TW201411085A - 散熱模組 - Google Patents

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Abstract

一種散熱模組，適於對設置於一電路板上的一發熱元件進行散熱，散熱模組包含一導熱結構、一膠層及一彈片。導熱結構適於設置於發熱元件上。膠層適於設置於電路板上且鄰近發熱元件。彈片藉由膠層膠合於電路板上並藉由彈片施一力於導熱結構，將導熱結構貼合於發熱元件。

Description

散熱模組
本發明是有關於一種散熱模組，且特別是有關於一種電子裝置的散熱模組。
近年來隨著科技的突飛猛進，使得電腦之運作速度不斷地提高，並且電腦主機內部之發熱元件所發出之熱量亦不斷地攀升。為了預防電腦主機過熱，而導致暫時性或永久性的失效，所以對於電腦內部的發熱元件進行散熱將變得非常重要。
以中央處理單元(CPU)為例，中央處理單元在高速運作之下，當中央處理單元之本身的溫度一旦超出其正常的工作溫度範圍時，中央處理單元極有可能會發生運算錯誤，或是暫時性地失效，如此將導致電腦主機當機。此外，當中央處理單元之本身的溫度遠遠超過其正常的工作溫度範圍時，甚至極有可能損壞中央處理單元內部的電晶體，因而導致中央處理單元永久性失效。
目前常見的散熱方式是將散熱模組設置於發熱元件上以將熱量帶走來降低發熱元件的溫度。散熱模組通常透過螺接的方式固定於發熱元件，但以此方式需在電路板上對應螺絲的位置來進行開孔，這不但使電路板的設計被侷限，在組裝與拆卸散熱模組上亦較耗費時間與工序。
本發明提供一種散熱模組，用以對設置於一電路板上的一發熱元件進行散熱開孔。
本發明提出一種散熱模組，散熱模組包含一導熱結構、一膠層及一彈片。導熱結構適於設置於發熱元件上。膠層適於設置於電路板上且鄰近發熱元件。彈片藉由膠層膠合於電路板上並藉由彈片施一力於導熱結構，將導熱結構貼合於發熱元件。彈片包含一主體結構及一延伸臂，其中主體結構適於藉由膠層而膠合於電路板上，延伸臂具有一第一端部及一第二端部，第一端部連接於主體結構，且第二端部固定於導熱結構，以對導熱結構提供朝向發熱元件的一力量而使導熱結構貼合於發熱元件。
在本發明之一實施例中，上述之主體結構能受力以脫離自膠層。
基於上述，本發明透過膠層使彈片可拆卸地膠合於電路板上，並且藉由彈片固定於導熱結構，這可簡化散熱模組之組裝工序。因此，本發明不需透過在電路板上開孔來固定散熱模組，而可減少電路板上破孔的數量，以使電路板之設計更具彈性。
為讓本發明之上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。
圖1A是依照本發明之第一實施例之一種散熱模組設 置於電路板的立體示意圖。圖1B是圖1A之散熱模組的前視示意圖。請參考圖1A及圖1B，本實施例之散熱模組100適於對設置於一電路板10上的一發熱元件12進行散熱。發熱元件12例如為中央處理單元(CPU)、記憶體模組(memory module)、繪圖處理單元(GPU)或晶片組(chipset)等。
散熱模組100包含一導熱結構110、至少一膠層120及至少一彈片130。導熱結構110適於設置於發熱元件12上，導熱結構110之材質可為銅或是其他容易傳熱之金屬，藉由導熱結構110緊貼於發熱元件12可將發熱元件12所發出之熱量帶走以降低發熱元件12的溫度。另外，在本實施例中，散熱模組100具有四個膠層120及四個彈片130，以兩個膠層120及兩個彈片130為一組設置於發熱元件12的相對兩側。每組的兩膠層120設置於電路板10上且對稱地位於發熱元件12的兩側。每一彈片130包含一主體結構132及一延伸臂134，而主體結構132適於藉由膠層120而膠合於電路板10上。
