整体的散热效能。

请参考图2C。图2C是本发明复合式多流向散热器150的第二较佳实施例的结构示意图。于本实施例中，散热器150与散热器100的不同之处在于：散热器150的底部另包含有一导热底板140，其是由铜或铜合金所制成，由于铜的热传导性较其它金属佳，故，一被散热装置(例如：CPU)可贴附于导热底板140的外表面中央处，如此，可藉由导热底板140将该被散热装置所产生的热迅速地传导至每一散热单体上。此外，于本实施例中，导热底板140是以锡膏或导热胶145等低热阻黏着剂涂布于其与散热器150的接合面而与每一散热单体的导热底座胶合，因此，也降低了散热器150与该被散热装置之间的热阻，使得本发明的散热器150具有更佳的散热效果。

请参考图3A与图3B。图3A与图3B为本发明复合式多流向散热器200的第三较佳实施例的结构示意图。如图3A与图3B所示，散热器200与第一实施例散热器100的不同之处在于：散热器200是由三个散热单体202、204及108所构成，每一散热单体202、204及108分别包含有一导热底座212、214、218以及数片散热鳍片222、224、228相互平行地配置于所对应的导热底座212、214、218上。散热单体204、208的导热底座214、218是三边形底座，而散热单体202的导热底座212是呈沙漏状。此外，散热单体202亦具有四个承接柱230，承接柱230的顶端为一倒勾232，故将散热单体202、204及208组合成散热器200后，四个承接柱230的倒勾232即可与一散热风扇的扣合装置(未显示)搭配，使得散热器200与该散热风扇组装成一散热装置。另外，散热单体202、204及208亦分别由导热底座212、214、218与其对应的数个散热鳍片222、224、228以铜、铜合金、铝或铝合金等金属材质以一体成形的方式制成。再者，每一散热单体202、204及208亦分别具有位于其导热底座212、214、218的周缘的焊接面215，藉由焊接散热单体202、204及208的焊接面215，即形成本发明的复合式多流向散热器200。

就流体在散热器200的流动方向而言，与第一实施例的散热器100大致相同，不同的处在于散热单体202于散热器200中心部分的流体流道是相接通的，如此，更解决已有散热器的中心部分热散逸不佳的缺失。

请参考图3C。图3C是本发明复合式多流向散热器250的第四较佳实施例的结构示意图。于本实施例中，散热器250与散热器200的不同之处如同第一与第二实施例的散热器100与150的差异，即散热器250的底部另包含有一导热底板240，其亦由铜或铜合金所制成，藉由锡膏或导热胶245等低热阻黏着剂涂布于其与散热器250的接合面215而与每一散热单体的导热底座胶合，其原理及功效如同上述实施例所述，于此即不再多加赘述。

请参考图4。图4为本发明复合式多流向散热器300的第五较佳实施例的结构示意图。如图4所示，散热器300是由四个散热单体302、304、306及308所构成，每一散热单体302、304、306及308分别包含有一导热底座312、314、316、318以及数片散热鳍片322、324、326、328相互平行地配置于所对应的导热底座312、314、316、318上。于本实施例中，导热底座312、314、316、318是四边形底座，且散热单体302、304、306及308亦分别由导热底座312、314、316、318与其对应的数散热鳍片322、324、326、328以铜、铜合金、铝或铝合金等金属材质以一体成形的方式制成。此外，每一散热单体302、304、306及308亦分别具有二面位于其导热底座312、314、316、318的周缘的焊接面(未显示)，藉由焊接散热单体302、304、306及308的焊接面，即形成本发明的复合式多流向散热器300。

就流体在散热器300的流动方向即流道而言，本实施例散热器300的每一散热单体302、304、306、308上的散热鳍片322、324、326、328是分别朝不同的维度方向排列，如图4所示，散热鳍片322是朝-Y轴方向排列、散热鳍片324是朝-X轴方向排列、散热鳍片326是朝+X轴方向排列、散热鳍片328是朝+Y轴方向排列，此外，散热单体302上的散热鳍片322会分别与相邻散热单体304、306上的散热鳍片324、326相互接合并呈九十度夹角组合，同样地，散热单体304、306及308上的散热鳍片324、326及328亦会与相邻的散热鳍片呈九十度夹角组合。

特予说明的是，本实施例的散热器300亦如同散热器100、200可于散热器300的底部以锡膏或导热胶等低热阻黏着剂胶合一由铜或铜合金所制成的导热底板，其原理及功效如同上述实施例所述，于此即不再多加赘述。

请参考图5。图5为本发明复合式多流向散热器400的第六较佳实施例的结构示意图。如图5所示，散热器400是由六个散热单体402、404、406、408、410及412所构成，每一散热单体402、404、406、408、410及412分别包含有一导热底座422、424、426、428、430及432以及数片散热鳍片442、444、446、448、450及452相互平行地配置于所对应的导热底座422、424、426、428、430及432上。于本实施例中，导热底座422、424、426、428、430及432皆为三边形底座，且散热单体402、404、406、408、410及412亦分别由导热底座422、424、426、428、430及432与其对应的数散热鳍片442、444、446、448、450及452以铜、铜合金、铝或铝合金等金属材质以一体成形的方式制成。此外，每一散热单体402、404、406、408、410及412亦分别具有二面位于其导热底座422、424、426、428、430及432的周缘的焊接面(未显示)，藉由焊接散热单体402、404、406、408、410及412的焊接面，即形成本发明的复合式多流向散热器400。

