TW202133711A - 散熱裝置 - Google Patents
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Abstract
一種散熱裝置，包含一熱導體。熱導體具有相對的一散熱側以及一吸熱側。吸熱側由至少二接觸平面組成，至少二接觸平面互相平行，且至少二接觸平面之間具有一高度差。
Description
本發明有關於電子裝置的散熱，特別是關於一種可同時接觸多個不同高度之發熱元件的散熱裝置。
功能複雜的電路板，例如繪圖卡、主機板，通常會同時具有多個容易發熱的晶片。以主機板為例，主機板上除了設置高發熱量的中央處理器之外，主機板周圍也會設置電源晶片、在板式(On-Board)記憶體顆粒、在板式繪圖晶片等同樣具備高發熱量的晶片。由於這些晶片的高度不同，因此必須配置多個散熱器分別接觸不同高度的晶片，以對不同晶片散熱。
在晶片配置密集時，晶片之間的相鄰空間隨之縮小，此時，不同散熱器之間的固定結構就容易發生干涉，使得散熱器必須重新設計。同時，多個散熱器且配置密集，也使得組裝程序變得繁雜，影響組裝效率。
鑑於上述問題，本發明提出一種散熱裝置，用於滿足多個發熱元件的散熱需求。
本發明提出一種散熱裝置，包含一熱導體。熱導體具有相對的一散熱側以及一吸熱側。吸熱側由至少二接觸平面組成，至少二接觸平面互相平行，且至少二接觸平面之間具有一高度差。
在至少一實施例中，散熱裝置更包含多個導熱介質，分別設置於至少二接觸平面其中之一，且多個導熱介質為可變形。
在至少一實施例中，散熱裝置更包含一散熱結構，設置於散熱側。
在至少一實施例中，散熱結構為一水冷頭、多個散熱鰭片或一熱管。
在至少一實施例中，散熱裝置更包含一熱管，一端設置於熱導體中。
在至少一實施例中，至少二接觸平面可相對位移，以改變高度差。
在至少一實施例中，熱導體包含至少二塊體，至少二塊體分別對應於至少二接觸平面其中之一，且至少二塊體透過一滑動導引結構連接，而可相對移動以改變高度差。
在至少一實施例中，至少二塊體分別具有一結合面，至少二結合面互相接觸，滑動導引結構為一導槽與一導軌之組合，分別設置於至少二塊體的各結合面，且導槽與導軌的一延伸方向垂直於至少二接觸平面。
在至少一實施例中，至少二塊體分別為一水冷頭，且至少二塊體之間以至少一管路連接。
在至少一實施例中，散熱裝置更包含一導熱件，兩端分別連接於至少二塊體。
在至少一實施例中，散熱裝置更包含至少二凸塊，分別設置於至少二接觸平面，且至少二凸塊中至少有一個是可拆換的。
在至少一實施例中，至少二接觸平面的其中之一具有一定位凹槽，用於定位可拆換的凸塊。
在至少一實施例中，散熱裝置更包含多個固定件，穿過熱導體。
在至少一實施例中，散熱裝置更包含一背板以及多個固定件，背板透過多個固定件連接於吸熱側，且背板與吸熱側之間保持一間隔距離。
發明的散熱器具有多個不同高度的接觸平面，而可分別接觸不同高度的發熱元件。因此，本發明的散熱器可以輕易地同時達成多個發熱元件進行散熱的功效。在至少一實施例中，本發明透過不同的結構變化，補償接觸平面之間的第一高度差以及發熱元件之間的第二高度差，進一步解決了因為製造工差或發熱元件被置換為不同規格，導致第一高度差與第二高度差無法匹配的問題。
請參閱圖1以及圖2所示，為本發明第一實施例所揭露的一種散熱裝置100，適用於具有多個發熱元件HS1, HS2的電路板200。其中，多個發熱元件HS1, HS2於電路板200上至少具有二個不同高度。
如圖1以及圖2所示，散熱裝置100具有一熱導體110，熱導體110由具有良好導熱係數之材料所製成。熱導體110通常以金屬，例如銅、鋁製成，但不排除為其他具有膏導熱係數的非金屬材料。
