TWI629446B - 散熱組合件及應用其之電子裝置 - Google Patents

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Abstract

一種散熱組合件包含一壓合件與一散熱模組。壓合件包含一壓板、多個彈性肋與多個觸壓件。壓板用以鎖固於一底板上，並使一發熱源受夾合於底板與壓板之間。彈性肋分別位於壓板上且朝外懸空伸出。這些觸壓件分別位於彈性肋上，用以抵靠底板。散熱模組固定地連接壓板與一承載件，用以熱導接發熱源。

Description

散熱組合件及應用其之電子裝置
本發明有關於一種散熱組合件，尤指一種電子裝置之散熱組合件。
由於系統內所驅動之工作晶片(即發熱源)本身會發熱，升高了系統內的環境溫度，進而降低系統穩定度，甚至導致系統故障。如此，藉由組裝一散熱模組以觸壓工作晶片，使得工作晶片的熱能能夠透過散熱模組排出系統之外，以控制系統內的環境溫度，進而維持系統穩定度。
然而，若散熱模組於系統內之組裝因為種種因素(例如不同組裝公差或組裝力道)導致散熱模組的位置而產生些許偏移時，將產生散熱模組所無法抗衡之變向力矩，不僅削減了散熱模組對於工作晶片之壓迫力道，也影響了散熱模組對於工作晶片的接觸面積，進而降低了散熱模組對工作晶片的散熱效率。
本發明之一目的在於提供一種散熱組合件及應用其之電子裝置，用以解決以上先前技術所提到的困難，意即，降低或吸收散熱模組因組裝偏移對工作晶片所產生之變向力矩，以於工作晶片上維持合適且均勻的壓合力，進而節省因為散熱不良造成的成本。
依據本發明之一實施方式，此種散熱組合件包含一壓合件與一散熱模組。壓合件包含一壓板、多個彈性肋與多個觸壓件。壓板用以鎖固於一底板上，並使一發熱源受夾合於底板與壓板之間。彈性肋分別位於壓板上且朝外懸空伸出。這些觸壓件分別位於彈性肋上，用以抵靠至底板。散熱模組固定地連接壓板與一承載件，用以熱導接發熱源。
依據本發明之一實施方式，此種電子裝置包含一承載件、一底板、一發熱源、一壓合件與一散熱模組。發熱源位於底板之一面。壓合件包含一壓板、多個彈性肋與多個觸壓件。壓板鎖固於底板上，並使發熱源受夾合於底板與壓板之間。彈性肋分別位於壓板上且朝外懸空伸出。這些觸壓件分別位於這些彈性肋上，且直接抵靠至底板之那面。散熱模組固定地連接壓板與承載件，並熱導接發熱源。
在本發明一或複數個實施方式中，這些彈性肋分別具有一長軸方向。任二相鄰之彈性肋之長軸方向彼此相交，且其交點與發熱源重疊。
在本發明一或複數個實施方式中，這些彈性肋分別具有一長軸方向。其中二個長軸方向彼此共軸，且越過發熱 源。
在本發明一或複數個實施方式中，散熱模組包含一固定框架、一導熱管及一鰭片組。導熱管固定地連接壓板。固定框架固定地連接承載件。鰭片組容置於固定框架內，且固定地連接導熱管。這些彈性肋分別連接壓板之二相對側邊，且導熱管至鰭片組之路徑經過壓板之其中一側邊。
在本發明一或複數個實施方式中，每一觸壓件包含一柱體、一剛性珠與一彈性件。柱體凸設於其中一彈性肋。剛性珠位於柱體之一端，且直接接觸底板之那面。彈性件抵接柱體與剛性珠。
在本發明一或複數個實施方式中，每一觸壓件包含一螺柱。螺柱鎖合於其中一彈性肋上，且螺柱之一端面直接接觸底板之那面。
在本發明一或複數個實施方式中，每一觸壓件更包含一彈簧。彈簧安裝於其中一彈性肋上，且彈簧可壓縮地直接接觸底板之那面。
在本發明一或複數個實施方式中，壓板具有多個側邊與多個端角，其中一側邊位於任二相鄰之端角之間。其中一彈性肋連接其中一端角，或者，其中一彈性肋連接於任二相鄰之端角之間。
