TWI656827B - 電子裝置 - Google Patents
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Abstract
電子裝置包含底板、電池組件、熱管以及散熱層。電池組件設置於底板上。熱管沿著底板設置。散熱層設置於熱管與底板之間，且延伸至電池組件與底板之間。
Description
本揭露係關於一種包含熱管以及散熱層之可散熱的電子裝置。
一般而言，為了預防電子裝置內部之電子元件發生因為過熱而導致電子元件發生暫時性或永久性的失效的問題，通常會在電腦主機之電源供應器、中央處理單元(CPU)及繪圖處理單元(GPU)等溫度容易升高之電子元件上配置風扇來對電子元件進行散熱，以迅速移除電子元件於高速運作時所產生的熱能，因而降低電子元件本身的溫度。如此，電子裝置的運作可更為順暢。然而，風扇的轉動會產生振動或噪音，且當上述振動噪音落入人耳接收範圍內時，會影響使用者的聽覺感受，亦即會影響使用者的操作舒適性。
此外，由於電子裝置的設計趨勢導向厚度與空間設計上日漸縮減，因此也導致風扇的運用受到限制。因此，如何可有效地降低電子元件所產生的噪音，或可在有限的空間內降低電子元件所產生的熱能，係本領域所屬技術人員所一直面對的問題。
有鑑於此，本揭露之一目的在於提出一種包含熱管以及散熱層之可散熱的電子裝置。
為了達到上述目的，依據本揭露之一實施方式，電子裝置包含底板、電池組件、熱管以及散熱層。電池組件設置於底板上。熱管沿著底板設置。散熱層設置於熱管與底板之間，且延伸至電池組件與底板之間。
綜上所述，本揭露之熱管係設計為封閉迴路，散熱層設置於熱管的散熱部下方，且具有良好的導熱效果，因此散熱層可藉由電池組件與底板之間的空間而將散熱部的熱能至少均勻地分散於電池組件與底板之間。因此，電子裝置的殼體於不同部位上可具有較小的溫度差異，進而於操作電子裝置時對於電子裝置的體感可較為舒適。由於熱管的散熱空間位於電池組件外側(亦即，熱管不環繞於電池組件)，再加上熱管所吸收的熱能可藉由散熱層至少傳遞至電池組件與底板之間，因而熱管的長度可被縮短而降低其佔據電子裝置中的空間。因此，本揭露之電子裝置可提高其內部空間的使用率。舉例來說，於電子裝置中，藉由熱管的設置所增加之額外的空間，可用以增加電子裝置中電池的體積以及容量。
1‧‧‧電子裝置
10‧‧‧底板
11‧‧‧填充層
12‧‧‧電池組件
13‧‧‧固定件
14‧‧‧熱管
15‧‧‧彈性結構
16‧‧‧散熱層
17‧‧‧黏著層
18‧‧‧發熱元件
19‧‧‧散熱器
20‧‧‧電路板
100：‧‧‧通孔
140‧‧‧散熱空間
142‧‧‧吸熱部
144‧‧‧散熱部
146‧‧‧可作動流體
150‧‧‧溝槽
190‧‧‧鎖孔
200‧‧‧電子元件
2-2‧‧‧線段
為讓本揭露之上述和其他目的、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圖繪示根據本揭露一實施方式之電子裝置的立體圖。
第2圖繪示根據本揭露一實施方式之電子裝置的部分結構上視圖。
第3圖繪示沿著第2圖中線段2-2的剖視圖。
第4圖繪示根據本揭露一實施方式之電子裝置的一局部放大立體圖。
第5圖繪示根據本揭露一實施方式之電子裝置的另一局部放大立體圖。
以下的說明將提供許多不同的實施方式或實施例來實施本揭露的主題。元件或排列的具體範例將在以下討論以簡化本揭露。當然，這些描述僅為部分範例且本揭露並不以此為限。例如，將第一特徵形成在第二特徵上或上方，此一敘述不但包含第一特徵與第二特徵直接接觸的實施方式，也包含其他特徵形成在第一特徵與第二特徵之間，且在此情形下第一特徵與第二特徵不會直接接觸的實施方式。此外，本揭露可能會在不同的範例中重複標號或文字。重複的目的是為了簡化及明確敘述，而非界定所討論之不同實施方式及配置間的關係。
