TW201332425A - 散熱結構與具有此散熱結構的電子裝置 - Google Patents

Abstract

一種電子裝置包括一電路板、多個電子元件、一散熱結構以及一殼體。這些電子元件電性設置於電路板。散熱結構包括一第一絕緣導熱層以及一金屬層。第一絕緣導熱層包覆電路板或/及包覆這些電子元件。第一絕緣導熱層的熱傳導係數大於0.5 W/m‧K。金屬層與第一絕緣導熱層結合以熱接觸。殼體具有一容置空間。電路板、這些電子元件以及散熱結構被容納此容置空間內，並且金屬層介於殼體與第一絕緣導熱層之間。

Description

散熱結構與具有此散熱結構的電子裝置

本發明係有關於一種散熱結構，特別是一種具有能夠將電子裝置的表面的溫度分佈(temperature distribution)均勻化及使內部高熱電子元件快速降溫的散熱結構及具有此散熱結構的電子裝置。

電源轉接器(adapter)與電源供應器(power supply)是各式電器設備運作時不可或缺的電子裝置。這些電子裝置於其內部之電路板上皆具有許多電子元件，其中這些電子元件不但包括高發熱功率元件(例如變壓器、金屬氧化半導體場效電晶體、二極體、電感等)也包括低發熱功率元件(例如電容器或電阻器)。當電子裝置運作時，若這些電子元件產生的熱量無法被有效地移除外界，則熱量便會累積於電子裝置內進而使得這些電子元件的溫度上升。如果這些電子元件的溫度過高，電子元件便會發生故障甚至燒毀。

以電源轉接器為例。電源轉接器用以將外部電源的電壓轉換為電器設備所使用的電壓，其中此電器設備例如是可攜式電腦。然而，隨著電子元件的積體化，電源轉接器的體積亦同步縮小，伴隨而生的是因其體積縮小所衍生之散熱問題愈形嚴重。

舉例而言，傳統之電源轉接器之殼體的材質為塑膠。由於塑膠材質不利於熱量的擴散，因此當電路板上的電子元件所產生的熱量被傳遞至殼體時，殼體之對應於高發熱功率元件的區域的溫度往往會高於殼體的其他區域的溫度。然而，這種存在於殼體之特定區域的高溫卻可能會造成使用者的不適，甚至燙傷使用者。此外，這種因為熱量集中於殼體的特定區域的現象亦會降低殼體的散熱效率。

再者，隨著電子裝置的小型化的趨勢，電子裝置的內部空間均相當的狹小。在這樣狹小的空間下，扣除電子裝置內部的電子元件所佔的空間之後，電子裝置之可用於配置散熱結構的空間已所剩無幾。是以，狹小的電子裝置的內部空間亦會造成設計者在設計散熱結構上的難度。

基於上述，如何提供一種可促使電子裝置之殼體表面的各個區域的溫度能迅速趨於一致及快速將高熱電子元件降溫的散熱結構又不致佔據太多電子裝置之內部使用空間，實為相關技術領域者目前迫切需要解決的問題。

為解決上述之電子裝置的殼體的溫度分佈不平均和電子裝置內電子元件的溫度過高的問題以及內部使用空間的有限，本發明提出一種有效散熱且可視散熱需求彈性靈活設計運用的散熱結構以及具有此散熱結構的電子裝置。

在一實施例中，上述的散熱結構包括一第一絕緣導熱層以及一金屬層。第一絕緣導熱層的熱傳導係數大於0.5 W/m‧K。金屬層與第一絕緣導熱層結合以熱接觸。金屬層與第一絕緣導熱層化學鍵結結合。此外，在另一實施例中，散熱結構更可以包括一第二絕緣導熱層。此絕緣導熱層與金屬層結合以熱接觸，並且使金屬層介於第一絕緣導熱層與第二絕緣導熱層之間，其中此絕緣導熱層的熱傳導係數大於0.5W/m‧K。

在一實施例中，上述的電子裝置係將上述的散熱結構裝入電子裝置的一殼體中，以移除電子裝置之一電路板以及與電路板電性連接的多個電子裝置所產生的熱，進而增加電子裝置的散熱效率。在此電子裝置中，散熱結構的金屬層介於殼體與第一絕緣導熱層之間，並且第一絕緣導熱層包覆電路板或/及這些電子元件。