如圖1B所示，彈片130之延伸臂134具有一第一端部134a及一第二端部134b，第一端部134a連接於主體結構132，且第二端部134b固定於導熱結構110。在本實施例中，每組中兩彈片130之延伸臂134的第二端部134b相連，但在其他實施例中，每組之兩彈片130之延伸臂134的第二端部134b亦可不相連。此外，每組的兩彈片130可對稱地設置於導熱結構110之外側，並對導熱結構110 提供朝向發熱元件12的一力量而使導熱結構110貼近於發熱元件12。
在本實施例中，主體結構132及延伸臂134為一體成型，且延伸臂134的第二端部134b以孔銷配合的方式固定於導熱結構110。但是，在其他實施例中，延伸臂之第一端部亦可透過鎖固、焊接或是黏合等方式連接於主體結構，且延伸臂的第二端部亦可以焊接、黏合或是一體成型等方式連接於導熱結構。
本實施例之膠層120具有類似或相同於市售之無痕膠條的移除特性，以使散熱模組100能快速地被組裝至或拆卸自電路板10。當膠層120受到正向力時，膠層120將具有強大的黏性以使散熱模組100不易自電路板10上脫離且當膠層120受到一剪力時，膠層120的黏性將會被破壞以使散熱模組100可以輕易地由電路板10上脫離。當主體結構132受到一定程度的力量時，可解除電路板10及主體結構132之間的膠合力，因此主體結構132便能與電路板10分離，其中此一定程度的力量通常為對膠層表面施予一剪力。
請再參考圖1A，本實施例的散熱模組100更可包括一熱管140，熱管140連接於主體結構132，以使發熱元件12所產生的熱能依序透過主體結構132而傳遞至熱管140。熱管140內可有冷卻流體(例如冷煤或是水)流過，以對發熱元件12提供較高之散熱效率。
由於本實施例之散熱模組100是透過膠層120來使主 體結構132固定於電路板10上，且藉由延伸臂134來連接主體結構132與導熱結構110，以使導熱結構110貼近於發熱元件12而確保足夠的散熱效能，其中導熱結構110為一散熱片且散熱片的材質可為金屬。因此，不需以習知技術透過在電路板10上形成開孔並配合螺絲來固定散熱模組100，這可減少電路板10上開孔的數量以增加電路板10的設計上的彈性。此外，由於主體結構132能受力以脫離自膠層120，更可增加了散熱模組100組裝或拆卸的便利性。
另外，當散熱模組設置於電路板時，彈片對導熱結構提供朝向發熱元件的一力量，導熱結構亦會對彈片產生一反作用力。為了降低導熱結構之反作用力對彈片的影響，以使主體結構能夠較穩固地膠合於電路板，下面提出多種彈片形狀以增強彈片之主體結構、膠層與電路板之間的結合性。
圖2A是依照本發明之第二實施例之一種散熱模組設置於電路板的前視示意圖。圖2B是圖2A之散熱模組的俯視示意圖。請參考圖2A及圖2B，散熱模組200之主體結構232包含一平板232a及一固定片232b，平板232a適於藉由膠層220而膠合於電路板10上，且固定片232b透過一螺絲236螺接於平板232a並連接於延伸臂234的第一端部234a。
在本實施例中，固定片232b螺接於平板232a之中心。藉由將導熱結構210對主體結構232之反作用力的作 用位置移動至平板232a的中心部位，來減少對主體結構232與膠層220之間的結合性之影響。當然，固定片232b亦可設置於平板232a上的其他部位，只要主體結構232能夠較穩固地膠合於電路板10即可。
圖3A是依照本發明之第三實施例之一種散熱模組設置於電路板的立體示意圖。圖3B是圖3A之散熱模組設置於電路板的前視示意圖。請參考圖3A及圖3B，散熱模組300之主體結構332包含一平板332a，平板332a具有一凹口332c，且延伸臂334之第一端部334a連接於平板332a靠近凹口332c底部之部位。在本實施例中，第一端部334a與平板332a靠近凹口332c底部之部位為一體成型，且凹口332c的長度約佔平板332a長度的一半，以使平板332a上受到導熱結構310所施與之反作用力的位置靠近平板332a中心之部位，而使主體結構332更穩固地膠合於電路板10。當然，凹口332c位於平板332a之位置及尺寸不以此為限制。
