201216830 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關一種散熱模組，特別是一種適用於高功率電子元 件的散熱模組。 【先前技術】 電子業界常採用散熱模組來對較大功耗電子元件進行散熱，目 則最基本的散熱模組，是基於熱傳導的原理所設計鰭片式結構，散 熱模組與電子元件相接觸，以接收電子元件工作時散發的熱量，將 • 熱$傳遞到鰭片組，由鰭片組將熱量散發到空氣中。鰭片與空氣接 觸的面積及數量影響著散熱模組的散熱效率，然而受限於現有技術 的問題’這種最基本的散熱模組結構’僅能實現功率約100W以内的 電子7L件的散熱’對於更大功率的電子元件，散熱模組就需要增設 如風扇或其他的輔助結構，通過增加空氣流動速度，或採用其他熱 傳導方式來提高散熱效果，以實現大功率電子元件的散熱。然而， I 對於某些電子元件如led來說，風扇的使用壽命會遠遠短於這些電 子几器件的使用壽命，因此風扇式的散熱模組，往往在電子元件仍 正常工作的時候’風扇就已損壞，使得不能夠與電子元件的工作壽 命合理的配合’以達到合格的使用效果。而針對基本結構的大功率 政熱模組的合理設計直是產業界研究的重點與難點。 【發明内容】 為解決非風扇式散熱模組散熱效率不足的問題，本發明提 供了-種高效率的散熱模組。 本發明為解決上述問題所採用的技術方案是： 201216830 大功率散熱模組，用於對一發熱元件進行散熱，包括： 一均熱板，具有一放置發熱元件的平整段，以及經壓製成型而 對稱於平整段兩端，且與平整段垂直的兩插入段； 一散熱鰭片組，具有圍繞一中心部位排列的複數個散熱鰭片， 以及設置於該中心部位的插孔； 其中， 所述均熱板的兩插入段插入固定於所述散熱鰭片組的插孔内， • 並與該插孔内壁貼合，使所述均熱板與所述散熱鰭片組固定連接》 作為本發明的進—步特徵，均熱板的每一插入段的橫截面分別 呈現朝外凸起的圓弧形，使兩插入段整體組合為一具有對稱缺口的 圓％形狀，相應的，所述散熱鰭片組的插孔為分別與兩插入段形狀 相配的兩弧形孔。 作為本發明的進—步特徵，散熱鰭片組的兩插入孔部分相互連 通，且連通處通過弧形面過渡。 鲁 料本發明的進-步紐，均驗的平整段與其糾的插入段 之間具有向中心收縮的過渡段。 作為本發明的進—步特徵’所述散熱鰭片組的中心部位的端面 上叹有凹入的容置腔，用以容置定位均熱板的過渡段的容置槽，所 述插孔位於容置槽内部開設。 作為本發明的進—步特徵，上述的複數個散熱鰭片圍繞中心部 位呈環形排列’使散熱縫片組整體呈現圓筒形；其中，散熱鶴片為 以下任意一種或多種形狀構造的組合： 201216830 本發明的第—個實施例為上述的散熱鰭片組的散熱鰭片為平面 片狀。 本發明的另—個實施例為上述的散熱鰭片組的散熱鰭片端部呈 分叉狀。 本發明的另一個實施例為散熱鰭片組的相鄰的散熱籍片之間設 有連接壁’連接臂與兩相鄰散熱鰭片共同圍成通孔； 本發明的另一個實施例為上述的散熱鰭片組的複數的散熱鰭片 Φ 均為朝向繞同一圓周方向彎曲的弧形片狀。 . 上述散熱鰭片組可以為一體成型結構或分體式結構。 其中本發明的最佳實施例為上述均熱板内部具有密閉内腔，内 腔壁上附著有粉末燒結部，在内腔内設有支撐結構，並且内腔内填 充有工作液，具有液氣兩相變化之功能。 上述的發熱元件為LED、CPU、繪圖晶片（GPU)、功率半導體、 多晶片模組或高功耗電子元件的電路板。 • 上述的大功率散熱模組’其中均熱板的插入段與散熱鰭片組的 插孔係焊接固定。而該散熱鰭片組的插孔由容置腔通至中心部位的 另一端面。 更進一步，均熱板的平整段略凸起於散熱鰭片組中心部位的端 面，使平整段側邊與中心部位之間留有連通至容置腔及插孔的縫隙。 