TW202211773A

TW202211773A - 組合式散熱結構、電子裝置殼體及電子裝置

Info

Publication number: TW202211773A
Application number: TW109130963A
Authority: TW
Inventors: 呂祥雲
Original assignee: 英業達股份有限公司
Priority date: 2020-09-09
Filing date: 2020-09-09
Publication date: 2022-03-16

Abstract

一種組合式散熱結構，包含一主散熱結構及一可卸式散熱結構。該主散熱結構具有一開孔，該可卸式散熱結構可卸地設置於該開孔。該主散熱結構之導熱柱及該可卸式散熱結構之導熱柱能分別與不同的熱源熱耦合。一種電子裝置殼體包含一殼座及前述組合式散熱結構。該組合式散熱結構與該殼座連接以形成一容置空間，可容置多個熱源，使得該組合式散熱結構能對此多個熱源散熱。一種電子裝置包含二熱源及前述電子裝置殼體。該二熱源容置於該電子裝置殼體之容置空間內，該組合式散熱結構之兩個導熱柱與該二熱源熱耦合以對該二熱源散熱。

Description

組合式散熱結構、電子裝置殼體及電子裝置

本發明關於一種組合式散熱結構，尤指一種組合式散熱結構、具有此組合式散熱結構之電子裝置殼體、及具有此電子裝置殼體之電子裝置。

一般用於電子裝置的散熱結構通常僅對單一熱源進行散熱。當有多個熱源需散熱時，則需使用多個分開的散熱結構，以對多個熱源(例如晶片)分別散熱。有些散熱設計使用同一散熱結構以對數個熱源同時進行散熱，但當熱源相距較遠時，此散熱結構相當容易因組裝公差(例如各熱源的組裝、散熱結構的組裝等)，而不易同時與每個熱源保持良好的熱耦合，進而影響散熱。此情況嚴重時，可能造成散熱結構與部分熱源接觸不良、或與部分熱源接觸力過大，使得熱源散熱失效或結構受損。又若散熱結構整體尺寸較大時，前述問題將更形嚴重。

鑑於先前技術中的問題，本發明之一目的在於提供一種組合式散熱結構，透過可分離的散熱結構以對不同的熱源進行散熱。

根據本發明之組合式散熱結構包含一主散熱結構及一可卸式散熱結構。該主散熱結構包含一第一板體、自該第一板體向下延伸之一第一導熱柱、及自該第一板體向上延伸之複數個第一鰭片。該第一板體具有一開孔。該第一導熱柱具有一第一吸熱面，用以吸收一熱源產生之熱。該可卸式散熱結構包含一第二板體、自該第二板體向下延伸之一第二導熱柱、及自該第二板體向上延伸之複數個第二鰭片。該第二板體可卸地設置於該開孔。該第二導熱柱具有一第二吸熱面，用以吸收另一熱源產生之熱。藉此，該主散熱結構及該可卸式散熱結構可結構獨立地分別與對應的熱源熱耦合，有效解決先前技術中以單一散熱結構對多個熱源散熱時，易造成接觸不良或接觸力過大而導致散熱失效或結構受損等問題。

本發明之另一目的在於提供一種電子裝置殼體，具有如前述之組合式散熱結構，其透過可分離的散熱結構以對不同的熱源進行散熱。

根據本發明之電子裝置殼體包含一殼座及一組合式散熱結構。該組合式散熱結構與該殼座連接以形成一容置空間，該組合式散熱結構包含一主散熱結構及一可卸式散熱結構。該主散熱結構與該殼座連接，該主散熱結構包含一第一板體、自該第一板體向下延伸之一第一導熱柱、及自該第一板體向上延伸之複數個第一鰭片。該第一板體具有一開孔。該第一導熱柱位於該容置空間內並具有一第一吸熱面。該可卸式散熱結構包含一第二板體、自該第二板體向下延伸之一第二導熱柱、及自該第二板體向上延伸之複數個第二鰭片。該第二板體可卸地設置於該開孔。該第二導熱柱位於該容置空間內並具有一第二吸熱面。藉此，該第一導熱柱可經由該第一吸熱面與設置於該容置空間內之一熱源熱耦合，以對其散熱；該第二導熱柱可經由該第二吸熱面與設置於該容置空間內之一熱源熱耦合，以對其散熱。由於該主散熱結構及該可卸式散熱結構可結構獨立地分別與對應的熱源熱耦合，故能有效解決先前技術中以單一散熱結構對多個熱源散熱時，易造成接觸不良或接觸力過大而導致散熱失效或結構受損等問題。

