CN105228409A - 动态热导系统 - Google Patents

Abstract

本发明是关于一种动态热导系统，其包含具一底座、一弹性装置、一导热模块以及至少一固定件。该底座容纳该弹性装置及该导热模块，并通过该至少一固定件将该导热模块的至少一部分及该弹性装置限制在该底座中。该导热模块具有一导热面以与一电子元件进行贴合，使电子元件的热能经由导热面通过导热模块及导热模块的导热侧壁传导至底座上，达成一较佳的导热效果。且本发明的动态热导系统亦可包含一导热板，容纳多个底座及导热模块，以同时利用导热板上的多个导热模块及底座与多个具有不同形状或尺寸的电子元件形成较佳的导热途径。

Description

动态热导系统

技术领域

本案是关于一种动态热导系统，特别是关于应用于计算机装置的一种动态热导系统。

背景技术

在计算机装置中，为使计算机装置维持在适当温度下运作，通常使用具有导热模块的导热装置，通过将导热模块紧密贴合于产生大量热能的电子元件，以将热能由电子元件迅速传导至导热装置。

为使导热装置上的导热模块紧密贴合于处理器，传统的一种作法是在导热模块及处理器的间隙置入一导热片(ThermalPad)，其中导热片在导热模块与处理器贴合时产生一变形量，以使导热片同时与导热模块及处理器紧密贴合。然而，此种导热片通常具有较高热阻值，在尽可能降低导热片厚度的情况下，导热装置无法适应不同电子元件的高度，因此传统方法必须针对各种不同高度的电子元件设计不同的导热装置，成本较高。此外，此种导热片不具有缓冲能力，在受到外力或振动时容易造成电子元件受损。

另一种传统方式的导热模块，参考图1的导热结构(中国台湾新型M451797)，其中揭露一导热块3，当电路板(图示未揭露)的电子元件与导热块贴合时，使导热块向下位移对导热管2的一衔接部21及弹性定位片4施加力量，并通过弹簧螺丝固定导热块及导热管，使导热块3能够同时紧密贴合一侧的电子元件及一侧的导热管2，完成一具有低热阻的导热结构。然而，所述此种传统方式的导热模块存在以下几项缺点：热管的变形可能造成热管失效；热管及弹簧螺丝成本较高；不易适应不同高度的电子元件作组装；不易维持导热模块与电子元件的紧密贴合；以及导热结构不具有缓冲性，于振动环境下容易造成电子元件受损。

此外，对于同时需要进行导热的多个电子元件，现有技术的导热装置通常是对于每一个电子元件设计及设置一对应的导热装置。是以，现有的导热装置的导热模块，在实际应用上，显然有其不便及缺失存在，而可待加以改善。

发明内容

有鉴于上述传统导热模块的问题，本发明所欲解决的问题是避免导热装置与电子元件组装时因为外力受损，并同时保持导热装置与电子元件形成紧密贴合，以及简化对于多个电子元件提供多个导热装置的工艺。

有鉴于本发明的目的，因此提供一种动态热导系统，其包含一底座、一导热模块、一弹性装置以及至少一固定件。前述底座具有一底面及一内侧壁，且前述内侧壁上包含至少二个底座固定孔。前述底座固定孔在垂直该底面方向上具有一底座固定孔长度。前述导热模块包含一导热侧壁及一导热面，且前述导热侧壁与前述底座的该内侧壁相对，其中前述导热侧壁与前述底座的该内侧壁中间包含一间隙。前述导热侧壁在对应于前述底座固定孔位置上包含至少二个导热模块固定孔，且前述等导热模块固定孔在垂直前述底座的该底面方向上具有一导热模块固定孔长度。前述弹性装置一端设置在前述底座的该底面上，前述弹性装置相对于前述底座的该底面的另一端与前述导热模块接合，使前述导热模块设置在前述底座中并保持前述导热模块的该导热面在前述底座外。前述至少一固定件至少一部分分别固定在前述导热模块固定孔中，且其至少另一部分分别设置于该等底座固定孔中，其中前述固定件在垂直前述底座的该底面方向上具有一固定件宽度。其中，前述底座固定孔长度大于前述固定件宽度，且前述固定件宽度大于或等于前述导热模块固定孔长度，使前述导热模块得以在垂直该导热面方向上移动，并限制前述导热模块的至少一部分在前述底座中。

