CN112786547B - 散热架构 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种散热架构，其包括：一载体、一电子元件以及一散热结构，电子元件设置在载体上，电子元件包括一第一表面，且电子元件定义有一预定中心；散热结构包括一朝面向电子元件的第一表面的第二表面以及多个定位部，散热结构通过多个定位部设置在载体上；电子元件的预定中心偏离多个定位部所构成的一形心或一几何中心，且散热结构的第二表面具有一用于弥补预定中心的偏离的调整部。

Description

散热架构

【技术领域】

本发明涉及一种散热架构，特别是涉及一种能够平均分布散热结构施加在电子元件上的压力的散热架构。

【背景技术】

在电子产品中，当系统具备较高瓦数的中央处理器(Central Processing Unit，CPU)或晶片等元件时，相对的也需要在其装置上配置散热模块，以提升其散散热效率。为了保有较好的散热条件，其散热模块与CPU之间的接触设计也相对重要。

然而，现有技术中，将散热模块抵靠在CPU等元件上时，很容易因为螺丝孔位及/或锁固点的位置设计，而使得散热模块施加在电子元件上的压力无法被平均分布，进而导致散热模块锁附压力不均匀的问题以及散热效率的问题。

因此，如何通过结构设计的改良，来提升CPU等元件的散热效率，以克服上述的缺陷，已成为该项事业所欲解决的重要课题之一。

【发明内容】

本发明所要解决的技术问题在于，针对现有技术的不足提供一种散热架构。

为了解决上述的技术问题，本发明所采用的其中一技术方案是，提供一种散热架构，其包括：一载体、一电子元件以及一散热结构。所述电子元件设置在所述载体上，所述电子元件包括一第一表面，且所述电子元件定义有一预定中心。所述散热结构包括一朝面向所述电子元件的所述第一表面的第二表面以及多个定位部，所述散热结构通过所述多个定位部设置在所述载体上。其中，所述电子元件的所述预定中心偏离所述多个定位部所构成的一形心或一几何中心，且所述散热结构的所述第二表面具有一用于弥补所述预定中心的偏离的调整部。

为了解决上述的技术问题，本发明所采用的另外一技术方案是，提供一种散热架构，其包括：一载体、一电子元件以及一散热结构。所述电子元件设置在所述载体上，所述电子元件包括一第一表面，且所述电子元件定义有一预定中心。所述散热结构包括一朝面向所述电子元件的所述第一表面的第二表面、一第一定位部以及一第二定位部，所述散热结构通过所述第一定位部以及所述第二定位部设置在所述载体上，其中，所述第一表面以及所述第二表面呈非平行设置，且所述第一表面与所述第二表面之间具有一预定间距。其中，所述电子元件的所述预定中心与所述第一定位部之间具有一第一预定距离，所述电子元件的所述预定中心与所述第二定位部之间具有一第二预定距离，所述第一预定距离大于所述第二预定距离。其中，较邻近于所述第一定位部的所述第一表面与所述第二表面之间的所述预定间距小于较邻近于所述第二定位部的所述第一表面与所述第二表面之间的所述预定间距。

本发明的其中一有益效果在于，本发明所提供的散热架构，其能通过“所述电子元件的所述预定中心偏离所述多个定位部所构成的一形心或一几何中心，且所述散热结构的所述第二表面具有一用于弥补所述预定中心的偏离的调整部”或“所述第一表面以及所述第二表面呈非平行设置”的技术方案，以弥补所述预定中心的偏离，而使得散热结构抵靠在电子元件上的压力能平均分布。

为使能更进一步了解本发明的特征及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与图式，然而所提供的图式仅用于提供参考与说明，并非用来对本发明加以限制。

【附图说明】

图1为本发明实施例的散热架构的立体组合示意图。

图2为本发明实施例的散热架构的其中一立体分解示意图。

图3为本发明实施例的散热架构的另外一立体分解示意图。

图4为本发明实施例的散热架构的其中一俯视示意图。

图5为本发明实施例的散热架构的另外一俯视示意图。

图6为电子元件的俯视示意图。

图7为图5的VII-VII剖面的局部剖面示意图。

图8为图7的VIII部分的放大示意图。

图9为图8的实施方式中设置有导热元件的放大示意图。

图10为图5的X-X剖面的剖面示意图。

图11为图10的XI部分的放大示意图。

【具体实施方式】

以下是通过特定的具体实施例来说明本发明所公开有关“散热架构”的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所公开的内容了解本发明的优点与效果。本发明可通过其他不同的具体实施例加以施行或应用，本说明书中的各项细节也可基于不同观点与应用，在不悖离本发明的构思下进行各种修改与变更。另外，本发明的附图仅为简单示意说明，并非依实际尺寸的描绘，事先声明。以下的实施方式将进一步详细说明本发明的相关技术内容，但所公开的内容并非用以限制本发明的保护范围。