在本發明一或複數個實施方式中，壓板具有相對之第一主面與第二主面。散熱模組固定地連接壓板之第一主面，且第二主面面向發熱源。其中一彈性肋連接第一主面，且朝外懸空伸出。
綜上所述，本發明的技術方案與現有技術相比具有明顯的優點和有益效果。藉由上述技術方案，可達到相當的技術進步，並具有產業上的廣泛利用價值，其至少具有下列優點：1.依據散熱模組被組裝之方向，動態地降低或吸收散熱模組因組裝偏離導致壓合件對發熱源所產生之變向力矩，進而維持散熱模組對發熱源應有的散熱效率；2.在消除變向力矩以達成平衡時，同時也讓底板受力平均分布，避免應力集中問題；以及3.即便壓合件對發熱源的壓迫力道超標，仍可緩衝或吸收部分之壓迫力道。
以上所述僅係用以闡述本發明所欲解決的問題、解決問題的技術手段、及其產生的功效等等，本發明之具體細節將在下文的實施方式及相關圖式中詳細介紹。
10、11、12‧‧‧電子裝置
100‧‧‧外殼件
200‧‧‧底板
210‧‧‧發熱源
300‧‧‧散熱組合件
310‧‧‧壓合件
320‧‧‧壓板
321‧‧‧第一主面
322‧‧‧第二主面
323‧‧‧側邊
324‧‧‧端角
325‧‧‧容置凹槽
326‧‧‧穿孔
330‧‧‧彈性肋
331‧‧‧螺孔
340‧‧‧彈簧鎖固件
350‧‧‧強化件
360‧‧‧均熱片
370、370A、370B、380、390‧‧‧觸壓件
371‧‧‧柱體
372、351‧‧‧螺栓
373‧‧‧貫穿通道
374‧‧‧大開口
375‧‧‧小開口
376‧‧‧螺帽蓋
377‧‧‧剛性珠
378‧‧‧彈性件
381、391‧‧‧螺柱
382‧‧‧端面
392‧‧‧開槽
393‧‧‧彈簧
400‧‧‧散熱模組
410‧‧‧固定框架
420‧‧‧鰭片組
430‧‧‧導熱管
2-2‧‧‧線段
D1、D2‧‧‧方向
AX、L1~L5‧‧‧長軸方向
UP‧‧‧上方
LW‧‧‧下方
G‧‧‧間隔
為讓本發明之上述和其他目的、特徵、優點與實施例能更明顯易懂，所附圖式之說明如下：第1圖繪示依照本發明一實施方式之電子裝置的立體圖；第2圖繪示第1圖沿線段2-2之剖視圖；第3圖繪示第2圖的電子裝置的力矩方向示意圖；第4圖繪示第2圖之觸壓件與每一壓合件的分解圖；第5圖繪示依照本發明一實施方式之觸壓件與每一壓合件的分解圖； 第6圖繪示依照本發明一實施方式之觸壓件與每一壓合件的分解圖,第7圖繪示依照本發明一實施方式之電子裝置的俯視圖；以及第8圖繪示依照本發明一實施方式之電子裝置的俯視圖。
以下將以圖式揭露本發明之複數個實施方式，為明確說明起見，許多實務上的細節將在以下敘述中一併說明。然而，應瞭解到，這些實務上的細節不應用以限制本發明。也就是說，在本發明部分實施方式中，這些實務上的細節是非必要的。此外，為簡化圖式起見，一些習知慣用的結構與元件在圖式中將以簡單示意的方式繪示之。
第1圖繪示依照本發明一實施方式之電子裝置10的立體圖。第2圖繪示第1圖沿線段2-2之剖視圖。如第1圖與第2圖所示，在本實施方式中，電子裝置10包含一外殼件100、一底板200、至少一發熱源210與一散熱組合件300。散熱組合件300包含一壓合件310與一散熱模組400。發熱源210位於底板200之一面。壓合件310包含一壓板320、多個彈性肋330與多個觸壓件370。壓板320鎖固於底板200上，使得發熱源210被壓迫於底板200與壓板320之間。這些彈性肋330分別位於壓板320外緣且朝外懸空(水平)伸出。這些觸壓件370分別位於這些彈性肋330上，且朝壓板320之方向延伸，並抵靠至底板200之表面。散熱模組400包含一固定框架410、一鰭片組420及一 導熱管430。固定框架410固定地連接外殼件100。鰭片組420容置於固定框架410內，且固定地連接導熱管430。導熱管430固定地連接壓板320，且熱導接發熱源210。須了解到，這些觸壓件370並非接合至底板200上，而是藉由觸壓件370之表面接觸底板200之表面。