任选地，前述动态热导系统包含一导热流体，设置于前述导热侧壁与前述内侧壁中间的该间隙中。进一步任选地，前述导热模块在该导热侧壁上具有至少一沟槽用以容纳前述导热流体。

还任选地，前述动态热导系统包含一贯穿前述导热模块的通孔在前述导热侧壁上形成前述至少二个导热模块固定孔。

有鉴于本发明的目的，进一步提供另一种动态热导系统，其包含一导热板、多个底座、多个导热模块、多个弹性装置以及多个固定件。前述导热板用于同时覆盖该等电子元件。前述多个底座分别设置于前述导热板上对应于该等电子元件的位置，且该等底座分别包含一底面及一包含至少二个底座固定孔的内侧壁，其中该等底座固定孔在垂直该底面方向上分别具有一底座固定孔长度。前述多个导热模块分别设置于前述多个底座中，且该等导热模块分别包含一导热侧壁及一导热面，该等导热侧壁分别与该等底座的该内侧壁相对，且该等导热侧壁与该等底座的该内侧壁中间分别包含一间隙。该等导热侧壁分别在对应于该等底座固定孔位置上包含至少二个导热模块固定孔，该等导热模块固定孔在垂直该等底座的该底面方向上分别具有一导热模块固定孔长度。前述多个弹性装置分别设置于前述多个底座中，该等弹性装置分别具有一端设置在该等底座的该底面上，并分别具有相对于该等底座的该底面的另一端接合至该等导热模块，使该等导热模块分别设置在该等底座中并保持该等导热面在该等底座外。前述多个固定件分别设置于该等底座中，该等固定件分别具有至少一部分固定在该等导热模块固定孔中，并分别具有至少另一部分设置于该等底座固定孔中，且该等固定件分别在垂直该等底座的该底面方向上具有一固定件宽度。其中，该等底座固定孔长度分别大于该等固定件宽度，且该等固定件宽度分别大于或等于该等导热模块固定孔长度，使该等导热模块得以分别在垂直该等底座的该底面方向上移动，并限制该等导热模块的至少一部分在该等底座中。

任选地，前述导热侧壁与前述内侧壁中间的该等间隙中分别包含一导热流体。进一步任选地，前述多个导热模块在该等导热侧壁上分别具有至少一沟槽用以容纳前述导热流体。

还任选地，前述多个导热模块分别具有一贯穿该等导热模块的通孔，在前述导热侧壁上形成前述至少二个导热模块固定孔。

又任选地，对应于前述多个电子元件的高度，前述多个底座分别具有不同的一底座高度、或是前述多个导热模块分别具有不同的一导热模块高度、又或者是前述多个弹性装置分别具有不同的一弹性装置高度或不同的一弹性系数。

又任选地，对应于前述多个电子元件的一接触面面积，前述多个导热模块分别具有不同的一导热面面积、或者是前述多个弹性装置分别具有不同的一弹性装置面积。

又任选地，前述多个底座可使用后处理化镍焊接方式固定于该导热板上。或者是前述多个底座可使用螺丝固定在该导热板上。

通过本发明的动态热导系统，在与电子元件进行贴合组装时，可以提供一缓冲作用，避免电子元件或动态热导系统的元件因外力受损，并同时确保电子元件与动态热导系统紧密贴合，达成较佳的导热效果。此外，通过本发明的动态热导系统，可以同时对多个电子元间分别提供一导热模块完成紧密贴合并达成较佳的导热效果，明显简化导热装置与多个电子元件的组装工艺。

附图说明

图1是先前技术的一种导热结构。

图2是本发明一种具体实施态样的分解图。

图3是如图2的实施态样的俯视图。

图4是如图2的实施态样，沿图3中A-A方向的剖面图。

图5是本发明另一种实施态样的俯视图。

图6是如图5的实施态样，沿图5中B-B方向的剖面图。

图7是本发明另一种实施态样的立体图。

附图标号说明：

2热管

21衔接部

3导热块

4弹性定位片

100，200，300动态热导系统

110，210底座

111，211底面

112，212内侧壁

113，213底座固定孔

114，214间隙

120，220弹性装置

130，230导热模块

131，231导热侧壁

132，232导热面

133，233导热模块固定孔

134，234沟槽

140，240固定件

310导热板

具体实施方式

下文是根据本发明的具体实施态样并参照图式描述的。

首先，说明本发明的一种实施态样。请参阅图2，是本实施态样中动态热导系统100的分解图，其描绘出底座110、弹性装置120、导热模块130以及固定件140的结构。其中，底座110包含底面111、内侧壁112及内侧壁112上的底座固定孔113；弹性装置120的一端用以接合至底座110的底面111，弹性装置120的另一端用以接合至导热模块130；导热模块130包含导热侧壁131、导热面132、导热模块固定孔133及沟槽134。