应当可以理解的是，虽然本文中可能会使用到“第一”、“第二”、“第三”等术语来描述各种元件，但这些元件不应受这些术语的限制。这些术语主要是用以区分一元件与另一元件。另外，本文中所使用的术语“或”，应视实际情况可能包括相关联的列出项目中的任一个或者多个的组合。

首先，请参阅图1至图3所示，图1为本发明实施例的散热架构的立体组合示意图，图2及图3分别为本发明实施例的散热架构的立体分解示意图。本发明提供一种散热架构U，散热架构U包括一载体1、一电子元件2以及一散热结构3。电子元件2可设置在载体1上，散热结构3可设置在载体1上，电子元件2可设置在散热结构3与载体1之间，且散热结构3可直接或间接地抵靠在电子元件2上，以使得电子元件2所产生的热能通过散热结构3进行散热。此外，举例来说，本发明所提供的散热架构U可以应用于电子装置上，载体1可为电子装置的壳体组件或电路板，电子元件2可为电子装置的晶片组，散热结构3可以为电子装置的壳体组件，然本发明不以此为限。举例来说，在一些具体实施例中，载体1和散热结构3为铝镁合金所压铸而成的笔记型电脑壳体。

承上所述，优选地，散热架构U还可进一步包括一导热元件4(请参阅图9所示)，导热元件4可设置在电子元件2与散热结构3之间，以使得散热结构3可通过导热元件4而间接地抵靠在电子元件2上。举例来说，导热元件4可为具有导热功能的导热片、导热垫(ThermalPad)、导热膏(Thermal grease)或者是导热胶，然本发明不以此为限。

承上所述，举例来说，载体1可包括一壳板11以及一设置在壳板11上的承载板12(例如但不限于电路板)。电子元件2可包括一设置在载体1的承载板12上的基板21、一设置在基板21上的第一晶片22以及一设置在基板21上的第二晶片23。散热结构3可包括一载板31以及一设置在载板31上的散热元件32。然而，须说明的是，本发明不以上述所举的例子为限制。在其他实施方式中，载体1可以仅包括壳板11或承载板12两者其中之一。此外，电子元件2也可以仅包括一基板21与一设置在基板21上的第一晶片22，或者是电子元件2仅包括一设置在载体1上的第一晶片22。此外，散热结构3也可以仅包括一载板31，或者是散热结构3的载板31可与散热元件32一体成型的设置，本发明不以此为限。另外，举例来说，第一晶片22可为中央处理器中及显示卡核心(CPU GT Cores)，第二晶片23可为平台路径控制器核心(PCH Core)，然本发明不以此为限。

接着，请复参阅图1至图3所示，散热结构3可包括多个定位部，散热结构3可通过多个定位部设置在载体1上。举例来说，散热结构3可包括第一定位部311以及一第二定位部312，散热结构3可通过第一定位部311及第二定位部312而设置在载体1上，此外，本发明是以散热结构3的载板31包括第一定位部311及第二定位部312作为举例说明。进一步来说，散热架构U还可进一步包括一第一定位件T1以及一第二定位件T2，第一定位件T1可对应于第一定位部311，第二定位件T2可对应于第二定位部312，散热结构3可通过第一定位件T1以及第二定位件T2而设置在载体1上。举例来说，第一定位件T1及第二定位件T2可为一锁固件，以将载体1及散热结构3彼此锁固在一起，即，第一定位件T1及第二定位件T2可分别包括一抵靠于载板31的抵靠部(图中未标号)以及一设置在载体1中的螺接部(图中未标号)。

此外，以本发明图中的实施例而言，散热结构3的载板31还可进一步包括一第三定位部313，以通过第三定位部313设置在载体1上，且散热架构U还可进一步包括一对应于第三定位部313的第三定位件T3。借此，散热结构3可通过第一定位件T1、第二定位件T2及第三定位件T3而设置在载体1上，且第三定位件T3可为一锁固件(例如但不限于螺丝)。另外，值得说明的是，载体1可进一步包括一对应于第一定位部311的第四定位部111、一对应于第二定位部312的第五定位部112以及一对应于第三定位部313的第六定位部113，以利用第一定位件T1、第二定位件T2及第三定位件T3将散热结构3及载体1相互结合。