有關本發明的特徵、實作與功效，茲配合圖式作較佳實施例詳細說明如下。

本說明書所述之「熱接觸」是指兩物體之間的結合方式，其能夠使熱量以熱傳導的方式自一物體傳遞至另一物體。

另外，本說明書所述之「包覆」是指一包覆物局部或全部環繞於被包覆的物體周圍，而且此包覆物可接觸或沒有接觸被包覆的物體。

「第1圖」為依據本發明第一實施例之電子裝置的組合圖；「第2圖」為「第1圖」之電子裝置的分解圖；「第3圖」為沿「第1圖」之剖面線3-3所繪製的剖面圖。請共同參照「第1圖」至「第3圖」，為了說明上的方便，第一實施例的電子裝置100是以電源轉接器(adapter)作為舉例說明。然而，本實施例並非試圖將電子裝置100的種類限定為電源轉接器。在其他的實施例中，電子裝置100也可以是電源供應器(power supply)或是其他種類的電子產品，例如USB數位電視棒。電子裝置100包括一電路板110、多個電子元件115(其中因為簡潔緣故，只繪出一電子元件作為代表說明)、一散熱結構200以及一殼體140，其中散熱結構200包括一第一絕緣導熱層120以及一金屬層130，且第一絕緣導熱層120以及金屬層130經過適當的處理而結合以構成散熱結構200。

這些電子元件115電性設置於電路板110。換句話說，這些電子元件115係電性連接於電路板110，並可設置在電路板110上方或下方。電子元件115例如是金屬氧化半導體場效電晶體、二極體、電感、電容器、電阻器或是其他電子零件。在本實施例以及本發明的其他實施例中，電源輸入元件150a以及電源輸出元件150b分別可以是插頭、插座與電源線等其中之一。為便於說明，以下的多個實施例係以電源輸入元件150a為插座(意即插座可外接一電源線插頭而輸入市電)，且電子元件150b為電源線(意即透過電源線可電性連接至一電子設備，例如可攜式電腦)作為舉例說明。此外，基於電源輸入元件150a與電源輸出元件150b的位置，電路板110可區分出一電壓輸入側(或稱為一次側)112以及一電壓輸出側(或稱為二次側)114，其中電壓輸入側112是指電路板110之電性連接於電源輸入元件150a的一側，電壓輸出側114是指電路板110之電性連接於電源輸出元件150b的另一側。

散熱結構200的第一絕緣導熱層120包覆電路板110或者這些電子元件115。在本實施例以及部份的其他實施例中，第一絕緣導熱層120包括一第一部份122以及一第二部份124。第一部份122與第二部份124共同包覆電路板110以及電路板110上的這些電子元件115。更詳細地說，第一部份122以及第二部份124共同形成一六面體結構，並且於此結構的兩端開口處，第一部份122以及第二部份124僅曝露出電源輸入元件150a與電源輸出元件150b。換句話說，第一部份122以及第二部分第二部份124所構成的第一絕緣導熱層120遮蔽了部分之電壓輸入側112以及部份之電壓輸出側114。然而，如同本說明書對於「包覆」這個詞的定義，本實施例並非用以限定本發明之第一絕緣導熱層120包覆電路板110及電子元件115的方式，在部分的其他實施例中，第一絕緣導熱層120亦可以僅包覆電路板110的局部區域，或者是包覆部份的電子元件115，或者包覆電路板110的局部區域及部份的電子元件115。再者，在其他實施例中，第一絕緣導熱層120亦可以將電路板110或/及這些電子元件115完全包覆。

第一絕緣導熱層120的熱傳導係數大於0.5 W/m‧K，且較佳是軟性物質，在本實施例中，第一絕緣導熱層120的材質是例如導熱矽膠或導熱橡膠，其他適用的材質亦可。另外，所謂的「絕緣」是指一種物體的性質，由於本實施例的電子裝置100是以電源轉接器來舉例說明，是以在此技術領域其於Hi-Pot測試中，在4242伏特的直流電壓或是3000伏特交流電壓輸入下持續一段規定的時間後，只要無絕緣崩潰的情形發生，則此物體即為絕緣。另外，本發明運用在不同的技術領域中時，「絕緣」會有不同的定義。