请参阅图3，是本实施态样中动态热导系统100的俯视图，其描绘出底座110的内侧壁112与导热模块130的导热侧壁131相对，且内侧壁112与导热侧壁131中间包含间隙114。值得一提的是，虽然本实施态样的动态导热系统100在俯视图中呈现圆形，本发明动态热导系统的导热模块及底座在俯视图中亦可以是呈现例如椭圆形、矩形等其他形状，或是具有不同大小的导热面面积或底座开口面面积，以配合不同形状或面积的电子元件使用。或者是，本发明动态热导系统的弹性装置亦可以在垂直导热面方向上具有一不同的弹性装置面积，以配合不同形状或面积的电子组件使用。

请参阅图4，是本实施态样中动态热导系统100沿着图2中A-A方向剖开的剖面图，其描绘出组装后的动态热导系统100中各个元件间的连结关系。其中，固定件140的一部分固定在导热模块固定孔133中，固定件140的另一部分设置在底座固定孔113中，且固定件140在垂直底面111的方向上具有一固定件宽度L1；底座固定孔113在垂直底面111的方向上具有一底座固定孔长度L2；导热模块固定孔133在垂直底面111的方向上具有一导热模块固定孔长度L3。其中，满足L2>L1≧L3的条件，以使固定件140与导热模块130沿着垂直底面111的方向移动时，通过固定件140及底座固定孔113将导热模块130的至少一部分限制在底座110中。

本实施态样在应用上，可以将导热模块130的导热面132贴合至一电子元件，以使电子元件产生的热能经由导热面132通过导热模块130、导热侧壁131以及底座110的内侧壁112传导至底座110上。较佳地，本发明可以选择性地提供一适量的导热流体，设置在动态热导系统100的间隙114中，以增加导热侧壁131与底座110的内侧壁112间的导热效果，其中导热流体可以是所属技术领域中所现有的导热膏。

值得一提的是，当本实施态样选择性地提供一导热流体在动态热导系统100的间隙114中时，导热侧壁131上的沟槽134可以作为间隙114中导热流体的缓冲空间，当间隙114中导热流体过多时，沟槽134得以容纳过量的导热流体，并且当间隙114中导热流体不足时，沟槽134中容纳的导热流体提供至间隙114中。藉此，本发明的动态热导系统100得以在间隙114中维持一适量的导热流体，使导热侧壁131与底座110的内侧壁112间保持较佳的导热效果。较佳地是，本发明的动态热导系统可以选择性地提供二个以上的沟槽或是一螺纹形体的沟槽在导热侧壁上，以增加对于导热流体的缓冲功效。更佳地是，本发明的动态热导系统可以选择性地不提供沟槽在导热侧壁上，以增加导热侧壁与底座的内侧壁的接触面积。

接着说明本发明的另一实施态样，请参考图5，是本实施态样中动态热导系统200的俯视图。其中，导热模块230及底座210在俯视图中呈现矩形。值得一提的是，本发明动态热导系统的导热模块及底座在俯视图中亦可以是呈现例如椭圆形、圆形等其他形状，或是具有不同大小的导热面面积或底座开口面面积，以配合具有不同形状或贴合面面积的电子元件使用。或者是，本发明动态热导系统的弹性装置亦可以在垂直导热面方向上具有一不同的弹性装置面积，以配合不同形状或面积的电子组件使用。

请参考图6，是本实施态样中动态热导系统200沿着图4的B-B方向剖开的剖面图。其中，导热模块230具有一通孔233贯穿导热模块，在导热侧壁上形成两个导热模块固定孔(图式未揭露)，动态热导系统200由单一固定件240贯穿导热模块230固定在通孔233中，且固定件240两端分别具有至少一部分设置于底座固定孔213中。此外，固定件240在垂直底面211的方向上具有一固定件宽度L1'；底座固定孔213在垂直底面211的方向上具有一底座固定孔长度L2'，其中，满足L2'>L1'的条件，以使固定件240与导热模块230沿着垂直底面211的方向移动时，通过固定件240及底座固定孔213将导热模块230的至少一部分限制在底座210中。值得一提的是，本发明的动态热导系统可以选择性地使用二个固定件分别设置在导热侧壁上的二个导热模块固定孔上，达到使导热模块至少一部限制在底座中的效果。