此外，空間相對用語如「下面」、「下方」、「低於」、「上面」、「上方」及其他類似的用語，在此是為了方便描述圖中的一個元件或特徵與另一個元件或特徵的關係。空間相對用語除了涵蓋圖中所描繪的方位外，該用語更涵蓋裝置
在使用或操作時的其他方位。也就是說，當該裝置的方位與圖式不同(旋轉90度或在其他方位)時，在本文中所使用的空間相對用語同樣可相應地進行解釋。
請參照第1、2及3圖。第1圖繪示根據本揭露一實施方式之電子裝置1的立體圖。第2圖繪示根據本揭露一實施方式之電子裝置1的部分結構上視圖。第3圖繪示沿著第2圖中線段2-2的剖視圖。為了方便理解本揭露，第2圖省略繪示於第3圖中所繪示的電路板20。於本實施方式中，電子裝置1為筆記型電腦或平板電腦，但本揭露不以此為限。於其他實施方式中，任何適合的裝置皆可應用於本揭露。
如第2圖及第3圖所示，於本實施方式中，電子裝置1包含底板10、散熱層16、黏著層17(見第3圖)、熱管14、散熱器19、發熱元件18、電路板20(見第3圖)、電池組件12、固定件13(見第4圖)、彈性結構15。以下將詳細介紹各元件的結構、功能以及各元件之間的連接關係。
於第2圖中，電子裝置1的底板10具有多個通孔100。底板10係實體上接觸一平面(如桌面)之部位。通孔100將電子裝置1的內部連通至電子裝置1外。於本實施方式中，底板10的材質為金屬，例如，鋁或鋁鎂合金，但本揭露不以前述材質為限。本實施方式的散熱層16設置於底板10上方，且藉由填充層11(見第3圖)與底板10相連接。散熱層16具有良好的導熱效果，其材質為金屬。舉例來說，散熱層16的材質可為銅，但本揭露不以此材料為限。
於本實施方式中，熱管14為封閉之金屬腔體，
具有吸熱部142以及散熱部144，熱管14包含位於其中的可作動流體146(見第3圖)。進一步來說，藉由可作動流體146持續循環的二相(即，液相與汽相)變化，以及藉由可作動流體146(即，汽體流體與液體流體)於熱管14的吸熱部142與散熱部144之間汽往液返的對流，使得本實施方式之熱管14的腔體表面可呈現快速均溫的特性，進而於電子裝置1中達到傳導熱能的效果。
於實際操作中，由於熱管14的吸熱部142可吸收熱量，使得吸熱部142中的液相可作動流體146蒸發為汽相可作動流體146。在前述時間點下，熱管14的腔體內可產生局部高壓，進而驅使汽相可作動流體146流向熱管14的散熱部144。接著，汽相可作動流體146於熱管14的散熱部144中可凝結成液相可作動流體146，且所形成的液相可作動流體146可藉由重力、毛細力或離心力等力而迴流至熱管14的吸熱部142，如此循環作動。
於第2圖及第3圖中，本實施方式的熱管14沿著底板10設置，熱管14與散熱層16部份重疊，具體而言，熱管14之散熱部144設置於散熱層16上方，且藉由黏著層17(見第3圖)與散熱層16相連接。換句話說，本實施方式的散熱層16設置於熱管14的散熱部144與底板10之間，而黏著層17黏著於熱管14的散熱部144與散熱層16之間。是以，藉由黏著層17可將散熱部144之熱能有效率地傳送至散熱層16，再藉由導熱效果良好的散熱層16將熱能傳送至底板10而排除。
詳細而言，本實施方式的熱管14環繞形成散熱空間140於其內緣之內，以形成封閉迴路的散熱元件。熱管14的吸熱部142以及散熱部144分別位於封閉迴路的相反兩側，且散熱空間140位於吸熱部142與散熱部144之間。本實施方式之熱管14的吸熱部142位於散熱空間140遠離散熱部144以及散熱層16的一側。於本實施方式中，熱管14的散熱空間140可視為蓄熱槽，散熱空間140經由底板10的多個通孔100連通至電子裝置1外。因此，於熱管14傳導熱能的過程中，部分熱能蓄積於散熱空間140中，並透過通孔100將所蓄積的部分熱能傳遞至電子裝置1外。
