TWI457531B - 散熱模組及其固定裝置 - Google Patents

Description

散熱模組及其固定裝置

本發明係涉及一種固定裝置及使用該固定裝置之散熱模組。

隨著電子資訊產業之快速發展，中央處理器等發熱電子元件高速、高頻及集成化使其發熱量劇增，如不及時排除該等熱量，將引起發熱電子元件自身溫度之升高，進而導致發熱電子元件之損壞或其性能之降低。故，業者通常在發熱電子元件上加裝一散熱模組。

通常，該散熱模組包括與該發熱電子元件貼合之吸熱板、散熱鰭片組、以及連接該吸熱板與散熱鰭片組之間以將吸熱板之熱量傳遞至散熱鰭片組之熱管，為了將該吸熱板緊密固定至該發熱電子元件上，在該吸熱板上設置複數固定孔，每一固定孔配置一固定件，發熱電子元件所在之電路板上開設與該固定件相配合之穿孔。然而，隨著電腦越來越小型化，電路板上之集成度越來越高，為了降低走線難度，電路板上穿孔之數量及位置均受到限制，一般僅藉由兩三個固定件將該吸熱板固定至該發熱電子元件上，但較少之固定件使該吸熱板上之受力點較少，吸熱板受力過於集中而不易達到均勻分配，從而容易造成吸熱板與電子元件接觸不夠緊密或者電子元件受力過大，進而影響散熱模組之散熱效率，甚 至還會造成發熱電子元件之損壞。

有鑒於此，有必要提供一種能使電子元件與散熱元件接觸良好之固定裝置及使用該固定裝置之散熱模組。

一種固定裝置，包括一固定板及用於固定該固定板之複數固定件，該固定板之下表面設有至少三個彈性體，該至少三個彈性體呈一多邊形分佈，每一彈性體具有在垂直於該固定板下表面之方向上伸縮形變之能力，該彈性體係彈簧，該固定板之下表面對應每一彈簧設有一固定柱，該固定柱自該固定板之下表面向下延伸，每一彈簧套設於對應之固定柱上，該彈簧在自由狀態之長度大於該固定柱之長度。

一種散熱模組，包括一散熱體、一吸熱板、連接該散熱體與該吸熱板之一熱管及將該吸熱板固定之一固定裝置，該固定裝置包括一固定板及用於固定該固定板之複數固定件，該固定板之下表面設有至少三個彈性體，該至少三個彈性體呈一多邊形分佈，每一彈性體具有在垂直於該固定板下表面之方向上伸縮形變之能力，該熱管之一端位於吸熱板與固定板之間，該至少三個彈性體抵靠在該吸熱板與該固定板之間，該彈性體係彈簧，該固定板之下表面對應每一彈簧設有一固定柱，該固定柱自該固定板之下表面向下延伸，每一彈簧套設於對應之固定柱上，該彈簧在自由狀態之長度大於該固定柱之長度。

與習知技術相比，本發明中之散熱模組在安裝至發熱電子元件上時，藉由該固定裝置之固定板上之彈簧向該吸熱板提供壓力，該彈簧之數量及位置可以根據需要任意設定，從而保證了該吸熱板 上有足夠多之受力點，使該吸熱板能與發熱電子元件更好之接觸。

