TWI363594B - - Google Patents

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八、 本ί若有化學式時’請揭示最賴示發明特徵的化 學式：（無） 九、 發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關一種散熱裝置，供應用於高能量密度之 子構裝產品如工業電腦、車用數位錄影裝置（mdvr) 的板卡上使用，尤指一種將軸流風扇以斜置狀態固設 散熱翼片中之一凹下空間位置處，使軸流風扇產生之風量 可在複數片平行排列之散熱翼片之間強制流動以排除熱 量，並可藉其斜置狀態以使部分風量可由凹下空間之側邊 開口吹向板卡上之其他熱源，藉以增加軸流風扇之風量的 流動方向及範圍而增進散熱效果者。 【先前技術】 隨著半導體科技的發展，微影與其他製程技術進步的 情況下，使得電子元件的尺寸大幅縮小，越來越多的電晶 體被放入積體電路（1C)中，換言之，單位面積内的電晶 體數目急遽增加，再加上1C的運算速度增加，導致1C在運 作時產生非常大的熱功率，以目前個人電腦内的中央處理 器（CPU )而言，發熱量從Pentium的20W到Pentium π的 30W甚至43W，而PentiumlV估計約在150W以上’ CPU 的接面溫度temPerature)更可高達150 °C ’若不能有 效且迅速的移除CPU所產生的熱量’將使得CPU因熱量累 積溫度甚高而導致當機甚至損壞。目前’為了避免電子元 件因高熱高溫而影響其工作性能甚至損毀，通常都於設有 數個電子元件（如CPU )之板卡上加裝一利用政熱鰭片 (fin)與軸流風扇組成之散熱裝置，也就是在板卡之數個 電子元件（如CPU)上面設置一散熱鰭片（fm)，並以一 軸流風扇強制空氣對流而增加其移除熱量能力，藉以達成 該散熱裝置士散熱效果，此為傳統電子元件散熱裝置之架 構。一，而言，空氣強制對流熱傳係數隨著熱傳表面積增 加而提高，為增加熱傳率，通常都以增加散熱鰭片 面積或使用，，氣流量較大的軸流風扇來達成，但增加表面 積及空氣流量卻相對帶來體積增大及產生振動噪音的缺點 及問題。 上述散熱裝置所使用之散熱鰭片（fm)，一般係利用 鋁擠逛成逛工，製成之鋁擠型體，其上部設有複數片平行 排列之翼片’安装時，使散熱鰭片之底面貼覆於板卡上之 主要熱源如CPU或其導熱片（)的上表面，再於複 數片翼片上端面上以水平狀態固設一軸流風扇，或先在複 數片翼片中加工開設一具有適度深度之凹下空間供軸流風 扇之全部或一部分可水平埋設其内，藉以減少整體散熱裝 置之體積。然’軸流風扇所產生之風量雖可強制空氣流動 以移除散熱縛片（fin )上複數片平行排列之翼片的熱量， 但其強制流動之風量只侷限於該水平設置之軸流風扇所涵 蓋範圍内之數片翼片之間流動，換言之，強制流動之風量 對軸流風扇所涵蓋範圍以外翼片的熱量移除能力則相對降 低；而且以一板卡而言，板卡上所設會形成熱源之電子元 件（如CPU )不止一個，雖然可藉電子元件佈局以使其中 之主要熱源（如CPU )上面儘量安排設置散熱鰭片及軸流 風扇（即散熱裝置）以有效移除熱量，但板卡上其他會形 成熱源之電子元件（如其他1C晶片），因其產生熱量可能 比主要熱源低故在此視為一次要熱源，則無法利用主要熱 源之散熱裝置以移除該次要熱源之熱量，而若增加散熱錄 片面積或使用空氣流量較大的軸流風扇來達成一板卡上整 體電子元件之散熱效果，卻又有相對增大體積的缺點及問 題’因此’如何運用現有散熱裝置的佈局及體積以增進其 散熱效果’也就是在既不增加散熱鰭片面積也不選用空氣 1363594 流量較大的軸流風扇的條件下來增進一板卡之整體性散熱 效果確實已有其需要性，而本發明即是針對該需要性而 設計者。 