如圖1、圖2以及圖3所示，熱導體110具有一散熱側110a以及一吸熱側110b。吸熱側110b由至少二接觸平面S1, S2組成，至少二接觸平面S1, S2互相平行，且至少二接觸平面S1, S2之間具有一第一高度差D1。如圖2所示，多個發熱元件HS1, HS2於電路板200上具有二個不同高度。在一具體實施例中，發熱元件HS1, HS2其中之一為中央處理器，其餘發熱元件HS1, HS2為記憶體顆粒模組。記憶體顆粒模組以表面黏著或其他焊接技術固定於電路板200上。中央處理器與記憶體顆粒模組在電路板200上具有不同高度，而存在第二高度差D2。
如圖3以及圖4所示，第一高度差D1以及第二高度差D2近似，較佳地為相同。吸熱側110b以不同的接觸平面S1, S2，分別接觸不同高度的發熱元件HS1, HS2，使得吸熱側110b可以同時對不同高度的發熱元件HS1, HS2進行面接觸，吸收多個發熱元件HS1, HS2運作時產生的熱量。通常，相同類型的發熱元件HS1, HS2會集中於同一區域配置，例如，中央處理器單獨配置之後，多個記憶體顆粒模組會集中於鄰近中央處理器的一區域配置。因此，單一個接觸平面S1, S2可以同時接觸多個具有相同高度的發熱元件HS1, HS2（例如記憶體顆粒模組），不限定於單一接觸平面S1, S2接觸單一發熱元件HS1, HS2。
如圖3以及圖4所示，為了解決公差問題，亦即第一高度差D1以及第二高度差D2之間存在差距而不相同時，散熱裝置100更包含多個導熱介質TM1, TM2，分別設置於多個接觸平面S1, S2其中之一，使各接觸平面S1, S2間接地透過導熱介質TM1, TM2接觸發熱元件HS1, HS2。導熱介質TM1, TM2為可變形，例如導熱介質TM1, TM2可以是導熱泡棉膠或導熱膏。可變形的導熱介質TM1, TM2可以受壓改變厚度，而補償第一高度差D1以及第二高度差D2之間的差距，避免多個接觸平面S1, S2無法確實接觸發熱元件HS1, HS2。
如圖1、圖2、圖3以及圖4所示，熱導體110更包含多個固定穿孔112，貫通散熱側110a以及吸熱側110b。固定穿孔112較佳地是配置於熱導體110的邊緣，因此，固定穿孔112在吸熱側110b會連通不同的接觸平面S1, S2。散熱裝置100更包含多個固定件120，用於穿過熱導體110。多個固定件120穿過固定穿孔112，而固定於電路板200上，以固定散熱裝置100之熱導體110於電路板200，並使熱導體110可以適度地壓迫發熱元件HS1, HS2，加強接觸平面S1, S2與發熱元件HS1, HS2之間的接觸。
前述的固定件120可以直接以螺鎖方式固定於電路板200，也可以透過其他元件的結合，固定件120可間接地固定於電路板200。
如圖5、圖6以及圖7所示，散熱側110a上可選擇地設置散熱結構114，用於冷卻熱導體110。
如圖5所示，散熱結構114可為多個散熱鰭片，以對熱導體110進行氣冷。除了自然對流之外，散熱裝置100可更包含一風扇130，固定於散熱鰭片上，以對熱導體110進行強制氣冷。
如圖6所示，散熱結構114可為一外接的水冷頭，固定於散熱側110a上。水冷頭具有冷卻通道116，並冷卻通道116透過管路連接於一泵浦，以泵送冷卻水或其他冷液循環流動於冷卻通道116，以對熱導體110進行冷卻。
如圖7所示，熱導體110可直接配置為水冷頭，而以冷卻通道116透過管路連接於泵浦。
如圖8所示，散熱結構114可為熱管，一端設置散熱側110a或設置於熱導體110中，另一端連接於冷卻單元（例如鰭片）。