第3圖繪示第2圖的電子裝置10的力矩方向示意圖。如第3圖所示，當組裝者為了將散熱模組400組裝於外殼件100而朝上方UP拉動散熱模組400時，雖然導熱管430帶動壓合件310朝方向D1翹曲，由於遠離散熱模組400之其中一彈性肋330的觸壓件370A抵靠底板200之表面，底板200因此對觸壓件370A提供了反作用力，進而吸收或抵消壓合件310對發熱源210所產生之變向力矩，不致減少壓合件310對於發熱源210的接觸面積；反之，當組裝者為了組裝散熱模組400於外殼件100而朝下方LW壓迫散熱模組400時，雖然導熱管430帶動壓合件310朝方向D2翹曲，由於靠近散熱模組400之其中一彈性肋330的觸壓件370B抵靠於底板200之表面，底板200也因此對觸壓件370B提供了反作用力，進而吸收或抵消壓合件310對發熱源210所產生之變向力矩，亦不致減少壓合件310對於發熱源210的接觸面積。
如此，由於本實施方式之壓合件310之這些觸壓件370A、370B可依據散熱模組400被組裝之方向，動態地降低或吸收壓合件310對發熱源210所產生之變向力矩，進而維持散熱模組400對發熱源210應有的散熱效率。然而，本發明不限散熱模組400組裝至外殼件100上，其他實施方式中，散熱 模組也可以組裝至例如底殼或強化框等其他承載件上。
具體來說，如第2圖所示，發熱源210焊設於電路板上，例如為顯示處理單元或中央處理單元。壓合件310與發熱源210之間更疊放有一均熱片360。均熱片360用以使發熱源210之熱能均勻化。壓合件310更具有多個彈簧鎖固件340與一強化件350。這些彈簧鎖固件340對稱地位於壓板320上，並鎖固於底板200上。強化件350位於底板200之另面，且透過多個螺栓351鎖合至彈簧鎖固件340上，以更強化發熱源210被壓合於底板200與壓板320(或均熱片360)之間的力量。底板200例如為一電路板。此外，壓板320具有一容置凹槽325與一穿孔326。穿孔326位於容置凹槽325之底部，使得均熱片360透過穿孔326曝露於容置凹槽325之外。導熱管430位於容置凹槽325內且焊接於壓板320上，並且導熱管430透過穿孔326接觸均熱片360而熱導接發熱源210。
如第1圖所示，在本實施方式中，這些彈性肋330的數量分別為4個，大致等距地位於壓板320之外緣，換句話說，這些彈性肋330間隔地排列於壓板320之外緣，使得這些彈性肋330圍繞壓板320。此外，這些彈性肋330呈長條狀，且這些彈性肋330分別具有長軸方向L1、L2，意即，各個彈性肋330沿其長軸方向L1、L2從壓板320之外緣朝外伸出。任二非相鄰之彈性肋330彼此成對角關係，因此任二非相鄰之彈性肋330之長軸方向L1、L2共軸，然而，本發明不依此為限。
此外，為了使觸壓件370所產生之反作用力能夠有效地吸收或抵消變向力矩，在本實施方式中，發熱源210大致 位於這些彈性肋330所圍繞區域之中央位置，換句話說，任二相鄰之彈性肋330之長軸方向L1、L2彼此相交之交點的正投影與發熱源210相互重疊。