於一具體實施例中，全部通孔100位於散熱空間140之內。於一具體實施例中，僅部份之通孔100位於散熱空間140之內。
藉此，本揭露的熱管14係設計為封閉迴路，其具有封閉性以及方向性的熱傳導效果。此外，於電子裝置1中無設置風扇的架構下，熱管14可將電子裝置1中的熱能自高溫區域帶往低溫區域，且可提高熱能的傳導(或擴散)效率，使得電子裝置1的整個系統達到均勻的溫度。舉例來說，本揭露的熱管14可幫助傳遞位於電子裝置1中之晶片所產生的熱能，藉以降低晶片溫度，進而提高晶片的使用壽命以及使用效能。
再者，由於本揭露的電子裝置1中設置有熱管14，因此電子裝置1中可不需設置風扇而可節省製造成本。此外，於前述結構配置下，電子裝置1可避免風扇於作動中
所產生的噪音，也不須提供運作風扇所需的電能而達到省電的效果。
於第2圖及第3圖中，電子裝置1的散熱器19覆蓋熱管14的吸熱部142，也就是說，熱管14的吸熱部142設置於發熱元件18與底板10之間，而散熱器19設置於發熱元件18與熱管14的吸熱部142之間，用以將吸熱部142更緊密地貼合於發熱元件18以提高熱傳導效率。於本實施方式中，發熱元件18係中央處理單元(CPU)。然而，本揭露不以此為限，任何可產生熱能的元件皆可應用於本揭露。
請參照第3圖，於本實施方式中，電子裝置1的電路板20係位於熱管14的散熱空間140上方，包含電子元件200，且進一步定義本實施方式的散熱空間140。也就是說，散熱空間140係由熱管14的內緣、底板10以及所電路板20定義的。此外，位於電路板20上的電子元件200可設置而對準於散熱空間140。舉例來說，本實施方式的電子元件200可為記憶體元件，但本揭露不以此為限。此外，本實施方式的電子元件200繪示為一個。然而，於其他實施方式中，電子元件200的數量可為多個，且多個電子元件200中各元件的種類可依據實際上的應用需求而分別設計。
熱管14的散熱部14所吸收的熱能可傳遞至散熱層16，並可藉由散熱層16大面積地接觸底板10而透過底板10傳遞熱能，不僅有效地達成散熱效果，熱管14的長度也可被縮短而降低其佔據電子裝置1中的空間。藉此，可提高電子裝置1之內部空間的使用率。舉例來說，於電子裝置
1中，藉由熱管14的設置所增加之額外的空間，可用以增加電子裝置1中所設置之喇叭(圖未示)的共振空間，因而提升喇叭的性能。此外，位於電路板20上的電子元件200可設置而對準於散熱空間140。因此，由電子元件200所產生的熱能可蓄積於散熱空間140中，並透過通孔100將所蓄積的熱能傳遞至電子裝置1外。
於第2圖中，電池組件12至少部分設置於散熱層16上方，且位於熱管14的散熱空間140外。熱管14的散熱部144位於散熱空間140與電池組件12之間，且散熱部144與散熱層16接觸之區域亦位於散熱空間140與電池組件12之間。進一步而言，本實施方式的散熱層16由熱管14的散熱部144與底板10之間延伸至電池組件12與底板10之間，且延伸至電池組件12遠離散熱部144的一側。於一些實施方式中，散熱層16可完整地覆蓋電池組件12，而電池組件12可整體設置於散熱層16上方。
由於散熱層16設置於熱管14的散熱部144下方，且具有良好的導熱效果，因此散熱層16可藉由電池組件12與底板10之間的空間而將散熱部144的熱能至少均勻地分散於電池組件12與底板10之間。接著，散熱層16可經由填充層11而將熱能自底板10傳遞至電子裝置1外。因此，電子裝置1的殼體於不同部位上可具有較小的溫度差異，進而於操作電子裝置1時對於電子裝置1的體感可較為舒適。藉此，由於熱管14的散熱空間140位於電池組件12外側(亦即，熱管14不環繞於電池組件12)，再加上熱管14所吸收的
熱能可藉由散熱層16至少傳遞至電池組件12與底板10之間，因而熱管14的長度可被縮短而降低其佔據電子裝置1中的空間。因此，本揭露之電子裝置1可提高其內部空間的使用率。舉例來說，於電子裝置1中，藉由熱管14的設置所增加之額外的空間，可用以增加電子裝置1之電池組件12的體積以及容量。
