CN103219300B - 散热底板、薄型散热模组及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种散热底板、薄型散热模组及其制造方法，用以对一薄型电脑的晶片进行散热。薄型散热模组包括：一散热底板，具有一上表面，上表面设有一容置槽，容置槽两侧壁皆呈一弧面，容置槽底部具有一开孔，贯穿散热底板，散热底板下表面凹设一第一开槽及一第二开槽，第二开槽口径大于第一开槽口径，且第一开槽正好位于第二开槽内，开孔位于第一开槽底部；及一热管，热管埋设于容置槽中，且被容置槽两侧壁的弧面包覆固定，热管上表面与容置槽两外侧表面切齐，热管露出于开孔的部分下表面，与开孔所在平面切齐，使热管平贴接触于该晶片散热。本发明能够进一步降低薄型电脑的厚度。

Description

散热底板、薄型散热模组及其制造方法

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、薄型散热模组及其制造方法。

背景技术

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，显示现有散热模组组装于主机板上的剖面示意图，主机板1的上表面设有一基板10，基板10上设有一晶片100。散热模组2包括一散热底板20及一热管21。散热底板20具有一容置凹槽200，热管21埋入所述的容置凹槽200之后，以机械铆平加工法，将热管21铆平，使散热底板20与热管21的表面20a得以保持平面。散热模组2组装于主机板1时，散热底板20以表面20a平贴于发热的晶片100，并使热管21与晶片100接触，使晶片100运作时，所产生的热可透过热管21传递至外界。

在超薄的笔记型电脑中，由主机板1上表面1a至晶片100上表面100a的高度H大约1.7mm。而现有的散热模组2，散热底板20以以铝挤型或压铸等方式制成，总厚度T大约3.0～4.0mm，其中，扣除热管21的厚度t1之后，t2大约1mm。随着可携式电子装置轻薄化的趋势，以及技术的进步，若以冷锻或创新的铝压铸方式来制作散热底板20，可进一步将t2降低至0.3～0.5mm。

上述的散热模组的厚度中，主机板，基板及晶片的厚度已难再薄化，若要使可携式电子产品继续薄型化，以符合使用者便于携带的需求，唯有采用下列两个方式：(1)降低热管厚度t1，也就是使用超薄热管；及(2)改善散热底板架构。

但使用超薄热管，热传量会大幅下降，且超薄热管制造困难，合格率低，故成本很高，因此，若能从改善散热底板架构，来降低总厚度，甚至将现有散热底板厚度t2都去除的话，不只模组总厚度能大幅降低，更可容许使用稍厚的热管，大幅改善模组的性价比及降低成本。

但若在传统的散热底板上将厚度t2去除，则散热底板无法一体成型，将无法锁固底板于主机板上，也无法固定热管。有鉴于此，发明人基于多年经验，针对散热模组及散热底板的结构进行改良，以在薄化散热模组同时，解决上述问题。

发明内容

本发明解决的技术问题是提供一种散热底板、薄型散热模组及其制造方法，能够进一步降低薄型电脑的厚度。

本发明的技术解决方案是：

一种散热底板，其中，该散热底板用于对一薄型电脑的一晶片进行散热，该散热底板具有：

一上表面，该上表面凹设有一容置槽，以放置一热管，该容置槽两侧壁分别呈一弧面，以匹配该热管形状，该容置槽底部具有一开孔，贯穿该散热底板；

二第一凸肋，凸出于该上表面，二所述第一凸肋分别紧邻形成于该容置槽两侧设置；

一下表面，该下表面凹设有一第一开槽，该开孔位于该第一开槽底部；及

二第二凸肋，沿着该开孔两侧边设置，凸出于该第一开槽底部的平面。

一种薄型散热模组，其中，该薄型散热模组用以对一薄型电脑的一晶片进行散热，该薄型散热模组包括：

一散热底板，具有一上表面，该上表面设有一容置槽，该容置槽两侧壁皆呈一弧面，该容置槽底部具有一开孔，贯穿该散热底板，该散热底板下表面凹设一第一开槽及一第二开槽，该第二开槽口径大于该第一开槽口径，且该第一开槽正好位于该第二开槽内，该开孔位于该第一开槽底部；及

