CN103025125A - 散热结构及其所使用的背板 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种散热结构及其使用的背板，背板以卡合方式与一散热底板结合，将散热底板定位于一电路板上表面。其中，电路板上表面具有一晶片，在晶片周围设有多个定位孔，散热底板贴合于晶片上，背板包括：多个支撑柱，该些支撑柱的每一个具有一卡合机构，卡合机构选自一卡勾、一卡槽或一卡合孔，并且，至少其中一支撑柱具有一弹性卡合机构，该些支撑柱自电路板下表面穿过该些定位孔向上突出，卡合时，散热底板由上而下卡合于支撑柱；藉此，本发明能够达到组装方式简单、拆装容易的效果。

Description

散热结构及其所使用的背板

技术领域

本发明关于一种散热模组，特别是指一种散热底板与背板固定的结构之间组装方式简单、拆装容易的散热结构及其所使用的背板。

背景技术

随着科技进步，许多便携式电子产品，如：笔记型电脑，越来越趋向于轻量化及薄型化，以符合使用者便于携带的需求。众所皆知电子产品内部的中央处理晶片(CPU)在运作中，会大量产生热能而使温度升高，因此，电子产品薄型化之后，如何在有效的空间将晶片中的大量积热快速散离，是本技术领域人员积极研发的重点。

请参照图1，在一般笔记型电脑中，散热模组1包括一电路板10、一背板11及一散热装置12。散热装置12至少包括一散热底板120、一风扇组121、一散热鳍片组122及一热管123。热管123一端埋入散热底板120中，另一端则延伸并组装于散热鳍片组122，风扇组121则与散热鳍片组件122固定。

电路板10上设有一晶片100，散热底板120固定于电路板10上表面，并贴合于发热的晶片100，以将晶片100所产生的热传导至散热底板120，经热管123传递到所述的散热鳍片组122，再利用风扇组121所产生的气流将热量迅速散离。

其中，散热底板120与电路板10固定时，多是藉由螺丝13来锁固。为了避免锁固时，施加于电路板10的压力造成电路板10变形，而损坏电路板10上的线路。因此，散热底板120与电路板10锁固时，通常会在电路板10背面，再加锁一背板11，来保护电路板10。

其中，散热底板120设有第一组定位孔1201，电路板10设有第二组定位孔101，现有的背板11则会设有多个螺柱111，分别穿过第二组及第一组定位孔101、1201，再使用附带弹簧133的螺丝13，将散热底板120、电路板10及背板11锁固在一起。

此种固定方式的优点在于可以利用弹簧133均匀的施加压力在晶片100上，压力误差值较小，结构较稳固。并且，不会对晶片100造成过大的压力，又可以和晶片100紧密贴合。然而，此种散热模组的缺点在于生产线组装过程繁琐，需要花费较多的人力与工时，同时，要用到大量的零件，因此使整体的成本提高。

另一种方式请参照图2，为现有散热底板120另一实施例的示意图。散热底板120上，设置三至四个弹片1202，每一弹片1202上具有一定位孔1201。由于弹片1202可以取代弹簧的功效，所以不需要再使用弹簧螺丝。可以一般螺丝施压于弹片1202造成弹片形变，而产生对晶片100的压力。

此种组装优点在于以弹片取代弹簧螺丝，可以降低成本，因为弹片的价格较弹簧螺丝低。缺点在于弹片施压于晶片时，压力较不平均，且组装过程中，弹片容易因过压而产生变型。

不管以何种方式来结合散热底板与背板，皆需使用到螺丝或弹簧螺丝等锁附元件。整体来说，现有的技术尚有下列缺点需要改进：(1)需要组装的零件数量多，组装方式较为复杂，除了增加组装者组装散热模组的时间，也需耗费大量零件的成本；(2)需人工进行组装，耗费人力成本；(3)组装力道控制不易；及(4)当晶片或散热模组需要更换或维修时，拆装不易。