本發明之另一目的在於提供一種電子裝置，具有如前述之電子裝置殼體，其具有組合式散熱結構，其透過可分離的散熱結構以對不同的熱源進行散熱。

根據本發明之電子裝置包含一第一熱源、一第二熱源及一電子裝置殼體。該電子裝置殼體包含一殼座及一組合式散熱結構。該組合式散熱結構與該殼座連接以形成一容置空間，該第一熱源及該第二熱源設置於該容置空間內。該組合式散熱結構包含一主散熱結構及一可卸式散熱結構。該主散熱結構與該殼座連接，該主散熱結構包含一第一板體、自該第一板體向下延伸之一第一導熱柱、及自該第一板體向上延伸之複數個第一鰭片。該第一板體具有一開孔。該第一導熱柱位於該容置空間內並具有一第一吸熱面，該第一導熱柱經由該第一吸熱面與該第一熱源熱耦合。該可卸式散熱結構包含一第二板體、自該第二板體向下延伸之一第二導熱柱、及自該第二板體向上延伸之複數個第二鰭片。該第二板體可卸地設置於該開孔。該第二導熱柱位於該容置空間內並具有一第二吸熱面，該第二導熱柱經由該第二吸熱面與該第二熱源熱耦合。藉此，該主散熱結構及該可卸式散熱結構可結構獨立地分別與對應的熱源熱耦合，有效解決先前技術中以單一散熱結構對多個熱源散熱時，易造成接觸不良或接觸力過大而導致散熱失效或結構受損等問題。

關於本發明之優點與精神可以藉由以下的發明詳述及所附圖式得到進一步的瞭解。

請參閱圖1至圖5。根據一實施例之一電子裝置1包含一第一電路板模組12、一第二電路板模組14及一電子裝置殼體16。第一電路板模組12包含一第一熱源122。第二電路板模組14包含一第二熱源142。第一熱源122與第二熱源142位於不同水平面上。電子裝置殼體16包含一殼座162及一組合式散熱結構164，組合式散熱結構164與殼座162連接以形成一容置空間16a。第一電路板模組12及第二電路板模組14設置於容置空間16a內，組合式散熱結構164與第一熱源122及第二熱源142熱耦合，以對第一熱源122及第二熱源142進行散熱。於實作上，電子裝置1可為但不限於一伺服器或一電腦主機。第一電路板模組12可為單一電路板模組或包含擴充卡之電路板模組組合；第二電路板模組14亦同。第一熱源122及第二熱源142可為晶片(例如CPU、GPU、記憶體等)或其他於電子裝置1運作時會直接產生熱或吸收熱之構件(例如直接固定於發熱元件上之熱沉等)。

於本實施例中，組合式散熱結構164亦作為電子裝置殼體16之外觀件且包含一主散熱結構1642及一可卸式散熱結構1644。殼座162具有一前壁162a、一後壁162b、及位於前壁162a及後壁162b間之二側壁162c。主散熱結構1642包含一第一板體1642a、自第一板體1642a向下延伸之一第一導熱柱1642b、自第一板體1642a向上延伸之複數個第一鰭片1642c、及自第一板體1642a之相對兩側緣向下延伸之二側壁1642d。第一板體1642a及該二側壁1642d呈ㄇ字形結構，第一導熱柱1642b位於該二側壁1642d之間。組合式散熱結構164與殼座162透過連接主散熱結構1642與殼座162而連接，其中該二側壁1642d分別連接至殼座162之二側壁162c，主散熱結構1642與前壁162a及後壁162b密合。藉此，第一導熱柱1642b位於容置空間16a內。第一導熱柱1642b具有一第一吸熱面1642e並經由第一吸熱面1642e與第一熱源122熱耦合，使得第一導熱柱1642b能經由第一吸熱面1642e以自第一熱源122吸收熱能並傳導至第一板體1642a、再經由第一鰭片1642c散熱。

