CN205385016U - 多层热隔离强化散热模块 - Google Patents
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Abstract
一种多层热隔离强化散热模块,分别由铜、铝、铁或其合金等所制成,主要包括:一护盒,内部供容置电路板,护盒上设有至少一缺口,以对应电路板上的高发热电子组件;一散热器,具有一大散热面积与该护盒对置而设,于散热器上至少凸设一固定座,以伸入该护盒的缺口内相互结合,并完全接触于高发热电子组件表面;一弹性接触片,设在固定座的前端,以弹性抵压在高发热电子组件表面,以及;多个导热管,贴靠设在散热器上,并且导热管的一端与固定座相结合;借此,整体组合能达到紧密接触低传导热组的功效,同时并能以金属支撑弹性来吸收电路板的承受压力,以防止电路板变形,大幅提升电路板上组件的寿命,以达到高信赖度的设计宗旨。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种多层热隔离强化散热模块,尤其是指具有紧密接触低传导热组与大散热接触面能增进散热,又具有多层良好的隔热保护效果,同时又能以金属支撑弹性防止电路板变形的散热模块,以达到高信赖度的目的,并且能大幅提升电路板的寿命。
背景技术
信息时代计算机科技日新月异,应用于电子装置的集成电路功能愈来愈强,指令周期不断增快,相对也产生温度急剧升高的问题,以中央处理器CPU为例,如果应用上散热措施不够,严重时会造成温度过高而烧毁,即使在不致烧毁自身的高热运作条件下,也将使其自身成为烘烤其他电子组件的元凶,目前市场上的解决方案,对于中央处理器或类似的高热组件的散热解决方案种类很多;然而,对于电路板上其他组件因高发热组件热散逸所导致寿命剧减的问题,则未见有效的配套方案。
产业用电子产品不同于消费性电子产品,其在使用上必须具有高信赖度,并且高寿命的充分需求,为了满足此主流需求,产业用电子产品纷纷放弃使用风扇或硬盘等动件(movingparts),而采用以热传导为主的“无风扇”结构为高热组件散热的主流设计;因此,传统热传导散所导致的电路板变形,以及电子零件寿命降低的现象,似乎一直成为产业电子整体系统设计所姑息的对象,潜藏在暗处无法有效彻底解决。
如图5所示,现有的传导型金属散热结构,大都仅用金属导热板的接触面贴靠在CPU发热表面,再配合导热管(heatpipe)连接到高导热金属机壳上(或散热片),将CPU产生的高热传导到机壳后通过冷空气做热交换从而达到散热的目的。然而,当CPU的热能传导至金属机壳上之后,金属机壳(或散热片)将取代CPU,从而成为新的热源;此时,电路板上的其他电子组件和新热源之间的热对流效应(如图5),将使零件寿命在每增加10度寿命减半的行为模式下,将会降低其信赖度。
另外,为求金属散热结构和高发热组件之间的组装紧配,设计上会将一定程度的应力,局部施加在CPU附近的电路板上,如此方能让金属导热板的接触面有效抵压贴靠CPU的发热表面,以确保最佳传导的散热效果。但一般电路板久用后都会因过力受压而造成变形(如图5的虚线部分),使得包括CPU的表面黏贴(SMD)组件和电路板之间的焊锡处产生内应力;更为严重的,在CPU芯片(Die)和CPU基板(Substrate)之间的锡球,因长期内应力的施加而产生锡裂现象,使得整个系统处于接触不良的不稳定状况,甚至功能失效。同时,电路板的形变也会产生贴触间隙导致散热不良,使得高温内积持续不散,容易伤及四周电子零件,影响正常工作,缩短使用寿命,为其主要缺陷。
实用新型内容
有鉴于此,本实用新型的主要目的,在于提供一种多层热隔离强化散热模块,分别由铜、铝、铁或其合金等所制成,主要包括:
一护盒,内部供容置电路板,护盒上设有至少一缺口,以对应于电路板上的高发热电子组件,如中央处理器CPU、图像处理芯片、绘图处理芯片或其他高阶集成电路…等;