就流体在散热器400的流动方向即流道而言，本实施例散热器500的每一散热单体402、404、406、408、410及412上的散热鳍片442、444、446、448、450及452是分别朝六个的维度方向排列，如图5所示，此外，散热单体402上的散热鳍片442会分别与相邻散热单体404、412上的散热鳍片444、452相互接合并呈六十度夹角组合，同样地，散热单体404、406、408、410及412上的散热鳍片444、446、448、450及452亦会与相邻的散热鳍片呈六十度夹角组合。

特予说明的是，本实施例的散热器400亦如同散热器100、200及300可于散热器400的底部以锡膏或导热胶等低热阻黏着剂胶合一由铜或铜合金所制成的导热底板，其原理及功效如同上述实施例所述，于此即不再多加赘述。

请参考图6。图6为本发明复合式多流向散热器500的第七较佳实施例的结构示意图。如图6所示，散热器500是由三个散热单体502、504及506所构成，每一散热单体502、504及506分别包含有一导热底座512、514及516以及数片散热鳍片522、524及526相互平行地配置于所对应的导热底座512、514及516上。于本实施例中，导热底座512略成正方形底座，而导热底座514、516则呈长方形底座，且散热单体502、504及506亦分别由导热底座512、514及516与其对应的数散热鳍片522、524及526以铜、铜合金、铝或铝合金等金属材质以一体成形的方式制成。此外，每一散热单体502、504及506亦分别具有位于其导热底座512、514及516的周缘的焊接面(未显示)，藉由焊接散热单体502、504及506的焊接面，即形成本发明的复合式多流向散热器500。

就流体在散热器500的流动方向即流道而言，本实施例散热器500的散热单体502上的散热鳍片522是朝+X与-X方向排列，且散热单体504及506是分别朝-Y及+Y的维度方向排列，如图6所示。此外，散热单体502上最外两侧的散热鳍片522会分别与散热单体504、506上的每一散热鳍片524、526相互接合并呈九十度夹角组合。此外，本实施例的散热器500亦如同散热器100、200、300及400可于散热器500的底部以锡膏或导热胶等低热阻黏着剂胶合一由铜或铜合金所制成的导热底板，其原理及功效如同上述实施例所述，于此即不再多加赘述。

特予说明的是，本发明上述各实施例的复合式多流向散热器100、150、200、250、300、400及500的每一散热单体的导热底座与散热鳍片的组合方式不仅可以以一体成形的方式制成，也可以采焊接等加工方式将导热底座与散热鳍片接合，或于导热底座上形成数条沟槽再将散热鳍片以紧配的方式安插于对应的沟槽中。此外，相邻两散热单体上的散热鳍片也可以以焊接等加工方式彼此接合。

相较于已有技术，本发明提供一种由数个具不同维度的流道的散热单体所组成的复合式多流向散热器，以有效解决已有散热器中心区域散热效果不佳的情形，进而增加散热器整体的散热效果。此外，本发明散热单体也可设计成具不同形状的多边形导热底座或以更多的等腰三角形底座或扇形底座而组合成具更多流道的散热器。

虽然本发明已参照当前的具体实施例来描述，但是本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，在没有脱离本发明精神的情况下还可作出各种等效的变化和修改，因此，只要在本发明的实质精神范围内对上述实施例的变化、变型都将落在本发明权利要求书的范围内。

Claims (10)

1.一种复合式多流向散热器，其是由数个散热单体所组成，每一散热单体包含：

一导热底座；以及

数片散热鳍片，彼此相互平行地配置于该导热底座上；

其中，相邻二散热单体的数片散热鳍片是分别地朝相异的方向排列；

其中，每一散热单体另包含至少一焊接面，位于其导热底座的周缘，以藉由焊接该数个散热单体而形成该复合式多流向散热器。

2.如权利要求1所述的复合式多流向散热器，其特征在于该散热单体的该数片散热鳍片是与该导热底座一体成型。

3.如权利要求2所述的复合式多流向散热器，其特征在于该导热底座及该数片散热鳍片是由铜、铜合金、铝或铝合金所制成。

4.如权利要求1所述的复合式多流向散热器，其特征在于该散热单体的该数片散热鳍片是以焊接加工方式与该导热底座接合。

5.如权利要求4所述的复合式多流向散热器，其特征在于该导热底座是由铜、铜合金所制成，且该数片散热鳍片是由铜、铜合金、铝或铝合金所制成。

6.如权利要求1所述的复合式多流向散热器，其特征在于该散热单体另包含有数条沟槽形成于该导热底座的上表面，该数片散热鳍片是以紧配方式分别安插于其所对应的沟槽中。

7.如权利要求1所述的复合式多流向散热器，其特征在于该散热单体的该导热底座是呈至少三边形的底座。

8.如权利要求1所述的复合式多流向散热器，其特征在于该散热单体的该导热底座是呈扇形的底座。

9.如权利要求1所述的复合式多流向散热器，其特征在于该相邻二散热单体的数片散热鳍片是藉由焊接方式而彼此相接合。

10.如权利要求1所述的复合式多流向散热器，其特征在于该数个散热单体的导热底座是以锡膏或导热胶彼此接合而成。

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