一热管，该热管埋设于该容置槽中，且由该容置槽两侧壁的弧面包覆固定，该热管上表面与该容置槽两外侧表面切齐，该热管底部露出于该开孔的部分与该开孔所在平面切齐，使该热管平贴接触于该晶片散热。

一种薄型散热模组的制作方法，其中，该方法包括：

制作如前所述的散热底板；

将一热管置入该散热底板的该容置槽中；及

自该容置槽上方及该第一开槽底部，进行一双边压合或双边铆合制程，使该热管上表面与该容置槽的两外侧表面切齐，同时，使该热管下表面与该第一开槽底部平面切齐，并且，使所述第一凸肋的材料自该容置槽两侧向内延伸，所述第二凸肋的材料自该开孔两侧向内延伸，以扣住该热管。

本发明提供一种薄型散热底板，用于对一薄型电脑的一晶片进行散热，薄型散热底板具有一上表面，上表面设有一容置槽，以放置一热管，容置槽两侧壁呈一弧面，以匹配热管形状，容置槽底部具有一开孔，贯穿薄型散热底板。

在一实施例中，所述的薄型散热底板，更包括一下表面，该下表面设有一第一开槽，且开孔位于第一开槽底部。

在另一实施例中，薄型散热底板的下表面更包括一第二开槽，第二开槽口径大于第一开槽口径，且第一开槽位于第二开槽内。

在又一实施例中，薄型散热底板更包括二第一凸肋，凸出于上表面，二第一凸肋分别紧邻形成于容置槽两侧；及二第二凸肋，凸出于第一开槽底部，二第二凸肋沿着开孔两侧边设置。较佳实施例中，第一凸肋斜向容置槽设置，第二凸肋斜向开孔设置。

本发明另一实施例中，薄型散热底板的下表面具有二凸块，设于容置槽正下方，并分别位于开孔两相对侧边。

本发明提供一种散热模组的制作方法，包括：制作散热底板；将一热管置入散热底板的容置槽中；及自容置槽上方及第一开槽底部，进行一双边压合或双边铆合制程，使热管上表面与容置槽的两外侧表面切齐，同时，使热管下表面与第一开槽底部平面切齐，并且，使所述第一凸肋的材料自该容置槽两侧向内延伸，所述第二凸肋的材料自该开孔两侧向内延伸，以扣住该热管。

本发明一实施例中，制作散热底板的步骤选择以开模压铸或以铝挤型其中一种方式来制作。

在本发明另一实施例中，制作散热底板的步骤包括：以锻造方式，制作散热底板上表面的容置槽、所述第一凸肋，该下表面的第一开槽、第二开槽及所述第二凸肋；及利用工作母机或冲压加工方式，制作出容置槽底部的开孔。

本发明更提供一种薄型散热模组，用以对一薄型电脑的一晶片进行散热，该薄型散热模组包括：一散热底板，具有一上表面，设有一容置槽，容置槽两侧壁皆呈一弧面，容置槽底部具有一开孔，贯穿散热底板，散热底板下表面凹设一第一开槽及一第二开槽，第二开槽口径大于第一开槽口径，且第一开槽正好位于第二开槽内，开孔位于第一开槽底部；及一热管，热管埋设于容置槽中，且被容置槽两侧壁的弧面包覆固定，热管上表面与容置槽两外侧表面切齐，热管露出于开孔的部分下表面，与开孔所在平面切齐，使热管平贴接触于晶片散热。

本发明的薄型散热模组具有以下优点：

(1)应用于薄型电脑的散热时，有利于进一步降低薄型电脑的厚度。本发明的薄型散热模组，热管通过容置槽底部的开孔，平贴于晶片散热，上表面则与容置槽外侧表面切齐，没有多余的材料。因此，本发明的薄型散热模组组装于主机板上时，模组底板的有效厚度即为热管的厚度，相较于现有的散热模组总厚度，少了至少约0.3～0.5mm的厚度，有助于开发出更薄型的电子产品。

(2)本发明的薄型散热模组，藉由在容置槽两外侧表面所设置的第一凸肋，及设置于开孔两侧的第二凸肋，可以固定热管。并且，铆平凸肋后，凸肋的材料会延伸包覆于热管两侧，在热管接触晶片时，可以同时保护热管及晶片。