如圖9、圖10以及圖11所示，為本發明第二實施例所揭露的一種散熱裝置100，在第二實施例中，至少二接觸平面S1, S2配置為可相對位移，以改變第一高度差D1，使第一高度差D1匹配第二高度差D2的變化。第二高度差D2的變化可能來自發熱元件HS1, HS2之間的尺寸公差，也有可能來自發熱元件HS1, HS2被置換為不同尺寸規格的發熱元件HS1, HS2。
如圖9、圖10以及圖11所示，在第二實施例中，熱導體110包含至少二塊體118，至少二塊體118分別對應於一接觸平面S1, S2。至少二塊體118之間透過滑動導引結構119連接，至少二塊體118之間可以相對移動，使至少二接觸平面S1, S2相對移動而改變第一高度差D1，以使第一高度差D1匹配第二高度差D2。
如圖9、圖10以及圖11所示，至少二塊體118分別具有一結合面118a，二結合面118a用於互相接觸，且結合面118a大致垂直於接觸平面S1, S2。滑動導引結構119為導槽119a與導軌119b之組合，分別設置於二結合面118a，導槽119a與導軌119b的延伸方向垂直於接觸平面S1, S2。導軌119b滑動地設置於導槽119a中，使二結合面118a至少局部接觸，且導軌119b與導槽119a導引二塊體118相對移動，而可改變第一高度差D1。
如圖10以及圖11所示，第二實施例的散熱裝置100也是透過多個固定件120進行固定，且每一塊體118都配置有固定穿孔112，以供固定件120穿過。散熱裝置100可更包含一背板140，背板140透過多個固定件120連接於吸熱側110b，且背板140與吸熱側110b之間保持一間隔距離。電路板200以及發熱元件HS1, HS2位於背板140與吸熱側110b之間，藉以透過夾持方式使接觸平面S1, S2壓制於發熱元件HS1, HS2。此外，背板140可用於補強電路板200，避免電路板200彎折變形。
如圖12所示，至少二塊體118可為二水冷頭，亦即，各塊體118中分別具有冷卻通道116。至少二塊體118之間的冷卻通道116以至少一管路150連接，而連接於一泵浦，以使冷卻液在二塊體118中循環流動。
如圖13所示，為了加強二塊體118之間的均熱，避免個別的發熱元件HS1, HS2功率過高而造成對應塊體118的溫度過高，散熱裝置100可更包含一導熱件160，例如，熱管或金屬條。導熱件160的兩端分別連接於二塊體118，藉以對二塊體118進行均熱。導熱件160可適度的變形，匹配二塊體118之間的相對移動。
如圖14所示，為本發明第三實施例所揭露的一種散熱裝置100。第三實施例的散熱裝置100更包含二凸塊170，分別設置於二接觸平面S1, S2。二凸塊170中至少有一個是可拆換的。至少二接觸平面S1, S2的其中之一具有一定位凹槽P，用於定位可拆換的凸塊170。二凸塊170用以接觸發熱元件HS1, HS2，以使接觸平面S1, S2間接地連接於發熱元件HS1, HS2。
如圖15所示，二凸塊170之間形成補償高度差D3，補償高度差D3係匹配發熱元件HS1, HS2之間的第二高度差D2。當電路板200上的發熱元件HS1, HS2改變，而使第二高度差D2改變時，可拆換的凸塊170也可以被拆換，藉以改變補償高度差D3，使二凸塊170之間的新的補償高度差D3'可以匹配改變後的第二高度差D2。
本發明的散熱器具有多個不同高度的接觸平面，而可分別接觸不同高度的發熱元件。因此，本發明的散熱器可以輕易地同時達成多個發熱元件進行散熱的功效。在至少一實施例中，本發明透過不同的結構變化，補償接觸平面之間的第一高度差以及發熱元件之間的第二高度差，進一步解決了因為製造工差或發熱元件被置換為不同規格，導致第一高度差與第二高度差無法匹配的問題。