本發明的有益效果是：本發明所提供的散熱模組，為鰭片式基本結 構的改良，配合具備特定形狀的均熱板，合理利用了均熱板來固定 發熱元件，及由均熱板最大效率的將熱量傳導給散熱鰭片組，以利 201216830 用散熱錯片組的對流及與周圍空氣的熱交換，達到良好的散熱效 果’相比傳統的散熱模組，既使在不使用風扇的情況，本發明的散 熱模組仍能夠直接應用於_以上的發熱元件，因此尤其適合於大 功率發熱元件的散熱使用。 【實施方式】 如第1圖所示，本發明所提供的一種大功率散熱模組包括一均 熱板1及-散熱鰭片組2，其中參考第2圖，是由—種延長型扁平的 鲁平板散熱均熱板1經過壓制成型為特定形狀，具有一放置發熱元件 的平整段11，以及對稱設置于平整段u兩端的兩插入段12，該兩 插入段與平整段呈相互垂直的位置關係；參考第4圖，該散熱鰭片 組2為金屬材料的一體成塑式結構，例如採用鋁，具備良好導熱性， 其主要由一中心部位21及圍繞該中心部位21位排列的複數個散熱 鰭片22組成，中心部位21設有與均熱板1的兩插入段12對應的插 孔23，用於插裝固定均熱板1，並且在插入後，内壁與插入段12貼 合，使熱量能夠順暢傳導，其中作為較優實施方案，插入段12與插 孔23在裝配過程中，可以採用貼片焊接方式，即在插入段12或插 孔23塗敷焊膏’再進行回爐加熱，使得均熱板1與散熱鰭月組2焊 接固定，採用該方案，在加熱工程中’内部中空的加熱板11因熱脹 冷縮而具有一膨脹作用，因此可以和散熱鰭片組2緊密貼合在一起， 達到良好散熱效果。 均熱板1作為本發明重要的組成部分，是一種具備優秀熱傳導 201216830 效率的元器件，如第3圖所示，均熱板i 一般為具有内部密閉内腔 101的金屬結構，在内腔101内填充有工作液，且内腔1〇1的壁上附 著有粉末燒結部102’並在内腔1〇1内設有支撐整體強度的支樓梦 構，均熱板1内部的工作液具有液-氣兩相變化功能，在接觸發熱元 件的平整段11，受熱後工作液昇華成為氣體而吸收熱量，在流到兩 側的插入段12凝固而散發熱量，達到熱傳導的功能。 為得以最好的散熱效率，作為優選的方案，均熱板丨兩側插入 • 段12的橫截面分別呈現朝外凸起的圓弧形，使兩插入段12整體組 合為一類似圓筒形狀，一般情況下僅是兩者互不接觸，令圓筒形狀 分成了兩半而不完整，在兩側具有一對對稱的缺口，如第5圖~第6 圖所示，相應的散熱縛片組2的插孔23為與兩插入段12形狀相配 的兩弧形孔；且優選的所述兩插入段12相互連通’並通過弧形面過 渡’使得熱量不會朝散熱鰭片組2的中心部位傳導而造成熱量積累， / 且在具體連接時中空部分可以用於發熱元件的走線；當然，為了保 • 證所固定的均熱板1不會轉動或動搖，插孔23之間可採用部分連 通，即應該保證插孔23仍具有限位固定的插入段12孔型，以保證 固定功能。 另外作為優選的方案，均熱板1在裝配於散熱鰭片組2時選擇 沒入安裝式為宜，以得到熱量的充分傳導，因此本發明的較優選方 案為均熱板1的述平整段11與其兩端的插入段12之間具有向中 心收縮的過渡丨又13，為使得壓制方便可設計為逐漸收口過渡的結 構’兩過渡段13接近平整段π的一側較寬，接近插入段12的一側 201216830 則較窄’因此可以作為一限位於散熱鰭片組2的結構；相應的如圖 中所示的’散熱鰭片組2的中心部位21 —側的端面上設有一容置腔 210 ’該容置腔210大小適宜於與兩過渡段13組成的寬度相適宜， 同時’插孔23開設與容置腔210的槽底部，在寰配均熱板1時，平 整段11及兩過渡段13正好可以裝入容置腔210内，同時插入段12 可以經谷置腔210插入插孔23進行固定’並保證容置腔21〇對兩過 渡段13的限位。