TW202023356A - 整合式電子裝置 - Google Patents

Abstract

本發明係為一種整合式電子裝置，包括散熱體及電子裝置。散熱體包含基座及複數散熱片，基座的一側具有第一安置平面，基座的另一側設­置有散熱片並留有第二安置平面，且第二安置平面鄰靠第一安置平面；電子裝置包含電路板、功率模組及複數電晶體，功率模組包含功率本體及複數焊接腳，功率本體貼接第一安置平面；電晶體具有電晶體本體及複數插腳，電晶體本體貼接第二安置平面，其中，電路板設置在基座成型有第一安置平面的一側邊，功率模組的焊接腳及電晶體的插腳插接在電路板上；藉此減少散熱體的設置數量及電路板的佔用空間，並提高散熱體的功率密度。

Description

整合式電子裝置

本發明係有關於電子裝置結構，尤指一種具有散熱器的電子裝置。

現今電子裝置在大功率高密度趨勢的開發需求下，其電子零件在運行下所產生的高熱，大多需要透過散熱器進行散熱，以維持電子零件的正常運作及提高使用壽命。

如圖1至圖3所示，其係顯示一種具有散熱器的不斷電裝置(UPS)，不斷電裝置1a係至少包含一電路板10a及電性連接該電路板10a的一逆變器模組20a及複數開關元件30a。請參照圖1及圖2所示，該逆變器模組20a結合有一第一散熱體40a；該些開關元件30a則另結合在一第二散熱體50a上。再者，另參照圖3，結合有該第一散熱體40a的逆變器模組20a以及結合有該第二散熱體50a的該些開關元件30a會分別設置在該電路板10a上，據以構成具有散熱器的不斷電裝置1a。

然而，上述具有散熱器的不斷電裝置1a的結構中，由於該逆變器模組20a及該些開關元件30a係分別設置在獨立的散熱體上，其散熱體會佔用較大的電路板面積及空間，導致電子裝置的整體體積增加。此外，為提高散熱效率，風扇60a所產生的強制氣流另需加設導風片來引導，造成設計上的不便性。

對此，如何設計散熱體以增加產品空間利用率，並維持良好的導熱效果及提升散熱效率，即成為本發明人改良之目標。

本發明之一目的，在於提供一種整合式電子裝置，以減少散熱體的設置數量及電路板的佔用空間，並提高散熱體的功率密度。

為了達成上述之目的，本發明係為一種整合式電子裝置，包括散熱體及電子裝置。散熱體包含基座及複數散熱片，基座的一側具有第一安置平面，基座的另一側設置有散熱片並留有第二安置平面，且第二安置平面鄰靠第一安置平面；電子裝置包含電路板、功率模組及複數電晶體，功率模組包含功率本體及複數焊接腳，功率本體貼接第一安置平面；電晶體具有電晶體本體及複數插腳，電晶體本體貼接第二安置平面，其中，電路板設置在基座成型有第一安置平面的一側邊，功率模組的焊接腳及電晶體的插腳插接在電路板上。

相較於習知，本發明之整合式電子裝置的結構中，功率模組及該些電晶體係貼接在同一散熱體的不同側面上，藉此，該散熱體可同時對不同處的發熱元件進行散熱，故不需分別對功率模組及該些電晶體配置散熱體，能減少散熱體的設置數量，且能大幅減少該電路板的佔用空間，進而提高該散熱體的功率密度。相較於傳統具有散熱體的電子裝置，本發明之電路板的面積大致可縮減30%。此外，本發明之風扇可直接吹向該散熱體而不需再額外設置導風片，故能簡化風道設計，增加本發明之實用性。

有關本發明之詳細說明及技術內容，配合圖式說明如下，然而所附圖式僅提供參考與說明用，並非用來對本發明加以限制者。

請參照圖4至圖6，係分別為本發明之整合式電子裝置的部分立體爆炸示意圖、部分組合示意圖及立體外觀示意圖。本發明之整合式電子裝置1係包括一散熱體10及一電子裝置20。該電子裝置20係設置有該散熱體10，以令該電子裝置20運行時所產生的熱可透過該散熱體10而逸散。更詳細描述該整合式電子裝置1的結構如後。

本實施例中，該散熱體10為一鋁擠型散熱片，惟實際實施時不以此為限。該散熱體10包含一基座11及複數散熱片12。該基座11的一側具有一第一安置平面111，又，該基座11的另一側設置有該些散熱片12並留有至少一第二安置平面112，且該第二安置平面112係鄰靠該第一安置平面111。

再者，該電子裝置20包含一電路板21、一功率模組22及複數電晶體23。該功率模組22包含一功率本體221及複數焊接腳222，且該功率本體221係貼接該第一安置平面111。此外，各該電晶體23具有一電晶體本體231及複數插腳232，且該電晶體本體231係貼接該第二安置平面112。