更具體地，在本實施方式中，壓板320大致呈矩形或近似矩形，且壓板320具有第一主面321、第二主面322、多個側邊323與多個端角324。第一主面321與第二主面322彼此相對配置。這些側邊323鄰接與圍繞第一主面321與第二主面322。散熱模組400固定地連接壓板320之第一主面321，且第二主面322面向發熱源210。每一側邊323形成於任二相鄰之端角324之間。這些彈性肋330其中之一連接其中一端角324，以便自所述端角324朝外水平伸出，或者，其中另一彈性肋330也得以連接於任二相鄰之端角324之間，以便自端角324之間朝外伸出。然而，本發明不限於此，其他實施方式中，這些彈性肋330可以因應底板200上配置空間之限制任意改變這些彈性肋330之位置，例如所有的彈性肋也可以都從壓板之端角或側邊朝外伸出，甚至，所有或部分的彈性肋連接於第一主面且朝外懸空伸出，而非端角或側邊。
再者，由於壓合件310為一等厚片體，壓板320與每一彈性肋330具有相同厚度，且壓板320與這些彈性肋330皆位於同一平面，亦即，由於每一彈性肋330懸空伸出，彈性肋330與底板200相隔出一間隔G，使得觸壓件370在間隔G內分別直接接觸彈性肋330與底板200表面。此外，這些彈性肋330皆為一體成型地形成於壓板320上，然而，本發明不限於此，其他實施方式中，這些彈性肋也得透過可拆卸地連接壓板。
第4圖繪示第2圖之觸壓件370與每一壓合件310的分解圖。如第2圖與第4圖所示，在本實施方式中，每一觸壓件370包含一柱體371、一剛性珠377與一彈性件378。柱體371凸設於其中一彈性肋330。剛性珠377位於柱體371之一端，且直接接觸底板200之那面。彈性件378抵接柱體371與剛性珠377。更進一步地，柱體371包含一螺栓372與一螺帽蓋376。螺栓372螺設於其中一彈性肋330之一螺孔331中，且朝底板200延伸。螺栓372具有一貫穿通道373、一大開口374與一小開口375。貫穿通道373位於螺栓372內，且貫穿通道373與螺栓372之長軸方向AX共軸。大開口374與小開口375分別配置於螺栓372之二相對端，且分別接通貫穿通道373。剛性珠377自大開口374進入貫穿通道373內，卡合於小開口375上，並且部分地自小開口375露出剛性珠377，以便點接觸底板200之表面。螺帽蓋376插入貫穿通道373，並覆蓋大開口374。彈性件378例如壓縮彈簧，位於貫穿通道373內，且彈性件378之二相對端分別抵靠剛性珠377與螺帽蓋376。彈性件378不僅提供剛性珠377壓迫底板200之壓力，也用以緩衝底板200反饋剛性珠377之反作用力。
第5圖繪示依照本發明一實施方式之觸壓件380與壓合件310的分解圖。如第2圖與第5圖所示，在本實施方式中，觸壓件380即為一螺柱381。螺柱381螺設於其中一彈性肋330之一螺孔331中，且朝底板200延伸，使得螺柱381之一端面382直接接觸底板之表面。
第6圖繪示依照本發明一實施方式之觸壓件390與 壓合件310的分解圖。如第2圖與第6圖所示，在本實施方式中，每一觸壓件390更包含一彈簧393與一螺柱391。螺柱391螺設於其中一彈性肋330之一螺孔331中，且朝底板200延伸。螺柱391面向底板200之一面具有一開槽392。彈簧393安裝於開槽392內。彈簧393之一端於開槽392內抵靠螺柱391，其一端伸出開槽392，並且可壓縮地直接接觸底板之表面。