(3)装设于薄型电脑时，虽然降低额外多出的厚度，但仍具有一定强度。散热底板是藉由在下表面设置第一开槽及第二开槽，以分别容置晶片及基板，但整体仍具有一定的厚度，因此可维持散热底板的强度。

制程简单，有利于大量生产。本发明的散热底板制作方式及其和热管组装采用无焊接铆合制程，不须镀镍及焊接，除了改善原先超薄散热底板的架构，移除超薄底板顶部的厚度t2，大幅降低模组总厚度外，更可容许使用稍厚的热管，大幅改善模组的性价比及降低成本，有利于超薄笔电(Ultrabook)的大量导入。

附图说明

图1现有散热模组组装于主机板上的剖面示意图；

图2本发明的薄型散热模组组装于主机板前的立体图；

图3A及3B分别显示本发明实施例的薄型散热底板不同角度的立体图；

图4A为本发明的薄型散热底板沿图3A的AA截线剖面图；

图4B为本发明的薄型散热底板另一实施例的剖面示意图；

图5显示本发明实施例的薄型散热底板组装热管后的立体图；

图6本发明薄型散热模组的另一实施例；及

图7显示图4B的散热底板结合热管后，组装于主机板上的剖面示意图。

主要元件标号说明：

1：主机板21、31：热管

10：基板100：晶片

1a：主机板上表面100a：晶片上表面

2：现有散热模组20：散热底板

200：容置凹槽200a：贴合面

3：薄型散热模组30：散热底板

301：上表面302：下表面

302a～302c：第一至第三平面3011：第一凸肋

3010：容置槽3020：第一开槽

3013：开孔3021：第二凸肋

3022：第二开槽3014：第二容置槽

3024：凸块

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，下文依本发明所提供的薄型散热模组，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2为本发明的薄型散热模组3组装于主机板1前的立体分解图。薄型散热模组3包括一散热底板30及一热管31，用以组装于一主机板1，主机板1上表面具有一基板10，基板上具有一晶片100，所述晶片100即为发热源。

本发明的散热模组3能够使薄型电脑薄化的关键点在于，移除了图1现有底板顶部t2的厚度。但散热底板仍须为一体，且须具有一定强度。并且，以散热底板30本身的结构配合适当的制程，可以保护并固定热管31。

请同时参照图3A及图3B，分别显示本发明实施例的散热底板不同角度的立体图。散热底板30具有一上表面301及与其相对的一下表面302。由图3A中可以看出，上表面301凹设有一容置槽3010，以放置热管31，容置槽3010两侧壁3010a、3010b呈一弧面，以匹配热管31形状，容置槽3010底部具有一开孔3013，贯穿散热底板30，使热管31置于容置槽3010时，自容置槽3010底部的开孔3013露出，以贴合晶片100来散热。

为了使散热底板31仍具有一定强度，由图3B中可看出，本发明实施例的下表面302凹设有一第一开槽3020及一第二开槽3022。而第二开槽3022口径大于第一开槽3020的口径，且第一开槽3020位于第二开槽3022内。其中，第一开槽3020及第二开槽3022口径及深度大小分别配合于晶片100及基板10，但比晶片100及基板10尺寸稍大一些，以避免干涉。

上述第一开槽3020及第二开槽3022，使散热底板30的下表面302由深至浅具有第一平面302a、第二平面302b及第三平面302c，呈阶梯状排列。在散热底板30与主机板1组装后，其中，第一平面302a将平贴于晶片100，而所述的开孔3013即位于第一平面302a。而第二平面302b及第三平面302c将分别尽可能靠近基板10及主机板1的上表面，但须不互相干涉。也就是说，虽然散热底板31顶部有一部分厚度被移除，但藉由增加散热底板31底部的厚度，使散热底板31仍可维持一体成型，并具有一定的强度。

请参照图4A，为本发明的薄型散热底板沿图3A的AA截线剖面图。在本发明实施例中，在不使用其他组合件的情况下，为了将热管31固定于薄型散热底板30的容置槽3010中，薄型散热底板更包括二第一凸肋3011及二第二凸肋3021。

