CN103687432A - 散热模块 - Google Patents

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CN103687432A CN201210359186.0A CN201210359186A CN103687432A CN 103687432 A CN103687432 A CN 103687432A CN 201210359186 A CN201210359186 A CN 201210359186A CN 103687432 A CN103687432 A CN 103687432A
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吴昌远
许毅峰
许庭玮
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Abstract

一种散热模块，适于对设置于一电路板上的一发热组件进行散热，散热模块包含一导热结构、一胶层及一弹片。导热结构适于设置于发热组件上。胶层适于设置于电路板上且邻近发热组件。弹片包含一主体结构及一延伸臂，而主体结构适于通过胶层而胶合于电路板上。延伸臂具有一第一端部及一第二端部，第一端部连接于主体结构，且第二端部固定于导热结构，以对导热结构提供朝向发热组件的一力量而使导热结构贴近于发热组件。

Description

散热模块
技术领域
本发明是有关于一种散热模块，且特别是有关于一种电子装置的散热模块。
背景技术
近年来随着科技的突飞猛进，使得计算机的运作速度不断地提高，并且计算机主机内部的发热组件所发出的热量亦不断地攀升。为了预防计算机主机过热，而导致暂时性或永久性的失效，所以对于计算机内部的发热组件进行散热将变得非常重要。
以中央处理单元（CPU）为例，中央处理单元在高速运作之下，当中央处理单元本身的温度一旦超出其正常的工作温度范围时，中央处理单元极有可能会发生运算错误，或是暂时性地失效，如此将导致计算机主机当机。此外，当中央处理单元本身的温度远远超过其正常的工作温度范围时，甚至极有可能损坏中央处理单元内部的晶体管，因而导致中央处理单元永久性失效。
目前常见的散热方式是将散热模块设置于发热组件上以将热量带走来降低发热组件的温度。散热模块通常透过螺接的方式固定于发热组件，但以此方式需在电路板上对应螺丝的位置来进行开孔，这不但使电路板的设计被局限，在组装与拆卸散热模块上亦较耗费时间与工序。
发明内容
本发明提供一种散热模块，用以对设置于一电路板上的一发热组件进行散热开孔。
本发明提出一种散热模块，散热模块包含一导热结构、一胶层及一弹片。导热结构适于设置于发热组件上。胶层适于设置于电路板上且邻近发热组件。弹片通过胶层胶合于电路板上并通过弹片施一力于该导热结构，将该导热结构贴合于该发热组件。弹片包含一主体结构及一延伸臂，其中主体结构适于通过胶层而胶合于电路板上，延伸臂具有一第一端部及一第二端部，第一端部连接于主体结构，且第二端部固定于导热结构，以对导热结构提供朝向发热组件的一力量而使导热结构贴合于发热组件。
在本发明的一实施例中，上述的主体结构能受力以脱离自胶层。
基于上述，本发明透过胶层使弹片可拆卸地胶合于电路板上，并且通过弹片固定于导热结构，这可简化散热模块的组装工序。因此，本发明不需透过在电路板上开孔来固定散热模块，而可减少电路板上破孔的数量，以使电路板的设计更具弹性。
为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附图式作详细说明如下。
附图说明
图1A是依照本发明的第一实施例的一种散热模块设置于电路板的立体示意图。
图1B是图1A的散热模块的前视示意图。
图2A是依照本发明的第二实施例的一种散热模块设置于电路板的前视示意图。
图2B是图2A的散热模块的俯视示意图。
图3A是依照本发明的第三实施例的一种散热模块设置于电路板的立体示意图。
图3B是图3A的散热模块设置于电路板的前视示意图。
