CN1538805A - 散热系统 - Google Patents

Abstract

一种散热系统，适用于一个适配卡，此散热系统主要是利用一个导热外壳来包覆适配卡(例如显示卡)的电路载板及其上的多个电子组件(例如绘图芯片、内存芯片及其它组件)，并在导热外壳之上加入双风扇的设计，提供冷却气流在导热外壳与电路载板之间所共同形成的容纳空间，用以迅速地移除这些电子组件在运作时所产生的热能。此外，此散热系统更可藉由加装一个鳍片式散热器在电子组件与导热外壳之间，用以提供较佳的散热效能至这些热能产生效率过高的电子组件(例如绘图芯片及内存芯片等)，而迅速地移除这些电子组件在运作时所产生的热能。

Description

散热系统

技术领域

本发明是有关于一种散热系统，且特别是有关于一种适用于适配卡的散热系统。

背景技术

随着电子科技的突飞猛进，对计算机的功能与操作速度的需求日益提升，计算机在应用上能够提供的功能越来越多时，相对的所需要的电子组件数量也会随之增加，计算机组件数量的增加与组件的运作速度提升均会使得计算机机壳的内部产生高热。然而，大多数的计算机机壳或是电子组件上并没有良好的通风装置，故在计算机主机的长时间运作以后，将造成计算机机壳的内部空间的温度不断地升高。并且，当计算机机壳的内部空间的温度过高时，将导致正在运作中的电子组件发生暂时性或永久性的失效。此外，就显示卡(Graphic Card)而言，随着绘图芯片(即绘图处理单元)的运作速度不断地提高，绘图芯片及内存芯片在运作时所产生的热能亦将明显提高。

为了有效地移除显示卡的绘图芯片及内存芯片在运作时所产生的热能，用以降低绘图芯片及内存芯片在运作时的温度，目前常见的显示卡大多利用散热系统(或冷却系统)来降低绘图芯片及内存芯片的温度，使得绘图芯片及内存芯片的温度能够维持在正常的工作温度范围之内，用以预防绘图芯片或内存芯片发生暂时性或永久性的失效。

就显示卡所应用的散热系统而言，目前较为常见的散热系统包括被动式散热系统及主动式散热系统。首先，被动式散热系统乃是利用热传导的原理，利用导热性较佳的金属或合金来制作散热器(heat sink)，其包括一个散热底板及多个散热鳍片(fin)，其中散热鳍片是连接至散热底板上。因此，散热底板是可受到扣具的定位作用而接触绘图芯片的表面，使得绘图芯片在运作时所产生的热能将可经由散热底板，而传导至散热底板及这些散热鳍片的表面，最后将热能散逸至外界的大气环境。

此外，为了提升被动式散热系统的散热效能，主动式散热系统除了利用热传导的原理来移除绘图芯片在运作时所产生的热能以外，更加入一个风扇在散热器的上方或旁侧，并利用风扇所提供的主动气流，来搭配散热器的这些散热鳍片所构成的气流通道，使得风扇所提供的主动气流能够快速地流过这些散热鳍片的表面，因而提升散热系统的散热效能。值得注意的是，由于目前大部分的绘图芯片在高速运作时所产生的温度无法经由被动式散热系统来加以降低，所以目前的显示卡大多会加装一个主动式散热系统于绘图芯片上，用以确保显示卡能够长时间地正常运作。

然而，就众所周知的显示卡而言，由于显示卡的运作频率不断地提高，使得显示卡的热源将不仅限于绘图芯片及内存芯片，显示卡的其它电子组件(例如电容或电感等)在运作时也会产生热能。因此，众所周知的显示卡所使用的主动式散热系统仅能降低绘图芯片及内存芯片在运作时所产生的热能，而无法兼顾到其它会发热的电子组件。并且，对于运算速度较高的显示卡来说，众所周知的主动式散热系统将无法满足显示卡对于散热效能的要求。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的就是提供一种散热系统，适用于一个适配卡，用以有效地移除适配卡的大部分电子组件在运作时所产生的热能，故可有效地维持这些电子组件的温度在其正常的工作温度范围之内，进而大幅地提升适配卡的电性效能。

为达本发明的上述目的，本发明提出一种散热系统，适用于一个适配卡，其中适配卡具有一个电路板及一个连接接口，而此电路板更具有一个电路载板，且此连接接口是连接至此电路载板的一个侧缘，而此电路载板更具有一个正面、对应的一个背面及一个插脚部分，且此插脚部分是位于此电路载板的侧缘，此散热系统包括：一个导热外壳，包覆至少局部的上述电路载板，但暴露出上述电路载板的插脚部分，且导热外壳是与上述电路载板的正面构成一个容纳空间，而此导热外壳更具有一个进气口及一个排气口，且进气口及排气口均连通于上述的容纳空间；一个进气风扇，配设于上述导热外壳的进气口；以及一个排气风扇，配设于上述导热外壳的排气口。