金屬層130與第一絕緣導熱層120熱接觸，並且金屬層130介於第一絕緣導熱層120與殼體140之間。結合在第一絕緣導熱層120的金屬層130的面積與部位可視電子裝置100的散熱需求或安規要求進行適當調整，換言之第一絕緣導熱層120與金屬層130兩者的覆蓋面積不一定等同。如第1和3圖所示，由於電源轉接器的安規要求，金屬層130沿四周圍需內縮一距離。或者，金屬層130可以是只有局部區域使用。

金屬層130的材質可為鋁、鐵、銅或是其他的金屬。在製程上，其中的一實施態樣是可先將金屬層130依散熱或殼體形狀等的需求成型，然後置放金屬層130於一模具中，再將第一絕緣導熱層120依金屬層130形狀或所欲包覆的形狀與金屬層130結合而成型出散熱結構200。

在本實施例以及部分的其他實施例中，第一絕緣導熱層120是經由化學處理與金屬層130結合，特別較佳是以化學鍵結結合的方式，以形成一件式的散熱結構200，可作為一個獨立的零件。關於上述的化學鍵結結合，散熱結構200更包括一第一連結物160，第一絕緣導熱層120是經由例如塗覆第一連結物160而與金屬層130結合，其中第一連結物160分別與第一絕緣導熱層120以及與金屬層130化學鍵結，其中化學鍵結的方式可以是例如交聯(crosslink)或硫化等反應方式，而第一連結物160係可為一種偶合劑(coupling agent)，例如矽烷偶合劑(Silane coupling agent)、鈦酸酯等。舉例而言，第一絕緣導熱層120是導熱矽膠，金屬層130是鋁，而此第一連結物160是一矽烷偶合劑。

殼體140具有一容置空間P。在本實施例中，殼體140包括一第一殼體142以及一第二殼體144。電路板110係配置於第一殼體142上。第二殼體144蓋在第一殼體142上，以便將電路板110、這些電子元件115以及散熱結構200容納於第一殼體142與第二殼體144所構成的容置空間P之內，其中散熱結構200包覆電路板110和這些電子元件115。殼體140包括一上表面140a、一下表面140b、一右表面140c、一左表面140d、一電源輸入側表面140e以及一電源輸出側表面140f。電源輸入側表面140e相對於電源輸出側表面140f，並且上表面140a、下表面140b、右表面140c以及左表面140d連接電源輸入側表面140e與電源輸出側表面140f之多個側緣以形成容置空間P。而第一絕緣導熱層120覆蓋殼體140之相對於上表面140a、下表面140b、右表面140c以及左表面140d、電源輸入側表面140e以及電源輸出側表面140f的內側表面，以形成一六面體的結構。並且，第一絕緣導熱層120遮蔽部分之電壓輸入側112以及部份之電壓輸出側114。殼體140的材質在本實施例中是例如為塑膠，但其他電子裝置的殼體可以是其他適用的材質。此外，散熱結構200與殼體140之間可以經由緊配合的方式組裝在一起。如此一來，在組裝電子裝置時，操作者僅需把散熱結構200塞入殼體的內側面內，即可完成散熱結構200與殼體140之間的組裝。是以，這種經由緊配合的方式而組裝在一起的結構，可以增加電子裝置的組裝效率，進而縮短製造電子裝置的時間。

散熱結構200的第一絕緣導熱層120可以接觸或沒有接觸電路板110或/及這些電子元件115。

以下將對電子裝置100之散熱機制進行詳細地介紹。

當電子裝置100處於運作狀態時，電路板110或是電子元件115所產生的熱可經由熱對流或是熱傳導的方式傳遞至第一絕緣導熱層120。之後，在熱自第一絕緣導熱層120傳遞至金屬層130的過程中，熱會在第一絕緣導熱層120與金屬層130擴散以使散熱結構200之各部分的溫度趨於一致。

之後，在熱由金屬層130傳遞至殼體140的過程中，由於金屬層130的熱傳導係數大於第一絕緣導熱層120的熱傳導係數，是以熱在金屬層130內擴散的速度高於在第一絕緣導熱層120擴散的速度。因此，相較於第一絕緣導熱層120之表面126的溫度分佈，金屬層130之表面136的各個部分的溫度係更加地趨於一致。

然後，熱由殼體140的外表面146散逸至外界環境。

在電路板110與電子元件115所產生的熱被傳遞至殼體140的過程中，由於熱在被傳遞至殼體140之前已經先在第一絕緣導熱層120以及金屬層130均勻擴散，是以相較於習知技術的散熱結構(金屬散熱片加上絕緣片置放在殼體內)而言，本實施例之殼體140的外表面146的各個部分的溫度分佈較均勻一致。因此，本實施例的散熱結構200能夠大幅地降低殼體140之外表面146產生熱點(hot spot)的溫度，使本實施例之電子裝置100具有較佳的散熱效率。

