CN101316496A

CN101316496A - 散热片

Info

Publication number: CN101316496A
Application number: CNA2007101073391A
Authority: CN
Inventors: 陈宏伦; 邓国欣
Original assignee: Prodisc Technology Inc
Current assignee: Prodisc Technology Inc
Priority date: 2007-05-29
Filing date: 2007-05-29
Publication date: 2008-12-03

Abstract

一种散热片，其包含一导热卷层，其材质具有碳纤维。导热卷层具有一径向截面，碳纤维的纤维延展方向与径向截面形成一角度。本发明具有高散热效能且能缩小散热装置的体积。

Description

散热片

技术领域

本发明涉及一种散热片，特别是涉及一种具有碳纤维材质的散热片结构。

背景技术

近来电子装置因提供多元功能，加上处理大量的资料，各电子元件的工作频率也随之急速增加，例如电脑的中央处理器(CPU)的运算效能便已经达到GHz的频率，因而中央处理器相对容易在运作过程中产生高温，导致处理器的工作效能减低，加上电脑主机的体积设计日益减小，致使处理器或其他电子元件所产生的热量更不容易排出，甚而造成内部元件的损坏。

因而如何使散热效能提升是电子装置重要考量之一。现行习知的散热方式多藉由各式散热鳍片所组成的散热器直接固定于发热的电子元件上，亦或藉由散热膏或散热板直接贴合于电子元件上以达成散热的功效。

请参照图1所示，一种习知的电子装置1含有一电路板11、一中央处理器12以及一散热装置13。中央处理器12设置于电路板11上。散热装置13由一散热器131及一散热片132所构成。其中，散热器131为多个散热鳍片所组成，散热片132的材质为碳纤维。其中，由于碳纤维的微观结构中，碳纤维的纤维以水平方向(X-Y平面方向)绵密延伸，而垂直方向Z上不同层的碳纤维之间只有凡得瓦尔力连结。因此散热片132于水平方向的导热率远大于垂直方向Z的导热率。故于实际使用时，散热片132形成为一ㄈ字形，其一端面与中央处理器12贴合，另一端面则与散热器131贴合，藉由水平方向导热较快的优点，将中央处理器12所产生的热量导向散热器131，再由散热器131将热量散逸于空气中。

然而，习知技术藉由碳纤维于水平方向导热率高的特性，而制成散热片与散热器结合，但因散热片占据的设计空间太大，加上散热片于垂直方向Z上的热量传递亦不佳，因此不大符合目前电子产品散热设计的需求。

因此，如何提供一种散热片，使其具有高散热效能且能缩小散热装置的体积，已成为重要课题之一。

发明内容

本发明的主要目的在于，克服现有的散热片存在的缺陷，而提供一种新的散热片，所要解决的技术问题是使其具有高散热效能且能缩小散热装置的体积，从而更加适于实用。

本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种散热片，其包含：一导热卷层，其材质具有碳纤维，该导热卷层具有一径向截面，该碳纤维的纤维延展方向与该径向截面形成一角度。

本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

前述的散热片，其更包含：

一间隔层，与导热卷层相叠合卷绕。

前述的散热片，其中所述的间隔层的材质为金属、合金、胶体或其金属化合物。

前述的散热片，其中所述的金属为银、铜或锡。

前述的散热片，其中所述的合金为银合金、铝合金或铜合金。

前述的散热片，其中所述的导热卷层呈螺旋或同心圆的图案。

前述的散热片，其中所述的角度为九十度。

前述的散热片，其为圆形体、方形体或多边形体。

本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。由以上可知，为了达到上述目的，本发明提供了一种散热片，包含一导热卷层，其材质具有碳纤维。导热卷层具有一径向截面，碳纤维的纤维延展方向与径向截面形成一角度。

承上所述，因依据本发明的一种散热片，藉由高导热率的碳纤维形成导热卷层后，使碳纤维的延展方向实质上等同于散热途径的传导方向。如此一来，由热源所发散的热量，则易藉由导热卷层而传递出来。与习知技术相较，本发明的散热片可直接将发热源的热量散出，亦可作为散热装置的导热介面，进而使系统环境的散热效能提升。另外，藉由导热卷层的设置来取代习知技术中的碳纤维导热片，更可具有缩小散热装置的体积的优点。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。

附图说明

图1为一种习知电子装置及其散热装置的示意图；

图2为依据本发明较佳实施例的一种散热片的示意图；

图3A至图3C为依据本发明较佳实施例的一种散热片的制造过程的示意图；

图3D为依据本发明较佳实施例的散热片的另一种态样；

图4A为依据本发明较佳实施例的散热片结合发热元件及散热装置的分解示意图；以及

图4B为依据本发明较佳实施例的散热片结合发热元件及散热装置的组合示意图。

1：电子装置 11：电路板

12：中央处理器 13：散热装置

131：散热器 132、2、2′、2a：散热片

21、21a：导热卷层 21′：导热层

211：径向截面 22：间隔层

3：发热元件 4：散热装置

θ：角度 X-Y：平面方向

Z：方向

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的散热片其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。