图4A是依照本发明的第四实施例的一种散热模块设置于电路板的前视示意图。
图4B是图4A的散热模块的俯视示意图。
图5A是依照本发明的第五实施例的一种散热模块的立体示意图。
图5B是图5A的散热模块设置于电路板的前视示意图。
图6A是依照本发明的第六实施例的一种散热模块设置于电路板的前视示意图。
图6B是图6A的散热模块的俯视示意图。
图7是依照本发明的第七实施例的一种散热模块设置于电路板的前视示意图。
图8A是依照本发明的第八实施例的一种散热模块设置于电路板的前视示意图。
图8B是图8A的散热模块的俯视示意图。
图9A是依照本发明的第九实施例的一种散热模块设置于电路板的前视示意图。
图9B是图9A的散热模块的俯视示意图。
图9C是图9A的散热模块的左侧视图。
图9D至图9F是其它实施例的散热模块的左侧视图。
主要组件符号说明
10：电路板
12：发热组件
100、200、300、400、500、600、700、800、900：散热模块
110、210、310、410、510、610、710、810、910：导热结构
120、220、320、420、520、620、720、820、920：胶层
130：弹片
132、232、332、432、532、632、732、832、932：主体结构
134、234、334、434、534、634、734、834、934：延伸臂
134a、234a、334a、434a、534a、834a：第一端部
134b：第二端部
140：热管
232a、332a、432a：平板
232b：固定片
236：螺丝
332c、832c：凹口
432d：弯折部
532f、632f、932f：侧板
532g、632g、732g、832g、932g：上板
532h、632h、732h、932h：下板
532i、932i：开口
632j：卡勾
632k：孔洞
740：勾臂
742：第一端
744：第二端
具体实施方式
图1A是依照本发明的第一实施例的一种散热模块设置于电路板的立体示意图。图1B是图1A的散热模块的前视示意图。请参考图1A及图1B，本实施例的散热模块100适于对设置于一电路板10上的一发热组件12进行散热。发热组件12例如为中央处理单元（CPU）、内存模块（memorymodule）、绘图处理单元（GPU）或芯片组（chipset）等。
散热模块100包含一导热结构110、至少一胶层120及至少一弹片130。导热结构110适于设置于发热组件12上，导热结构110的材质可为铜或是其它容易传热的金属，通过导热结构110紧贴于发热组件12可将发热组件12所发出的热量带走以降低发热组件12的温度。另外，在本实施例中，散热模块100具有四个胶层120及四个弹片130，以两个胶层120及两个弹片130为一组设置于发热组件12的相对两侧。每组的两胶层120设置于电路板10上且对称地位于发热组件12的两侧。每一弹片130包含一主体结构132及一延伸臂134，而主体结构132适于通过胶层120而胶合于电路板10上。
如图1B所示，弹片130的延伸臂134具有一第一端部134a及一第二端部134b，第一端部134a连接于主体结构132，且第二端部134b固定于导热结构110。在本实施例中，每组中两弹片130的延伸臂134的第二端部134b相连，但在其它实施例中，每组的两弹片130的延伸臂134的第二端部134b亦可不相连。此外，每组的两弹片130可对称地设置于导热结构110的外侧，并对导热结构110提供朝向发热组件12的一力量而使导热结构110贴近于发热组件12。
在本实施例中，主体结构132及延伸臂134为一体成型，且延伸臂134的第二端部134b以孔销配合的方式固定于导热结构110。但是，在其它实施例中，延伸臂的第一端部亦可透过锁固、焊接或是黏合等方式连接于主体结构，且延伸臂的第二端部亦可以焊接、黏合或是一体成型等方式连接于导热结构。
