TW200936024A - Heat dissipation module and supporting element thereof - Google Patents

Description

200936024 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係指一種散熱模組及其支撐件’尤其是指一 種利用支撐件，來固定兩相式熱傳元件，避免在溫度與 外力作用下產生變形，並可保持毛細結構一致性之散熱 模組及其支撐件。 【先前技術】 隨著電子產品效能的不斷提昇，散熱模組已成為現 行電子產品中不可或缺的配備之一 ’因為電子產品所產 生之熱能若不加以適當地散逸，輕則造成效能變差，重 則會導致電子產品的燒毁。而散熱模組對於微電子元 件’例如一積體電路（integrated circuits，1C)而言更 是重要’因為隨著積集度的增加以及封裝技術的進步， 使得積體電路的面積不斷地縮小，同時每單位面積所累 積的熱能亦相對地會更高，故如何提高散熱效能一直是 電子產業界所積極研發的對象。 由於熱管（heat pipe)可在很小的截面積與溫度差 之下，將大量的熱傳送一段可觀的距離，且不需外加電 源供應即可運作，在無須動力提供和空間利用經濟性的 考量之下，纟式熱f已是電子散熱產&中廣$應用的傳 熱元件之一。平板式熱管屬於熱管的一種，其工作原理 200936024 與傳統式熱管相同’因具有比傳統式熱管更大面積的傳 導面，且符合『輕、薄、短、小』的高實用價值，故大 量被應用在大型散熱面的電子產品上。平板式熱管已有 多種形式被提出’但多是利用上下兩平板形成一密閉空 間’且在兩平板的内壁上形成有毛細組織。 請參閱第1圖，第1圖為習知平板式熱管與散熱器 並用之示意圖。習知常見將底部貼附有銅塊12之平板式 熱管11直接放置於待散熱的熱源（如CPU，圖未繪示） 上’並使銅塊12與CPU直接接觸，藉以直接將CPU所產 生的熱直接導離CPU。而在平板式熱管11的上方則貼附 有散熱器13 ’可增加散熱面積，並利用螺絲14穿過散 熱器與平板式熱管11而將其鎖固於CPU附近的適當位 置。 然而’由於平板式熱管11僅有上方有散熱器支撐， 在平板式熱管11下方往往沒有與熱源表面完整貼合，故 在溫度變化大的情況之下，常因熱脹冷縮作用而導致平 板式熱管11膨脹或凹陷變形，不僅形成外觀不良，更破 壞平板式熱管11内部的毛細結構，致使整體平板式熱管 11的散熱效率受到影響* 再者’為了讓銅塊12能與底下熱源緊密的接觸， 通常會施加外力方式結合促使其緊密贴合，此舉亦容易 200936024 導致因平板式熱管u内部結構的上下支撐強度不足而 形成外觀不良變形且破壞内部的毛細結構，造成散熱效 能的不彰。 另外，隨著®應需散熱㈣境與刻的不同，且發 熱源的形狀並㈣…為此常需要為蚊形狀之平板式 -熱管而另行設計模具以因應其所需。且常常因為需要與 其他部件結合或固定，或為了在設置上閃避某些部件， ❹故需要在平板式熱管上形成有缺口或凹槽。如此一來， 不僅製程上的困難度提高H平板式熱管均需量身 盯做，無法共用同一模具生產，導致生產成本價格高昂。 【發明内容】 為了解決上述問題，本發明係提出一種散熱模組及 -撐件T以改善1知之散熱模组因外力與熱服冷縮 而導致的變形及毛細結構損壞的問題，並提高產 上的彈性。 為達到上述的目的，提出—種支㈣，用以容置— 兩相式熱傳it件，該支樓件包括—本體，具有—底部與 至少一側壁°卩’其中’該底部與該些侧壁部係構成一容 =:用以容置該兩相式熱傳元件，且該兩相式熱傳 疋件係貼附於該底部。 為達到上述的目的，再提出-種散熱模組，包括一 200936024 散熱器、一兩相式熱傳元件，以及一 /=b 又惲件。兩相式埶 傳7L件係位於支撐件與散熱器之間， …、 又琢件包括一本 體’其具有-底部與至少二侧壁部；其中，底部與該些 側壁部係構成-容置㈣，用以容置兩相式熱傳元件了 且該兩相式熱傳元件係貼附於該底部。 如上述之散熱模組及其支撐件，其巾於本體之底部 與兩相式熱傳元件之間更塗佈有—銲料，而本體之底部 ❹ 更具有一開口，用以暴露部分之兩相式熱傳元件。