接着，请复参阅图1至图3所示，并请一并参阅图4至图8所示，图4及图5分别为本发明实施例的散热架构的俯视示意图，图6为电子元件的俯视示意图，图7为图5的VII-VII剖面的局部剖面示意图，图8为图7的VIII部分的放大示意图。电子元件2可包括一第一表面20，且电子元件2可定义有一预定中心C，举例来说，预定中心C可为电子元件2的一形心(centroid)或一几何中心(geometric center)。举例来说，当电子元件2包括一第一晶片22及一第二晶片23时，第一晶片22及第二晶片23可定义有一轮廓边缘W，轮廓边缘W能同时围绕在第一晶片22及第二晶片23的外缘，轮廓边缘W可定义有一围绕区域R，且围绕区域R可定义有预定中心C，预定中心C可为围绕区域的一形心或几何中心。换句话说，预定中心C可以为第一晶片22及第二晶片23两者所构成的形心或几何中心。另外，当电子元件2不包括一第二晶片23时，第一晶片22可定义有预定中心C，且预定中心C为第一晶片22的一形心或几何中心。另外，预定中心C也可以是承载板12的一形心或几何中心。值得说明的是，预定中心C的位置也可由电子元件2的规格书中所定义及说明，例如但不限于可由第一晶片22及/或第二晶片23的热点(hot spot)、第一晶片22的一形心或几何中心或第一晶片22及第二晶片23两者所构成的形心或几何中心所定义。举例来说，规格书中会指出预定中心C(规格书中可称die center)相较于电子元件2整体的形心或几何中心(规格书中可称package center)的偏移位置。此外，须说明的是，为了能够辨别轮廓边缘W与围绕区域R，图中的轮廓边缘W与围绕区域R互不重叠。

承上所述，请复参阅图1至图8所示，并请一并参阅图9所示，图9为图8的实施方式中设置有导热元件的放大示意图。散热结构3可包括一朝面向电子元件2的第一表面20的第二表面30，第一表面20以及第二表面30之间可呈非平行设置，且第一表面20与第二表面30之间具有一预定间距G。此外，导热元件4可设置在第一表面20与第二表面30之间，散热结构3的第二表面30通过导热元件4而间接抵靠在电子元件2的第一表面20上。此外，本发明是以散热结构3的散热元件32包括第二表面30作为举例说明。进一步来说，以本发明而言，电子元件2的预定中心C与第一定位部311之间可具有一第一预定距离L1，电子元件2的预定中心C与第二定位部312之间可具有一第二预定距离L2，第一预定距离L1可大于第二预定距离L2。此外，较邻近于第一定位部311的第一表面20与第二表面30之间的预定间距G可小于较邻近于第二定位部312的第一表面20与第二表面30之间的预定间距G，即，第二表面30可相对于第一表面20呈倾斜设置。换句话说，第二定位部312朝向第一定位部311的方向可定义为一预定方向，第一表面20与第二表面30之间的预定间距G可朝预定方向的方向逐渐缩小，以形成一非等间距的散热架构U。借此，第二表面30可以为一倾斜面。另外，须说明的是，为了显现出预定间距G的差异，图中并非以等比例的尺寸绘制。

承上所述，必须说明的是，如图5及图8所示，预定间距G可以由第二定位部312朝向第一定位部311的方向递减，然本发明不以此为限。进一步来说，请一并参阅图10及图11所示，图10为图5的X-X剖面的剖面示意图，图11为图10的XI部分的放大示意图，在其他实施方式中，为了制程的简便，本发明的预定间距G也可以朝向正X方向递减，而不用沿着斜向下方的方向递减。因此，如图11所示，在垂直于X方向的剖面上，预定间距G之间的距离是等间距的。换句话说，预定方向也可以是朝向正X方向，且朝向正X方向也是第二定位部312朝向第一定位部311的方向，即，预定间距G也可以朝向右侧递减。

