CN2480986Y

CN2480986Y - 芯片的导热及散热模组

Info

Publication number: CN2480986Y
Application number: CN 01224530
Authority: CN
Inventors: 陈盈源; 徐绍如; 游承谕
Original assignee: Delta Electronics Inc
Current assignee: Taida Electronic Industry Co Ltd; Delta Electronics Inc
Priority date: 2001-05-29
Filing date: 2001-05-29
Publication date: 2002-03-06
Anticipated expiration: 2011-05-29

Abstract

本实用新型涉及一种芯片的导热及散热模组,其包括:一散热器,具有一基座及多个散热片;至少一组可伸缩导热元件,用以将对应的至少一热源的热量传导至所述散热器的基座及所述多个散热片;及一风扇,位于所述散热器的一侧,用以将在所述散热器的散热片上的热量抽引至环境空气中。

Description

芯片的导热及散热模组

本实用新型涉及一种导热及散热模组，特别是应用于芯片导热及散热的模组。

目前芯片(Integrated circuit devices)广泛应用在电脑系统或智能电器设备中，以中央处理器(CPU)为例，在正常操作下会产生大量的热，如果过热就很容易造成系统死机，使得操作上不稳定。为了避免过热情形发生，通常利用散热器置放在CPU芯片上方并与芯片表面接触，以将CPU芯片的热量传导至散热器。再者，由于随着科技进步及消费习惯所致，电气产品讲究轻薄短小，必须在有限的机壳内部空间摆设诸多复杂的电子元件，因此，对于此类高科技产品(例如笔记本型电脑)，除了考虑散热效果外，如何将热量导出，亦为相当重要的课题。以图1(a)为例，其为公知的应用于笔记本型电脑中CPU芯片的导热装置的剖面图，操作中芯片11所产生的热量经由一导热柱12传至上方的散热装置13(例如内装冷媒的散热管)，并将热量传递至键盘承座14后散至外界。

上述的导热装置虽然可移除芯片上的热量，但是其缺点在于导热柱12的高度必须配合芯片11与散热装置13之间的距离而预先制作，相当没有弹性，特别是若有多个热源欲同时导热时，由于每一热源距离散热装置13的高度不一，故必须同时制作对应高度的导热柱12，此对物料管理及成本控制相当不利。

另外，除了考虑导热因素外，如何将导出的热量有效散至外界亦为相当重要的课题，传统芯片散热装置主有有二种，即主动式散热装置及被动式散热装置。以图1(b)为例，主动式散热装置将散热器(heatsink)22置放在芯片21上方，散热器基座221与芯片21表面接触，散热器22上方进一步设有一风扇23，该风扇23吸入环境空气(ambient air)并与散热片222接触，以强制对流方式加速热量由散热片移至环境空气中。至于被动式散热装置，则基于机壳内部空间及主机板上电子元件的配置需要，芯片与风扇并非互相接触，而是利用数个风扇的风量吹过芯片表面，而达到散热效果。

上述二种散热方式在实践中皆面临一些问题，其中主动式散热装置的缺点在于，机壳与风扇间必须有适当的空间方可使空气进入风扇，且使热风排出，因此，不利于电气产品的整体尺寸缩小；另外，被动式散热装置受限于风扇与芯片间存在的距离远近，散热效果不一，通常其散热效果不如主动式散热装置佳，因此，传统的被动式散热装置必须在机壳中安排数台(例如3至8台)风扇，方能有效散热，过多的风扇不仅占用更多的机壳空间，且成本也高。

因此，本实用新型的目的是提供一种芯片的导热及散热模组，综合导热元件及散热器的功能，将芯片的热量导至一散热器，再利用一风扇将热量散至空气中，以确保芯片等电子元件正常运作，避免传统技术所面临的问题。

按照本实用新型的一方面，提供一种芯片的导热及散热模组，其包括：

一散热器，具有一基座及多个散热片；

至少一组可伸缩导热元件，用以将对应的至少一热源的热量传导至所述散热器的基座及所述多个散热片；及

一风扇，位于所述散热器的一侧，用以将在所述散热器的散热片上的热量抽引至环境空气中。

上述芯片的导热及散热模组，其中上述热源为操作中芯片产生的热量。

上述芯片的导热及散热模组，其中上述芯片为中央处理器(CPU)芯片。

上述芯片的导热及散热模组，其中上述每组可伸缩导热元件由一第一导热块、一第二导热块及一弹性元件构成，所述第一导热块的底面贴覆于所述热源的表面，部分所述第一导热块与部分所述第二导热块相接触，所述第一导热块及所述第二导热块之间相接触的长度可调整，且所述弹性元件分别与所述第一导热块及所述第二导热块相连接。