依照本发明的较佳实施例所述，上述的进气口及该排气口均位于电路载板的正面的上方。

依照本发明的较佳实施例所述，上述的导热外壳更包括一个进气导引部及一个排气导引部，而进气导引部是配设于导热外壳的进气口上，且排气导引部是配设于导热外壳的排气口上，并且进气导引部的导流方向与排气导引部的导流方向形成一个小于180度的夹角。

依照本发明的较佳实施例所述，上述的散热系统更包括一个鳍片式散热器，且电路板更具有至少一个电子组件，其配设在电路载板的正面，而鳍片式散热器是配置于电子组件及导热外壳之间，并接触该电子组件的表面及导热外壳的内面。

依照本发明的较佳实施例所述，上述的散热系统更包括一个导热缓冲层，其配置在导热外壳及鳍片式散热器之间。

依照本发明的较佳实施例所述，上述的进气口及排气口均位于电路载板的正面的上方，且进气口及排气口是对应位于鳍片式散热器的两侧。

依照本发明的较佳实施例所述，上述的导热外壳包括：一个顶盖，罩覆电路载板的正面；以及一个底板，罩覆电路载板的背面，且底板的至少一个侧缘是对应连接至顶盖的一个侧缘。

依照本发明的较佳实施例所述，上述的底板的侧缘是可拆卸式连接至顶盖的侧缘。

依照本发明的较佳实施例所述，上述的顶盖的侧缘具有一个扣钩，且底板的侧缘具有一个钩槽，而扣钩是对应嵌入至钩槽之内。

依照本发明的较佳实施例所述，上述的顶盖的侧缘具有一个钩槽，且底板的该侧缘具有一个扣钩，而扣钩是对应嵌入至钩槽之内。

依照本发明的较佳实施例所述，上述的底板的侧缘具有一个嵌槽，而电路载板的一个侧缘是对应嵌入至嵌槽之内。

基于上述，本发明的散热系统乃是利用一个导热外壳来包覆适配卡的电路载板及其上的多个电子组件，并在导热外壳之上加入双风扇的设计，提供冷却气流于导热外壳与电路载板之间所共同形成的容纳空间，用以迅速地移除这些电子组件在运作时所产生的热能。此外，本发明的散热系统更可藉由加装一个鳍片式散热器在电子组件与导热外壳之间，用以提供较佳的散热效能至这些热能产生效率过高的电子组件，而迅速地移除这些电子组件在运作时所产生的热能。

为让本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举一个较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。

附图说明

图1显示依照本发明的较佳实施例的一种散热系统，其应用于一个适配卡的组装图。

图2显示本发明的较佳实施例的一种散热系统，其应用于一个适配卡的剖面示意图。

图3A～3C显示图1的顶盖与底板的组装流程的剖面图。

符号说明

10：适配卡

20：电路板

22：电路载板

22a：正面

22b：背面

22c：插脚部分

24：电子组件

30：连接接口

32：连接埠

100：散热系统

110：导热外壳

112：顶盖

112a：进气口

112b：排气口

112c：进气导引部

112d：排气导引部

112e：扣钩

114：底板

114a：钩槽

114b：嵌槽

120：进气风扇

130：排气风扇

140：鳍片式散热器

142：散热底板

144：散热鳍片

150：导热缓冲层

具体实施方式

图1显示依照本发明的较佳实施例的一种散热系统，其应用于一个适配卡的组装图，而图2显示本发明的较佳实施例的一种散热系统，其应用于一个适配卡的剖面示意图。

请同时参考图1、图2，散热系统100是适用于一个适配卡，例如一个显示卡，其中适配卡10具有一个电路板20及一个连接接口30，而连接接口30是连接至电路板20的一个侧缘。此外，电路板20更具有一个电路载板22及多个电子组件24(仅显示其中三个)，而这些电子组件24(例如逻辑运算芯片、内存芯片或其它组件)是可以表面焊接(SMT)或引脚插接(PTH)的方式，而组装至电路载板22的正面22a。另外，电路载板22更具有一个插脚部分22c，其位于电路载板22的侧缘。因此，适配卡10将可经由电路板20的插脚部分22c来电性连接计算机系统的主机板(mother board)上的连接插槽(socket)(未显示)，并可经由连接接口30的多个连接埠32，来插接外界的讯号连接器(connector)，用以电性连接外界的电子装置，例如一个屏幕。