如圖4及圖5所示，該基座11在該第一安置平面111之二側邊成型有一對肋板113。該對肋板113及該第一安置平面111形成有一第一容置空間110，該功率本體221容置在該第一容置空間110中。

具體而言，該基座11在遠離該第一安置平面111的一側面成型有一對支撐板114。較佳地，該對支撐板114係在該基座11上形成有一第二容置空間115，該第二容置空間115中係設置有部分的散熱片12。此外，該對支撐板114分別對應該對肋板113延伸，且該支撐板114在遠離該第二容置空間115的一側係與該肋板113位於同一平面。

進一步地說，該些散熱片12包含複數第一散熱片121及複數第二散熱片122。該些第一散熱片121係設置在該支撐板114上；又，該些第二散熱片122係設置在該第二容置空間115中。較佳地，該些第一散熱片121及該些第二散熱片122的延伸方向係為垂直。

於本實施例中，該電子裝置20設置為一不斷電系統，另外，該功率模組22為一逆變器模組，該電晶體23為開關組件單元。再者，該第一安置平面111設有複數第一螺孔116，該功率模組22透過穿設一螺件30而鎖固在該些第一螺孔116上。又，該第二安置平面112設有複數第二螺孔117，各該電晶體23透過穿設另一螺件30而鎖固在各該第二螺孔117上。

要說明的是，本實施例中，該基座11係在該第一安置平面111的二側分別留有一第二安置平面112，且二第二安置平面112上分別設置有複數電晶體23及複數第一散熱片121。另外，實際實施時，該基座11可僅在一側的支撐板114上留有一第二安置平面112，該些電晶體23可只單獨設在該基座11的一側面；又，另一側的支撐板114則可在其表面單獨成型第一散熱片121。

如圖6所示，本實施例中，該電路板21設置在該基座11成型有該第一安置平面111的一側邊，且該功率模組22的焊接腳222及該電晶體23的插腳232係插接在該電路板21上而作電性連接。

請另參照圖7及圖8，係分別為本發明之整合式電子裝置的組合剖視圖及電路示意圖。從圖7可看出，該基座11的截面係大致呈一H形，且該基座11成型有相對的第一容置空間110及第二容置空間115。該功率模組22係貼接在該第一容置空間110的一側面；又，該第二容置空間115中容置有該些第二散熱片122。另外，該基座11在該第一容置空間110及第二容置空間115的二側邊分別保留有一第二安置平面112，複數電晶體23分別貼接在該二第二安置平面112上。

要說明的是，該電路板21設置在該第一容置空間110及該第二安置平面112的一側面，且該電路板21設有複數插接孔210，該些插接孔210的位置係對應該功率模組22的焊接腳222及該電晶體23的插腳232而設置，藉以將該些焊接腳222及該些插腳232結合在該電路板21上。

最後，該整合式電子裝置1可再利用波峰焊接(wave soldering)的焊接製程作固定，藉以完成該整合式電子裝置1的組設。如圖8所示，本發明之整合式電子裝置1透過上述方式組設完成後，該功率模組22及該些電晶體23即連接至該電路板21，進而達到彼此電性連接的目的。

值得注意的是，該些第一散熱片121位在該支撐板114上遠離該第一安置平面112的一側，以使第二安置平面112可鄰靠該第一安置平面112。據此，當該整合式電子裝置1通過錫爐作波峰焊接時可不致沾黏到該些第一散熱片121，以保持該整合式電子裝置1的外觀。

請續參照圖9及圖10，係分別為本發明之整合式電子裝置另一實施態樣的立體外觀圖及上視圖。如圖所示，整合式電子裝置1更包括至少一風扇40及複數電容元件50。該風扇40係位在該散熱體10的一側邊；又，該些電容元件50係設置在該電路板21上並位在該散熱體10的一側邊。

具體而言，於本實施例中，該散熱體10、該功率模組20及該風扇40的數量係對應設置為複數。又，該些散熱體10 (包含功率模組22及電晶體23)係間隔設置在該電路板10上，該些風扇40分別對應設置在各散熱體10的一側邊。據此，風扇40所產生的氣流可直接吹向該散熱體10而不需再額外設置導風片，故能簡化風道設計。又，間隔設置的該些散熱體10之間分別設置有電容元件50。

要說明的是，本發明之整合式電子裝置1中，該功率模組22及該些電晶體23係貼接在同一散熱體10的不同側面上，故該散熱體10可同時對不同處的發熱元件進行散熱。由於不需分別對功率模組22及該些電晶體23配置散熱體，因此能減少散熱體的設置數量及大幅減少該電路板21的佔用空間，進而提高該散熱體10的功率密度。

