TWI480469B - 薄型風扇及其製造方法 - Google Patents

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Description

薄型風扇及其製造方法
本發明係關於一種風扇及其製造方法，特別是關於一種薄型風扇及其製造方法。
隨著電子產業迅速發展，電子產品內之晶片等發熱電子元件產生之熱量越來越多。為將該等多餘熱量有效散發，通常在發熱電子元件之表面貼設一散熱器，然後在散熱器上設置一風扇，利用風扇產生之冷卻氣流對散熱器進行強制散熱，從而將發熱電子元件產生之熱量散去。
請同時參照圖1A及圖1B所示，其中圖1A為習知技術之風扇的示意圖，圖1B為圖1A之風扇的剖面圖。為便於觀看及描述，故於圖1A及圖1B係省略繪示殼體的上蓋部分。風扇1包括一葉輪11、一定子12、一電路板13、一殼體14、一軸承15以及一轉子16。軸承15係連接葉輪11及殼體14，且殼體14包覆葉輪11。定子12及電路板13係設置於殼體14，其中，定子12係與轉子16相對應設置。藉由電路板13之控制電路可提高馬達電壓、電流，使馬達產生激磁，再經由晶片控制馬達激磁之極性轉換，使得磁帶與馬達產生互斥、互吸作用，因而帶動轉子16及葉輪11轉動。
習知風扇的製作流程中，係以表面黏著設計(Surface Mount Design,SMD)將電子零件焊接於設有電路佈線之電路板上，並與定子軸承組裝形成一組件，再將此組件與轉子葉輪組裝於風扇殼體上，即完成風扇組裝。
然而，現今電腦產品之體積小巧化設計發展趨勢，使得散熱風扇結構設計上亦必須隨之小巧化、輕薄化。由於電子零件需放置於電路板的一平面上，風扇內需預留電路板及電子零件的高度及空間，導致風扇無法有效縮減其高度及體積。此外，由於電路板的形狀與面積會受到出風流道與機構限制，使得風扇薄型化技術更受到限制。
因此，如何提供一種薄型風扇，可縮短薄型風扇的整體高度，且可更能有效利用高度空間，並可達到與以往同樣的散熱功效。
有鑑於上述課題，本發明之目的為提供一種薄型風扇及其製造方法，可縮短薄型風扇的整體高度，且可更能有效利用高度空間，並可達到與以往同樣的散熱功效。
為達上述之目的，本發明提供一種薄型風扇之製造方法包括：提供一含有複數金屬粒子之塑料；將塑料加工成型一殼體；移除部分殼體之表面，且形成一電路佈線區域於殼體；以及設置一金屬層於電路佈線區域。
於本發明之一較佳實施例中，塑料係為PPA塑料及/或LCP塑料。
於本發明之一較佳實施例中，金屬粒子係包括銅及/或鉻金屬粒子。
於本發明之一較佳實施例中，其中移除部份殼體之表面，係將表面粗糙化，並使部分金屬粒子裸露。
於本發明之一較佳實施例中，其中移除部份該殼體之表面，係以雷射照射於殼體。
於本發明之一較佳實施例中，其中設置一金屬層於電路佈線區域之步驟，係以化學電鍍之方式設置金屬層。
於本發明之一較佳實施例中，製造方法更包括：設置至少一電子零件於金屬層；以及組裝殼體、一定子與一葉輪。
於本發明之一較佳實施例中，其中設置至少一電子零件於金屬層之步驟，係以焊接之方式將電子零件設置於金屬層。
為達上述之目的，本發明更提供一種薄型風扇包括一殼體、一定子以及一葉輪。殼體包括一電路佈線區域以及一金屬層。電路佈線區域設有複數金屬粒子，且部分該些金屬粒子係裸露於電路佈線區域。金屬層設置於電路佈線區域，且與裸露之金屬粒子相結合。定子設置於殼體。殼體包覆葉輪。
於本發明之一較佳實施例中，金屬粒子之材質包括銅及/或鉻金屬粒子。
於本發明之一較佳實施例中，殼體更包括至少一電子元件，設置於金屬層。
於本發明之一較佳實施例中，薄型風扇更包括一軸承以及一轉子。軸承連接葉輪。轉子設置於葉輪，且與定子對應設置。