10‧‧‧散熱體

20‧‧‧吸熱板

21‧‧‧扣片

30‧‧‧熱管

31‧‧‧吸熱段

32‧‧‧冷凝段

40‧‧‧固定裝置

41‧‧‧固定板

42‧‧‧固定件

50‧‧‧電路板

51、52‧‧‧發熱電子元件

53‧‧‧穿孔

60‧‧‧風扇

211‧‧‧鉤部

410‧‧‧套管

411‧‧‧階梯孔

412‧‧‧臺階

413‧‧‧固定柱

414‧‧‧彈簧

415‧‧‧扣孔

416‧‧‧扣合部

417‧‧‧散熱部

421‧‧‧頭部

422‧‧‧桿部

4150‧‧‧內側

4160‧‧‧頂面

4161‧‧‧斜面

4171‧‧‧散熱柱

圖1係本發明第一實施例之散熱模組之立體組裝圖。

圖2係圖1所示散熱模組之立體分解圖。

圖3係圖1中III-III處之剖視圖。

圖4係圖2中固定板另一視角之立體圖。

圖5係圖1中V-V處之剖視圖。

圖6係本發明第二實施例之散熱模組之固定板之立體圖。

圖7係本發明第三實施例之散熱模組之固定板之立體圖。

下面參照附圖結合實施例對本發明作進一步說明。

請參照圖1及圖2，係本發明第一實施例之散熱模組，該散熱模組用於對電路板50上之發熱電子元件51、52(請參照2)散熱，該發熱電子元件51、52係中央處理器、圖形處理器等。該散熱模組包括一散熱體10、貼合於該發熱電子元件51上之一吸熱板20(請參照2)、連接該散熱體10與該吸熱板20之一熱管30及將該吸熱板20固定至該電路板50上之一固定裝置40。

本實施例中，該散熱體10係一堆疊式散熱鰭片組，該散熱體10之一側設有向該散熱體10提供低溫氣流之一風扇60。

該吸熱板20係一呈矩形之板體，其下表面與發熱電子元件51貼合。該吸熱板20之上表面之一對相對邊緣之中部各設有一扣片21。 該對扣片21均呈倒鉤狀，自吸熱板20之上表面垂直向上延伸，末端形成一鉤部211，該鉤部211朝向該吸熱板20之內側，該扣片21具有彈性形變之能力。

該熱管30係扁平熱管，大致呈“C”形，包括位於其一端之一吸熱段31及位於另一端之一冷凝段32，該吸熱段31貼合於該吸熱板20上表面之中部且位於所述兩扣片21之間，該冷凝段32熱連接於該散熱體10上。

請同時參照圖3、圖4及圖5，該固定裝置40包括一固定板41及用於固定該固定板41之複數固定件42，該電路板50對應每一固定件42設有一穿孔53(請參照圖2)供該固定件42穿設固定。每一固定件42包括一頭部421與一桿部422，該頭部421之直徑大於桿部422之直徑。該固定板41係一大致呈三角形之板體，該固定板41於每一個角處向下延伸形成一套管410，該套管410之末端低於固定板41之下表面，用於與電路板50相抵靠。每一套管410內形成一階梯孔411(請參照圖3)，該階梯孔411上大下小，中間形成一臺階412，該固定件42自該階梯孔411穿入該套管410，固定件42之頭部421抵靠於套管410內之臺階412上，固定件42之桿部422之末端穿過階梯孔411與電路板50之穿孔53相鎖合從而將固定件42連接至電路板50上。

該固定板41之下表面中部設有垂直向下延伸之四個相同之固定柱413(請參照圖3與圖4)，該等固定柱413大致呈一矩形分佈，正對吸熱板20之四個角。每一固定柱413上套設一彈簧414，所述彈簧414之一端固定於固定板41之下表面上，另一端呈自由狀，所述彈簧414具有在垂直該固定板41下表面之方向上伸縮形變之能 力。該彈簧414在自由狀態之長度大於該固定柱413之長度，亦即彈簧414之自由端低於固定柱413之底端，從而保證該彈簧414可以產生一定之變形量。

該固定板41上還設有一對扣孔415，該對扣孔415分別正對該吸熱板20之扣片21之鉤部212，該對扣片21扣合於該對扣孔415中以將該吸熱板20組裝至該固定板41上。該對扣孔415之形狀相同，均呈矩形，其中一扣孔415位於該固定板41上之一對彈簧414之間，另一扣孔415位於另一對彈簧414之間，該對扣孔415相互平行，其相互靠近之內側4150之間之距離L1(請參照圖5)不大於該對扣片21之鉤部211之間之距離L2。每一扣孔415之內側4150朝向該扣孔415內凸設一扣合部416。該扣合部416形成一水平之頂面4160，該頂面4160低於該固定板41之上表面，每一扣合部416之底部朝向其所在之扣孔415形成有自下而上傾斜延伸之一斜面4161，該對扣合部416沿水平方向之自由末端之間之距離L3大於該對鉤部211之間之距離L2。