承上所述，值得说明的是，电子元件2的预定中心C与第三定位部313之间可具有一第三预定距离L3，第一预定距离L1可大于第三预定距离L3，且第三预定距离L3可大于第二预定距离L2。此外，较邻近于第一定位部311的第一表面20与第二表面30之间的预定间距G(例如间距G1)可小于较邻近于第三定位部313的第一表面20与第二表面30之间的预定间距G(例如间距G2)。进一步来说，第一定位部311、第二定位部312以及第三定位部313能围绕出一三边形的预定区域E，预定区域E可具有一形心P或几何中心P，预定区域E的形心P或几何中心P可位于第一定位部311与预定中心C之间。

借此，可通过调整第二表面30相对于第一表面20的预定间距G(例如但不限于增加散热元件32的厚度或是降低散热元件32的厚度，以使得第二表面30形成为一倾斜面)，而调整散热结构3直接或间接抵靠在电子元件2上所形成的一压力中心的位置，而使得散热结构3的压力中心尽可能的与预定中心C重合。所以，在第二表面30相对于第一表面20呈倾斜设置的情况下，散热结构3直接或间接抵靠在电子元件2上所形成的一压力中心相对于载体1的第一表面20的垂直投影与预定中心C相对于载体1的第一表面20的垂直投影大致重合，以使得散热结构3抵靠在电子元件2的第一晶片22及/或第二晶片23上时，其压力能够平均分布。

进一步来说，本发明优选可以应用在电子元件2的预定中心C偏离多个定位部所构成的一形心P或一几何中心P的情况下，且本发明能利用散热结构3的第二表面30所具有的一用于弥补预定中心C的偏离的调整部301，以调整散热结构3直接或间接抵靠在电子元件2上所形成的一压力中心的位置，而使得散热结构3的压力中心尽可能的与预定中心C重合。此外，须说明的是，调整部301可以至少是第二表面30的其中一部分又或者是第二表面30的全部。换句话说，调整部301是第二表面30上用于弥补预定中心C的偏离的倾斜面。另外，须说明的是，本案的调整部301是以第二表面30的全部作为举例说明。

承上所述，举例来说，在一些具体实施例中，散热元件32的材质为铝压铸件，通过调整散热元件32的整体厚度可以弥补预定中心C的偏离，若一导热垫(Thermal Pad)夹挤于电子元件2和散热架构U之间，则可通过观察导热垫(Thermal Pad)的压痕来调整散热元件32整体厚度的梯度走向，以均匀导热垫于夹挤时所产生的变形量。例如在导热垫压痕较不明显的一侧，增加散热元件32的整体厚度，借此缩减散热元件32和导热垫之间在该侧的预定间距G，进而可于夹挤时增加导热垫该侧所产生的变形量，以弥补原先压力的分布不均。

[实施例的有益效果]

本发明的其中一有益效果在于，本发明所提供的散热架构U，其能通过“电子元件2的预定中心C偏离多个定位部所构成的一形心P或一几何中心P，且散热结构3的第二表面30具有一用于弥补预定中心C的偏离的调整部301”或“第一表面20以及第二表面30呈非平行设置”的技术方案，以弥补预定中心C的偏离，而使得散热结构3抵靠在电子元件2上的压力能平均分布。

更进一步来说，在现有技术第一表面20及第二表面30等间距的散热架构中，施加在电子元件上的压力距离定位部较远时会较小，施加在电子元件上的压力距离定位部较近时会较大，进而导致施加在电子元件上的压力不均匀的问题。本发明能利用散热结构3的第二表面30与电子元件2的第一表面20之间的非等件距的预定间距G，以调整散热结构3直接或间接抵靠在电子元件2上所形成的一压力中心的位置，而改善散热结构3抵靠在电子元件2时压力不均匀的问题以及散热效率的问题。同时，也能改善散热结构3因为压力不均匀而导致弯曲变形的问题。

以上所公开的内容仅为本发明的优选可行实施例，并非因此局限本发明的申请专利范围，所以凡是运用本发明说明书及图式内容所做的等效技术变化，均包含于本发明的申请专利范围内。

Claims (14)

1.一种散热架构，其特征在于，包括：

一载体；

一电子元件，所述电子元件设置在所述载体上，所述电子元件包括一第一表面，且所述电子元件定义有一预定中心；以及

一散热结构，所述散热结构包括一朝面向所述电子元件的所述第一表面的第二表面以及多个定位部，所述散热结构通过所述多个定位部设置在所述载体上；

其中，所述电子元件的所述预定中心偏离所述多个定位部所构成的一形心或一几何中心，且所述散热结构的所述第二表面具有一调整部，所述调整部用于弥补所述预定中心的偏离，以调整所述散热结构直接或间接抵靠在所述电子元件上所形成的一压力中心的位置，而使得所述散热结构的所述压力中心尽可能的与所述预定中心重合。