本实施态样在应用上，可以将导热模块230的导热面232贴合至一电子元件，以使电子元件产生的热能经由导热面232通过导热模块230、导热侧壁231以及底座210的内侧壁212传导至底座210上。较佳地，本发明可以选择性地提供一适量的导热流体，设置在动态热导系统200的间隙214中，以增加导热侧壁231与底座210的内侧壁112间的导热效果，其中导热流体可以是所属技术领域中所现有的导热膏。

值得一提的是，当本实施态样选择性地提供一导热流体在动态热导系统200的间隙214中时，导热侧壁231上的沟槽234可以作为间隙214中导热流体的缓冲空间，当间隙214中导热流体过多时，沟槽234得以容纳过量的导热流体，并且当间隙214中导热流体不足时，沟槽234中容纳的导热流体提供至间隙214中。藉此，本发明的动态热导系统200得以在间隙214中维持一适量的导热流体，使导热侧壁231与底座210的内侧壁212间保持较佳的导热效果。较佳地是，本发明的动态热导系统可以选择性地提供二个以上的沟槽或是一螺纹形体的沟槽在导热侧壁上，以增加对于导热流体的缓冲功效。更佳地是，本发明的动态热导系统可以选择性地不提供沟槽在导热侧壁上，以增加导热侧壁与底座的内侧壁的接触面积。

接着，说明本发明的另一实施态样，请参考图7，是动态热导系统300的立体图。其中，在导热板310上设置一个如本发明图2-4所示的动态热导系统100及一个如本发明图5、6的动态热导系统200。其中，动态热导系统100、200是用后处理化镍焊接方式固定在导热板310上。较佳地，本发明亦可以使用例如螺丝固定等其他方式将动态热导系统固定在导热板上。在本实施态样中，通过动态热导系统100、200中导热模块130、230可以在垂直底座的底面的方向上移动，动态热导系统300能够同时与二个具有不同高度的电子元件完成较适当的紧密贴合，亦同时避免电子元件在组装时受到压力或组装后受到外力震动造成电子元件受损的情况。此外，导热模块130、230的导热面132、232分别具有圆形及矩形的形状及不同的导热面面积、底座110、210具有不同的开口面面积、以及弹性装置分别具有不同的弹性装置面积，使动态热导系统300可以同时与具有不同接触面面积或形状的电子元件紧密贴合，且底座具有不同的底座高度、导热模块具有不同的导热模块高度、以及弹性装置具有不同的弹性装置高度及弹性系数，使动态热导系统300可以同时与具有不同高度的电子元件紧密贴合。值得一提的是，本发明可以预先在导热板上设置多个凹槽用以容纳多个动态热导系统在导热板中，增加动态热导系统的底座与导热板的接触面积，达到更佳的导热效果。

此外，必须强调的是，本发明并不限于提供两个动态热导系统在一散热板上，本发明的所属领域技术人员，通过本发明所揭露的内容自然可以得知，本发明可以提供单一或多个相异的动态热导系统于一个导热板上。较佳地是，对应于多个具有不同高度、形状或面积的电子元件，本发明可以提供具有不同弹性系数的弹性装置，或是提供具有不同形状、高度或面积的动态热导系统，以同时对多个具有不同的电子元件达成较佳的导热效果，达成简化制成复杂度及避免组装过程或组装后受到外力造成电子元件受损的目的。

在详细说明本发明的较佳实施例之后，本领域技术人员可清楚的了解，在不脱离本申请权利要求范围与精神下可进行各种变化与改变，且本发明亦不受限于说明书中所举实施例的实施方式。

Claims (14)

1.一种动态热导系统，其特征在于，包含：

一底座，包含一底面与一内侧壁，其中所述内侧壁上包含至少二个底座固定孔，所述底座固定孔在垂直所述底面方向上具有一底座固定孔长度；

一导热模块，包含一导热侧壁及一导热面，其中所述导热侧壁与所述底座的所述内侧壁相对，所述导热侧壁在对应于所述底座固定孔位置上包含至少二个导热模块固定孔，且所述导热模块固定孔在垂直所述底座的所述底面方向上具有一导热模块固定孔长度；