請參照第4圖。第4圖繪示根據本揭露一實施方式之電子裝置1的一局部放大立體圖。如第4圖所示，於本實施方式中，電子裝置1的散熱器19具有至少一鎖孔190(繪示為三個)。電子裝置1還包含至少一固定件13(繪示為三個)。於本實施方式中，固定件13可為螺絲。此外，本揭露之散熱器19之鎖孔190以及固定件13的數量不以前述為限。固定件13用以經由散熱器19的鎖孔190將熱管14固定至底板10。藉此，本實施方式的熱管14經由散熱器19以及固定件13，而不須經由其他的固定元件即可達到固定的效果。
請參照第5圖。第5圖繪示根據本揭露一實施方式之電子裝置1的另一局部放大立體圖。如第5圖所示，於本實施方式中，電子裝置1還包含彈性結構15。於本實施方式中，彈性結構15可為橡膠材質的塊狀物，但本揭露不以此為限。彈性結構15位於底板10與熱管14之間，且具有溝槽150。熱管14嵌合於彈性結構15的溝槽150。藉此，熱管14可藉由彈性結構15而固定於底板10，並可達到避震的效果。因此，本實施方式的彈性結構15可防止電子裝置1受到外力時，熱管14碰撞電子裝置1中的元件，而造成相關元件的損傷。
由以上對於本發明之具體實施方式之詳述，可以明顯地看出，本揭露的熱管係設計為封閉迴路，散熱層設置於熱管的散熱部下方，且具有良好的導熱效果，因此散熱層可藉由電池組件與底板之間的空間而將散熱部的熱能至少均勻地分散於電池組件與底板之間。因此，電子裝置的殼體於不同部位上可具有較小的溫度差異，進而於操作電子裝置時對於電子裝置的體感可較為舒適。藉此，由於熱管的散熱空間位於電池組件外側(亦即，熱管不環繞於電池組件)，再加上熱管所吸收的熱能可藉由散熱層至少傳遞至電池組件與底板之間，因而熱管的長度可被縮短而降低其佔據電子裝置中的空間。因此，本揭露之電子裝置可提高其內部空間的使用率。舉例來說，於電子裝置中，藉由熱管的設置所增加之額外的空間，可用以增加電子裝置中電池的體積以及容量。
前述多個實施方式的特徵使此技術領域中具有通常知識者可更佳的理解本案之各方面，在此技術領域中具有通常知識者應瞭解，為了達到相同之目的及/或本案所提及之實施方式相同之優點，其可輕易利用本案為基礎，進一步設計或修飾其他製程及結構，在此技術領域中具有通常知識者亦應瞭解，該等相同之結構並未背離本案之精神及範圍，而在不背離本案之精神及範圍下，其可在此進行各種改變、取代及修正。
Claims (9)
- 一種電子裝置，包含：一底板；一熱管，沿著該底板設置，且環繞形成一散熱空間於其內緣之內；一電池組件，設置於該底板上，該電池組件位於該熱管所圍繞形成之該散熱空間外而不位於該散熱空間相對的兩側；以及一散熱層，設置於該熱管與該底板之間，且延伸至該電池組件與該底板之間。
- 如請求項1所述之電子裝置，其中該熱管與該散熱層部份重疊。
- 如請求項1所述之電子裝置，其中該熱管形成一封閉迴路。
- 如請求項1所述之電子裝置，其中該底板具有複數個通孔，該散熱空間經由該些通孔連通至該電子裝置外。
- 如請求項4所述之電子裝置，其中該些複數個通孔位於該散熱空間之內。
- 如請求項5所述之電子裝置，更包含至少 一散熱器，該至少一散熱器設置於該底板與該熱管之間，且覆蓋該熱管。
- 如請求項6所述之電子裝置，其中該散熱器具有至少一鎖孔，且該電子裝置更包含至少一固定件，該固定件用以經由該鎖孔將該熱管固定至該底板。
- 如請求項1所述之電子裝置，更包含一彈性結構，該彈性結構位於該底板與該熱管之間，且具有一溝槽，其中該熱管嵌合於該溝槽。
- 如請求項1所述之電子裝置，更包含一黏著層，該黏著層黏著於該散熱層與該熱管之間。
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