CN101106888B - 散热模组 - Google Patents

Abstract

一种散热模组，用于对发热电子元件散热，包括一底座及将该底座固定至发热电子元件的至少一弹片，该弹片包括与底座相结合的一结合部及用于将底座锁固于发热电子元件上的至少一锁合部，该锁合部由该结合部延伸形成弯曲形，且该锁合部弯曲形成为“L”形或者“C”形。该弹片能提供稳定的压力，使散热模组能与发热电子元件紧密相连，提高散热模组的散热效率。

Description

散热模组

技术领域

本发明是关于一种散热模组，特别是关于一种用于发热电子元件散热的散热模组。 

背景技术

随着中央处理器(CPU)等发热电子元件功率的不断提高，散热问题越来越受到人们的重视，在电脑中更是如此，为了在有限的空间内高效地带走系统产生的热量，目前业界主要采用由散热片、热管及风扇组成的散热模组，并通过弹片等固定元件将散热模组装设于电路板上，借弹片的力量使散热模组与CPU良好接触。 

目前散热模组所使用弹片的外形多半采用直线片状设计，如图5所示即是常见的直型弹片，该弹片整体呈“T”形，包括一连接部42c和一装配部44c。连接部42c上开有两个固定孔421c，通过这些固定孔421c将该连接部42c与散热模组铆合连接，当然也可通过螺合等方式相连接。装配部44c从连接部42c的末端向两边纵向延伸。装配部44c的两端各开一装配孔441c，供装配该装配部44c至电路板的螺丝穿设之用。组装时，通过弹片上的固定孔421c将弹片与散热模组固定连接在一起，然后用螺丝等固定件通过两个装配孔441c将弹片与电路板锁合，将散热模组装设于电路板的发热电子元件上，使散热模组能及时有效地对其散热。 

散热模组与电子元件之间接触的优劣直接影响两元件之间的接触热阻值，即直接影响散热模组的效率。而散热模组主要是借助于施加在弹片两端的装配孔441c的锁合力来固定，碍于空间限制，固定孔421c与装配孔441c之间弹性臂的长度较短，弹性臂会随着施力产生变形，其压缩位移行程的变化会产生弹力上极剧的变化，弹力设计控制不易，因而影响到散热模组与发热电子元件接触的稳定性，进而影响到散热模组的散热性能。 

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种具有能提供稳定压力的弹片的散热模组。

该散热模组用于对发热电子元件散热，包括一底座及将该底座固定至发热电子元件的至少一弹片，该弹片包括与底座相结合的一结合部及用于将底座锁固于发热电子元件上的至少一锁合部，其中该锁合部由该结合部延伸形成弯曲形，且该锁合部弯曲形成为“L”形或者“C”形。 

与现有技术相比，该散热模组的弹片的锁合部呈弯曲形，可以在既有的空间，减缓弹片因行程些微变动即引发弹力极剧的变化，使发热电子元件接触面和散热模组产生稳定的接触压力，从而使散热模组能与发热电子元件紧密相连，提高散热模组的散热效率。 

附图说明

下面参照附图结合实施例作进一步描述： 

图1为本发明散热模组一实施例的分解图。 

图2为本发明散热模组一实施例的组合立体图。 

图3为该实施例中平面弯曲型弹片的俯视图。 

图4为本发明另一实施例中平面弯曲型弹片的俯视图。 

图5为现有技术中直型弹片的结构示意图。 

具体实施方式

如图1和图2所示为本发明散热模组的一个较佳实施例，该散热模组包括一风扇10、一鳍片组20、一热管30及一对将该散热模组锁合在电路板(图未示)上的弹片40。 

风扇10包括一壳体102，壳体102内设有一扇轮50，壳体102的一侧形成出风口60，供风扇10产生的气流通过。壳体102的另一侧向外延伸形成一底座104，底座104的中央形成一通孔108，通孔108两侧分别形成一板体107，每一板体107上设有三个大小相同、等距排列的销钉109，用于固定弹片40。通孔108呈方形，其大小与热管30的外壳的大小相当，且该通孔108下方设有一吸热块70。底座104的上侧形成一凹槽106，该凹槽106用于定位热管30且与通孔108相连通。 