2.如权利要求1所述的散热架构，其特征在于，还进一步包括：一导热元件，所述导热元件设置在所述第一表面与所述第二表面之间，且所述导热元件夹挤于所述电子元件和所述散热结构之间。

3.一种散热架构，其特征在于，包括：

一载体；

一电子元件，所述电子元件设置在所述载体上，所述电子元件包括一第一表面，且所述电子元件定义有一预定中心；以及

一散热结构，所述散热结构包括一朝面向所述电子元件的所述第一表面的第二表面、一第一定位部以及一第二定位部，所述散热结构通过所述第一定位部以及所述第二定位部设置在所述载体上，其中，所述第一表面以及所述第二表面呈非平行设置，且所述第一表面与所述第二表面之间具有一预定间距；

其中，所述电子元件的所述预定中心与所述第一定位部之间具有一第一预定距离，所述电子元件的所述预定中心与所述第二定位部之间具有一第二预定距离，所述第一预定距离大于所述第二预定距离；

其中，较邻近于所述第一定位部的所述第一表面与所述第二表面之间的所述预定间距小于较邻近于所述第二定位部的所述第一表面与所述第二表面之间的所述预定间距。

4.如权利要求3所述的散热架构，其特征在于，所述第二定位部朝向所述第一定位部的方向定义为一预定方向，所述第一表面与所述第二表面之间的所述预定间距朝所述预定方向的方向逐渐缩小。

5.如权利要求3所述的散热架构，其特征在于，所述散热结构包括一载板以及一设置在所述载板上的散热元件，所述散热元件包括所述第二表面，所述载板包括所述第一定位部以及所述第二定位部。

6.如权利要求3所述的散热架构，其特征在于，所述散热结构直接或间接抵靠在所述电子元件上所形成的一压力中心相对于所述载体的垂直投影与所述预定中心相对于所述载体的垂直投影大致重合。

7.如权利要求3所述的散热架构，其特征在于，所述电子元件包括一设置在所述载体上的基板以及一设置在所述基板上的第一晶片，所述第一晶片定义有所述预定中心，且所述预定中心为所述第一晶片的一形心或一几何中心。

8.如权利要求3所述的散热架构，其特征在于，所述电子元件包括一设置在所述载体上的基板、一设置在所述基板上的第一晶片以及一设置在所述基板上的第二晶片，其中，一轮廓边缘能同时围绕在所述第一晶片及所述第二晶片的外缘，所述轮廓边缘定义有一围绕区域，且所述围绕区域定义有所述预定中心，所述预定中心为所述围绕区域的一形心或一几何中心。

9.如权利要求3所述的散热架构，其特征在于，还进一步包括一第一定位件以及一第二定位件，所述第一定位件对应于所述第一定位部，所述第二定位件对应于所述第二定位部，其中，所述散热结构通过所述第一定位件以及所述第二定位件而设置在所述载体上。

10.如权利要求3所述的散热架构，其特征在于，还进一步包括：一导热元件，所述导热元件设置在所述第一表面与所述第二表面之间，其中，所述散热结构的所述第二表面通过所述导热元件而间接抵靠在所述电子元件的所述第一表面上。

11.如权利要求10所述的散热架构，其特征在于，所述导热元件为一导热片、导热垫、导热胶或一导热膏。

12.如权利要求3所述的散热架构，其特征在于，所述散热结构还进一步包括一第三定位部，所述散热结构通过所述第一定位部、所述第二定位部以及所述第三定位部设置在所述载体上，所述电子元件的所述预定中心与所述第三定位部之间具有一第三预定距离，所述第一预定距离大于所述第三预定距离，且所述第三预定距离大于所述第二预定距离。

13.如权利要求12所述的散热架构，其特征在于，较邻近于所述第一定位部的所述第一表面与所述第二表面之间的所述预定间距小于较邻近于所述第三定位部的所述第一表面与所述第二表面之间的所述预定间距。

14.如权利要求12所述的散热架构，其特征在于，所述第一定位部、所述第二定位部以及所述第三定位部能围绕出一三边形的预定区域，所述预定区域具有一形心或一几何中心，所述预定区域的所述形心或所述几何中心位于所述第一定位部与所述预定中心之间。