本实施例的胶层120具有类似或相同于市售的无痕胶条的移除特性，以使散热模块100能快速地被组装至或拆卸自电路板10。当胶层120受到正向力时，胶层120将具有强大的黏性以使散热模块100不易自电路板10上脱离且当胶层120受到一剪力时，胶层120的黏性将会被破坏以使散热模块100可以轻易地由电路板10上脱离。当主体结构132受到一定程度的力量时，可解除电路板10及主体结构132的间的胶合力，因此主体结构132便能与电路板10分离，其中此一定程度的力量通常为对胶层表面施予一剪力。
请再参考图1A，本实施例的散热模块100更可包括一热管140，热管140连接于主体结构132，以使发热组件12所产生的热能依序透过主体结构132而传递至热管140。热管140内可有冷却流体（例如冷煤或是水）流过，以对发热组件12提供较高的散热效率。
由于本实施例的散热模块100是透过胶层120来使主体结构132固定于电路板10上，且通过延伸臂134来连接主体结构132与导热结构110，以使导热结构110贴近于发热组件12而确保足够的散热效能，其中导热结构为一散热片且散热片的材质可为金属。因此，不需以已知技术透过在电路板10上形成开孔并配合螺丝来固定散热模块100，这可减少电路板10上开孔的数量以增加电路板10的设计上的弹性。此外，由于主体结构132能受力以脱离自胶层120，更可增加了散热模块100组装或拆卸的便利性。
另外，当散热模块设置于电路板时，弹片对导热结构提供朝向发热组件的一力量，导热结构亦会对弹片产生一反作用力。为了降低导热结构的反作用力对弹片的影响，以使主体结构能够较稳固地胶合于电路板，下面提出多种弹片形状以增强弹片的主体结构、胶层与电路板之间的结合性。
图2A是依照本发明的第二实施例的一种散热模块设置于电路板的前视示意图。图2B是图2A的散热模块的俯视示意图。请参考图2A及图2B，散热模块200的主体结构232包含一平板232a及一固定片232b，平板232a适于通过胶层220而胶合于电路板10上，且固定片232b透过一螺丝236螺接于平板232a并连接于延伸臂234的第一端部234a。
在本实施例中，固定片232b螺接于平板232a的中心。通过将导热结构210对主体结构232的反作用力的作用位置移动至平板232a的中心部位，来减少对主体结构232与胶层220之间的结合性的影响。当然，固定片232b亦可设置于平板232a上的其它部位，只要主体结构232能够较稳固地胶合于电路板10即可。
图3A是依照本发明的第三实施例的一种散热模块设置于电路板的立体示意图。图3B是图3A的散热模块设置于电路板的前视示意图。请参考图3A及图3B，散热模块300的主体结构332包含一平板332a，平板332a具有一凹口332c，且延伸臂334的第一端部334a连接于平板332a靠近凹口332c底部的部位。在本实施例中，第一端部334a与平板332a靠近凹口332c底部的部位为一体成型，且凹口332c的长度约占平板332a长度的一半，以使平板332a上受到导热结构310所施与的反作用力的位置靠近平板332a中心的部位，而使主体结构332更稳固地胶合于电路板10。当然，凹口332c位于平板332a的位置及尺寸不以此为限制。
图4A是依照本发明的第四实施例的一种散热模块设置于电路板的前视示意图。图4B是图4A的散热模块的俯视示意图。请参考图4A与图4B，散热模块400的主体结构432包含一平板432a及由平板432a的一端弯折而成的一弯折部432d，平板432a通过胶层420而胶合于电路板10上，且弯折部432d连接于延伸臂434的第一端部434a。由于弯折部432d与第一端部434a所连接的部位投影至平板432a上的位置可靠近平板432a的中心部位，以使主体结构432受到导热结构410所施与的反作用力会位于平板432a的中心部位。因此，主体结构432与胶层420之间可维持较佳的黏着性。弯折部更具有提供散热模块一弹性力的功能，以避免散热模块固定在发热组件12上后因正向力过大而损毁发热组件12。