承上所述，本發明之薄型風扇及其製造方法，首先將含有金屬粒 子之塑料加工成型為殼體，接續移除部份殼體之表面，且形成電路佈線區域於殼體，再將金屬層設置於電路佈線區域。其中，以雷射之方式移除部份殼體之表面，且表面可為平面狀或凹凸不平狀，經過雷射之後的殼體之表面係裸露複數金屬粒子，接著以化學電鍍之方式將金屬層設置於電路佈線區域，使金屬層與裸露之金屬粒子相結合，最後再將電子零件以焊接之方式設置於金屬層之上。
1‧‧‧風扇
11、23‧‧‧葉輪
12、22‧‧‧定子
13‧‧‧電路板
14、21、21a、21b‧‧‧殼體
15、24‧‧‧軸承
16、25‧‧‧轉子
2、3、4‧‧‧薄型風扇
211、211b‧‧‧表面
212、212b‧‧‧電路佈線區域
213‧‧‧金屬粒子
214、214b‧‧‧金屬層
215‧‧‧電子零件
216‧‧‧凹槽
217、218‧‧‧區域
26‧‧‧入風口
S01~S06‧‧‧步驟
圖1A為習知薄型風扇的分離示意圖；圖1B為依據圖1A之薄型風扇的組合示意圖；圖2A為依據本發明較佳實施例之薄型風扇之製造方法的步驟流程圖；圖2B為本發明之薄型風扇之製造方法的另一步驟流程圖；圖3為本發明較佳實施例之殼體於製造過程的示意圖；圖4A為本發明之殼體於製造過程的部份剖面圖；圖4B為本發明之另一態樣殼體於製造過程的部份剖面圖；圖5為本發明之殼體於製造過程的示意圖；圖6A為本發明之殼體於製造過程的剖面圖；圖6B為本發明之再一態樣殼體於製造過程的剖面圖；圖7A為本發明之薄型風扇的分離示意圖；圖7B為圖7A之薄型風扇的組合示意圖；圖8為本發明之薄型風扇的示意圖；以及圖9及圖10為本發明之薄型風扇的變化態樣示意圖。
以下將參照相關圖式，說明依本發明較佳實施例之一種薄型風扇及其製造方法，其中相同的元件將以相同的參照符號加以說明。
請參照圖2A所示，其為依據本發明較佳實施例之一種薄型風扇之製造方法的步驟流程圖。本實施例之製造方法包括步驟S01至步驟S04。
步驟S01，提供一含有複數金屬粒子之塑料。其中，含有金屬粒子之塑料可為PPA塑料、LCP塑料、或其他具有金屬粒子之塑料。此外，金屬粒子之材質可例如為銅及/或鉻金屬粒子，上述之塑料及金屬粒子之材質並非限定於本發明。
請同時參照圖3所示，其為本發明較佳實施例之殼體於製造過程的示意圖。步驟S02，將塑料加工成型一殼體21。更詳細來說，係先提供一模具(圖未繪示)，再將塑料放入模具內。其中，模具之大小與態樣，係實質等於欲成型之殼體的大小與態樣，於其他實施例中，可根據需求的不同，而將模具設計為不同的大小與態樣。另外，模具的材質可應用既有者，故不予詳述。本實施例係可以射出成型或澆注成型等方式將塑料形成殼體21，首先將固態塑料加熱溶融成流體狀態，且使流體狀態的塑料流動至模具內，接著，固化塑料。本實施例係可以冷卻及凝固等方式固化塑料，以形成殼體21。
請同時參照圖2A、圖4A及圖5所示，其中圖4A為本發明之殼體於製造過程的部份剖面圖；圖5為本發明之殼體於製造過程的示意圖。接續，步驟S03，移除部分殼體21之表面211，且形成一電路佈線區域212於殼體21。更詳細來說，以雷射照射之方式移除部 份殼體21之表面211(如圖4A所示)，將表面211粗糙化，並且使部分金屬粒子213裸露。
值得一提的是，本實施例之殼體21係以一含有複數金屬粒子213之塑料加工成型為例，然非限用於本發明。請參照圖4B所示，其為本發明之另一態樣殼體於製造過程的部份剖面圖。於其他實施例中，殼體21a亦可以一含有金屬粒子213之塑料及一未含金屬粒子之塑料加工成型。例如，先將含有金屬粒子213之塑料射出成型後，將未含金屬粒子之塑料射出成型，並且與已射出成型之塑料相結合。俾使得殼體21a中係具有二區域217、218，其中一區域217為欲設置電路佈線之區域，其係以含有複數金屬粒子213之塑料加工成型，而另一區域218係為上述欲設置電路佈線區域之外的區域，其係可以一般未含金屬粒子之塑料加工成型。