【發明内容】 t發明主要目的在於提供一種板卡之散熱襞置，供應 月?量密度之電子構裝產品如工業電腦、車用數位錄 矽，置（MDVR )等的板卡上，其係利用一散熱鰭片及一 軸扇構成，其中該散熱鰭片之底面係貼覆於板卡上至 少二個主要熱源如晶片的上表面，其上部設有複片平行 ίΪί翼片’並在複數片翼片中設有—凹下空間，且該凹 从=二之至少一側邊設有—開口以對向板卡上主要埶源以 個次要熱源；該軸流風扇仙斜置狀態固 下空間處，使軸流風属產生之流動風 量，並藉其斜署=能列之翼片之間強制空氣對流以移除熱 :吹風量可由凹下空間之側邊開 散熱^之散熱裝置，其中該 該凹下空間周圍至少一=巧片之間開設一凹下空間及 -翼片延伸區域，以使該翼並可藉機械加工形成 底面在利用!呂擠型成型’且該翼片延伸區域之 鰭片的“:包含複不同高度）’使散熱 面高度，並可隨板卡上電Ϊ片^在板卡上的範圍及其底 合，藉以提昇散熱裝置相對二熱源）之佈局而對應配 對於板卡之配合性，以相對減少 5 1363594 並增進其散熱效果。 袖流風扇在凹下於提供一板卡之散熱裝置’其中該 限制，如其斜晉=二令之斜置方位及斜置角度之大小並不 對向另-侧邊=::向該凹下空間之-側邊的開口或 流動風量吹向福| μ τ翼片，藉以控制該軸流風扇所產生 風量比例，藉Ϊ ^行排列之翼片間及吹向側邊開口的 提昇板卡整體性之電子元件（熱源）之佈局，以 本發明g 軸流風扇可卡之散熱裝置，其令該 翼片上，如使自糸鎖固在凹下空間側邊之散熱鰭片之 便於該轴流風屬=二翼片之間的空隙中’以方 業。 ^碩以斜置狀態鎖固在凹下空間内之組裝作 【實施方式】 下列S本以力:明確詳實，兹列舉較佳實施例並配合 參照圖1、發明之結構及其技術特徵詳述如後： 立體、上視及横2二：：園其？別係本發明-實施例之 電卡1之散熱問題。其中該板卡i上具有一 件佈局（layQut)(圖未示），該電 ^ V ^中央處理器（CPU)或其他IC晶片等，且該等電^ 對會產生熱功率而形_源，本實施例ΐ »玄4熱源可分為主要熱源10、u或次要熱源12如本圖i甲 =二3所示；但上述板卡i上之電子元件佈局（iay〇ut 及其主要熱源10、11或次要熱源12等的安排並不限制，^ 可隨板卡1之功能設計需要而改變佈局方式，因此本實^ 例之板卡1僅是其中一實施例，並非用來限制本發明。方 6 1363594 本發明板卡之散熱裝置2主要包含一散熱鰭片20及一 軸流風扇30，其中’該散熱鰭片20係固設在板卡1上’其 固設方式不限制；又其上部設有複數片平行排列之長條片 形翼片21，其底面22貼覆於板卡1上之主要熱源10、11或 其導熱片（spreader)的上表面，並在複數片翼片21中適當 位置處設有一凹下空間23 ’本實施例為一方形凹下空間 23，供一方形箱形軸流風扇30容設其内；又該凹下空間23 之周緣至少一侧邊設有一開口24，本實施例之開口 24的方 向係垂直於長條片形翼片21之長度方向如圖1、2所示， 供可對向板卡1上至少一個次要熱源12的位置。 ® 該軸流風扇30 —般為一扁箱形風扇，其係以斜置狀態 固設在散熱翼片21中之凹下空間23内，使軸流風扇30產^ 之流動風量可在複數片平行排列之翼片21之間強制空氣對 流如圖1、2、3中箭頭A、B所示，藉以移除主要熱源 10、11的熱量；又進一步可藉軸流風扇30之斜置狀態以使 軸流風扇30部分流動風量如圖1、2、3中箭頭c所示， 可由凹下空間23之側邊開口 24向外吹送以吹向板卡丨上之 次要熱源12 ;藉此’可增加該袖流風扇30所產生流動風量 的流動方向及範圍如圖1、2、3中箭頭a、B、C所 # 