再者， 於開口處更外接有-導鐘，例如是—熱管、熱柱或一 實心金m料與散熱器係共同抵緊兩相式熱傳元 件，而支撐件或導熱體係與一熱源接觸。另外，本體更 包括至少二鎖固件，分別旁設於每該侧壁部。鎖固件係 為複數個開孔，可供-外加扣件穿設後將該支樓件固定 於熱源上。 為讓本發明之上述和其他目的、特徵、和優點能更 明顯易懂，下文特舉一較佳實施例，並配合所附圖式， 作詳細說明如下： 【實施方式】 請參閱第2圖’第2圓為依據本發明較佳實施例之 種散熱棋組之示意圖。在此，需特別注意的是，為清 楚顯不散熱模組與熱源組裝的結構，故將散熱模組倒置 200936024 後』不於，然在實際使用時，需先將第2圖中所示之結 構再订倒置後再放置於熱源上。本發明之散熱模組2包 括支撐件20、-兩相式熱傳元件21與一散熱器^。 兩相式熱傳元件21係位於支撐件20與散熱器23之間， 且係以散熱器23與支樓件2〇共同上下抵緊兩相式 元件21。 ^ ‘ 請同時參閱第2圖與第3圖，第3圖為第2圖之散 ❹熱模組之分解示意圖。支撐件20包括一本體201，其具 有-底部202與至少二側壁部2〇3。於本實施例中，本 體201具有4個侧壁部2〇3,且係兩兩相對並設置於底 部202之周圍。其中，底部202與多個側壁部2〇3係共 同構成一容置㈣2〇4,用以容置兩相式熱傳元件21。 於實際組裝時，兩相式熱傳元件21係貼附於本體2〇1 之底部202，且於本體201之底部2〇2與兩相式熱傳元 ❹件21之間更塗佈有一銲料，可使熱阻降低，增加導熱效 果。 ’、 兩相式熱傳元件21可為一平板式熱管（vap〇r chamber)，其内部具有例如是水的工作流體，且在兩相 式熱傳元件21的内表面係佈有如以塑膠、金屬、合金或 一多孔性非金屬材料所組成之毛細結構。兩相式熱傳元 件21内的工作流體在蒸發端吸收熱量後蒸發為氣相，並 200936024 將熱帶離熱源處，再於冷凝端凝結為液相後，再藉由毛 細、..σ構的毛細力而流回蒸發端，如此循環不斷地將熱源 的熱量快迷傳導至他處。 再者，本體201之底部202更具有一開口 25，用以 暴露郃刀之兩相式熱傳元件Η ^再者，於開口 π處更 可外接有一導熱體206,例如是一熱管、熱柱或一實心 金屬塊。支撐件2〇之底部2〇2係與位於其底下之熱源（圖 未不）直接接觸，或是藉由導熱體206與熱源接觸以進行 熱交換。另外，本體201的側壁部2〇3上更可旁設有至 少二鎖固件207，例如是複數個開孔，可供一外加扣件 (如螺絲等）穿設後將支撐件20固定於熱源上。熱源例如 疋一南發熱的電子元件，如中央處理器、電晶體、伺服 器、南階繪圖卡、硬碟、電源供應器、行車控制系統、 多媒體電子機構、無線通信基地台或高階遊戲機等。 本發明在熱源與兩相式熱傳元件21之間設置支撐 件20。故當兩相式熱傳元件21容置於支撐件2〇内時， 兩相式熱傳元件21可完全平整的貼附於支撐件go之底 4 202上，底部202的另一面則與熱源接觸。再者，由 於兩相式熱傳元件21位在散熱器23與支榡件20之間而 承受其上下共同抵緊的作用，且兩相式熱傳元件^的受 熱面亦以焊接方式結合於支推件20。故即使在受力不均 200936024 或熱脹冷縮的狀況下，兩相式熱傳元件21得以有較大之 承丈力，故可改善習知平板式熱管結構變形、外觀不良 與無法緊密貼合的問題，兩相式熱傳元件21内部之毛細 結構也能夠保持完整性，維持散熱模組2優異的散熱能 力。 另外，依據所應用的熱源的形狀不同，支撐件2〇 底部202的開口 2〇5形狀可配合熱源形狀而作對應變 ©化，。相較於習知往往為了製造特定形狀之平板式熱管而 另行設計模具，本發明不需改變兩相式熱傳元件，故在 製程與模具生產的成本尚可大幅節省，更進—步增加市 場的競爭力。 綜上所述，本發明之散熱模組2，改善了兩相式熱 傳疋件2i因外力及溫度影響下容易變形而導致毛細結 構不連續的_ ’更有效節省㈣更兩相式熱傳元件Μ ❹所產生的模具成本。 舉例性’而非為限龍I任何未脫 ，本發明之精神與料，㈣其進行之等效修改或變 更’均應包含於後附之申請專利範圍中。 圖式簡單說明】 管與散熱器並用 之示意 第1圖為習知平板式熱