上述芯片的导热及散热模组，其中上述每组可伸缩导热元件的第二导热块的顶面贴覆于所述散热器的基座。

上述芯片的导热及散热模组，其中上述弹性元件为弹簧。

上述芯片的导热及散热模组，其中上述散热器的基座进一步设有多个孔口。

上述的芯片的导热及散热模组，进一步设有一备用风扇。

下面结合附图详细说明本实用新型的一实施例，以更清楚地理解本实用新型。附图中：

图1(a)表示应用于笔记本型电脑中CPU芯片的导热装置的剖面图；

图1(b)表示现有主动式散热装置的立体分解图；

图2表示应用于本实用新型的可伸缩导热元件的立体图；

图3表示本实用新型较佳实施例芯片的导热及散热模组的立体分解图；

图4表示本实用新型较佳实施例芯片的导热及散热模组的立体装配图。

图2为本实用新型的可伸缩导热元件的立体图，该导热组件主要由第一导热块31、第二导热块32及弹性元件33构成。该第一导热块31具有一第一接触面311贴覆于一热源(例如CPU芯片，未显示)的表面，该第一导热块31的材质可选用一般容易导热的金属，例如铜、铝等；该第二导热块32，具有一第二接触面321贴覆于一散热元件(例如散热器)表面，该第二导热块32的材质亦选用一般容易导热的金属，例如铜、铝等；该弹性元件33为弹簧，位于可伸缩导热组件内部，其两端分别与该第一导热块31及该第二导热块32相连接。为了增加第一导热块31及第二导热块32的接触面积，以利热量传导，该第一导热块31除具有一第一接触面311贴覆于热源的表面外，更进一步具有多个第一接触片312及多个第一孔口313；该第二导热块32，除具有一第二接触面321贴覆于散热元件表面外，相对于该多个第一接触片312进一步具有多个第二孔口323，相对于该第一孔口313进一步具有多个第二接触片322，使第一接触片312及第二接触片322分别嵌入第二孔口323及第一孔口313，可达到增加第一导热块31及第二导热块32接触面积的目的。本实用新型的可伸缩导热元件的特征在于，当热源与散热元件之间的距离改变时，利用该弹性元件33可伸缩的特性，即可调整该第一导热块31及该第二导热块32之间相接触的长度，此时，由该热源产生的热便可经由该第一导热块31及该第二导热块32引导至该散热元件。

图3及图4为本实用新型较佳实施例的导热及散热模组立体分解图及装配图，为了移走操作中的二芯片411、412所产生的部分热量，将二组上述的可伸缩导热元件421、422的底面贴覆于该二芯片411、412的表面，将其顶面贴覆于一具有多个散热片(fin)的散热器43的基座，以使其热量传导至该散热器。在该散热器43的一侧则配置一风扇44，用以将散热器的热量抽引至环境空气中，以进一步达到散热效果。

当然，该散热器43的基座可进一步设多个孔口(未显示)，以便将散热器下方无法提供一平坦表面的电子元件所产生的热量，由风扇44抽引至环境空气中。当然，该散热器43可另增设一备用风扇(未显示)，且以热插拔(hot swapped)式为较佳，以便在风扇出现使用故障时得以争取一段在线更换时间。

综上所述，本实用新型的芯片的导热及散热模组与现有技术的主要差异及进步性在于：

(一)现有导热装置的导热柱为预先制作，长度固定，无法根据散热装置与热源的距离而改变；本实用新型的可伸缩导热元件的导热块的长度可以随散热器与热源距离改变而调整其长度，故具有应用上的弹性。

(二)现有导热装置的导热柱为预先制作，欲将数个热源的热量导至同一散热装置时，必须铸造不同高度的导热柱，故制作成本及物料管理成本高，且组装时需找寻对应高度的导热柱，故组装时间亦长；本实用新型的可伸缩导热元件的导热块的长度可以随散热器与芯片距离改变而调整其长度，故仅生产同一规格的可伸缩导热元件即可将至少一个热源的热量导至同一散热装置，因此，物料管理成本较低且组装时间较少。

(三)现有的主动式散热装置为利用一个散热器及一个风扇对应一个芯片进行散热，而本实用新型仅需利用一个散热器及一个风扇即可对多个芯片进行散热，故极具操作弹性。

(四)现有的被动式散热装置为利用多个风扇对多个芯片进行散热，风扇数目太多不仅占用机壳的空间且亦增加很多成本；而本实用新型仅需利用一个散热器及一个风扇即可对多个芯片进行散热，在成本、所占空间及散热效果等方面皆较具优越性。

本实用新型所提供的芯片的导热及散热模组兼具导热及散热效果良好的特点，同时具有上述的优点，并免除现有技术中遇到的缺点，实为一新颖、进步及实用的创作。

尽管以上具体说明了本实用新型的实施例，但本领域的技术人员应该理解，在不脱离所附权利要求限定的本实用新型范围的前提下，能做出各种改变和改进，所有这些亦应包含在本实用新型的范围内。

标号说明：11：CPU芯片 12：导热柱13：散热装 14：键盘承座21：CPU芯片 22：散热器221：散热器基座 222：散热片23：风扇 31：第一导热块311：第一接触面 312：第一接触片313：第一孔口 32：第二导热块321：第二接触面 322：第二接触片323：第二孔口 33：弹性元件411：CPU芯片 412：CPU芯片421：可伸缩导热元件 422：可伸缩导热元件43：散热器 44：风扇

Claims

1.一种芯片的导热及散热模组，其包括：

一散热器，具有一基座及多个散热片；

2.如权利要求1所述的芯片的导热及散热模组，其特征为，所述热源为操作中的芯片产生的热量。

3.如权利要求2所述的芯片的导热及散热模组，其特征为，所述芯片为中央处理器(CPU)芯片。

4.如权利要求1所述的芯片的导热及散热模组，其特征为，每组所述可伸缩导热元件都由一第一导热块、一第二导热块及一弹性元件构成，所述第一导热块的底面贴覆于所述热源的表面，部分所述第一导热块与部分所述第二导热块相接触，且所述第一导热块及所述第二导热块之间相接触的长度可调整，所述弹性元件分别与所述第一导热块及所述第二导热块相连接。

5.如权利要求4所述的芯片的导热及散热模组，其特征为，每组所述可伸缩导热元件的所述第二导热块的顶面贴覆于所述散热器的基座上。

6.如权利要求4所述的芯片的导热及散热模组，其特征为，所述弹性元件为弹簧。

7.如权利要求1所述的芯片的导热及散热模组，其特征为，所述散热器的基座进一步设有多个孔口。

8.如权利要求1所述的芯片的导热及散热模组，进一步设有一备用风扇。