发明内容

本发明解决的技术问题是提供一种散热结构及其所使用的背板，使其组装方式简单，拆装容易。

本发明的技术解决方案是：

一种散热结构，与一电路板结合，用以散热该电路板上表面的一晶片，其特征在于，在该晶片周围，设有多个定位孔，该散热结构包括：一背板，设于该电路板下表面，包括多个支撑柱，各所述支撑柱分别具有一卡合机构，所述卡合机构为卡勾、卡槽或卡合孔，并且，其中至少一卡合机构为弹性卡合机构；及一散热底板，设于该电路板上表面，包括一本体及多个延伸脚，所述延伸脚分别对应所述支撑柱设置，具有与所述卡合机构及该弹性卡合机构相配合的元件，使所述支撑柱穿过该电路板的所述定位孔后，该散热底板与该背板以卡合方式定位。

一种背板，以卡合方式与一散热底板结合，将该散热底板定位于一电路板上表面，其中，该电路板上表面具有一晶片，在该晶片周围设有多个定位孔，该散热底板贴合于该晶片上，该背板包括：多个支撑柱，各所述支撑柱分别具有一卡合机构，所述卡合机构为卡勾、卡槽或卡合孔，其中，至少一所述支撑柱具有弹性卡合机构，所述支撑柱自该电路板下表面穿过所述定位孔向上突出，使该散热底板由上而下与所述支撑柱卡合。

由以上说明得知，本发明确实具有如下的优点：

(1)降低成本。不需要使用任何弹簧或螺丝，即可使散热底板定位电路板上，并贴合于晶片。需要组装的零件减少，可降低零件成本。并且，以支撑柱及卡合机构取代现有的螺丝柱设置于背板上，也可以降低背板加工制作的成本。

(2)组装流程简化，可以节省大量组装背板与散热底板所费的时间。相较于现有所使用的螺丝，本发明的背板及散热底板以卡合方式组装，更加省时。

(3)组装方式简单，拆装容易。背板至少有一支撑柱具有弹性卡合机构，使散热底板与背板拆装时，不需费力将散热底板其中一延伸脚扳起，而是藉由弹性卡合机构与延伸脚两方机构的弹性，使之相互卡掣时，更为迅速及省力。

(4)有利于重工、维修及反复使用。散热底板多次使用后，容易因延伸脚用来卡合的结构变形，无法与背板固定而松脱。本发明的背板因具有弹性卡合机构，不容易使散热底板或背板的卡合结构，因反复拆装而变形，而可延长散热底板及背板的使用次数。

(5)不一定要利用人工来进行组装，可节省人力成本。

附图说明

图1为现有散热结构的立体图；

图2为现有的散热底板；

图3A为本发明实施例散热结构的立体图；

图3B为本发明实施例背板的侧视图；

图4A至4C散热底板装设于背板的流程示意图；

图4D散热底板装设于背板后的立体图；

图5A本发明散热结构的另一实施例的立体图；

图5B本发明散热结构的另一实施例结合后另一实施例的侧视图；

图6A至6B分别显示本发明散热底板与背板另一实施例结合前后的立体图；

图7A至7B分别显示本发明散热底板与背板另一实施例结合前后的立体图。

主要元件标号说明：

1：现有散热模组     10、4：电路板           11、31：背板

100、400：晶片      111：螺丝柱             101：第二组定位孔

12：散热装置        120、32：散热底板       1201：第一组定位孔

121：风扇组         122：散热鳍片组         123：热管

13：螺丝            133：弹簧               1202：弹片

3：散热结构         41～43：定位孔          311～314：支撑柱

310：贴合面         3111a：下槽壁           320：本体

3132：肩部          3210、3220：反向卡槽    321：第一延伸脚

322：第二延伸脚     323：第三延伸脚         3111、3121：卡槽

3211～3231：卡勾    3230、3200、3112～3132：卡合孔

3110～3140：弹性卡合机构

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文依本发明的散热结构及其使用的背板，特举较佳实施例，并配合所附相关图式，作详细说明如下。

请参照图3A，为本发明实施例的散热结构3。散热结构3，以卡合方式固定于一电路板4，用以散热电路板4上表面40a的一晶片400，在晶片400周围，设有一第一定位孔41、一第二定位孔42及一第三定位孔43。所述的散热结构3包括一背板31及一散热底板32。

背板31用以设置于电路板4下表面40b，并以卡合方式与一散热底板32结合，防止散热底板32固定于晶片400上时，电路板4变形而损坏线路。背板31包括一贴合面310及多个支撑柱311～313。