第7圖繪示依照本發明一實施方式之電子裝置11的俯視圖。如第7圖所示，第1圖之電子裝置10與第7圖之電子裝置11大致相同，其差異之一為，在本實施方式中，這些彈性肋330的數量分別為3個。具體地，這些彈性肋330之長軸方向L3~L5彼此相交之交點的正投影與發熱源210相互重疊。如此，本實施方式不僅可節省壓合件310之製作成本，也可增加底板200上可運用之配置空間。
第8圖繪示依照本發明一實施方式之電子裝置12的俯視圖。如第8圖所示，第1圖之電子裝置10與第8圖之電子裝置12大致相同，其差異之一為，在本實施方式中，這些彈性肋330的數量分別為2個。具體地，這些彈性肋330分別連接壓板320之二相對側邊323，且導熱管430至鰭片組420之路徑經過壓板320之其中一側邊323。此外，這些彈性肋330之長軸方向AX彼此共軸，長軸方向AX越過發熱源210上方。
最後，上述所揭露之各實施例中，並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，皆可被保護於本發明中。因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

Claims (10)

  1. 一種電子裝置，包含：一承載件；一底板；一發熱源，位於該底板之一面上；一壓合件，包含：一壓板，鎖固於該底板上，並使該發熱源受夾合於該底板與該壓板之間；多個彈性肋，分別位於該壓板上，且朝外懸空伸出；以及多個觸壓件，分別位於該些彈性肋上，且直接抵靠至該底板之該面；以及一散熱模組，固定地連接該壓板與該承載件，並熱導接該發熱源。
  2. 如請求項1所述之電子裝置，其中該些彈性肋分別具有一長軸方向，任二相鄰之該些彈性肋之該些長軸方向彼此相交，且其交點與該發熱源重疊。
  3. 如請求項1所述之電子裝置，其中該些彈性肋分別具有一長軸方向，其中二個之該些長軸方向彼此共軸，且越過該發熱源。
  4. 如請求項1所述之電子裝置，其中該散熱模組包含：一導熱管，固定地連接該壓板；一固定框架，固定地連接該承載件；以及一鰭片組，容置於該固定框架內，且固定地連接該導熱管，其中該些彈性肋分別連接該壓板之二相對側邊，且該導熱管至該鰭片組之路徑經過該壓板之該些側邊其中之一。
  5. 如請求項1所述之電子裝置，其中每一該些觸壓件包含：一柱體，凸設於該些彈性肋其中之一；一剛性珠，位於該柱體之一端，且直接接觸該底板之該面；以及一彈性件，抵接該柱體與該剛性珠。
  6. 如請求項1所述之電子裝置，其中每一該些觸壓件包含一螺柱，該螺柱鎖合於該些彈性肋其中之一，且該螺柱之一端面直接接觸該底板之該面。
  7. 如請求項1所述之電子裝置，其中每一該些觸壓件更包含一彈簧，該彈簧安裝於該些彈性肋其中之一，且該彈簧可壓縮地直接接觸該底板之該面。
  8. 如請求項1所述之電子裝置，其中該壓板具有多個側邊與多個端角，該些側邊其中之一位於任二相鄰之該些端角之間，其中該些彈性肋其中之一連接該些端角其中之一，或者，該些彈性肋其中之一連接於任二相鄰之該些端角之間。
  9. 如請求項1所述之電子裝置，其中該壓板具有相對之第一主面與第二主面，該散熱模組固定地連接該壓板之該第一主面，且該第二主面面向該發熱源，其中該些彈性肋其中之一連接該第一主面，且朝外懸空伸出。
  10. 一種散熱組合件，包含：一壓合件，包含：一壓板，用以鎖固於一底板上，用以使一發熱源受夾合於該底板與該壓板之間；多個彈性肋，分別位於該壓板上且朝外懸空伸出；以及多個觸壓件，分別位於該些彈性肋上，用以直接抵靠該底板；以及一散熱模組，固定地連接該壓板與一承載件，用以熱導接該發熱源。
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