二所述第一凸肋3011，凸出于容置槽3010两外侧表面，分别紧邻于容置槽3010两侧设置。二所述第二凸肋3021位于下表面302，凸出于第一平面302a，分别沿着开孔3013两侧边设置。在一较佳实施例中，第一凸肋3011斜向容置槽3010，第二凸肋3021斜向开孔3013而设，使所述容置槽3010两侧壁3010a、3010b的断面分别呈一C型及反C型。

请参照图4B，为本发明的散热底板另一实施例的剖面示意图。其中，散热底板30的结构大致上如前所述。不同的是，散热底板30的上表面301更包括一第二容置槽3014，以容置另一热管。第二容置槽3014两侧壁与底面的结构与前述容置槽3010大致相同，第二容置槽3014底部的开孔3013同样位于第一平面302a，在此不再赘述。

本发明的散热底板30制作方式也并不复杂，有利于大量生产。在本发明一实施例中，散热底板选择以开模压铸或以铝挤型其中一种方式来制作。

在本发明另一实施例中，制作散热底板的步骤则以锻造方式，先制作散热底板的整体外型，包括上表面301的容置槽3010、所述第一凸肋3011，下表面302的第一开槽3020、第二开槽3022及所述第二凸肋3021；及利用工作母机或冲压加工方式，制作出容置槽3010底部的开孔3013。

当热管31和薄型散热底板30组装制作成散热模组时，将热管31置入容置槽3010中后，自容置槽3010上方及第一开槽3020底部进行双边压合或铆合，使热管31上表面与容置槽的两外侧表面切齐，同时，使热管31下表面与第一平面302a切齐。所述第一凸肋3011及第二凸肋3021的材料会填补容置槽3010的侧壁上下边缘与热管31之间的间隙，并且，使前述所述第一凸肋3011的材料分别自容置槽3010两侧向内延伸，同时，第二凸肋3021的材料分别自开孔3013两侧向内延伸，以扣住热管31。如此一来，就不需要再使用其他组合件，而可直接将热管31和散热底板30结合固定。

请参照图5，为热管31组装于薄型散热底板30的立体图。由图面中可看出，热管31埋入容置槽3010中时，被容置槽3010两侧壁3010a、3010b的弧面包覆固定，热管31底面有部分会自开孔3013露出，当本发明的薄型散热模组3组装于主机板1上时，晶片100容置于第一开槽3020中，且晶片100完全覆盖所述开孔3013，使热管31平贴接触于晶片100散热。

要特别注意的是，组装时，薄型散热模组3会有一瞬间被往下压的情况，材料强度较弱的热管31，其底面容易因为受到晶片100顶压变形，导致散热效果不佳。因此，前述的散热底板30在开孔3013两侧所设的第二凸肋3021，完全被铆平后，第二凸肋的材料除了填补热管31与容置槽30下半部侧壁之间的缝隙之外，也将向内延伸使热管31底面露出开孔3013部分变窄，因而提供保护热管31的作用。也就是说，经过压铆后，第二凸肋3021会自开孔3013两侧向内延伸并包覆热管31部分底面，提供热管31一定强度，防止热管31在组装时受损。

本发明的薄型散热模组另一实施例请参照图6，与前一实施例不同的是，散热底板30的下表面302具有二凸块3024，设于容置槽3010底部正下方，凸出于下表面302，并分别位于开孔3013两相对侧边。所述两凸块3024之间的距离配合前述的晶片100大小，使热管31下表面自开孔3013露出部分平贴于晶片散热。

请参照图7，显示图4B的散热底板结合热管后，组装于主机板上的剖面示意图。由图中可以看出，第二容置槽3014埋入另一热管31，两根热管31底部自开孔3013露出部分，与第一开槽3020底部平面切齐，同时平贴于晶片100散热。

本发明的薄型散热模组，应用于薄型电脑的散热时，有利于进一步降低薄型电脑的厚度，但散热底板整体仍具有一定强度。另外，散热底板的制程及其与热管组装的制程并不复杂，有利于大量生产。

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 (11)