本实施例中，贴合面310大致成一水平面，以贴合于电路板下表面40b。支撑柱311～313凸出设置于贴合面310。为了在不使用螺丝及螺柱的状况下，就可以使散热底板和背板固定，该些支撑柱311～313的每一个均具有一卡勾、一卡槽或一卡合孔。并且，为了使散热底板与组装于背板更快速及方便，至少其中一支撑柱313具有一弹性卡合机构3130。在一最佳实施例中，弹性卡合机构3130使用一弹性钢材。另一较佳实施例中，支撑柱313的材质也使用上述弹性钢材，且与弹性卡合机构3130一体成型。

本实施例中，弹性卡合机构为一弹性勾，可以选自一“＜”型(本发明中“＜”型就是指具有一折角的形状，如附图中所示，在没有特定说明时该符号的表示并不限制开口方向)弹性勾或一叉型弹性勾。在较佳实施例中，支撑柱313的弹性卡合机构3130为一“＜”型弹性勾。其中，支撑柱313更包括一肩部3132，设置于“＜”型弹性勾下方，使支撑柱313的宽度大于“＜”型弹性勾的宽度而形成。

而另外二支撑柱311～312的卡合机构为一卡槽3111，3121，且“＜”型弹性勾的开口方向，及二卡槽3111，3121的开口方向相同。

在本发明较佳实施例中，请参照图3B，为本发明实施例的背板侧视图。图3B显示，设有“＜”型弹性勾3130的支撑柱313，与背板31的贴合面310的法线方向形成一夹角倾斜设置。较佳实施例中，夹角大约1～3度，并且，支撑柱313倾斜方向与卡槽3111的开口方向相反。

此外，在一较佳实施例中，支撑柱311的卡槽3111，3121的下槽壁3111a为一斜面，有助于使散热底板32向上倾斜一角度，再卡入固定。

支撑柱311～313自电路板40下表面40b分别穿过第一至第三定位孔41～43向上突出，卡合时，散热底板32由上而下卡合于该些支撑柱311～313。

所述的散热底板32包括一本体320及多个延伸脚321～323，该些延伸脚321～323对应该些支撑柱311～313的位置上，则具有与卡合机构或弹性卡合机构相配合的元件，使散热底板32与背板31以卡合方式定位。

本体320内通常具有一凹槽，以容置一热管(未图示)，在将热管与本体320以机械加工铆平后，覆盖于晶片400上，以将晶片400所产生的热能导出。

所述的第一至第三延伸脚321～323，自本体320周缘，分别向电路板4的第一至第三定位孔41～43所在位置方向延伸。延伸脚321～323和本体320是否一体成型皆可，并不影响本发明。本实施例的散热底板32的延伸脚，分别配合前述背板31所使用的卡槽3111，3121及“＜”型弹性勾，而设有相对应的结构。在一较佳实施例中，延伸脚321～323皆为弹性钢材。

请参照图3A，第一及第二延伸脚321、322侧边也各设有一反向卡槽3210、3220，以配合支撑柱311、312的卡槽3111、3121。而第三延伸脚323则开设一卡合孔3230，以配合支撑柱313的弹性卡合机构3130。

请参照图4A至4C，为散热底板32组装于背板31的流程图。首先参照图4A，当散热底板32组装于背板31时，第一及第二延伸脚321～322藉由反向卡槽3210、3220，分别卡入支撑柱311～312的卡槽3111、3121。

接着，参照图4B，按压第三延伸脚323，使卡合孔3230边缘，迫使支撑柱313往卡槽3111开口方向，产生弹性变形。在本实施例中，弹性卡合机构3130选用“＜”型弹性勾，更有利于引导卡合孔3230套入并定位。

请参照图4C，当卡合孔3230套入弹性卡合机构3130后，支撑柱313会回复原状，并卡掣于第三延伸脚323，同时，提供与卡槽3111开口反向的弹性恢复力，防止第一及第二延伸脚321、322自卡槽3111中退出，以固定散热底板32。此时可以看出，在较佳实施例中，支撑柱313倾斜设置，并与贴合面法线方向形成一夹角，可以提供较大的弹性恢复力，使散热底板固定更牢固。