請同時參照圖6A所示，其為本發明之殼體於製造過程的剖面圖。步驟S04，設置一金屬層214於電路佈線區域212。本實施例係以化學電鍍之方式將金屬層214設置於電路佈線區域212，使金屬層214與裸露於電路佈線區域212之金屬粒子213相結合，並形成於殼體21。
請參照圖2B所示，其為本發明之薄型風扇之製造方法的另一步驟流程圖。本實施例之製造方法更包括步驟S05及步驟S06。
請同時參照圖2B及圖6A所示，步驟S05，係設置至少一電子零件215於金屬層214。本實施例係以焊接方式將複數電子零件215設置於金屬層214，藉由金屬層214使該些電子零件215相耦接或電性導通。
另外，請參照圖6B所示，其為本發明之再一態樣殼體於製造過程的剖面圖。更值得說明的是，殼體21b之具有電路佈線區域212b的表面211b可為非平面，亦即，亦可於非平坦狀、非平面狀之殼體21b的表面211b，移除部份表面211b，並形成電路佈線區域212b於此之表面211b。於執行步驟S02時，係先形成具有複數凹槽216之殼體21b，接續於步驟S03及步驟S04時，以雷射之方式形成電路佈線區域212b於該些凹槽216及該些凹槽216附近之殼體21b的表面211b，且將金屬層214b亦形成於電路佈線區域212b，步驟S05，將複數電子零件215分別設置於該些凹槽216，且與該些凹槽216之金屬層214b電性連接。其中該些凹槽216之深度及大小各不相等，該些凹槽216之深度係與對應設置之電子零件215的高度相對設計。
請同時參照圖2B、圖7A、圖7B及圖8所示，其中圖7A為本發明之薄型風扇的分離示意圖，圖7B為圖7A之薄型風扇的組合示意圖，圖8為本發明之薄型風扇的示意圖。步驟S06，組裝殼體21、一定子22與一葉輪23。需先述明的是，為便於觀看及描述，故將圖7A及圖7B之殼體21的上蓋部分省略繪示，然而，於圖8中係繪示完整的薄型風扇2，並將殼體21的上蓋部分繪示出。將已設有電路佈線區域212及金屬層214之殼體21、定子22及葉輪23相組裝，以形成薄型風扇2。其中，定子22設置於殼體21，葉輪23係藉由一軸承24與殼體21相連接設置。另外，一轉子25設置於葉輪23，且轉子25係與定子22相對設置。本實施例之薄型風扇2係例如為具有二入風口26的離心式風扇，然非限用於本發明。本發明之薄型風扇2之架構更可應用於其他的離心式風扇(如具有一入風口之 離心式風扇)(如圖9所示之薄型風扇3)、軸流式風扇(如圖10所示之薄型風扇4)、斜流式風扇或橫流式風扇等。
值得一提的是，本發明之電路佈線區域及金屬層並非僅限設置於殼體的中心區域，如果需增加電路變化或設計，亦可向殼體的四周延伸，亦即，殼體下蓋的全區域之範圍皆可設置電路佈線區域及金屬層。另外，電路佈線區域及金屬層亦非僅限設置於殼體之下蓋，亦可設置於殼體之上蓋，以增加使用的範圍。
請再參照圖7A、圖7B及圖8所示，本發明亦揭露一種薄型風扇。為便於觀看及描述，故將圖7A及圖7B之殼體21的上蓋部分省略繪示，然而，於圖8中係繪示完整的薄型風扇2，並將殼體21的上蓋部分繪示出。首先敘明的是，本實施例之薄型風扇2係以具有二入風口26的離心式風扇為例，然非限用於本發明。本發明之薄型風扇2之架構更可應用於其他的離心式風扇(如具有一入風口之離心式風扇)(如圖9所示之薄型風扇3)、軸流式風扇(如圖10所示之薄型風扇4)、斜流式風扇或橫流式風扇等。薄型風扇2包括一殼體21、一定子22以及一葉輪23。定子22係設置於殼體21。殼體21係包覆葉輪23。
殼體21包括一表面211、一電路佈線區域212以及一金屬層214。電路佈線區域212係以雷射之方式形成於表面211，電路佈線區域212係設有複數金屬粒子(圖未繪示)，且部分該些金屬粒子係裸露於電路佈線區域212。金屬層214係以化學電鍍之方式形成並設置於電路佈線區域212，且與裸露之金屬粒子相結合。其中，金屬粒子之材質可為銅及/或鉻金屬粒子，並非限定於本發明。殼體21更包括至少一電子零件215，其係以焊接之方式設置於金 屬層214。本實施例之殼體21係具有複數電子零件215，分別設置於金屬層214，且藉由金屬層214，使該些電子零件215耦接。其中，殼體21與上述實施例之中，殼體21、21a、21b具有相同的技術特徵，故於此不再贅述。