1.一种散热底板，其特征在于，该散热底板用于对一薄型电脑的一晶片进行散热，该散热底板具有：

一上表面，该上表面凹设有一容置槽，以放置一热管，该容置槽两侧壁分别呈一弧面，以匹配该热管形状，该容置槽底部具有一开孔，贯穿该散热底板；

二第一凸肋，凸出于该上表面，二所述第一凸肋分别紧邻形成于该容置槽两侧设置，以铆合该热管的上半表面；

一下表面，该下表面凹设有一第一开槽，该开孔位于该第一开槽底部；及

二第二凸肋，沿着该开孔两侧边设置，凸出于该第一开槽底部的平面，以铆合该热管的下半表面。

2.如权利要求1所述的散热底板，其特征在于，二所述第一凸肋斜向该容置槽设置，且二所述第二凸肋斜向该开孔设置，使该容置槽两侧壁的断面分别呈一C形及一反C形。

3.如权利要求1所述的散热底板，其特征在于，该下表面凹设有一第二开槽，该第二开槽口径大于该第一开槽口径，该第一开槽位于该第二开槽内，其中，该第一开槽及该第二开槽使该下表面具有一第一平面、一第二平面及一第三平面，由深至浅呈阶梯排列，该开孔位于该第一平面。

4.如权利要求1所述的散热底板，其特征在于，该上表面凹设一第二容置槽，该第二容置槽底部具有一第二开孔，贯穿该散热底板，并且该第二开孔位于该第一开槽底部。

5.如权利要求1所述的散热底板，其特征在于，该下表面设有二凸块，二所述凸块位于该容置槽正下方，并凸出于该下表面，二所述凸块分别位于该开孔两相对侧边设置。

6.一种薄型散热模组，其特征在于，该薄型散热模组用以对一薄型电脑的一晶片进行散热，该薄型散热模组包括：

一散热底板，具有一上表面、二第一凸肋及二第二凸肋，该上表面设有一容置槽，该容置槽两侧壁皆呈一弧面，该容置槽底部具有一开孔，贯穿该散热底板，该散热底板下表面凹设一第一开槽及一第二开槽，该第二开槽口径大于该第一开槽口径，且该第一开槽正好位于该第二开槽内，该开孔位于该第一开槽底部，该第一凸肋凸出于该上表面，二所述第一凸肋分别紧邻形成于该容置槽两侧设置，以铆合热管的上半表面，二所述第二凸肋沿着该开孔两侧边设置，凸出于该第一开槽底部的平面，以铆合该热管的下半表面；及

一热管，该热管埋设于该容置槽中，且由该容置槽两侧壁的弧面包覆固定，该热管上表面与该容置槽两外侧表面切齐，该热管底部露出于该开孔的部分与该开孔所在平面切齐，使该热管平贴接触于该晶片散热。

7.如权利要求6所述的薄型散热模组，其特征在于，该第一开槽及该第二开槽使该下表面具有一第一平面、一第二平面及一第三平面，由深至浅呈阶梯排列，其中，该开孔位于该第一平面。

8.如权利要求6所述的薄型散热模组，其特征在于，该上表面凹设一第二容置槽，该第二容置槽底部具有一第二开孔，并贯穿该散热底板，且该第二开孔位于该第一开槽底部；该薄型散热模组更包括一第二热管，埋设于该第二容置槽中，该第二热管底部露出于该第二开孔的部分，与该第二开孔所在平面切齐，使该热管平贴接触于该晶片散热。

9.一种薄型散热模组的制作方法，其特征在于，该方法包括：

制作如权利要求1所述的散热底板；

将一热管置入该散热底板的该容置槽中；及

自该容置槽上方及该第一开槽底部，进行一双边压合或双边铆合制程，使该热管上表面与该容置槽的两外侧表面切齐，同时，使该热管下表面与该第一开槽底部平面切齐，并且，使所述第一凸肋的材料自该容置槽两侧向内延伸，所述第二凸肋的材料自该开孔两侧向内延伸，以扣住该热管。

10.如权利要求9所述的制作方法，其特征在于，制作该散热底板的步骤选择以开模压铸或以铝挤型其中一种方式制作该散热底板的整体外型。

11.如权利要求9所述的制作方法，其特征在于，制作该散热底板的步骤更包括：

以锻造方式，制作该散热底板上表面的该容置槽、所述第一凸肋及该散热底板下表面的该第一开槽及所述第二凸肋；及

利用工作母机或冲压加工方式，制作出容置槽底部的开孔。