「第4圖」為使用習知散熱結構的電子裝置與本實施例之電子裝置100的殼體熱點溫度(其係為一與環境溫度的差值溫度)的曲線圖。「第5圖」為習知散熱結構的電子裝置與本實施例之電子裝置100內的各電子元件的溫度曲線圖。「第4圖」與「第5圖」所對應的條件參數是金屬層130的厚度為0.3mm，並且絕緣導熱層120的厚度為0.45mm。由「第4圖」可知，在使用習知散熱結構的電子裝置之殼體的最熱點的溫度為攝氏44度，而本實施例之電子裝置100的殼體140的最熱點的溫度(在上表面140a)僅為攝氏37.9度，兩者相差6.1度。而在電子裝置100之殼體140之下表面140b的熱點溫度也比習知電子裝置的殼體的下表面的熱點溫度低攝氏5度，此兩個表面是使用者經常容易碰觸的地方，故其熱點溫度的降低是非常重要的。再者，即便以上述習知的散熱結構再加以金屬厚片(至少0.5mm)的多層堆疊或在殼體內側增加貼附銅鋁箔片(0.5mm以下)的方式來改善殼體溫度，其殼體溫度的最大降幅僅只能達到約為3℃的程度且還必需額外增加成本。由此可見，本實施例的電子裝置100能夠更加有效地且經濟地降低殼體上之熱點的溫度。

此外，相較於上述習知的散熱結構組裝在電子裝置100的整體厚度而言，本實施例的散熱結構200具有較薄的厚度，因此在電子裝置的尺寸規格固定的情況下，電子裝置100的內部具有較大的容置空間可供使用。

由「第5圖」可知，本實施例之電子裝置100內的各電子元件的溫度均較使用習知散熱結構的電子裝置內的各電子元件的溫度來得低，表示各電子元件本身溫度都降低。其中，就最熱的電子元件(編號D052)而言，溫度降幅為7℃，而次熱的電子元件(編號D050)的溫度降幅更可以高達12℃。由此可知，相較於習知的電子裝置而言，本實施例的電子裝置100確實能夠有效地降低其內部之電子元件的溫度。

再者，當散熱結構200的第一絕緣導熱層120的材質是導熱矽膠或是導熱橡膠等軟性材質時，由於金屬層130能夠提供足夠的剛性，是以散熱結構200能夠維持固定的形狀。是以，在組裝電子裝置100之前，製造者可先行製造並且儲備一件式的散熱結構200。在組裝電子裝置100的過程中，製造者可以將此一件式的散熱結構200當作是零組件，而利用人力或是機械化設備將散熱結構200放入於殼體140內即可。是以，本實施例的散熱結構200能夠有效減少工序、組裝工時及減少作業員人數(約10%)。

「第6圖」為本發明之第一實施例所衍生的一變化態樣之電子裝置的剖面示意圖。請參照「第6圖」，其中與上述實施例相同標號的元件代表相同或是相似的元件。本實施例之電子裝置101與「第1圖」的實施例不同之處在於，散熱結構201的金屬層130與電路板110電性連接，以使電路板110接地，以便防治電子零件之電磁干擾(Electromagnetic Interference，EMI)。更詳細地說，第一絕緣導熱層120’具有一開口128，其中開口128曝露出散熱結構201之部分的金屬層130。電路板110’包括一本體116以及一接地接點118。本體116包括一接地層，而接地接點118與本體116之接地層電性連接。接地接點118是經由例如一具有彈性的導電片300與開口128所曝露的金屬層130電性連接。