本发明的较佳实施例的散热系统100主要包括一个导热外壳110、进气风扇120及排气风扇130。导热机壳110是可由一个顶盖112及一个底板114所组成，其中顶盖112是对应罩覆电路载板22的正面22a，而底板是对应罩覆电路载板22的背面22b，且底板114的两相对侧缘是例如以螺锁或扣接等可拆卸的方式，而连接至顶盖112的两相对侧缘。因此，组装之后的导热外壳110将可对应包覆适配卡10的绝大部分的电路板22，且包覆这些位于电路载板22上的电子组件24，但暴露出电路载板22的插脚部分22c。并且，导热外壳110是与电路载板22的正面22a共同构成一个容纳空间S，且导热外壳110的顶盖112更具有一个进气口112a及一个排气口112b，并且进气口112a及排气口112b均连通于此容纳空间S。其中，进气口112a及排气口112b均设计位于电路载板22的正面22a的上方。

承上所述，进气风扇120是配设于导热外壳110的进气口112a的位置，而排气风扇130是配设于该导热外壳110的该排气口112b。如此一来，进气风扇120所提供的主动气流将输入容纳空间S之内，且沿着流动方向F作流动的主动气流在吸收电子组件24所产生的热能而升温之后，最后在排气风扇130的驱动之下，升温后的气流将排出到容纳空间S以外。因此，当适配卡10的电子组件24于运作时所产生的热能将可迅速地经由气流，而散逸至导热外壳110的容纳空间S之外。

然而，为了有效地预防经由排气口112b所排出的温度较高的气流，在进气风扇120的驱动之下，再度经由进气口112a而逆流回到容纳空间S之内。因此，在本创作的较佳实施例中，导热外壳110的顶盖112更可包括一个进气导引部112c及一个排气导引部112d，其中进气导引部112c是配设于导热外壳110的顶盖112的进气口112a上，而排气导引部112d是配设于导热外壳110的顶盖112的排气口112b上，并且进气导引部112c的导流方向与排气导引部112d的导流方向形成一个小于180度的夹角。因此，从进气口112a所进入的气流将尽可能地不会与排气口112b所排出的气流相重叠，用以提升散热系统100的热对流方面的散热效能。

当适配卡30是一个显示卡时，其电子组件24的种类必然有绘图芯片及内存芯片等，针对这些具有较高的发热效能的电子组件24，在本发明的较佳实施例中，散热系统100更包括一个鳍片式散热器140，其是由散热底板142及多个散热鳍片144所构成，其中这些散热鳍片是连接至散热底板142的表面，故可将此鳍片式散热器140配置于至少一个电子组件24及导热外壳110的顶盖112之间，且鳍片式散热器140是经由其散热底板142，而直接接触该电子组件24的表面，而鳍片式散热器140更经由其散热鳍片144，而直接接触导热外壳110的顶盖112的内面。

散热系统100更包括一个导热缓冲层150，其配置于导热外壳110的顶盖112的内面及鳍片式散热器140的这些散热鳍片144之间，使得鳍片式散热140是间接地经由此导热缓冲层150，而接触导热外壳110的顶盖112的内面。因此，电子组件24所产生的热能至少有两个途径可以散逸至外界，其中一个为电子组件24所产生的热能是由经由散热鳍片144的表面所流经的气流所加以移除；另一个为电子组件24所产生的热能是以热传导的方式，依序经由这些散热鳍片142及导热缓冲层150，而到达导热外壳110的顶盖112，再经由计算机机壳的散热系统(未显示)，以热对流的方式加以移除。

为了让流动在进气口112a与排气口112b之间的气流能够沿着流动方向F，而流经鳍片式散热器140的这些散热鳍片144所构成的多个气流通道。因此，在本发明的较佳实施例中，可对应上述的这些气流通道，而将进气口112a及排气口112b的位置设计位于鳍片式散热器140的相对于这些气流通道的两侧，使得气流能够流经鳍片式散热器的这些气流通道，用以提升散热系统100的热对流方面的散热效能。