實際結構中’還可優選方案為：插孔23設計為通 孔，由散熱鰭片組2的中心部位21的一側，容置腔210的槽底，貫 通至申心部位21的另一側的端面，使得散熱鰭片組2整體具備中空 通孔，利於散熱，並且，可配合平整段Π略凸起於中心部位21端 面的結構’以在平整段11側邊留有連通至容置腔210及插入孔12 的縫隙，可用於發熱元件的走線。 本發明的散熱鰭片組2的較優結構如第5圖〜第7圖所示，由複 數個散熱鰭片22圍繞中心部位21呈環形排列，使散熱鰭片組2整 體呈現圓筒形，具體的，可細分為以下幾種： 如第5圖的最基本結構，散熱鰭片22為平面狀，垂直於中心部 位21進行分佈； 或如如第6圖所示，散熱鰭片22端部可呈分又狀，以增加和空 氣接觸的面積’提高散熱效果；且還可以在相鄰的散熱鰭片22之間 設有連接壁220，使得連接臂220與兩相鄰散熱鰭片22共同園成通 孔221，空氣沿著通孔221以垂直方向的通過而造成空氣對流現象， 形成煙囪效應’以得到更好的散熱效果； 201216830 又如第7圖所示，散熱鰭片22還可採用為朝向同一圓周方向彎 曲的弧形狀’使得經過散熱韓片22縫隙之間的空氣均朝向一個方向 流動，增加流動。 參照第8圖及第9圖，本發明所應用的發熱元件3,可以為LE])、 CPU、繪圖晶片、功率半導體、多晶片模組或集成有電子元件的電路 板’均可採用直接貼在設平整段11上’並採用貼片式固定如圖中 所示，應用於LED晶片的實施方式，可在散熱鰭片組2的中心部位 • 21圍繞發熱元件3安裝一蓋板41，可採用螺釘與散熱鰭片組2固定 _ 連接/並在上方配合密封圈42安裝一帶透鏡的上蓋43,整體形成密 封防水結構，其中LED晶片的走線可以從兩平整段u之間連到散熱 鰭片組2的後部，再引出。 經驗證採用本發明所提供的散熱模組，相同功率的發熱元件， 工作時溫度可以降低HTC以上，可見其良好的散熱效果。 田然’針對某些發熱元件，本發明還可以配合風扇來使用，例 鲁如風扇可裝配在散熱縛片組2的一端（圖中未視出），可以大大提高 散熱效率。 本發明為傳統的錯片式散熱模組結構的改良，配合具備特定形 狀的均熱板’且合理利用了均熱板來固定發熱元件及熱傳導，相比 傳統的散熱模組，在不必使用風扇的情況下，本發明就能夠直接應 用於1_以上的健元件，a此尤其適合於A功率發熱元件的散 熱，而若配合風扇使用，則效果更為優越。 9 201216830 應注意的是，上述只是闡述了本發明較優的實施方式，因此並不 視為本發明唯一的保護範圍，惟應瞭解的是在不脫離本發明的保護 範圍内，對於本發明所屬技術領域中具有通常知識者而言，仍得有 許多變化及修改。因此，本發明並不限制於所揭露的實施例，而是 以後附申請專利範圍之文字記載為准，即不偏離本發明申請專利範 圍所為之均等變化與修飾，應仍屬本發明之涵蓋範圍。 【圖式簡單說明】 下面參考附圖和具體實施方式作進一步描述： 第1圖為本發明的拆分結構示意圖； 第2圖為本發明中均熱板的結構示意圖； 第3圖為本發明中均熱板的内部結構剖視圖； 第4圖為本發明中散熱鰭片組的結構示意圖； 第5圖為本發明散熱鰭片組第一種實施例的側面結構圖； 第6圖為本發明散熱鰭片組第二種實施例的側面結構圖； 第7圖為本發明散熱鰭片組第三種實施例的側面結構圖； 第8圖為本發明中一種應用的實施例的拆分結構示意圖； 第9圖為本發明中一種應用的實施例的立體結構示意圖。 【主要元件符號說明】 1 均熱板 2 散熱鰭片組 3 發熱電子元件 11 均熱片平整段 12 均熱片的插入段 13 均熱片過渡段 21 散熱鰭片組中心部位 22 散熱鰭片 23 散熱鰭片組插孔部位 41 蓋板 201216830 42 密封圈 43 上蓋 101 均熱板密閉内腔 102 均熱板燒結部 103 均熱板支撐結構 210 容置腔 220 連接臂 221 通孔