以上所述僅為本發明之較佳實施例，非用以定本發明之專利範圍，其他運用本發明之專利精神之等效變化，均應俱屬本發明之專利範圍。

1a:不斷電裝置

10a:電路板

20a:逆變器模組

30a:開關元件

40a:第一散熱體

50a:第二散熱體

60a:風扇

1:整合式電子裝置

10:散熱體

11:基座

110:第一容置空間

111:第一安置平面

112:第二安置平面

113:肋板

114:支撐板

115:第二容置空間

116:第一螺孔

117:第二螺孔

12:散熱片

121:第一散熱片

122:第二散熱片

20:電子裝置

21:電路板

210:插接孔

22:功率模組

221:功率本體

222:焊接腳

23:電晶體

231:電晶體本體

232:插腳

30:螺件

40:風扇

50:電容元件

圖1至圖3係為習知具有散熱器的不斷電裝置的設置示意圖。

圖4係本發明之整合式電子裝置的部分立體爆炸示意圖。

圖5係本發明之整合式電子裝置的部分組合示意圖。

圖6係本發明之整合式電子裝置的立體外觀示意圖。

圖7係本發明之整合式電子裝置的組合剖視圖。

圖8係本發明之整合式電子裝置的電路示意圖。

圖9係本發明之整合式電子裝置另一實施態樣的立體外觀圖。

圖10係本發明之整合式電子裝置另一實施態樣的上視圖。

1:電子裝置結構

10:散熱體

11:基座

110:第一容置空間

111:第一安置平面

112:第二安置平面

113:肋板

114:支撐板

115:第二容置空間

12:散熱片

121:第一散熱片

122:第二散熱片

20:電子裝置

21:電路板

22:功率模組

221:功率本體

222:焊接腳

23:電晶體

231:電晶體本體

232:插腳

30:螺件

Claims (14)

1. 一種整合式電子裝置，包括:  一散熱體，包含一基座及複數散熱片，該基座的一側具有一第一安置平面，該基座的另一側設置有該些散熱片並留有至少一第二安置平面，且該第二安置平面係鄰靠該第一安置平面；以及  一電子裝置，包含一電路板、一功率模組及複數電晶體，該功率模組包含一功率本體及複數焊接腳，且該功率本體係貼接該第一安置平面；各該電晶體具有一電晶體本體及複數插腳，且該電晶體本體係貼接該第二安置平面；其中，該電路板設置在該基座成型有該第一安置平面的一側邊，該功率模組的焊接腳及該電晶體的插腳係插接在該電路板上。
2. 如請求項1所述之整合式電子裝置，其中該基座在該第一安置平面之二側邊成型有一對肋板，該對肋板及該第一安置平面形成有一第一容置空間，該功率本體容置在該第一容置空間中。
3. 如請求項2所述之整合式電子裝置，其中該基座在遠離該第一安置平面的一側面成型有一對支撐板。
4. 如請求項3所述之整合式電子裝置，其中該對支撐板係在該基座上形成有一第二容置空間，該第二容置空間中係設置有部分的散熱片。
5. 如請求項4所述之整合式電子裝置，其中該些散熱片包含複數第一散熱片及複數第二散熱片，該些第一散熱片係設置在該支撐板上，該些第二散熱片係設置在該第二容置空間中。
6. 如請求項5所述之整合式電子裝置，其中該些第一散熱片及該些第二散熱片的延伸方向係為垂直。
7. 如請求項4所述之整合式電子裝置，其中該對支撐板分別對應該對肋板延伸，且該支撐板在遠離該第二容置空間的一側係與該肋板位於同一平面。
8. 如請求項1所述之整合式電子裝置，其中該第二安置平面設有複數螺孔，各該電晶體透過穿設一螺件而鎖固在各該螺孔上。
9. 如請求項5所述之整合式電子裝置，其中該基座係在該第一安置平面的二側分別留有一第二安置平面，且該二第二安置平面分別設置有複數電晶體及複數第一散熱片。
10. 如請求項9所述之整合式電子裝置，其中該該些第一散熱片係位在該支撐板上遠離該第一安置平面的一側。
11. 如請求項1所述之整合式電子裝置，其中該電子裝置為一不斷電系統，該功率模組為一逆變器模組，該電晶體為開關組件單元。
12. 如請求項1所述之整合式電子裝置，其更包括至少一風扇，該風扇係位在該散熱體的一側邊。
13. 如請求項1所述之整合式電子裝置，其更包括複數電容元件，該些電容元件係設置在該電路板上並位在該散熱體的一側邊。
14. 如請求項1所述之整合式電子裝置，其中該散熱體及該功率模組的數量係為複數，該些散熱體及該些功率模組係間隔設置在該電路板上。

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