请参照图4D，为散热底板与背板组装后的立体图。由图中可以看出，卡合孔3230套入弹性卡合机构3130后，使第三延伸脚323被承载于前述的肩部3132。肩部3132与卡槽3111距离贴合面310的高度一致，使散热底板32整体可以平贴于晶片。

使用者只要反向操作上述步骤，即可将散热底板32由背板31上拆卸下来，便于维修或重工(rework)，需要反复拆装散热底板32的状况。

本发明另一背板与散热底板结合实施例，请参照图5A至5B。其中，背板31的每一支撑柱311～314皆具有弹性卡合机构3110～3140，并且，本实施例中，弹性卡合机构3110～3140为一叉型弹性勾，而散热底板32则相对应此结构，设有多个卡合孔3200。本实施例虽然以具有至少四个定位孔的电路板为例，但也可以用于具有三个定位孔的电路板。

请参照图5B，该些支撑柱311～314分别自电路板下表面穿过定位孔，该些叉型弹性勾3110～3140变形穿过这些卡合孔3200后，原本交叉的端部会被卡合孔3200撑开，卡掣于散热底板32。

本发明所举的实施例，仅是举例背板所使用的卡勾如何搭配，并非用来限制本发明。假如每一支撑柱都具有弹性卡合机构时，使用两个叉型弹性勾，搭配一“＜”型弹性勾也是可以的。或者是其中二支撑柱的卡合机构选择卡合孔，弹性卡合机构选择叉型弹性勾，再改变散热底板延伸脚的卡合结构，皆可使背板与散热底板以卡合方式固定，达到本发明的目的。

本发明另一实施例请参照图6A及6B，分别为本发明另一较佳实施例的散热结构组装前后的立体图。

背板31其中二支撑柱311、312的卡合机构为一卡合孔3112、3122，另一支撑柱313则具有弹性卡合机构3130。在本发明较佳实施例中，弹性卡合机构3130为一弹片，并与支撑柱313一体成型。弹片可以选择设有一卡合孔或一卡槽。本发明实施例中，于弹片设有一卡合孔3132。

但在另一实施例中，弹性卡合机构3130与支撑柱313不一定要一体成型，也可以利用结合元件或结合结构，如：在支撑柱及弹性卡合机构上分别设有插孔及插销、公螺纹及母螺纹等，将弹性卡合机构3130固定于支撑柱313。

而散热底板32的每一延伸脚321～323则具有与卡合孔3112～3132(或卡槽)相对应的卡勾3211～3231，且这些延伸脚材质为一弹性钢材。请再参照图6B，组装时，藉由按压散热底板32的卡勾3211、3221，使其变形卡入背板31的卡合孔3112、3122后，只要按压支撑柱313的弹片，使卡合孔3132边缘迫使延伸脚323的卡勾3231变形，即可使卡勾3231迅速扣入于卡合孔3132中。之后，卡勾3231回复原状而卡掣固定散热底板32。

拆卸时，藉由按压延伸脚323的卡勾3231，迫使弹片变形，即可使卡勾3231由卡合孔3132中脱出。本发明的实施例，使散热底板与背板，不论拆装都相当方便。

本实施例中，卡勾3211～3231的开口向上，并由支撑柱311～313内侧向外卡入卡合孔3112～3132。另一较佳实施例，参照图7A及7B，背板的结构与前一实施例相同。不同于前一实施例的是，散热底板32的卡勾3211～3231开口朝内。

组装时，先将卡勾3211、3221由外而内卡入卡合孔3112、3122之后，藉由按压延伸脚323的卡勾3231，使其迫使支撑柱313的弹片3130变形，即可顺利卡入卡合孔3132中固定。

除此之外，依据本实施例，可以想见改变卡勾3112～3132开口方向，使之朝下、朝左或右也是可以的。

综上所述，本发明的散热结构及其使用的背板，相较于现有技术，具有下列优点：

本发明的所使用的背板，使得背板与散热底板固定时，以卡合方式取代以往的锁固方式。由于不需要螺丝、弹簧等其他元件，需要组装的零件减少，可降低零件成本。且组装方式简单，拆装容易。此外，组装时不一定要利用人工来进行组装，可节省人力成本。

本发明虽以较佳实例阐明如上，然其并非用以限定本发明精神与发明实体仅止于上述实施例。凡熟悉此项技术者，当可轻易了解并利用其它元件或方式来产生相同的功效。是以，在不脱离本发明的精神与范畴内所作的修改，均应包含在本发明的保护范围内。