示’以增進散熱裝置2之散熱效果’並相對降低散熱裝置 2之設備成本，也就是在不增加散熱鰭片2〇的面積也不改 變軸流風扇30的規格（如空氣流量較大者）的條件下辦 該散熱裝置2之散熱效果》 ' ^ 本發明板卡之散熱裝置2之散熱鰭片20一般係利用紹 擠型成型工藝製成之鋁擠型體，其中該凹下空間23可 械加工製作；又該凹下空間23之空間形狀不拘，也就^ 下空間23内之翼片可藉機械加工裁除至其根， 下空間23内之翼片21整片裁除）如圖卜3所示，或‘ 至一高度處而仍保留翼片21之下段部分（圖未示）·又軸 7 1363594 流風扇30容設在凹下空間23内時，可使軸流風扇3〇之箱體 完全埋设在凹下空間23内如圖3所示而不外露為佳，但當 翼片21之高度不大致凹下空間23之深度不足時該軸流風扇 30之箱體亦可部分埋設在凹下空間23内而部分外露（圖未 示）。 該軸流風扇30係以斜置狀態固設在散熱翼片21中之凹 下空間23内，而其斜置方位及斜置角度大小並不限制，如 軸流風扇30之斜置角度可對向該凹下空間23之一側邊之開 口 24如圖1、3所示，也就是斜置角度的張開方向係垂直 於長條片形翼片21之長度方向；或對向該凹下空間23之另 一側邊之複數片翼片21如圖7、8、9所示，也就是斜置 角度的張開方向係平行於長條片形翼片21之長度方向；或 對向該凹下空間23之其他不同方位（圖未示）；而且斜置 角度之大小可隨凹下空間23之深度而作選擇；而由於軸流 風扇30係以斜置狀態固設在凹下空間幻内，故轴流風扇3〇 所產生之流動風量可藉其斜置角度而部分流向該凹下空間 ^3之側邊開口 24，也就是會有部分風量如圖丨、2、3中 箭頭c所示，可由凹下空間23之側邊開口24向外吹向板卡 1上之-人要熱源12。至於軸流風扇在凹下空間23内之斜 =位及斜置角度大小的選擇’可藉以控制該轴流風扇3〇 斤產生流動風量吹向複數片平行排列之翼片21及吹向側邊 ，口 24二者之間的風量比例，其可配合板卡丨上電子元件 (熱源）的佈局而適當改變，以提昇板卡丨之整體性散孰 效果。 •… 又該軸流風扇30斜置在凹下空間23内之架設方式不限 1，如其可藉自攻螺絲穿設在凹下空間23側邊之翼片21 上[如使自攻螺絲迫緊在側邊之二翼片21之間的空隙中， =將轴流風扇30以斜置狀態鎖固在凹下空間23内；由於軸 川風扇30可藉其他架設方式而鎖固在凹下空間a内如另藉 8 1363594 預設嵌槽之嵌設方式等，且其架設方式並非本發 所在，故在此不再贅述。 月之特徵

參照圖4、5、6所示，其分別係本發明另_實施例 之立體、上視及橫向斷面示意圖。本實施例板卡之散熱 置2的主要技徵特徵及目的功效與圖丨、2、3所示實施 例完全相同，其中該散熱鰭片2〇進一步可藉機械加工以 =要翼，作用區域之外圍另向外延伸形成—翼片延伸區域 5，使該翼片延伸區域25之底面26可對應貼覆於板卡^上 严|熱源10、11及次要熱源12等以外的其他熱源13，而且 该翼片延伸區域25之底面26在利用鋁擠型成型工蓺 可，對應貼覆於板卡i上主要熱源之底面22設計為不同平 = 所示，使散熱籍片2〇的形狀，包 3 ^數片翼片21貼覆在板卡上的範圍及其底面（22、26) ’可隨板卡1上電子元件（熱源）之佈局而對應配 少= 熱ί置2相對於板卡1之配合性，以相對 減少政熱裝置2之體積並增進其散熱效果。 參照圖7、8、9所示，其分別係本發明又另一實施 立體、上視及橫向斷面示意圖。