接着，请参考图3A～3C，其显示图1的顶盖与底板的组装流程的剖面图。首先，如图3A所示，顶盖112的侧缘具有一个扣钩112e，如图1的A部分所示，且底板114的侧缘则对应上述的扣钩112e而具有一个钩槽114a，如图1的B部分所示。接着，如图3B所示，由于钩槽114a的剖面轮廓呈梯形设计，使得剖面轮廓呈矩形的扣钩112e将可倾斜地嵌入钩槽114a之中。最后，如图3C所示，顺时针旋转顶盖112(或逆时针旋转底板114)，使得扣钩112e能够稳固地嵌合至钩槽，且扣钩112e与钩槽114a之间的接触面积能够最大化，如此将有助于顶盖112的热能能够经由扣钩112e与钩槽114a之间的接触，而传导至底板114的表面。值得注意的是，在本发明的较佳实施例中，并不局限于扣钩112e在顶盖112及钩槽114a在底板114的设计，也可应用于扣钩112e在底板114及钩槽114a在顶盖112的设计，于此不再多作叙述。

请再参考图3A，为了固定电路载板22其相对于底板114的位置，或是固定底板114其相对于电路载板22的位置，底板114的侧缘更形成有一个狭长的嵌槽114b，使得电路载板22的侧缘能够对应嵌入此嵌槽114b。

综上所述，本发明的散热系统乃是利用一个导热外壳来包覆适配卡(例如显示卡)的电路载板及其上的多个电子组件(例如绘图芯片、内存芯片及其它组件)，并在导热外壳之上加入双风扇的设计，提供冷却气流于导热外壳与电路载板之间所共同形成的容纳空间，用以迅速地移除这些电子组件在运作时所产生的热能。

此外，本发明的散热系统更可藉由加装一个鳍片式散热器在电子组件与导热外壳之间，用以提供较佳的散热效能至这些热能产生效率过高的电子组件(例如绘图芯片及内存芯片等)，而迅速地移除这些电子组件在运作时所产生的热能。最终，应用本发明的散热系统的适配卡将会展现出较佳的电性效能。

虽然本发明已以一个较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何熟悉此技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些少许的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视前述的权利要求所界定者为准。

Claims (11)

1.一种散热系统，其特征在于适用于一个适配卡，其中该适配卡具有一个电路板及一个连接接口，而该电路板更具有一个电路载板，且该连接接口是连接至该电路载板的一个侧缘，而该电路载板更具有一个正面、对应的一个背面及一个插脚部分，且该插脚部分是位于该电路载板的侧缘，该散热系统包括：

一个导热外壳，包覆至少局部的该电路载板，但暴露出该电路载板的该插脚部分，且该导热外壳是与该电路载板的该正面构成一个容纳空间，而该导热外壳更具有一个进气口及一个排气口，且该进气口及该排气口均连通于该容纳空间；

一个进气风扇，配设在该导热外壳的该进气口；

一个排气风扇，配设在该导热外壳的该排气口。

2.如权利要求1所述的散热系统，其特征在于该进气口及该排气口均位于该电路载板的该正面的上方。

3.如权利要求2所述的散热系统，其特征在于该导热外壳更包括一个进气导引部及一个排气导引部，而该进气导引部是配设于该导热外壳的该进气口上，且该排气导引部是配设于该导热外壳的该排气口上，并且该进气导引部的导流方向与该排气导引部的导流方向形成一个小于180度的夹角。

4.如权利要求1所述的散热系统，其特征在于包括一个鳍片式散热器，且该电路板更具有至少一个电子组件，其配设于该电路载板的该正面，而该鳍片式散热器是配置于该电子组件及该导热外壳之间，并接触该电子组件的表面及该导热外壳的内面。

5.如权利要求4所述的散热系统，其特征在于包括一个导热缓冲层，其配置于该导热外壳和该鳍片式散热器之间。

6.如权利要求4所述的散热系统，其特征在于该进气口及该排气口均位于该电路载板的该正面的上方，且该进气口及该排气口是对应位于该鳍片式散热器的两侧。

7.如权利要求1所述的散热系统，其特征在于该导热外壳包括：

一个顶盖，罩覆该电路载板的该正面；以及

一个底板，罩覆该电路载板的该背面，且该底板的至少一个侧缘是对应连接至该顶盖的一个侧缘。

8.如权利要求7所述的散热系统，其特征在于该底板的该侧缘是可拆卸式连接至该顶盖的该侧缘。

9.如权利要求7所述的散热系统，其特征在于该顶盖的该侧缘具有一个扣钩，且该底板的该侧缘具有一个钩槽，而该扣钩是对应嵌入至该钩槽之内。

10.如权利要求7所述的散热系统，其特征在于该顶盖的该侧缘具有一个钩槽，且该底板的该侧缘具有一个扣钩，而该扣钩是对应嵌入至该钩槽之内。

11.如权利要求7所述的散热系统，其特征在于该底板的该侧缘具有一个嵌槽，而该电路载板的一个侧缘是对应嵌入至该嵌槽之内。

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