两个弹片40结构形状相同，均为平面弯曲型结构，如图3所示，每一弹片40包括一结合部42和第一、第二锁合部44、46，结合部42呈纵长直线状，于其中间部位沿纵向设有三个大小相同、等距排列的固定孔，分别为第一固定孔421、第二固定孔422、第三固定孔423，其大小与风扇10的底座104上的销 钉109大小相应。第二固定孔422处在直线部42的正中间，第一固定孔421和第三固定孔423分别在第二固定孔422的两侧并相对第二固定孔422呈对称分布，各固定孔421、422、423之间的间距与各销钉109之间的间距相同。第一锁合部44和第二锁合部46分别从结合部42的两端反向弯曲延伸形成，其形状貌似字母“L”，且呈相向设置。在第一锁合部44的末端设有一个装配孔441，该装配孔441呈圆形。在第二锁合部46的末端设有另一个装配孔461，该装配孔461呈腰圆形。两个装配孔441、461呈不同形态，主要是考虑到散热模组与电路板组装时的配合公差问题，在满足公差的前提下，两个装配孔441、461也可以为相同形状。 

鳍片组20设置在风扇模组10的出风口60处，由若干平行相间排列的鳍片22组成，相邻的两鳍片22之间形成供气流通过的流道24。热管30包括一蒸发端302和一冷凝端304。热管30的蒸发端302放置在底座104的凹槽106中，吸热块70收容于通孔108内并与热管30的蒸发端302相接触，从而将发热电子元件(图未示)产生的热量传递至热管30。热管30的冷凝端304呈弯曲延伸与鳍片组20热连接。 

该散热模组组装时，将两个弹片40与风扇10的底座104固定，本实施例中，弹片40上的三个固定孔421、422、423分别与底座104上的三个销钉109相结合，其可通过干涉配合相固定。在其它的实施例中，该结合部42亦可借由螺锁或卡扣等方式与底座104相固接。而弹片40的锁合部44、46则通过其上的装配孔441、461，用螺丝等固定件固定连接于电路板上，从而将该散热模组与电路板锁合固定，使散热模组置于发热电子元件上以吸收并散发其产生的热量。该散热模组与发热电子元件接触的稳定性及紧密度主要由加在平面弯曲型弹片40上的垂直向下的力来保证，每一装配孔441(或461)与第二固定孔422之间相当于形成一弹性臂，根据悬臂梁的原理，施加于每一弹性臂上的载荷： 

$P=\frac{\mathrm{EY}{\mathrm{wt}}^3}{4L}---\left(1\right)$

其中，P为载荷，也即等效于该弹性臂被锁合产生的弹力，E为弹性模量，Y为挠度，也即该弹性臂的压缩行程，w为该弹性臂的宽度，t为该弹性臂的厚度，L为该弹性臂的有效长度。由公式(1)可知，L与P呈三次方的关系，而Y与P呈一次方的关系，因而当其他因素确定的情况下，L值增大一定程度后，Y的相应变化对P值的影响就变小了。

弹片40由于锁合部44、46呈弯曲形，增加了分担弹片40形变压力的长度，也即实质上增大了公式(1)中的L值，因而弯曲型弹片40压缩行程上的微小变化(也即Y值的微小变化)不会导致弹力(即P值)极剧的波动，因而能使散热模组与发热电子元件的接触压力变得稳定，有利于热量的传递，提高散热模组的散热效率。 

如下表1是直型弹片与弯曲型弹片一系列对比实验所得的数据，其中弹片采用的材料是不锈钢(SUS301)，分1/2H、3/4H两种硬度，弹片的厚度为0.3mm和0.4mm两种规格，弹片的宽度为6mm和4.5mm两种规格。 

表1直型弹片与弯曲型弹片对比实验数据 

  

No.