本實施例板卡之散熱 裝置2的主要技徵特徵及目的功效與圖1、2、3所示實 ^ 元王相同，一者之間主要不同處在於本實施例之凹下 23之周緣側邊設有兩開口，其中一開口係設在凹下空 4 3—側邊之開口 24，也就是如同圖〗、2、3所示實施 口 24 :其開口之方向係垂直於長條片形翼片21之長 :β，了對向板卡1上另一熱源（次要熱源） 13的位置 ，圖1中箭頭C所示；其中另一開口係設在凹下空間23另 =之開口 27，其開口方向係平行於長條片形翼片21之 =向，可對向板卡i上一次要熱源丨2的位置如圖8中 ^頭所示；而本實施例之軸流風扇30之斜置角度係對向 以凹下空間23之開口 27如圖7、8、9所示，也就是斜置 9 1363594 角度的開張方向係平行於長條片形翼片21之長 麻本實施例之軸流風扇30所產生之流動風量可藉其 斜置角度，大部分流向該開口27及複數片平行排列之片 21之間，藉以形成強制性空氣對流如圖7、8、$ ^、B所示，用以移除主要熱源1()、u及次要敎源^ I，而小部分流動風量可流向該側邊開口24如圖7、= 所示’藉以移除另—熱源（次要熱源）13的孰量. 軸？風扇30所產生流動風量的流動方向及 政熱靶圍如圖7、8、9中箭頭a、b、c所示，以 Ϊ熱ίίί之散熱效果，並相對降低散熱裝置2之設^成 本，也就疋在不增加散熱鰭片2〇的面積也不改變軸流 較大的軸流風扇）的條件下^ 政,”、；置2之散熱效果。又參照圖9所示，其 =23可藉機械加工製作，且該凹下空_之空間形狀係g 應於轴流風扇3G之斜置狀態，也就是凹下空間23=翼、 機械加工裁成-斜面（即凹下空間23内之翼片以裁 5 = ’使袖流風扇3〇之箱體完全埋設在 凹下二間23内而不外露且呈斜置狀態。 是二本發明之較佳實施例，對本發明而言僅 而非；制性的。本專業技術人員理解，在本 ^ 要求所限疋的精神和範圍内可對其進行許多改 ^。修改’甚至等效變更，但都將落入本發明的保護範圍 【圖式簡單說明】 圖1係本發明一實施例之立體示意圖。 圖2係圖1之上視示意圖。 圖3係圖1之一側面剖面示意圖。 圖4係本發明另一實施例之立體示意圖。 圖5係圖4之上視示意圖。 1363594 圖6係圖4之一側面剖面示意圖。 圖7係本發明再一實施例之立體示意圖。 圖8係圖7之上視示意圖。 圖9係圖7之一側面剖面示意圖。 【主要元件符號說明】 板卡1 熱源 10、1Γ、12、13 散熱裝置2 散熱鰭片20 翼片21 底面22 凹下空間23 開口 24 翼片延伸區域25 / 底面26 開口 27 軸流風扇30

Claims (1)

1363594 十、申請專利範圍： 1. 一種板卡之散熱裝置，供應用於高能量密度之電子構裴 產品的板卡上，用以移除板卡上一電路佈局中電子元^ 在運作中形成熱源而相對產生的熱量；其包含一散熱 片及一轴流風扇，其中： 散熱鰭片，其上部設有複數片平行排列之長條片形 片，其底面貼覆於板卡上至少一熱源上，且在複數片置 片中設有一凹下空間供固設一軸流風扇，且該凹

之周圍至少-側邊形成一開口以對向板卡上至少一g間 源， 、 軸流風扇，其係以斜置狀態固設在複數翼叫 空間内； 开 ，/中，當軸流風扇運轉時，其所產生之風量可在 2排列之翼片之間流動以移除翼片之熱量，且藉抽流 二广士斜置狀態使部分風量可由凹τ空間之側邊開口二 =反卡上未為散熱n片之底面所覆蓋之熱源，藉以 该軸流風扇所產生流動風量的流動方向及範圍。曰 2· ^申請專利範圍第丨項所述板卡之散熱裝置，

…鰭片之底面係貼覆於板卡上至少一主要熱源上。/月 3.如申凊專利圍第1項所述板卡之散熱裝置，其 下工間之側邊開口係對向板卡上至少—次要哉源。以 圍2項所述板卡之散熱裝置?其中該凹 於;條片；翼片一之==?開口’其開口方向係垂直 H ί專利範圍第1項所述板卡之散熱裝置，其中令凹 下I間之周圍一側邊所形成之開口，其 6 = 於長條片形翼片之長度方向。 -開彳向係平」丁 專利範圍第1項所述板卡之散熱裝置，其中兮軸 流風扇係一箱形軸流風扇。 、中δ亥軸 12