「第7圖」為本發明第二實施例之電子裝置的剖面示意圖。請參照「第7圖」，其中與上述實施例相同標號的元件代表相同或是相似的元件。本實施例之電子裝置102與「第1圖」的實施例不同之處在於，散熱結構202除了包括第一絕緣導熱層120以及金屬層130之外，更包括一第二絕緣導熱層170。較佳，第二絕緣導熱層170與第一絕緣導熱層120共同包覆金屬層130，可避免安規問題。換句話說，金屬層130是介於第一絕緣導熱層120與第二絕緣導熱層170之間。第二絕緣導熱層170之熱傳導係數大於0.5 W/m‧K，其材質可以例如是導熱橡膠或是導熱矽膠。由於本實施例之第二絕緣導熱層170是軟性物質而具有可塑性，是以相較於「第1圖」的實施例的金屬層130，第二絕緣導熱層170與殼體140的接觸性較佳，電子元件115所產生的熱可更為快速地傳遞至殼體140表面，使電子元件115的溫度能夠更快速降低。換句話說，本實施例的散熱結構可針對電子裝置100內需要快速將熱傳遞至殼體140表面以降溫的高熱電子元件115進行處理。

第二絕緣導熱層170亦是較佳經由化學鍵結結合的方式與金屬層130結合，並且較佳與第一絕緣導熱層120共同完全包覆金屬層130以形成一件式的散熱結構202。關於上述的化學鍵結結合，散熱結構202包括一第二連結物180。第二絕緣導熱層170是經由第二連結物180而與金屬層130結合而熱接觸，其中第二連結物180與第二絕緣導熱層170以及與金屬層130化學鍵結的方式類似於第一實施例之第一連結物160與第一絕緣導熱層120以及與金屬層130的鍵結方式，在此便不再贅述。

「第8圖」為本發明第一實施例所衍生的另一變化態樣之電子裝置的分解示意圖。「第9圖」為「第8圖」之電子裝置的剖面示意圖。請參照「第8圖」與「第9圖」，其中與上述實施例相同標號的元件代表相同或是相似的元件。電子裝置103之散熱結構203更包括一凸塊129a。凸塊129a自第一絕緣導熱層120向容置空間P延伸，並且與至少一電子元件115熱接觸，其中凸塊129a的熱傳導係數大於0.5 W/m‧K。因此，電子元件115所產生的熱更可以經由熱傳導的方式將熱傳遞至凸塊129a。接著凸塊129a再將熱傳導至第一絕緣導熱層120。如此一來，相較於「第1圖」的實施例，電子裝置103之電子元件150所產生的熱能夠更快速地被傳遞至第一絕緣導熱層120。凸塊129a的材質可相同或不同於於第一絕緣導熱層120的材質，並且較佳地凸塊129a是經由一體成形的方式形成於第一絕緣導熱層120上。凸塊129a亦可以是經由組裝的方式而被組裝於第一絕緣導熱層120上。

在本實施例中，散熱結構203除了包括凸塊129a之外，亦可以包括一凸塊129b。凸塊129b自第一絕緣導熱層120向容置空間P延伸，並且與電路板110熱接觸，其中凸塊129b的熱傳導係數、與電路板110的連接方式以及功能均類似於凸塊129a，不再贅述。此外，凸塊129b亦可作為支撐物(supporter)，以支撐或是定位電路板110，其可以是不導熱材質，並且與第一絕緣導熱層一體成形製成。凸塊129a及凸塊129b的位置，可視電子裝置100的不同散熱需求作適當配置。

「第10圖」為本發明第三實施例之電子裝置的剖面示意圖。請參照「第10圖」，其中與上述實施例相同標號的元件代表相同或是相似的元件。本實施例與「第7圖」所繪示的實施例不同之處在於，在本實施例中，第二絕緣導熱層170是經由一第三連結物190而與殼體140結合，其中第三連結物190分別與第二絕緣導熱層170以及與殼體140化學鍵結。上述的化學鍵結的方式類似於第一實施例之第一連結物160與第一絕緣導熱層120以及與金屬層130的鍵結方式，在此便不再贅述。

「第11圖」為本發明第四實施例之電子裝置的剖面示意圖。請參照「第11圖」，其中與上述實施例相同標號的元件代表相同或是相似的元件。本實施例與「第3圖」所繪示的實施例不同之處在於，在本實施例中，散熱結構204更包括一第四連結物，而金屬層130是經由第四連結物195而與殼體140結合，其中第四連結物195分別與金屬層130以及與殼體140化學鍵結。上述的化學鍵結的方式類似於第一實施例之第一連結物160與第一絕緣導熱層120以及與金屬層130的鍵結方式，在此便不再贅述。