图5A是依照本发明的第五实施例的一种散热模块的立体示意图。图5B是图5A的散热模块设置于电路板的前视示意图。请参考图5A及图5B，散热模块500的主体结构532呈C字形，主体结构532包含一侧板532f、一上板532g及一下板532h，上板532g及下板532h分别位于侧板532f的两端，下板532h通过胶层520而胶合于电路板10上，且上板532g与延伸臂534的第一端部534a连接。在本实施例中，主体结构532的开口532i朝向发热组件12，且延伸臂534与主体结构532为一体成型，但主体结构532的开口532i方向以及延伸臂534与主体结构532的连接方式不以此为限制。由于主体结构532是透过上板532g与延伸臂534连接，因此，导热结构510所施与的反作用力会集中在上板532g，且由于主体结构532具有缓冲的效果，故能降低导热结构510所施与的反作用力对下板532h的影响，使得下板532h可与胶层520之间具有较佳的结合性。
图6A是依照本发明的第六实施例的一种散热模块设置于电路板的前视示意图。图6B是图6A的散热模块的俯视示意图。请参考图6A及图6B，图6A的散热模块600与图5A的散热模块500的主要差异在于，图6A的散热模块600的下板632h包含一卡勾632j，且上板632g包含一孔洞632k，卡勾632j穿过孔洞632k而固定于上板632g。在本实施例中，卡勾632j与侧板632f分别位于下板632h相对的两侧，以使下板632h与上板632g的互相对应的两侧分别通过侧板632f与卡勾632j来接合，而维持下板632h与上板632g的相对位置。并且，使延伸臂634对导热结构610施以更多朝向发热组件12的力量，而确保足够的散热效果。本实施例的导热结构610所施与的反作用力亦会集中在上板632g，而使下板632h可与胶层620之间具有较佳的结合性。
图7是依照本发明的第七实施例的一种散热模块设置于电路板的前视示意图。请参考图7，图7的散热模块700与图5A的散热模块500的主要差异在于，图7的散热模块700的主体结构732更包含一勾臂740，勾臂740包含一第一端742及一第二端744，勾臂740的第一端742连接于上板732g，且勾臂740的第二端744连接于电路板10。在本实施例中，勾臂740的第一端742透过卡合于上板732g，且勾臂740的第二端744螺接于电路板10，但第一端742与第二端744的固定方式不以此为限。并且，勾臂740与侧板分别位于上板732g与下板732h相对的两侧，以维持下板732h与上板732g的相对位置，使延伸臂734可提供导热结构710较多朝向发热组件12的力量。本实施例的导热结构710所施与的反作用力会集中在上板732g，而使下板732h可与胶层720之间具有较佳的结合性。
图8A是依照本发明的第八实施例的一种散热模块设置于电路板的前视示意图。图8B是图8A的散热模块的俯视示意图。请参考图8A与图8B，图8A的散热模块800与图5A的散热模块500的主要差异在于，图8A的散热模块800的上板832g具有一凹口832c，且延伸臂834的第一端部834a连接于上板832g靠近凹口832c的位置。在本实施例中，第一端部834a与上板832g靠近凹口832c底部的部位为一体成型，且凹口832c的长度约占上板832g长度的一半，以使上板832g上受到导热结构810所施与的反作用力的位置靠近上板832g中心的部位，而使主体结构832更稳固地胶合于电路板10。当然，凹口832c位于上板832g的部位及尺寸不以此为限制。此外，虽在图8B中，延伸臂834的宽度小于凹口832c的宽度，但延伸臂834亦可与凹口832c同宽。
