TWI768920B - 筆記型電腦及其電路單元 - Google Patents

Abstract

一種電路單元，包括一電路板、一第一積體電路元件、一第一電子元件、一金屬件以及一第一導熱元件。前述第一積體電路元件設置於前述電路板之一第一側，前述第一電子元件設置於前述電路板之一第二側。前述金屬件設置於前述電路板之前述第二側，並且具有一第一凹部。前述第一導熱元件設置於前述第一凹部內，並且連接前述第一電子元件以及前述金屬件。

Description

筆記型電腦及其電路單元

本發明是有關於一種電路單元，特別是有關於一種設置於筆記型電腦內部且具有金屬件的電路單元。

在一般筆記型電腦內部通常會設有中央處理器(Central Processing Unit, CPU)以及圖形處理器(Graphics Processing Unit, GPU)等積體電路元件，然而由於該些積體電路元件往往會安裝在同一個電路板上，因此當電路板產生撓曲變形時，可能會導致線路損壞而造成系統失能；此外，因為前述中央處理器(CPU)以及圖形處理器(GPU)在運算過程中會產生大量的熱，所以也需要考慮到電路系統的散熱問題。

有鑒於此，如何能夠針對筆記型電腦內部之積體電路元件設計出一種可兼顧結構強度以及散熱效率的電路單元，始成為此技術領域研發人員之一重要挑戰。

有鑑於前述習知問題點，本發明之一實施例提供一種電路單元，包括一電路板、一第一積體電路元件、一第一電子元件、一金屬件以及一第一導熱元件。前述第一積體電路元件設置於前述電路板之一第一側，前述第一電子元件設置於前述電路板之一第二側，其中前述第二側相反於前述第一側，且前述第一電子元件的位置對應於前述第一積體電路元件。前述金屬件設置於前述電路板之前述第二側，並且具有一第一凹部。前述第一導熱元件設置於前述第一凹部內，並且連接前述第一電子元件以及前述金屬件。

於一實施例中，前述電路單元更包括一第二積體電路元件、一第二電子元件以及一第二導熱元件，且前述金屬件更具有一第二凹部，其中前述第二積體電路元件設置於前述電路板之一第一側，前述第二電子元件設置於前述電路板之前述第二側，且前述第二電子元件的位置對應於前述第二積體電路元件，其中前述第二導熱元件設置於前述第二凹部內，並且連接前述第二電子元件以及前述金屬件。

於一實施例中，前述金屬件更具有一開口，位於前述第一、第二凹部之間。

於一實施例中，前述第一電子元件位於前述第一凹部內，且前述第二電子元件位於前述第二凹部內。

於一實施例中，前述第一積體電路元件為一中央處理器，且前述第二積體電路元件為一圖形處理器。

於一實施例中，前述第一、第二凹部以沖壓方式形成於前述金屬件上。

於一實施例中，前述電路單元更包括一絕緣構件，設置於前述電路板之前述第二側，且介於前述金屬件和前述電路板之間。

本發明一實施例更提供一種筆記型電腦，包括前述電路單元、一風扇、一電源模組、一第一出風口以及一第二出風口。前述電源模組電性連接前述電路單元以及前述風扇，前述風扇產生之一部分氣流直接經由前述第一出風口排出前述筆記型電腦，且前述風扇產生之另一部分氣流吹向前述電路單元，並在通過前述電路單元後經由前述第二出風口排出前述筆記型電腦。

本發明一實施例更提供一種筆記型電腦，包括前述電路單元、一第一風扇、一第二風扇、電性連接前述電路單元以及前述第一、第二風扇之一電源模組、一第一出風口以及一第二出風口。其中，前述第一風扇產生之一部分氣流直接經由前述第一出風口排出前述筆記型電腦，且前述第一風扇產生之另一部分氣流吹向前述電路單元，並在通過前述電路單元後透過前述第二風扇經由前述第二出風口排出前述筆記型電腦。

本發明一實施例更提供一種筆記型電腦，包括前述電路單元、一第一風扇、一第二風扇、電性連接前述電路單元以及前述風扇之一電源模組、一第一出風口、一第二出風口以及一第三出風口。其中，前述前述第一、第二風扇產生之一部分氣流分別經由前述第一、第二出風口排出前述筆記型電腦，且前述第一、第二風扇產生之另一部分氣流吹向前述電路單元，並在通過前述電路單元後經由前述第三出風口排出前述筆記型電腦。

以下說明本發明實施例之筆記型電腦及其電路單元。然而，可輕易了解本發明實施例提供許多合適的發明概念而可實施於廣泛的各種特定背景。所揭示的特定實施例僅僅用於說明以特定方法使用本發明，並非用以侷限本發明的範圍。

除非另外定義，在此使用的全部用語(包括技術及科學用語)具有與此篇揭露所屬之一般技藝者所通常理解的相同涵義。能理解的是這些用語，例如在通常使用的字典中定義的用語，應被解讀成具有一與相關技術及本揭露的背景或上下文一致的意思，而不應以一理想化或過度正式的方式解讀，除非在此特別定義。

有關本發明之前述及其他技術內容、特點與功效，在以下配合參考圖式之一較佳實施例的詳細說明中，將可清楚的呈現。以下各實施例中所提到的方向用語，例如：上、下、左、右、前或後等，僅是參考附加圖式的方向。因此，實施方式中所使用的方向用語是用來說明並非用來限制本發明。