該固定板41之一側邊先向下延伸，再水平向外延伸形成一散熱部417，該散熱部417呈板狀，該散熱部417與該固定板41平行，該散熱部417之上表面設有向上延伸之複數散熱柱4171(請參照圖2)，該散熱部417用於對發熱電子元件52散熱。

該散熱模組組裝時，熱管30之蒸發端31固定於吸熱板20之上表面上，使該吸熱板20之扣片21自該固定板41之下方分別對準該扣孔415，按壓該吸熱板20及固定板41，使該扣片21發生彈性形變向外張開，從而使鉤部211沿該扣合部416之斜面4161滑向該扣孔415，當該鉤部211滑過該扣合部416並鉤在該扣合部416之上表面 4160上時，該扣片21恢復原來之形狀，該固定板41下表面之彈簧414抵靠在該吸熱板20之四個角上，該固定柱413與該吸熱板20之間保持間隔，熱管30之蒸發端31位於固定板41與吸熱板20之間，並與該固定板41之下表面保持間隔，為安裝散熱模組時彈簧414之壓縮留下一定之緩衝間距。

安裝該散熱模組時，將該吸熱板20之下表面貼合於該發熱電子元件51上，並使該固定板41之散熱部417對準發熱電子元件52，固定件42分別穿過套管410螺合至電路板50之穿孔53內，從而將該散熱模組固定安裝於電子元件51、52上，此時由於固定件42之壓力，固定板41與吸熱板20之間之距離減小，彈簧414產生彈性變形，將吸熱板20壓緊在該發熱電子元件51之表面上，該固定柱413與該吸熱板20之間、該固定板41與該熱管30之間仍保持微小之緩衝間距。

與習知技術相比，本發明中之散熱模組在安裝至發熱電子元件51、52上時，藉由該固定板41上之彈簧414向該吸熱板20提供壓力，由於該彈簧414之數量不受該電路板50上穿孔53之數量及位置之限制，該彈簧414之數量及位置可以根據需要任意設定，從而保證該吸熱板20上有足夠多之受力點，另外，由於彈簧414自身之彈性變形，即便固定板41上固定件42之力量並不均一，彈簧414可藉由自身之彈性形變使得作用於吸熱板20上之力量分佈更為均勻，從而使該吸熱板20與該發熱電子元件51更好之接觸。同時，使用該固定裝置40減少了該電路板50上所需設置之穿孔53，降低了電路板50之走線難度。

當然，本發明不限於上述設計，所述彈簧414及固定柱413之數量 不限於四個，可以根據吸熱板20之形狀以及實際需要而設置三個或四個以上之彈簧414及固定柱413。例如：圖6所示係本發明第二實施中之散熱模組之固定板41a，該固定板41a之下表面之中部設有三個固定柱413及彈簧414，所述固定柱413及彈簧414呈三角形分佈；另外，該彈簧414亦可以用彈片等其他彈性體代替，例如：圖7所示係本發明第三實施中之散熱模組之固定板41b，該固定板41b之下表面之中部設有三個彈片418，這三個彈片418形狀相同，均呈“Z”形片狀，每一彈片418包括平行間隔之兩平板部4181，及連接於該兩平板部4181異側末端之間之一連接部4182，該彈片418之其中一平板部4181貼合於該固定板41b之下表面，另一平板部4181用於抵靠該吸熱板20，該連接部4182具有彈性形變之能力，這三個彈片418呈三角形分佈。

綜上所述，本發明符合發明專利之要件，爰依法提出專利申請。惟以上所述者僅為本發明之較佳實施例，舉凡熟悉本案技藝之人士，在爰依本發明精神所作之等效修飾或變化，皆應涵蓋於以下之申請專利範圍內。