此外，第一板體1642a具有一開孔1642f，其位於第一板體1642a中間部分(大致位於該二側壁162c中間)。可卸式散熱結構1644包含一第二板體1644a、自第二板體1644a向下延伸之一第二導熱柱1644b、及自第二板體1644a向上延伸之複數個第二鰭片1644c。可卸式散熱結構1644透過第二板體1644a可卸地設置於開孔1642f (例如透過螺絲鎖固)以可卸地組合至主散熱結構1642，使得第二導熱柱1644b位於容置空間16a內。第二導熱柱1644b具有一第二吸熱面1644d並經由第二吸熱面1644d與第二熱源142熱耦合，使得第二導熱柱1644b能經由第二吸熱面1644d自第二熱源142吸收熱能並傳導至第二板體1644a、再經由第二鰭片1644c散熱。

因此，主散熱結構1642及可卸式散熱結構1644具有個別的熱傳遞路徑，均能獨自散熱。主散熱結構1642與可卸式散熱結構1644採結構分離之設計，可抑制或消除組裝公差對可卸式散熱結構1644與第二熱源142間熱耦合的影響。前述公差包含組裝構件(包含組裝第一電路板模組12及第二電路板模組14至殼座162內、組裝組合式散熱結構164至殼座162上)而累積的公差、結構受重力影響而產生的結構形變等。又，於實作上，當可卸式散熱結構1644組裝至主散熱結構1642上時，第一板體1642a與第二板體1644a不以完全緊密貼合為限。兩者間之空隙可用以調節組裝公差，此時第一板體1642a與第二板體1644a間之穩固連接可透過以固定扭力旋鎖螺絲而實現。此外，此結構分離設計亦有助於增加主散熱結構1642與可卸式散熱結構1644的再利用性，例如主散熱結構1642可撘配其他可卸式散熱結構以適應電子裝置殼體16內不同的電子組件配置。

此外，於本實施例中，第二導熱柱1644b包含二凸部1644e，位於第二吸熱面1644d之兩側且突出於第二吸熱面1644d。第二熱源142以擴充卡的方式插接於第二電路板模組14本體上。該二凸部1644e能抵靠承載第二熱源142的第二電路板模組14，以避免第二吸熱面1644d與第二熱源142間之接觸力過大而造成擴充卡插接結構的損傷，甚至是造成第二熱源142結構損傷。又，第一吸熱面1642e與第一熱源122間設置有一熱界面材料1642g (Thermal Interface Material，TIM；僅繪示於圖5中，例如但不限於導熱墊、導熱膠等)，可增進第一吸熱面1642e與第一熱源122間之熱耦合。同樣地，第二吸熱面1644d與第二熱源142間設置有一熱界面材料1644f (例如但不限於導熱墊、導熱膠等)，可增進第二吸熱面1644d與第二熱源142間之熱耦合。

另外，於本實施例中，該複數個第二鰭片1644c與該複數個第一鰭片1642c結構輪廓吻合，第一板體1642a與第二板體1644a輪廓吻合，使得於可卸式散熱結構1644組裝至主散熱結構1642上後，該複數個第二鰭片1644c與該複數個第一鰭片1642c結構連續，第一板體1642a亦與第二板體1644a結構連續，此有助於氣流平順流經組合式散熱結構164。

此外，於本實施例中，主散熱結構1642及可卸式散熱結構1644分別為一體成型，例如鋁質工件。但實作上不以此為限。例如主散熱結構1642或可卸式散熱結構1644為複合結構。另外，如圖2及圖3所示，於本實施例中，主散熱結構1642還包含其他自第一板體1642a向下延伸之導熱柱1642h (於本實施例中其與第一導熱柱1642b結構相連而呈具有不同高度吸熱面之單一導熱柱結構，但於邏輯上仍可視為不同導熱柱)，與其他熱源124熱耦合，以對其散熱。同樣地，可卸式散熱結構1644亦能對多個熱源(包含第二熱源142)同時散熱，不另贅述。另外，於本實施例中，主散熱結構1642及可卸式散熱結構1644分別對不同的電路板模組上的熱源進行散熱，但實作上不以此為限。例如主散熱結構1642及可卸式散熱結構1644可對位於同一電路板模組上之不同熱源進行散熱。

在本發明的一實施例中，主散熱結構1642的導熱係數與可卸式散熱結構1644的導熱係數可為相同或不同，若為不同者，可卸式散熱結構1644可選擇具有較大導熱係數的材料，例如銀、銅、或鋁等導熱性較佳的金屬材料。