「第12圖」為本發明第一實施例所衍生的另一變化態樣之電子裝置的剖面示意圖。請參照「第12圖」，其中與上述實施例相同標號的元件代表相同或是相似的元件。本實施例之電子裝置106與「第3圖」所繪示的實施例不同之處在於，殼體140’更包括位於第二殼體144’與第一殼體142’的至少一突起148，較佳可由殼體內側射出成形，使散熱結構200與殼體140’之間產生局部接觸。更詳細地說，在本實施例中，突起148朝向殼體的容置空間P突出並與散熱結構200的金屬層130接觸，以使散熱結構200與殼體140’之間具有一間隙。藉此間隙增加散熱結構200與殼體140’之間的熱阻，以減緩熱自散熱結構200直接傳導至傳遞至殼體140’表面的速率，使熱能在散熱結構內傳導擴散地更均勻，如此可進一步降低殼體表面之熱點(hot spot)的溫度。此外，亦可使金屬層130具有至少一突起134。突起134可以例如衝壓方式產生並自金屬層130朝向殼體140’突出。突起134抵頂殼體140’以使殼體140’與散熱結構200之間具有一間隙。突起148及突起134的位置，可視電子裝置100的不同散熱需求作適當配置。另外，這些突起148及突起134亦可應用於「第7圖」的第二實施例中，即在殼體140內側或第二絕緣導熱層170或金屬層130產生突起，以使散熱結構202與殼體140之間具有一間隙。

有關散熱結構200的第一絕緣導熱層120以及金屬層130的結合方式，除了上述的化學鍵結方法外，亦可利用其他化學或物理結合的方式例如疊合或其他黏著促進劑等，使第一絕緣導熱層120與金屬層130熱接觸。另外，列舉其他的具體實施例如下。

請參照「第13圖」，為本發明第五實施例之電子裝置的剖面示意圖，其係以第一實施例的元件架構為例來說明。電子裝置107內的第一絕緣導熱層120”亦可以具有一結合部122。結合部122自第一絕緣導熱層120”朝向殼體140突出。結合部122自金屬層130’之一側穿貫金屬層130’上之一孔洞136並且突出於金屬層130’之另一側。並且結合部122之突出於金屬層130’之另一側的結合部122朝孔洞外延伸形成例如凸狀物，以將金屬層130’結合固定於第一絕緣導熱層120”，形成一件式的散熱結構205。於製作散熱結構205時，製造者例如可以先將一金屬片進行沖孔，以形成孔洞136。之後，使絕緣導熱片放置於金屬片上。再來利用模具對金屬片以及絕緣導熱片進行加熱並且進行壓合，以使部分的絕緣導熱片穿過孔洞136，進而形成具有結合部122的第一絕緣導熱層120”以及金屬層130’。

請參照「第14圖」，為本發明第六實施例之電子裝置的剖面示意圖，其係以第一實施例的元件架構為例來說明。電子裝置108內的第一絕緣導熱層120亦可藉由一絕緣扣具400，例如，一對塑膠螺絲402以及塑膠螺帽404，與金屬層130結合而熱接觸。

再者，在本發明中，由於第一絕緣導熱層或/及第二絕緣導熱層可為例如導熱橡膠或導熱矽膠的軟性材質，是以，當第一絕緣導熱層或/及第二絕緣導熱層與金屬層結合時，第一絕緣導熱層或/及第二絕緣導熱層能夠有效吸收第一絕緣導熱層或/及第二絕緣導熱層與金屬層之間因彼此的熱膨脹係數不同而產生的結構變異，例如翹曲或脆裂等，同樣的情況亦適用在因絕緣導熱層與金屬層和殼體之間熱膨脹係數不同而產生的結構變異。因此，使運用本發明散熱結構的電子裝置通過高低溫冷熱衝擊(Thermal Shock Test)的測試。另外，軟性的第一絕緣導熱層或/及第二絕緣導熱層亦可以有效吸收電子裝置因內部元件產生震動所產生的噪音，因此，使運用本發明散熱結構的電子裝置通過(Noise Test)的測試。

由上述各實施例以及衍生的各種變化態樣的說明可知，將本發明的散熱結構運用在電子裝置，不但相較於習知技術可使殼體的表面的溫度分佈較均勻並有效降低殼體之表面熱點的溫度，而且在製程組裝上有效地減少工序、組裝工時及作業員人數，達到降低成本並且提高生產良率的優點。同時，不但可符合安規絕緣需求，亦符合各種機構測試要求。再者，本發明的散熱結構可提供極具彈性設計的運用，即可視電子裝置的各種不同散熱需求，針對殼體之表面熱點的溫度或內部高熱電子元件降溫，進行殼體和散熱結構上的配合設計。