Claims (14)

1.一种背板，其特征在于，以卡合方式与一散热底板结合，将该散热底板定位于一电路板上表面，其中，该电路板上表面具有一晶片，在该晶片周围设有多个定位孔，该散热底板贴合于该晶片上，该背板包括：

多个支撑柱，各所述支撑柱分别具有一卡合机构，所述卡合机构为卡勾、卡槽或卡合孔，其中，至少一所述支撑柱具有弹性卡合机构，所述支撑柱自该电路板下表面穿过所述定位孔向上突出，使该散热底板由上而下与所述支撑柱卡合。

2.如权利要求1所述的背板，其特征在于，该弹性卡合机构为弹性勾。

3.如权利要求2所述的背板，其特征在于，该弹性勾为“＜”型弹性勾或叉型弹性勾。

4.如权利要求1所述的背板，其特征在于，至少二所述卡合机构为卡槽，该弹性卡合机构为“＜”型弹性勾，并且，该“＜”型弹性勾及所述卡槽的开口方向相同。

5.如权利要求4所述的背板，其特征在于，该背板具有一贴合面，该贴合面成一水平面而平贴于该电路板，并且，具有所述弹性卡合机构的所述支撑柱与该贴合面法线方向形成一夹角而倾斜设置，其中，该支撑柱倾斜方向与所述卡槽开口方向相反。

6.如权利要求1所述的背板，其特征在于，各所述卡合机构皆为弹性卡合机构，并且，所述弹性卡合机构为叉型弹性勾。

7.如权利要求1所述的背板，其特征在于，所述弹性卡合机构为弹片，所述弹片设有卡合孔或卡槽。

8.一种散热结构，与一电路板结合，用以散热该电路板上表面的一晶片，其特征在于，在该晶片周围，设有多个定位孔，该散热结构包括：

一背板，设于该电路板下表面，包括多个支撑柱，各所述支撑柱分别具有一卡合机构，所述卡合机构为卡勾、卡槽或卡合孔，并且，其中至少一卡合机构为弹性卡合机构；及

一散热底板，设于该电路板上表面，包括一本体及多个延伸脚，所述延伸脚分别对应所述支撑柱设置，具有与所述卡合机构及该弹性卡合机构相配合的元件，使所述支撑柱穿过该电路板的所述定位孔后，该散热底板与该背板以卡合方式定位。

9.如权利要求8所述的散热结构，其特征在于，该弹性卡合机构为“＜”型弹性卡勾或叉型弹性勾。

10.如权利要求8所述的散热结构，其特征在于，至少二所述卡合机构为卡槽，该弹性卡合机构为“＜”型弹性勾，并且，该“＜”型弹性勾及二所述卡槽的开口方向相同，该散热底板的其中二所述延伸脚分别具有一反向卡槽而与所述卡槽向配合，该散热底板的其中一所述延伸脚具有一卡合孔而与该“＜”型弹性勾相配合。

11.如权利要求10所述的散热结构，其特征在于，该背板具有一贴合面，该贴合面成一水平面而平贴于该电路板，并且，具有所述弹性卡合机构的该支撑柱的材质为弹性钢材，且该支撑柱与该贴合面法线方向形成一夹角而倾斜设置，其中，该支撑柱倾斜方向与该卡槽开口方向相反，以在该“＜”型弹性勾卡入该卡合孔后，提供一与该卡槽开口反向的弹性恢复力，使该“＜”型弹性勾卡掣于该散热底板。

12.如权利要求10所述的散热结构，其特征在于，具有所述弹性卡合机构的该支撑柱更包括一肩部，设置于该“＜”型弹性勾之下，以在所述卡合孔套入该“＜”型弹性勾后承载该延伸脚。

13.如权利要求8所述的散热结构，其特征在于，该弹性卡合机构具有一弹片，该弹片具有一卡合孔或一卡槽，且所述延伸脚材质为弹性钢材，并且，所述延伸脚具有与所述卡合孔或卡槽相对应的卡勾。

14.如权利要求8所述的散热结构，其特征在于，至少有三所述支撑柱具有所述弹性卡合机构，且所述弹性卡合机构为叉型弹性勾。

Images