圖4A是依照本發明之第四實施例之一種散熱模組設置於電路板的前視示意圖。圖4B是圖4A之散熱模組的俯視示意圖。請參考圖4A與圖4B，散熱模組400之主體結構432包含一平板432a及由平板432a之一端彎折而成的一彎折部432d，平板432a藉由膠層420而膠合於電路板10上，且彎折部432d連接於延伸臂434之第一端部434a。由於彎折部432d與第一端部434a所連接的部位投影至平板432a上的位置可靠近平板432a的中心部位，以使主體 結構432受到導熱結構410所施與之反作用力會位於平板432a的中心部位。因此，主體結構432與膠層420之間可維持較佳的黏著性。彎折部432d更具有提供散熱模組400一彈性力的功能，以避免散熱模組400固定在發熱元件12上後因正向力過大而損毀發熱元件12。
圖5A是依照本發明之第五實施例之一種散熱模組的立體示意圖。圖5B是圖5A之散熱模組設置於電路板的前視示意圖。請參考圖5A及圖5B，散熱模組500之主體結構532呈C字形，主體結構532包含一側板532f、一上板532g及一下板532h，上板532g及下板532h分別位於側板532f的兩端，下板532h藉由膠層520而膠合於電路板10上，且上板532g與延伸臂534之第一端部534a連接。在本實施例中，主體結構532的開口532i朝向發熱元件12，且延伸臂534與主體結構532為一體成型，但主體結構532的開口532i方向以及延伸臂534與主體結構532之連接方式不以此為限制。由於主體結構532是透過上板532g與延伸臂534連接，因此，導熱結構510所施與之反作用力會集中在上板532g，且由於主體結構532具有緩衝之效果，故能降低導熱結構510所施與之反作用力對下板532h的影響，使得下板532h可與膠層520之間具有較佳的結合性。
圖6A是依照本發明之第六實施例之一種散熱模組設置於電路板的前視示意圖。圖6B是圖6A之散熱模組的俯視示意圖。請參考圖6A及圖6B，圖6A之散熱模組600與圖5A之散熱模組500的主要差異在於，圖6A之散熱模 組600之下板632h包含一卡勾632j，且上板632g包含一孔洞632k，卡勾632j穿過孔洞632k而固定於上板632g。在本實施例中，卡勾632j與側板632f分別位於下板632h相對之兩側，以使下板632h與上板632g之互相對應的兩側分別藉由側板632f與卡勾632j來接合，而維持下板632h與上板632g的相對位置。並且，使延伸臂634對導熱結構610施以更多朝向發熱元件12的力量，而確保足夠的散熱效果。本實施例之導熱結構610所施與之反作用力亦會集中在上板632g，而使下板632h可與膠層620之間具有較佳的結合性。
圖7是依照本發明之第七實施例之一種散熱模組設置於電路板的前視示意圖。請參考圖7，圖7之散熱模組700與圖5A之散熱模組500的主要差異在於，圖7之散熱模組700的主體結構732更包含一勾臂740，勾臂740包含一第一端742及一第二端744，勾臂740之第一端742連接於上板732g，且勾臂740之第二端744連接於電路板10。在本實施例中，勾臂740之第一端742透過卡合於上板732g，且勾臂740之第二端744螺接於電路板10，但第一端742與第二端744之固定方式不以此為限。並且，勾臂740與側板分別位於上板732g與下板732h相對之兩側，以維持下板732h與上板732g的相對位置，使延伸臂734可提供導熱結構710較多朝向發熱元件12的力量。本實施例之導熱結構710所施與之反作用力會集中在上板732g，而使下板732h可與膠層720之間具有較佳的結合性。
圖8A是依照本發明之第八實施例之一種散熱模組設置於電路板的前視示意圖。圖8B是圖8A之散熱模組的俯視示意圖。請參考圖8A與圖8B，圖8A之散熱模組800與圖5A之散熱模組500的主要差異在於，圖8A之散熱模組800的上板832g具有一凹口832c，且延伸臂834的第一端部834a連接於上板832g靠近凹口832c之位置。在本實施例中，第一端部834a與上板832g靠近凹口832c底部之部位為一體成型，且凹口832c的長度約佔上板832g長度的一半，以使上板832g上受到導熱結構810所施與之反作用力的位置靠近上板832g中心之部位，而使主體結構832更穩固地膠合於電路板10。當然，凹口832c位於上板832g之部位及尺寸不以此為限制。此外，雖在圖8B中，延伸臂834之寬度小於凹口832c之寬度，但延伸臂834亦可與凹口832c同寬。