图9A是依照本发明的第九实施例的一种散热模块设置于电路板的前视示意图。图9B是图9A的散热模块的俯视示意图。图9C是图9A的散热模块的左侧视图。请先参考图9A至图9C，图9A的散热模块900与图5A的散热模块500的主要差异在于，图9A 的主体结构932的开口932i方向于电路板10上的投影正交于延伸臂934于电路板10上的投影。也就是说，主体结构932的开口932i方向不朝向于发热组件12。并且，本实施例的散热模块900亦是透过上板932g与延伸臂934连接，而使导热结构910所施与的反作用力集中在上板932g，以使得下板932h可与胶层920之间具有较佳的结合性。延伸臂934连接于上板932g的位置除了可如图9C所示且连接于上板932g自开口932i射出的方向的左侧面上接近中间的部位之外。亦可如图9D所示，将延伸臂934连接于上板932g自开口932i射出的方向的右侧面上接近中间的部位。或是，如图9E或图9F所示，将延伸臂934连接于上板932g自开口932i射出的方向的右侧面上靠近或远离于侧板932f的部位。当然，延伸臂934与上板932g的相对位置不以上述为限制。
综上所述，本发明透过胶层使弹片胶合于电路板上，并且通过弹片固定导热结构，这可简化散热模块的组装工序。此外，本发明不需透过在电路板上开孔来固定散热模块，而可减少电路板上开孔的数量，以使电路板的设计更具弹性。另外，通过多种弹片的形状设计可降低导热结构施与弹片的反作用力，以增加弹片与胶层之间的结合性。此外，当主体结构受到一定程度的力量时，可脱离于胶层，因而增加了拆卸散热模块的便利性。
虽然本发明已以实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，故本发明的保护范围以权利要求中所记载的内容为准。

Claims (15)

1.一种散热模块，其特征在于,适于对设置于一电路板上的一发热组件进行散热，该散热模块包含：
一导热结构，适于设置于该发热组件上；
一胶层，适于设置于该电路板上且邻近该发热组件；以及
一弹片，通过该胶层胶合于该电路板上并通过该弹片施一力于该导热结构，将该导热结构贴合于该发热组件。
2.如权利要求1所述的散热模块，其特征在于,该弹片包含一主体结构及一延伸臂，其中该主体结构适于通过该胶层而胶合于该电路板上，该延伸臂具有一第一端部及一第二端部，该第一端部连接于该主体结构，且该第二端部固定于该导热结构。
3.如权利要求2所述的散热模块，其特征在于,该主体结构包含一平板及一固定片，该平板适于通过该胶层而胶合于该电路板上，且该固定片螺接于该平板且连接于该延伸臂的第一端部。
4.如权利要求2所述的散热模块，其特征在于,该主体结构包含一平板，该平板具有一凹口，且该延伸臂的该第一端部连接于该平板靠近该凹口底部的部位。
5.如权利要求2所述的散热模块，其特征在于,该主体结构包含一平板及由该平板的一端弯折而成的一弯折部，该平板通过该胶层而胶合于该电路板上，且该弯折部连接于该延伸臂的该第一端部。
6.如权利要求2所述的散热模块，其特征在于,该主体结构呈C字形，该主体结构包含一侧板、一上板及一下板，该上板及该下板分别位于该侧板的两端，该下板通过该胶层而胶合于该电路板上，且该上板与该延伸臂的该第一端部连接。
7.如权利要求6所述的散热模块，其特征在于,该下板包含一卡勾，且该上板包含一孔洞，该卡勾穿过该孔洞而固定于该上板。
8.如权利要求6所述的散热模块，其特征在于,该主体结构更包含一勾臂，该勾臂包含一第一端及一第二端，该勾臂之该第一端连接于该上板，且该勾臂之该第二端连接于该电路板。
9.如权利要求6所述的散热模块，其特征在于,该上板具有一凹口，且该延伸臂的该第一端部连接于该上板靠近该凹口的位置。
10.如权利要求6所述的散热模块，其特征在于,该主体结构的开口朝向该发热组件。
11.如权利要求6所述的散热模块，其特征在于,该主体结构的开口方向于该电路板上的投影正交于该延伸臂于该电路板上的投影。
12.如权利要求2所述的散热模块，其特征在于,该主体结构及该延伸臂为一体成型。
13.如权利要求2所述的散热模块，其特征在于,该延伸臂的该第二端部螺接于该导热结构。
14.如权利要求1所述的散热模块，其特征在于,该弹片能受力以脱离自该胶层。
15.如权利要求1所述的散热模块，其特征在于,该力为该导热结构提供朝向该发热组件的一力量。
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