雖然本發明以前述的較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習相像技藝者，在不脫離本發明之精神與範圍內，當可作些許更動與潤飾，因此本發明之專利保護範圍須視本說明書所附之申請專利範圍所界定者為準。

100．．．電子裝置

101．．．電子裝置

102．．．電子裝置

103．．．電子裝置

104．．．電子裝置

105．．．電子裝置

106．．．電子裝置

110．．．電路板

112．．．電壓輸入側

114．．．電壓輸出側

115．．．電子元件

116．．．本體

118．．．接地接點

120．．．第一絕緣導熱層

120’．．．第一絕緣導熱層

122．．．第一部份

124．．．第二部份

129a．．．凸塊

129b．．．凸塊

122．．．第一部份

124．．．第二部份

126．．．表面

128．．．開口

130．．．金屬層

130’．．．金屬層

132．．．表面

134．．．突起

136．．．孔洞

140．．．殼體

140a．．．上表面

140b．．．下表面

140c．．．右表面

140d．．．左表面

140e．．．一次側表面

140f．．．二次側表面

140’．．．殼體

142．．．第一殼體

142’．．．第一殼體

144．．．第二殼體

144’．．．第二殼體

146．．．外表面

148a．．．突出部

148b．．．突出部

150a．．．電子元件

150b．．．電子元件

160．．．第一連結物

170．．．第二絕緣導熱層

180．．．第二連結物

190．．．第三連結物

195．．．第四連結物

200．．．散熱結構

201．．．散熱結構

202．．．散熱結構

203．．．散熱結構

204．．．散熱結構

205．．．散熱結構

300．．．導線

400．．．絕緣扣具

「第1圖」為依據本發明第一實施例之電子裝置的組合圖。

「第2圖」為「第1圖」之電子裝置的分解圖。

「第3圖」為沿「第1圖」之剖面線3-3所繪製的剖面圖。

「第4圖」為使用習知散熱結構的電子裝置與本實施例之電子裝置的殼體熱點溫度(其係為一與環境溫度的差值溫度)的曲線圖。

「第5圖」為習知散熱結構的電子裝置與本實施例之電子裝置內的各電子元件的溫度曲線圖。

「第6圖」為本發明之第一實施例所衍生的一變化態樣之電子裝置的剖面示意圖。

「第7圖」為本發明第二實施例之電子裝置的剖面示意圖。

「第8圖」為本發明第一實施例所衍生的另一變化態樣之電子裝置的分解示意圖。「第9圖」為「第8圖」之電子裝置的剖面示意圖。

「第10圖」為本發明第三實施例之電子裝置的剖面示意圖。

「第11圖」為本發明第四實施例之電子裝置的剖面示意圖。

「第12圖」為本發明第一實施例所衍生的另一變化態樣之電子裝置的剖面示意圖。

「第13圖」為本發明第五實施例之電子裝置的剖面示意圖。

「第14圖」為本發明第六實施例之電子裝置的剖面示意圖

100．．．電子裝置

110．．．電路板

115．．．電子元件

120．．．第一絕緣導熱層

126．．．表面

130．．．金屬層

132．．．表面

140．．．殼體

142．．．第一殼體

144．．．第二殼體

146．．．外表面

160．．．第一連結物

200．．．散熱結構

Claims (16)