圖9A是依照本發明之第九實施例之一種散熱模組設置於電路板的前視示意圖。圖9B是圖9A之散熱模組之俯視示意圖。圖9C是圖9A之散熱模組之左側視圖。請先參考圖9A至圖9C，圖9A之散熱模組900與圖5A之散熱模組500的主要差異在於，圖9A之主體結構932的開口932i方向於電路板10上之投影正交於延伸臂934於電路板10上之投影。也就是說，主體結構932的開口932i方向不朝向於發熱元件12。並且，本實施例之散熱模組900亦是透過上板932g與延伸臂934連接，而使導熱結構910所施與之反作用力集中在上板932g，以使得下板932h可 與膠層920之間具有較佳的結合性。延伸臂934連接於上板932g之位置除了可如圖9C所示且連接於上板932g自開口932i射出之方向的左側面上接近中間的部位之外。亦可如圖9D所示，將延伸臂934連接於上板932g自開口932i射出之方向的右側面上接近中間的部位。或是，如圖9E或圖9F所示，將延伸臂934連接於上板932g自開口932i射出之方向的右側面上靠近或遠離於側板932f之部位。當然，延伸臂934與上板932g之相對位置不以上述為限制。
綜上所述，本發明透過膠層使彈片膠合於電路板上，並且藉由彈片固定導熱結構，這可簡化散熱模組之組裝工序。此外，本發明不需透過在電路板上開孔來固定散熱模組，而可減少電路板上開孔的數量，以使電路板之設計更具彈性。另外，藉由多種彈片的形狀設計可降低導熱結構施與彈片的反作用力，以增加彈片與膠層之間的結合性。此外，當主體結構受到一定程度的力量時，可脫離於膠層，因而增加了拆卸散熱模組的便利性。
雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，故本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
10‧‧‧電路板
12‧‧‧發熱元件
100、200、300、400、500、600、700、800、900‧‧‧散熱模組
110、210、310、410、510、610、710、810、910‧‧‧導熱結構
120、220、320、420、520、620、720、820、920‧‧‧膠層
130‧‧‧彈片
132、232、332、432、532、632、732、832、932‧‧‧主體結構
134、234、334、434、534、634、734、834、934‧‧‧延伸臂
134a、234a、334a、434a、534a、834a‧‧‧第一端部
134b‧‧‧第二端部
140‧‧‧熱管
232a、332a、432a‧‧‧平板
232b‧‧‧固定片
236‧‧‧螺絲
332c、832c‧‧‧凹口
432d‧‧‧彎折部
532f、632f、932f‧‧‧側板
532g、632g、732g、832g、932g‧‧‧上板
532h、632h、732h、932h‧‧‧下板
532i、932i‧‧‧開口
632j‧‧‧卡勾
632k‧‧‧孔洞
740‧‧‧勾臂
742‧‧‧第一端
744‧‧‧第二端
圖1A是依照本發明之第一實施例之一種散熱模組設置於電路板的立體示意圖。
圖1B是圖1A之散熱模組的前視示意圖。
圖2A是依照本發明之第二實施例之一種散熱模組設置於電路板的前視示意圖。
圖2B是圖2A之散熱模組的俯視示意圖。
圖3A是依照本發明之第三實施例之一種散熱模組設置於電路板的立體示意圖。
圖3B是圖3A之散熱模組設置於電路板的前視示意圖。
圖4A是依照本發明之第四實施例之一種散熱模組設置於電路板的前視示意圖。
圖4B是圖4A之散熱模組的俯視示意圖。