一弹性装置，其一端设置在所述底座的所述底面上，所述弹性装置相对于所述底座的所述底面的另一端与所述导热模块接合，使所述导热模块设置在所述底座中并保持所述导热面在所述底座外；以及

至少一固定件，其至少一部分分别固定在所述导热模块固定孔中，且其至少另一部分分别设置于所述底座固定孔中，其中所述固定件在垂直所述底座的所述底面方向上具有一固定件宽度，

其中所述底座固定孔长度大于所述固定件宽度，且所述固定件宽度大于或等于所述导热模块固定孔长度，使所述导热模块得以在垂直所述导热面方向上移动，并限制所述导热模块的至少一部分在所述底座中。

2.如权利要求1所述的动态热导系统，其特征在于，所述导热侧壁与所述底座的所述内侧壁中间包含一间隙，所述间隙容纳一导热流体。

3.如权利要求2所述的动态热导系统，其特征在于，所述导热模块在所述导热侧壁上具有至少一沟槽用以容纳所述导热流体。

4.如权利要求1所述的动态热导系统，其特征在于，所述导热模块包含一通孔，所述通孔贯穿所述导热模块在所述导热侧壁上形成所述至少二个导热模块固定孔。

5.一种动态热导系统，其特征在于，包含：

一导热板，其中所述导热板用于同时覆盖多个电子元件；

多个底座，分别设置于所述导热板上对应于所述电子元件的位置，其中所述底座分别包含一底面及一内侧壁，且所述内侧壁包含至少二个底座固定孔，所述底座固定孔在垂直所述底面方向上具有一底座固定孔长度；

多个导热模块，分别设置于所述底座中，所述导热模块分别包含一导热侧壁及一导热面，所述导热侧壁分别与所述底座的所述内侧壁相对，所述导热侧壁分别在对应于所述底座固定孔位置上包含至少二个导热模块固定孔，所述导热模块固定孔在垂直所述底座的所述底面方向上分别具有一导热模块固定孔长度；

多个弹性装置，分别设置于所述底座中，所述弹性装置分别具有一端设置在所述底座的所述底面上，并分别具有相对于所述底座的所述底面的另一端接合至所述导热模块，使所述导热模块分别设置在所述底座中并保持所述导热面在所述底座外；以及

多个固定件，分别设置于所述底座中，所述固定件分别具有至少一部分固定在所述导热模块固定孔中，并分别具有至少另一部分设置于所述底座固定孔中，且所述固定件分别在垂直所述底座的所述底面方向上具有一固定件宽度，

其中，所述底座固定孔长度分别大于所述固定件宽度，且所述固定件宽度分别大于或等于所述导热模块固定孔长度，使所述导热模块得以分别在垂直所述底座的所述底面方向上移动，并限制所述导热模块的至少一部分在所述底座中。

6.如权利要求5所述的动态热导系统，其特征在于，位于所述导热侧壁与所述底座的所述内侧壁中间分别包含一间隙，所述间隙分别包含一导热流体。

7.如权利要求6所述的动态热导系统，其特征在于，所述导热模块的所述导热侧壁上分别包含至少一沟槽以容纳所述导热流体。

8.如权利要求5所述的动态热导系统，其特征在于，所述导热模块分别包含一通孔，所述通孔分别贯穿所述导热模块在所述导热侧壁上形成所述至少二个导热模块固定孔。

9.如权利要求5所述的动态热导系统，其特征在于，所述底座分别对应于所述电子元件的高度具有不同的一底座高度。

10.如权利要求5所述的动态热导系统，其特征在于，所述导热模块分别对应于所述电子元件的高度具有不同的一导热模块高度。

11.如权利要求5所述的动态热导系统，其特征在于，所述弹性装置分别对应于所述电子元件的高度具有不同的一弹性装置高度或不同的一弹性系数。

12.如权利要求5所述的动态热导系统，其特征在于，所述底座分别对应于所述电子元件的一接触面面积具有不同的一开口面面积，所述导热模块分别对应于所述接触面面积具有不同的一导热面面积，以及所述弹性装置分别对应于所述开口面面积具有不同的一弹性装置面积。

13.如权利要求5所述的动态热导系统，其特征在于，所述底座是使用后处理化镍与所述导热板进行焊接。

14.如权利要求5所述的动态热导系统，其特征在于，所述底座是螺丝固定在所述导热板上。