1. 一種電子裝置，包括：一電路板；複數個電子元件，電性設置於該電路板；一散熱結構，包括：一第一絕緣導熱層，包覆該電路板或/及該些電子元件，並且該第一絕緣導熱層的熱傳導係數大於0.5 W/m‧K；以及一金屬層，與該第一絕緣導熱層結合以熱接觸；以及一殼體，具有一容置空間，該電路板、該些電子元件及該散熱結構被容納於該容置空間內，並且該金屬層介於該殼體與該第一絕緣導熱層之間。
2. 如請求項1所述之電子裝置，其中該散熱結構更包括一第一連結物，位於該第一絕緣導熱層與該金屬層之間，並且該第一連結物分別與該第一絕緣導熱層以及該金屬層化學鍵結。
3. 如請求項1所述之電子裝置，其中該散熱結構更包括一第二絕緣導熱層，與該金屬層熱接觸且其熱傳導係數大於0.5W/m‧K，並且該金屬層介於該第一絕緣導熱層與該第二絕緣導熱層之間。
4. 如請求項3所述之電子裝置，其中該第二絕緣導熱層與該金屬層以化學鍵結結合，而與該金屬層以及該第一絕緣導熱層共同形成一件式的該散熱結構，該第二絕緣導熱層與該第一絕緣導熱層共同完全包覆該金屬層，且該散熱結構更包括一第二連結物，位於該第二絕緣導熱層與該金屬層之間，並且該第二連結物分別與該第二絕緣導熱層以及該金屬層化學鍵結。
5. 如請求項4所述之電子裝置，更包括一第三連結物，位於該第二絕緣導熱層與該殼體之間，並且該第三連結物分別與該第二絕緣導熱層以及該殼體化學鍵結，使該散熱結構固定在該殼體。
6. 如請求項5所述之電子裝置，其中該散熱結構更包括一凸塊，自該第一絕緣導熱層向該容置空間延伸，並且該凸塊與該些電子元件的其中之一或者與該電路板接觸。
7. 如請求項2所述之電子裝置，其中該散熱結構更包括一第四連結物，位於該金屬層與該殼體之間，並且該第四連結物分別與該金屬層以及該殼體化學鍵結，使該散熱結構固定在該殼體。
8. 如請求項1所述之電子裝置，其中該第一絕緣導熱層更包括一結合部，該金屬層包括一孔洞，該結合部自該金屬層之一側貫穿該孔洞並且突出於該金屬層之另一側，並且該結合部之突出於該金屬層之另一側的結合部朝該孔洞外延伸，以將該金屬層結合固定於該第一絕緣導熱層而形成一件式的該散熱結構。
9. 如請求項1所述之電子裝置，其中該散熱結構更包括一絕緣扣具，將該第一絕緣導熱層與該金屬層結合而形成一件式的該散熱結構。
10. 如請求項1所述之電子裝置，其中該電子裝置為一電源轉接器，該殼體具有一上表面、一下表面、一左表面、一右表面、一電源輸入側表面以及一電源輸出側表面，該電源輸入側表面相對於該電源輸出側表面，並且該上表面、該下表面、該左表面以及該右表面連接該電源輸入側表面與該電源輸出側表面之多個側緣以形成該容置空間，該電路板包括一電壓輸入側以及一電壓輸出側，該電壓輸入側鄰近於該電源輸入側表面，該電壓輸出側鄰近該電源輸出側表面，該第一絕緣導熱層覆蓋該殼體之相對於該上表面、該下表面、該左表面、該右表面、該電源輸入側表面以及該電源輸出側表面之內側表面，並且該第一絕緣導熱層遮蔽部分之該電壓輸入側以及部份之該電壓輸出側。
11. 如請求項1或3所述之電子裝置，其中該殼體更包括朝向該散熱結構突出的一突起，該突起抵頂該散熱結構以使該殼體與該散熱結構之間具有一間隙。
12. 如請求項1所述之電子裝置，其中該金屬層具有一突起，該突起自該金屬層朝向該殼體突出，該突起抵頂該殼體以使該殼體與該散熱結構之間具有一間隙。
13. 一種散熱結構，其包括：一第一絕緣導熱層，該第一絕緣導熱層的熱傳導係數大於0.5 W/m‧K；以及一金屬層，與該第一絕緣導熱層熱接觸，並且與該第一絕緣導熱層化學鍵結結合。
14. 如請求項13所述之散熱結構，更包括一第一連結物，位於該第一絕緣導熱層與該金屬層之間，並且該第一連結物分別與該第一絕緣導熱層以及該金屬層化學鍵結。
15. 如請求項13所述之散熱結構，更包括一第二絕緣導熱層，熱傳導係數大於0.5W/m‧K，與該金屬層熱接觸，並且與該金屬層化學鍵結結合，該金屬層介於該第一絕緣導熱層與該第二絕緣導熱層之間，該第二絕緣導熱層與該金屬層以及該第一絕緣導熱層共同形成一件式的該散熱結構。
16. 如請求項15所述之散熱結構，其中該第二絕緣導熱層與該第一絕緣導熱層共同完全包覆該金屬層，該散熱結構更包括一第二連結物，將該第二絕緣導熱層連結於該金屬層之間，該第二連結物分別與該第二絕緣導熱層與該金屬層化學鍵結。