〇 200936024 第2圖為依據本發明較佳實施例之一種散熱模組之 示意圖。 第3圖為第2圖之散熱模組之分解示意圖。 【主要元件符號說明】 11 平板式熱管 12 銅塊 13 散熱器 14 螺絲 2 :散熱模組 20 :支撐件 201 :本體 202 :底部 203 :側壁部 204 :容置空間 205 :開口 206 :導熱體 207 :鎖固件 21 :兩相式熱傳元件 23 :散熱器

Claims (1)

1. 200936024 十、申請專利範圍： 一種支撐件，用以容置一兩相式熱傳元件，該 撐件包括： 一本體’具有一底部與至少二侧壁部； +其中’該底部與該些側壁部係構成一容置空間，用 以谷置該兩相式熱傳元件，且該兩相式熱傳元件係貼附 • 於該底部。 2、如申請專利範圍第丨項所述之支撐件，其中於該 本體之該底部與該兩相式熱傳元件之間更塗佈有一 如申請專利範圍第丨項所述之支撐件，其中該本 體之该底部更具有一開口，用以暴露部分該兩相式熱傳 元件。 …、 4、如申請專利範圍第3項所述之支撐件，其中於該 開口處更外接—導熱體，且該導鍾係與該兩相式 元件接觸。 …

   、如申請專利範圍第4項所述之支撐件，其中該導 熱體係為一熱管、熱柱或一實心金屬塊。 6、 如申請專利範圍第4項所述之支撐件，其中該支 撐件或該導熱體係與一熱源接觸。 7、 如申請專利範圍第1項所述之支撐件，其中該本 體更包括至少二鎖固件，分別旁設於每該侧壁部。 8、 如申請專利範圍第7項所述之支撐件，其中該些 鎖固件係為複數個開孔，可供一外加扣件穿設後將該： 撐件固定於一熱源上。 9、 如申請專利範圍第6或8項所述之支撐件其中 13 200936024 該^係為：發熱之電子元件。 如申請專利範圍第9項所述之支撐件’其中該電 70件係為中央處理器、電晶體、伺服器、高階繪圖卡、 ，碟、電源供應器、行車控制系統、多媒體電子機構、 …線通信基地台或高階遊戲機等。 11、 如申請專利範圍第8項所述之支撐件’其中該本 體與該些鎖固件係為一體成型。 12、 如申請專利範圍第8項所述之支撐件，其中該 外加扣件係為一螺絲、。 13、 如申請專利範圍第1項所述之支撐件，其中該兩 相式熱傳元件之内表面設置有一毛細結構。 14、 如申請專利範圍第13項所述之支撐件，其中該 毛細結構之材質包括選自塑膠、金屬、合金、多孔性非 金屬材料所組成之族群其中之一。 15、 如申請專利範圍第1項所述之支撐件，其中該兩 相式熱傳元件係為一平板式熱管。 16、 如申請專利範圍第1項所述之支撐件，其係與一 散熱器並用’且該兩相式熱傳元件係位於該支撐件與該 散熱器之間。 17、 如申請專利範圍第16項所述之支撐件，其中該 支樓件與該散熱器係共同抵緊該兩相式熱傳元件。 18、 一種散熱模組，包括： 一散熱器； 一兩相式熱傳元件；以及 一支撐件，用以容置該兩相式熱傳元件，該支撐件 包括一本體，其具有一底部與至少二側壁部； 200936024 、 其中’該底部與該些側壁部係構成一容置空間，用 乂谷置該兩相式熱傳元件，且該兩相式熱傳元件係貼附 於該底部； 其中’該兩相式熱傳元件係位於該支撐件與該散熱 器之間。 19如申凊專利範圍第18項所述之散熱模組，其中 於該本體之該底部與該兩相式熱傳元件之間更塗佈有一 鲜料。 ❹ ❹ 士 20、如申請專利範圍第18項所述之散熱模組，其中 ft體之該底部更具有-開口，用以暴露部分該兩相式 熱傳元件。 、21、如申請專利範圍第20項所述之散熱模組，其中 =開π處更外接—導熱體，且該導熱體係與該兩 熱傳元件接觸。 該二：二請專利範圍第21項所述之散熱模組，其中 導"、、體係為一熱管、熱柱或一實心金屬塊。 坊如申請專利範圍帛21項所述之散熱模組，其中 牙牛或該導熱體係與一熱源接觸。 =4、如申請專利範圍第以項所述之散熱模組其中 ι 更包括至少二鎖固件，分別旁設於每該侧壁部。 該些鎖固1範圍第24項所述之散熱模組’其中 該支撐件固定於?孔’可供-外加扣件穿設後將 其二如二專 27、如中請專利範圍第26項所述之散熱模組，其中 15 200936024 該1子元件係為中央處理器、電晶體、祠服器、高 圖卡、硬碟、電源供應器、行車控制系統、多媒體電子 機構、無線通信基地台或高階遊戲機等。 28、 如申請專利範圍第24項所述之散熱模組，其 該本體與該些鎖固件係為一體成型。 、 29、 如申請專利範圍第24項所述之散熱模組，其 該外加扣件係為一螺絲。 、 30、 如申請專利範圍第18項所述之散熱模組其 該兩相式熱傳元件之内表面設置有一毛細結構。 31、 如申請專利範圍第30項所述之散熱模組，其中 該毛細結構之材質包括選自_、金屬、合金、多孔性 非金屬材料所組成之族群其中之一。 32、 如申請專利範圍第18項所述之散熱模組，其中 該兩相式熱傳元件係為一平板式熱管。 33、 如申請專利範圍第18項所述之散熱模組，其中 該支撐件與該散熱器係共同抵緊該兩相式熱傳元件。