弹片厚度

弹片宽度

材质

压缩行程

弹力

型式

1

0.3mm

6mm

SUS301，1/2H

1mm

9.2KG

直型

2

0.3mm

6mm

SUS301，3/4H

1mm

7.7KG

直型

3

0.4mm

4.5mm

SUS301，1/2H

1mm

10.2KG

直型

4

0.4mm

4.5mm

SUS301，3/4H

1mm

10.8KG

直型

5

0.4mm

6mm

SUS301，1/2H

1mm

5.8KG

弯曲型

6

0.4mm

6mm

SUS301，3/4H

1mm

5.8KG

弯曲型

由表1中的No.5与No.1的对比和No.6与No.2的对比可知，在弹片宽度、材质相同的情况下，作相同的压缩行程的变化，相对较厚的弯曲型弹片产生的弹力的变化反而要小；由表1中的No.5与No.3的对比和No.6与No.4的对比可知，在弹片厚度、材质相同的情况下，作相同的压缩行程的变化，相对较宽的平面弯曲型弹片产生的弹力的变化的反而较小(由公式(1)得知，在其他因素确定的情况下，P值是随着w值或t值的增大而增大的)。由此可见，该散热模组采用弯曲型弹片，与采用直型弹片相比，可以在既有的空间，减缓弹片因行程些微变动即引发弹力极剧的变化，使发热电子元件接触面和散热模组产生稳定的接触压力，从而使散热模组能与发热电子元件紧密相连，提高散热模组的散热效率。 

如图4所示为本发明另一实施例中的平面弯曲型弹片40a的俯视图。该实施例中，除了弹片40a作形状上的改变外，散热模组的其他元件都与前述实施例中基本相同，在此不再赘述。弹片40a也包括一结合部42a和第一、第二锁 合部44a、46a，结合部42a呈“T”型，其上沿横向设有两个大小相同的固定孔421a，这些固定孔421a用于将弹片40a固定至底座104上，底座104上的销钉109随固定孔421a的位置、数量的变化亦作相应调整，当然也可以螺锁或卡扣等方式将弹片40a与底座104固定连接。第一锁合部44a和第二锁合部46a分别从结合部42a的两侧弯曲延伸形成，其形状貌似字母“C”，且其开口朝相同方向。在第一锁合部44a、第二锁合部46a远离结合部42a的末端上分别设有一个装配孔441a、461a，都呈腰圆形，当然也可为圆形等其他不同形状。这些装配孔441a、461a用于装配该装配部44a、46a至电路板上。 

只要不背离本发明的精神，本发明也可以以其他方式来实现，如弯曲型弹片40、40a在形状上可作进一步的等效变换，并非仅限于上述实施例所描述的形状。

Claims (10)

1.一种散热模组，用于对发热电子元件散热，包括一底座及将该底座固定至发热电子元件的至少一弹片，其特征在于：该弹片包括与底座相结合的一结合部及用于将底座锁固于发热电子元件上的至少一锁合部，该锁合部由该结合部延伸形成弯曲形，且该锁合部弯曲形成为“L”形或者“C”形。

2.如权利要求1所述的散热模组，其特征在于：该结合部呈直线状，该锁合部为两个，分别从该结合部的末端延伸形成“L”形，并相向设置。

3.如权利要求1所述的散热模组，其特征在于：该结合部呈“T”型，该锁合部为两个，分别从该结合部两侧弯曲延伸呈“C”形。

4.如权利要求2或3所述的散热模组，其特征在于：所述锁合部末端各设有一装配孔，该两装配孔的形状不同，其中一个呈圆形，另一个呈腰圆形。

5.如权利要求1所述的散热模组，其特征在于：该底座上设有若干销钉，该结合部上设有若干与销钉相配合连结的固定孔。

6.如权利要求1所述的散热模组，其特征在于：该弹片为两个，相对于底座对称设置。

7.如权利要求1所述的散热模组，其特征在于：还包括一风扇、设于风扇出风口处的一鳍片组及连接于发热电子元件与该鳍片组之间的一热管，该底座设于该风扇一侧。

8.如权利要求7所述的散热模组，其特征在于：该底座上形成一容置热管的凹槽。

9.如权利要求7所述的散热模组，其特征在于：该底座设有一通孔，该通孔内设有用于与发热电子元件接触的一吸热块，且该吸热块与热管接触。

10.一种散热模组，包括一底座、连接于该底座上的至少一弹片及一电路板，其特征在于：该弹片包括一弯曲成“L”形或者“C”形的弹性臂，该弹性臂将该底座固接至该电路板上。

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