薄型風扇2更包括一軸承24及一轉子25。軸承24係連接葉輪23。轉子25設置於葉輪23，且與定子22對應設置。
綜上所述，本發明之薄型風扇及其製造方法，首先將含有金屬粒子之塑料加工成型為殼體，接續移除部份殼體之表面，且形成電路佈線區域於殼體，再將金屬層設置於電路佈線區域。其中，以雷射之方式移除部份殼體之表面，且表面可為平面狀或凹凸不平狀，經過雷射之後的殼體之表面係裸露複數金屬粒子，接著以化學電鍍之方式將金屬層設置於電路佈線區域，使金屬層與裸露之金屬粒子相結合，最後再將電子零件以焊接之方式設置於金屬層之上。
與習知技術相比較，本發明之薄型風扇及其製造方法，係移除控制電路板的設置體積及空間，以縮短薄型風扇的整體高度，且可更能有效利用高度空間，並可增加風扇電路佈線之變化性，以更有利風扇薄型化的設計。
以上所述僅為舉例性，而非為限制性者。任何未脫離本發明之精神與範疇，而對其進行之等效修改或變更，均應包含於後附之申請專利範圍中。
S01~S04‧‧‧步驟

Claims (12)

  1. 一種薄型風扇之製造方法，包括：提供一含有複數金屬粒子之塑料；將該塑料加工成型一殼體；移除部分該殼體之表面，且形成一電路佈線區域於該殼體；以及設置一金屬層於該電路佈線區域。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之製造方法，其中該塑料係包括PPA塑料及/或LCP塑料。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之製造方法，其中該些金屬粒子係包括銅及/或鉻金屬粒子。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之製造方法，其中移除部份該殼體之表面，係將表面粗糙化，並使部分該些金屬粒子裸露。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之製造方法，其中移除部份該殼體之表面，係以雷射照射於該殼體。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之製造方法，其中設置一金屬層於該電路佈線區域之步驟，係以化學電鍍之方式設置該金屬層。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之製造方法，更包括：設置至少一電子零件於該金屬層；以及組裝該殼體、一定子與一葉輪。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之製造方法，其中設置至少一電子零件於該金屬層之步驟，係以焊接之方式將該電子零件設置於該金屬層。
  9. 一種薄型風扇，包括：一殼體，包括：一電路佈線區域，設有複數金屬粒子，且部分該些金屬粒子係裸露於該電路佈線區域；及一金屬層，設置於該電路佈線區域，且與裸露之該些金屬粒子相結合；一定子，設置於該殼體；以及一葉輪，該殼體包覆該葉輪。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之薄型風扇，其中該些金屬粒子之材質包括銅及/或鉻金屬粒子。
  11. 如申請專利範圍第9項所述之薄型風扇，其中該殼體更包括至少一電子元件，設置於該金屬層。
  12. 如申請專利範圍第9項所述之薄型風扇，更包括：一軸承，連接該葉輪；以及一轉子，設置於該葉輪，且與該定子對應設置。
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