100:散熱裝置
110:熱導體
110a:散熱側
110b:吸熱側
112:固定穿孔
114:散熱結構
116:冷卻通道
118:塊體
118a:結合面
119:滑動導引結構
119a:導槽
119b:導軌
120:固定件
130:風扇
140:背板
150:管路
160:導熱件
170:凸塊
200:電路板
HS1,HS2:發熱元件
S1,S2:接觸平面
D1:第一高度差
D2:第二高度差
D3,D3':補償高度差
TM1,TM2:導熱介質
P:定位凹槽
圖1是本發明第一實施例中，散熱裝置與電路板的立體圖。
圖2是本發明第一實施例中，散熱裝置與電路板的另一立體圖。
圖3是本發明第一實施例中，散熱裝置與電路板的側視分解圖。
圖4是本發明第一實施例中，散熱裝置與電路板的側視圖。
圖5至圖8是本發明第一實施例中，散熱裝置與電路板的側視圖，揭示不同變化例。
圖9是本發明第二實施例中，散熱裝置的立體圖。
圖10是本發明第二實施例中，散熱裝置與電路板的側視分解圖。
圖11是本發明第二實施例中，散熱裝置與電路板的側視圖。
圖12以及圖13是本發明第二實施例中，散熱裝置與電路板的側視圖，揭示不同變化例。
圖14是本發明第三實施例中，散熱裝置與電路板的側視分解圖。
圖15是本發明第三實施例中，散熱裝置的局部側視圖，揭示不同的可拆換的凸塊。
100:散熱裝置
110:熱導體
110a:散熱側
110b:吸熱側
112:固定穿孔
120:固定件
200:電路板
HS1,HS2:發熱元件
S1,S2:接觸平面
TM1,TM2:導熱介質
Claims (14)
- 一種散熱裝置，包含： 一熱導體，具有相對的一散熱側以及一吸熱側；該吸熱側由至少二接觸平面組成，該至少二接觸平面互相平行，且該至少二接觸平面之間具有一高度差。
- 如請求項1所述的散熱裝置，更包含多個導熱介質，分別設置於該至少二接觸平面其中之一，且該多個導熱介質為可變形。
- 如請求項1所述的散熱裝置，更包含一散熱結構，設置於該散熱側。
- 如請求項3所述的散熱裝置，其中，該散熱結構為一水冷頭、多個散熱鰭片或一熱管。
- 如請求項1所述的散熱裝置，更包含一熱管，一端設置於該熱導體中。
- 如請求項1所述的散熱裝置，其中，該至少二接觸平面可相對位移，以改變該高度差。
- 如請求項6所述的散熱裝置，其中，該熱導體包含至少二塊體，該至少二塊體分別對應於該至少二接觸平面其中之一，且該至少二塊體透過一滑動導引結構連接，而可相對移動以改變該高度差。
- 如請求項7所述的散熱裝置，其中，該至少二塊體分別具有一結合面，該至少二結合面互相接觸，該滑動導引結構為一導槽與一導軌之組合，分別設置於該至少二塊體的各該結合面，且該導槽與該導軌的一延伸方向垂直於該至少二接觸平面。
- 如請求項7所述的散熱裝置，其中，該至少二塊體分別為一水冷頭，且該至少二塊體之間以至少一管路連接。
- 如請求項7所述的散熱裝置，更包含一導熱件，兩端分別連接於該至少二塊體。
- 如請求項6所述的散熱裝置，更包含至少二凸塊，分別設置於該至少二接觸平面，且至少該二凸塊中至少有一個是可拆換的。
- 如請求項11所述的散熱裝置，其中，該至少二接觸平面的其中之一具有一定位凹槽，用於定位可拆換的該凸塊。
- 如請求項1所述的散熱裝置，更包含多個固定件，穿過該熱導體。
- 如請求項1所述的散熱裝置，更包含一背板以及多個固定件，該背板透過該多個固定件連接於該吸熱側，且該背板與該吸熱側之間保持一間隔距離。
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