请参照图2所示，本发明较佳实施例的一种散热片2包含一导热卷层21，其材质具有碳纤维。其中，导热卷层21除了可利用碳纤维本身的材质来进行卷绕之外，也可由多个导热卷层21以一螺旋图案或一同心圆图案卷绕形成(图未显示)。需注意者，只单用一导热卷层21来形成散热片2时，导热卷层21的材质可添加胶体或具延展性的金属，以协助导热卷层21维持形状。

导热卷层21具有一径向截面211，碳纤维的纤维延展方向为座标轴的Z方向，且与径向截面211形成一角度θ，且角度θ实质上为90度。其中，径向截面211并不限定于圆形的截面，还包含了其他形状的截面，例如长方形、多边形及不规则形状。

另外，散热片2更可包含一间隔层22，其与导热卷层21贴附卷绕，用以加强固定维持散热片2的形状并可协助散热。间隔层22的材质可为一金属、一合金、一胶体或其金属化合物，其中，金属可例如为银(Ag)、铜(Cu)、锡(Sn)；合金可为一银合金、一铝合金或一铜合金。另外，胶体则可协助胶合各种材料、维持散热片2的形状并可使得散热片2具有黏性。

请参照图3A至图3D所示，本发明的散热片2的制作过程如下：首先，如图3A所示，提供一含碳纤维且未加工的碳纤维导热层21′，其碳纤维的纤维延展方向平行于座标轴X-Z的平面，另外可选择外加上一间隔层22。接着，如图3B所示，将碳纤维导热层21′及间隔层22共同卷绕成一条状的散热结构，使得碳纤维导热层21′成为导热卷层21。如图3C所示，将导热卷层21及间隔层22分割为多个散热片2，可经由再塑形而使得散热片2成为一圆形体、一方形体或一多边形体(图未显示)。当然，散热片2亦可选择不设置间隔层22，而直接将导热卷层21卷绕并分割为多个散热片2′(如图3D所示)。

因碳纤维导热层21′的导热能力在碳纤维的延展方向(图3A的X-Z平面方向)远大于碳纤维的堆叠方向(图3A的Y方向)，故本发明将图3C的散热片2的径向截面211作为贴合面，以顺利将热量(如图中箭号所示)经由碳纤维的纤维延展方向(Z方向)导出至外界。

请参照图4A及图4B所示，本发明较佳实施例的另一种散热片2a。散热片2a将导热卷层21a及间隔层22共同塑形成为一长方形。于本实施例中，径向截面211贴合于一发热元件3及一散热装置4。其中，发热元件3可为一发光二极体或一电子装置，散热装置4为多个散热鳍片所排列构成的散热器。当然，散热装置4亦可为一热管(图未显示)。需注意的是，散热装置4为选择性组件，也可不设置散热装置4而直接藉由散热片2a将发热元件3的热量散出至外界。

由于导热卷层21a以碳纤维为主要组成物，其中，X-Y平面为其径向截面211的平面方向，碳纤维的纤维延展方向(Z方向)实质上垂直于X-Y平面。故其散热原理如上所述，当发热元件3发出热量时，导热卷层21a可轻易将热量沿着碳纤维的纤维延展方向(Z方向)传导至散热装置4，再由散热装置4将热量导出至外界。

综上所述，因依据本发明的一种散热片，藉由高导热率的碳纤维形成导热卷层后，使碳纤维的延展方向实质上等同于散热途径的传导方向。如此一来，由热源所发散的热量，则易藉由导热卷层而传递出来。与习知技术相较，本发明的散热片可直接将发热源的热量散出，亦可作为散热装置的导热介面，进而使系统环境的散热效能提升。另外，藉由导热卷层的设置来取代习知技术中的碳纤维导热片，更可具有缩小散热装置的体积的优点。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims

1、一种散热片，其特征在于包含：

一导热卷层，其材质具有碳纤维，该导热卷层具有一径向截面，该碳纤维的纤维延展方向与该径向截面形成一角度。

2、根据权利要求1所述的散热片，其特征在于更包含：

一间隔层，与导热卷层相叠合卷绕。

3、根据权利要求2所述的散热片，其特征在于其中所述的间隔层的材质为金属、合金、胶体或其金属化合物。

4、根据权利要求3所述的散热片，其特征在于其中所述的金属为银、铜或锡。

5、根据权利要求3所述的散热片，其特征在于其中所述的合金为银合金、铝合金或铜合金。

6、根据权利要求1所述的散热片，其特征在于其中所述的导热卷层呈螺旋或同心圆的图案。

7、根据权利要求1所述的散热片，其特征在于其中所述的角度为九十度。

8、根据权利要求1所述的散热片，其特征在于其为圆形体、方形体或多边形体。