一散热器,具有一大散热面积与该护盒对置而设,于散热器上至少凸设一固定座,以伸入该护盒的缺口内相互结合,并完全接触于高发热电子组件表面;
一弹性接触片,设在固定座的前端,以弹性抵压在高发热电子组件表面,以及;
多个导热管,贴靠设在机壳上,并且导热管的一端与固定座相结合;
借此,整体组合能达到紧密接触低传导热组的功效,以大散热面积接触空气有效增进散热,而且又有多层传导介质及护盒良好的隔热保护效果,同时并能以金属支撑弹性来吸收电路板的承受压力,以防止电路板变形,大幅提升电路板上组件的寿命,以达到高信赖度的设计宗旨。
其中该护盒为铁质材料制品,该散热器为铝质材料压铸件,该固定座与弹性接触片为铜质材料制品,而该导热管为内置有挥发性液体的密封铜管。
其中该高发热电子组件为中央处理器CPU、图像处理芯片、绘图处理芯片及高阶集成电路其中的一种。
其中该散热器呈平板状。
其中该散热器为一倒凹形的机壳。
其中该导热管外涂导热胶以锁片固定配置设于散热器外侧。
其中该导热管外涂导热胶以锁片固定配置设于散热器内侧。
其中该散热器外部设有散热鯺片,并且在相对位上贯穿设有缺口以供该固定座填装配置,该导热管配置在散热鯺片之间。
其中该散热器内侧对应设有长沟槽,以供热导管嵌入配置。
附图说明
图1为本实用新型的第一实施例的平面图。
图2为本实用新型的第二实施例的平面图。
图3为本实用新型的第一实施例的应用示意图。
图4为本实用新型的模块和电路板之间有多层隔热的示意图。
图5为现有传导型散热结构的平面图。
附图标记说明
1…护盒
11…缺口
2…机壳
21…散热鯺片
22…缺口
25…长沟槽
3…固定座
4…弹性接触片
5…导热管
51…导热胶
52…锁片
7…空气层
8…空气层
9…电路板
91…高发热电子组件
92…电子组件
R1~R6…传导介质。
具体实施方式
为方便了解本实用新型的内容,及所能达成的功效,配合附图列举具体实施例,详细说明如下:请参图1-4所示,本实用新型涉及多层热隔离强化散热模块,分别由铜、铝、铁或其合金等的金属所制成,主要包括:
一护盒1,内部供容置电路板9,护盒1上设有至少一缺口11,以对应于电路板9上的高发热电子组件91,包括但不限于中央处理器CPU、图像处理芯片、绘图处理芯片或其他高阶集成电路…等;
一散热器2,具有一大散热面积与该护盒1对置而设,于散热器2上至少凸设一固定座3,以伸入该护盒1的缺口11内相互结合,并完全接触于高发热电子组件91表面,其中该散热器2外观形状不受限定,较佳的实施可呈一平板状(如图2),或直接设为一倒凹形的机壳(如图1),于其外部设有散热鯺片21,并且在相对位上贯穿设有缺口22;
一弹性接触片4,设在固定座3的前端,以弹性抵压在高发热电子组件91表面,以及;
多个导热管5,贴靠设在散热器2上,并且导热管的一端与固定座3相结合;
其中较佳的实施,该护盒1由铁质材料所制成,该散热器2为铝质材料压铸件,该固定座3与弹性接触片4为铜质材料制成,但实际并不以此为限,而该导热管5为内置有挥发性液体的密封铜管,制造时,该导热管5可设在散热器2的内侧或外侧均可,如图2所示,该导热管5为内侧式,其在散热器2的内侧对应设有长沟槽25,供热导管5外涂导热胶51嵌入配置以锁片52固定,热导管5的一端再与固定座3相结合,本实施例的缺口22可采用封实的后壁;如图1所示,该导热管5为外侧式,其导热管5安装上较为简单,外涂导热胶51就可以锁片52固定配置在散热鯺片21之间,并贴靠在散热器2上,导热管5一端再与缺口22上的固定座3相结合。