30‧‧‧熱管

41‧‧‧固定板

42‧‧‧固定件

410‧‧‧套管

411‧‧‧階梯孔

412‧‧‧臺階

413‧‧‧固定柱

414‧‧‧彈簧

417‧‧‧散熱部

421‧‧‧頭部

422‧‧‧桿部

Claims (8)

1. 一種固定裝置，包括一固定板及用於固定該固定板之複數固定件，其改良在於：該固定板之下表面設有至少三個彈性體，該至少三個彈性體呈一多邊形分佈，每一彈性體具有在垂直於該固定板下表面之方向上伸縮形變之能力，該彈性體係彈簧，該固定板之下表面對應每一彈簧設有一固定柱，該固定柱自該固定板之下表面向下延伸，每一彈簧套設於對應之固定柱上，該彈簧在自由狀態之長度大於該固定柱之長度。
2. 如申請專利範圍第1項中所述之固定裝置，其中該固定板設有複數向下延伸之套管，該套管之末端低於固定板之下表面，每一套管內形成一階梯孔，該階梯孔上大下小，中間形成一臺階，每一固定件包括一頭部與一桿部，該頭部之直徑大於桿部之直徑，該固定件自該階梯孔穿入該套管，固定件之桿部穿過階梯孔，固定件之頭部抵靠於套管內之臺階上。
3. 一種散熱模組，包括一散熱體、一吸熱板、連接該散熱體與該吸熱板之一熱管及將該吸熱板固定之一固定裝置，該固定裝置包括一固定板及用於固定該固定板之複數固定件，其改良在於：該固定板之下表面設有至少三個彈性體，該至少三個彈性體呈一多邊形分佈，每一彈性體具有在垂直於該固定板下表面之方向上伸縮形變之能力，該熱管之一端位於吸熱板與固定板之間，該至少三個彈性體抵靠在該吸熱板與該固定板之間，該彈性體係彈簧，該固定板之下表面對應每一彈簧設有一固定柱，該固定柱自該固定板之下表面向下延伸，每一彈簧套設於對應之固定柱上，該彈簧在自由狀態之長度大於該固定柱之長度。
4. 如申請專利範圍第3項中所述之散熱模組，其中該固定板設有複數向下延伸之套管，該套管之末端低於固定板之下表面，每一套管內形成一階梯 孔，該階梯孔上大下小，中間形成一臺階，每一固定件包括一頭部與一桿部，該頭部之直徑大於桿部之直徑，該固定件自該階梯孔穿入該套管，固定件之桿部穿過階梯孔，固定件之頭部抵靠於套管內之臺階上。
5. 如申請專利範圍第3項所述之散熱模組，其中該吸熱板上設有一對扣片，該固定板上設有與該扣片對應之扣孔，該扣片扣合於該扣孔中以將該吸熱板組裝至該固定裝置上。
6. 如申請專利範圍第5項所述之散熱模組，其中該對扣片分別設於該吸熱板一對相對邊緣處，每一扣片自該吸熱板垂直向上延伸，末端形成一鉤部，該鉤部朝向該吸熱板之內側，該扣片具有彈性形變之能力。
7. 如申請專利範圍第6項所述之散熱模組，其中該對扣孔均呈矩形且相互平行，其相互靠近之內側之間之距離不大於該對扣片之鉤部之間之距離，每一扣孔之內側向該扣孔內凸設一扣合部，該扣合部形成一水平之頂面，該頂面低於該固定板之上表面，每一扣合部之底部朝向其所在之扣孔形成有自下而上傾斜延伸之一斜面，該對扣合部沿水平方向之自由末端之間之距離大於該對鉤部之間之距離。
8. 如申請專利範圍第3項所述之散熱模組，其中該固定板之一側形成一散熱部，該散熱部呈板狀且與該固定部平行，該散熱部之上表面設有垂直向上延伸之複數散熱柱。