圖5A是依照本發明之第五實施例之一種散熱模組的立體示意圖。
圖5B是圖5A之散熱模組設置於電路板的前視示意圖。
圖6A是依照本發明之第六實施例之一種散熱模組設置於電路板的前視示意圖。
圖6B是圖6A之散熱模組的俯視示意圖。
圖7是依照本發明之第七實施例之一種散熱模組設置於電路板的前視示意圖。
圖8A是依照本發明之第八實施例之一種散熱模組設置於電路板的前視示意圖。
圖8B是圖8A之散熱模組的俯視示意圖。
圖9A是依照本發明之第九實施例之一種散熱模組設 置於電路板的前視示意圖。
圖9B是圖9A之散熱模組之俯視示意圖。
圖9C是圖9A之散熱模組之左側視圖。
圖9D至圖9F是其他實施例之散熱模組之左側視圖。
10‧‧‧電路板
12‧‧‧發熱元件
100‧‧‧散熱模組
110‧‧‧導熱結構
120‧‧‧膠層
130‧‧‧彈片
132‧‧‧主體結構
134‧‧‧延伸臂
134a‧‧‧第一端部
134b‧‧‧第二端部

Claims (15)

  1. 一種散熱模組，適於對設置於一電路板上的一發熱元件進行散熱，該散熱模組包含：一導熱結構，適於設置於該發熱元件上；一膠層，適於設置於該電路板上且鄰近該發熱元件；以及一彈片，藉由該膠層膠合於該電路板上並藉由該彈片施一力於該導熱結構，將該導熱結構貼合於該發熱元件。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之散熱模組，其中該彈片包含一主體結構及一延伸臂，其中該主體結構適於藉由該膠層而膠合於該電路板上，該延伸臂具有一第一端部及一第二端部，該第一端部連接於該主體結構，且該第二端部固定於該導熱結構。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之散熱模組，其中該主體結構包含一平板及一固定片，該平板適於藉由該膠層而膠合於該電路板上，且該固定片螺接於該平板且連接於該延伸臂的第一端部。
  4. 如申請專利範圍第2項所述之散熱模組，其中該主體結構包含一平板，該平板具有一凹口，且該延伸臂之該第一端部連接於該平板靠近該凹口底部之部位。
  5. 如申請專利範圍第2項所述之散熱模組，其中該主體結構包含一平板及由該平板之一端彎折而成的一彎折部，該平板藉由該膠層而膠合於該電路板上，且該彎折部連接於該延伸臂之該第一端部。
  6. 如申請專利範圍第2項所述之散熱模組，其中該主體結構呈C字形，該主體結構包含一側板、一上板及一下板，該上板及該下板分別位於該側板的兩端，該下板藉由該膠層而膠合於該電路板上，且該上板與該延伸臂之該第一端部連接。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之散熱模組，其中該下板包含一卡勾，且該上板包含一孔洞，該卡勾穿過該孔洞而固定於該上板。
  8. 如申請專利範圍第6項所述之散熱模組，其中該主體結構更包含一勾臂，該勾臂包含一第一端及一第二端，該勾臂之該第一端連接於該上板，且該勾臂之該第二端連接於該電路板。
  9. 如申請專利範圍第6項所述之散熱模組，其中該上板具有一凹口，且該延伸臂的該第一端部連接於該上板靠近該凹口之位置。
  10. 如申請專利範圍第6項所述之散熱模組，其中該主體結構的開口朝向該發熱元件。
  11. 如申請專利範圍第6項所述之散熱模組，其中該主體結構的開口方向於該電路板上之投影正交於該延伸臂於該電路板上之投影。
  12. 如申請專利範圍第2項所述之散熱模組，其中該主體結構及該延伸臂為一體成型。
  13. 如申請專利範圍第2項所述之散熱模組，其中該延伸臂的該第二端部螺接於該導熱結構。
  14. 如申請專利範圍第1項所述之散熱模組，其中該彈片能受力以脫離自該膠層。
  15. 如申請專利範圍第1項所述之散熱模組，其中該力為該導熱結構提供朝向該發熱元件的一力量。
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