请参图1、图3所示,以外侧式为例,组合时,先将多个导热管5设于散热器2外侧,使导热管5分布配置在散热鯺片21之间,紧贴靠在散热器2上构成导热相连,导热管一端再与缺口22上的固定座3相结合,于固定座3前端装有弹性接触片4;另外,电路板9则先行放置在铁质的护壳1内,让高发热电子组件91正对于护盒1上的缺口11再与散热器2相对结合,让固定座3可凸伸到护盒1的缺口11内完全接触于高发热电子组件91,并以其上所设的弹性接触片4抵压到高发热电子组件91的表面,从而达到紧密贴触最佳的传导效果。
应用时,如图3、图4所示,因为该固定座3的前方设有弹性接触片4,可用弹性来吸收组装公差,以确保固定座3、弹性接触片4与高发热电子组件91三者之间能达到紧密接触低传导热组的功效,将电路板9上高发热电子组件91所产生的高温,通过弹性接触片4传到固定座3,再通过热导管5传导到整个散热器2,通过大散热面积及散热鯺片21与空气对流提供自然散热,使内部高温持续有效传导向外散去,相对也大幅减少高发热电子组件91的热,传导至护盒1内其他部分。
另外,整体组合因为通过导热管5、散热器2、壳内空气层7、护盒1、盒内空气层8等到内置的电路板9上,基本上已具有多层传导介质R1~R6,能大幅增进隔热效果,再加上本实用新型重点设计该护盒1内除缺口11处的其余上方部分均为封实,可达到和大面积散热器2的隔离效果,用来有效阻断散热器2所散发的辐射热回流,让护盒1内维持在最佳的相对低温环境,以确保电路板9能正常工作,并有效延长各部电子组件92的使用寿命。
而且因为本实用新型内部采用了护盒1的设计,其电路板9背后受力平均即获得良好的支撑倚靠,可大幅增加电路板9的承受压力,同时,又可利用弹性接触片4抵压弹力的特性,来减少电路板9承受的内应力,因此能有效防止电路板9的变形,以避免接触时产生间隙,并稳定电路板9上各部电子组件92表面黏贴(SMD)的焊锡完整性,可以达到高信赖度的目的,并且能大幅提升电路板9上电子组件92的寿命。
综上所述,本实用新型所公开的模块确实能达到功效的增进,并具有可供产业利用性,完全符合实用新型专利申请条件,依法提出专利申请。
以上说明内容仅为本实用新型的一较佳实施例,其并非用来限定本实用新型实施的范围,因此凡依本实用新型的权利要求所述的形状、结构、特征及精神所为的等同变化与修饰,均应包括于本实用新型的保护范围内。
Claims (9)
1.一种多层热隔离强化散热模块,分别由铜、铝、铁或铜铝合金所制成,主要包括:
一护盒,内部供容置电路板,护盒上设有至少一缺口,以对应于电路板上的高发热电子组件;
一散热器,具有一大散热面积与该护盒对置而设,于散热器上至少凸设一固定座,以伸入该护盒的缺口内相互结合,并完全接触于高发热电子组件表面;
一弹性接触片,设在固定座的前端,以弹性抵压在高发热电子组件表面,以及;
多个导热管,贴靠设在散热器上,并且导热管的一端与固定座相结合。
2.如权利要求1所述的多层热隔离强化散热模块,其中该护盒为铁质材料制品,该散热器为铝质材料压铸件,该固定座与弹性接触片为铜质材料制品,而该导热管为内置有挥发性液体的密封铜管。
3.如权利要求2所述的多层热隔离强化散热模块,其中该高发热电子组件为中央处理器CPU、图像处理芯片、绘图处理芯片及高阶集成电路其中的一种。
4.如权利要求3所述的多层热隔离强化散热模块,其中该散热器呈平板状。
5.如权利要求3所述的多层热隔离强化散热模块,其中该散热器为一倒凹形的机壳。
6.如权利要求4或5所述的多层热隔离强化散热模块,其中该导热管外涂导热胶以锁片固定配置设于散热器外侧。
7.如权利要求4或5所述的多层热隔离强化散热模块,其中该导热管外涂导热胶以锁片固定配置设于散热器内侧。
8.如权利要求6所述多层热隔离强化散热模块,其中该散热器外部设有散热鯺片,并且在相对位上贯穿设有缺口以供该固定座填装配置,该导热管配置在散热鯺片之间。
9.如权利要求7所述的多层热隔离强化散热模块,其中该散热器内侧对应设有长沟槽,以供热导管嵌入配置。
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