在本發明的一實施例中，本發明之伺服器係可用於人工智慧(Artificial Intelligence，AI)運算、邊緣運算(edge computing)，亦可當作5G伺服器、雲端伺服器或車聯網伺服器使用。以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。

1:電子裝置 12:第一電路板模組 122:第一熱源 124:其他熱源 14:第二電路板模組 142:第二熱源 16:電子裝置殼體 16a:容置空間 162:殼座 162a:前壁 162b:後壁 162c:側壁 164:組合式散熱結構 1642:主散熱結構 1642a:第一板體 1642b:第一導熱柱 1642c:第一鰭片 1642d:側壁 1642e:第一吸熱面 1642f:開孔 1642g:熱界面材料 1642h:導熱柱 1644:可卸式散熱結構 1644a:第二板體 1644b:第二導熱柱 1644c:第二鰭片 1644d:第二吸熱面 1644e:凸部 1644f:熱界面材料

圖1為根據一實施例之一電子裝置之示意圖。圖2為圖1中電子裝置之部分爆炸圖。圖3為圖2中組合式散熱結構之主散熱結構於另一視角之示意圖。圖4為圖2中組合式散熱結構之可卸式散熱結構於另一視角之示意圖。圖5為圖1中電子裝置沿線X-X之剖面圖。

1:電子裝置

12:第一電路板模組

122:第一熱源

124:其他熱源

14:第二電路板模組

142:第二熱源

16a:容置空間

162:殼座

162a:前壁

162b:後壁

162c:側壁

164:組合式散熱結構

1642:主散熱結構

1642a:第一板體

1642c:第一鰭片

1642d:側壁

1642f:開孔

1644:可卸式散熱結構

1644a:第二板體

1644b:第二導熱柱

1644c:第二鰭片

1644e:凸部

Claims

一種組合式散熱結構，包含一主散熱結構，包含一第一板體、自該第一板體向下延伸之一第一導熱柱、及自該第一板體向上延伸之複數個第一鰭片，該第一板體具有一開孔，該第一導熱柱具有一第一吸熱面，用以吸收一熱源產生之熱；以及一可卸式散熱結構，包含一第二板體、自該第二板體向下延伸之一第二導熱柱、及自該第二板體向上延伸之複數個第二鰭片，該第二板體可卸地設置於該開孔，該第二導熱柱具有一第二吸熱面，用以吸收另一熱源產生之熱。
如請求項1所述之組合式散熱結構，其中該第二導熱柱包含二凸部，位於該第二吸熱面之兩側且突出於該第二吸熱面。
如請求項1所述之組合式散熱結構，其中該複數個第二鰭片與該複數個第一鰭片結構輪廓吻合，該第一板體與該第二板體輪廓吻合。
如請求項1所述之組合式散熱結構，其中該主散熱結構包含二側壁，自該第一板體之相對兩側緣向下延伸，該第一導熱柱及該第二導熱柱位於該二側壁之間。
如請求項1所述之組合式散熱結構，其中該第一吸熱面及該第二吸熱面分別經由一熱界面材料吸熱。
如請求項1所述之組合式散熱結構，其中該主散熱結構及該可卸式散熱結構分別為一體成型。
一種電子裝置殼體，包含：一殼座；以及一組合式散熱結構，與該殼座連接以形成一容置空間，該組合式散熱結構包含：一主散熱結構，與該殼座連接，該主散熱結構包含一第一板體、自該第一板體向下延伸之一第一導熱柱、及自該第一板體向上延伸之複數個第一鰭片，該第一板體具有一開孔，該第一導熱柱位於該容置空間內並具有一第一吸熱面；以及一可卸式散熱結構，包含一第二板體、自該第二板體向下延伸之一第二導熱柱、及自該第二板體向上延伸之複數個第二鰭片，該第二板體可卸地設置於該開孔，該第二導熱柱位於該容置空間內並具有一第二吸熱面。
一種電子裝置，包含一第一熱源、一第二熱源及如請求項7項所述之電子裝置殼體，其中該第一熱源及該第二熱源設置於該容置空間內，該第一導熱柱經由該第一吸熱面與該第一熱源熱耦合，該第二導熱柱經由該第二吸熱面與該第二熱源熱耦合。
如請求項8所述之電子裝置，更包含一第一電路板模組及一第二電路板模組，設置於該容置空間內，其中該第一熱源及該第二熱源分別位於該第一電路板模組及該第二電路板模組上。