首先請參閱第1、2、3圖，其中第1圖表示本發明一實施例之電路單元100的立體圖，第2圖表示第1圖中之電路單元100的另一視角立體圖，第3圖表示第1、2圖中之電路單元100的爆炸圖。

如第1、2、3圖所示，本發明一實施例之電路單元100可設置於一桌上型電腦、筆記型電腦或平板電腦等可攜式電子裝置內部，且其包含有積體電路元件，可用以進行數據或影像資料處理。具體而言，前述電路單元100主要包括一電路板10，且在該電路板10之第一側S1設有一第一積體電路元件IC1以及一第二積體電路元件IC2(第1圖)，此外在該電路板10之第二側S2設有一金屬件20、一絕緣構件30以及兩個導熱元件41、42(第3圖)，用以對電路單元100進行散熱。

在本實施例中，前述第一積體電路元件IC1係具有矩形結構，且其例如為一中央處理器(Central Processing Unit, CPU)；此外，前述第二積體電路元件IC2則具有正方形結構，且其例如為一圖形處理器(Graphics Processing Unit, GPU)。

另一方面，從第3圖中可以看出在電路板10的第二側S2設有若干第一電子元件E1以及若干第二電子元件E2。應了解的是，前述第一、第二電子元件E1、E2可為電阻、電容或電感等被動元件(passive component)，且其係與第一、第二積體電路元件IC1、IC2相互電性連接。在本實施例中，前述第一電子元件E1係位在電路板10之第二側S2的區域A1內，前述第二電子元件E2則位在電路板10之第二側S2的區域A2內，且前述區域A1、A2的位置係對應於前述第一積體電路元件IC1以及第二積體電路元件IC2的位置。

為了使前述第一、第二電子元件E1、E2以及第一、第二積體電路元件IC1、IC2所產生的熱可以沿最短路徑而從電路板10之第二側S2迅速地排出，在本實施例中係將前述絕緣構件30、兩個導熱元件41、42以及金屬件20疊設於電路板10之第二側S2，以達到迅速散熱之目的。

舉例而言，前述絕緣構件30可含有聚乙烯對苯二甲酸酯(PET)或麥拉(Mylar®)材質，前述導熱元件41、42則可以是散熱片或散熱膏(thermal paste)。需特別說明的是，在組裝電路單元100的過程中，可先將絕緣構件30先貼附在電路板10的第二側S2，並使區域A1、A2內的第一、第二電子元件E1、E2分別位於絕緣構件30的兩個開孔31、32內。

接著，可在區域A1、A2內的第一、第二電子元件E1、E2上方分別設置導熱元件41、42(例如黏接散熱片或塗佈散熱膏)，然後將金屬件20覆蓋於導熱元件41、42和絕緣構件30上，並可透過螺絲(未圖示)將金屬件20鎖附於電路板10之第二側S2，從而可有利於使第一、第二電子元件E1、E2以及第一、第二積體電路元件IC1、IC2所產生的熱迅速地由電路板10之第二側S2排出。

應了解的是，前述金屬件20除了可有助於對第一、第二電子元件E1、E2以及第一、第二積體電路元件IC1、IC2進行散熱之外，同時也能夠提升電路單元100整體的結構強度，以避免電路板10因受外力作用而撓曲變形。

再請一併參閱第4、5圖，其中第4圖表示第3圖中之金屬件20、絕緣構件30以及兩個導熱元件41、42的放大圖，第5圖表示第4圖中之金屬件20的另一視角立體圖。

如第4、5圖所示，本實施例之金屬件20主要具有一平板部201、一第一凹部21、一第二凹部22、複數個凸出部23、複數個穿孔24以及一長條形之開口25，其中前述平板部201圍繞前述第一凹部21以及第二凹部22，前述凸出部23係由平板部201朝金屬件20的外側方向延伸，前述穿孔24則是分別形成於前述凸出部23上，且前述開口25係位於第一凹部21以及第二凹部22之間。

其中，前述第一凹部21以及第二凹部22係以金屬沖壓方式所形成，且前述第一凹部21以及第二凹部22的位置係分別對應於區域A1、A2以及第一、第二積體電路元件IC1、IC2，並可用以容納前述導熱元件41、42以及位於區域A1、A2內的第一、第二電子元件E1、E2。

另一方面，從第4圖中可以看出前述絕緣構件30係具有一本體301、兩個開孔31、32、複數個凸出部33、複數個穿孔34以及一長條形之開口35，其中前述開孔31、32形成於本體301上，前述凸出部33則是由本體301朝絕緣構件30的外側方向延伸，且前述穿孔34係分別形成於前述凸出部33上，而前述開口35則是位在兩個開孔31、32之間。

應了解的是，前述本體301的位置係對應於金屬件20的平板部201，前述開孔31、32的位置係對應於金屬件20的第一凹部21以及第二凹部22，前述凸出部33、穿孔34和開口35的位置則分別對應於金屬件20的凸出部23、穿孔24和開口25。在將絕緣構件30、兩個導熱元件41、42以及金屬件20疊設於電路板10之第二側S2後，即可以螺絲等鎖固件穿過金屬件20和絕緣構件30的穿孔24、34，藉以將金屬件20和絕緣構件30鎖附在電路板10上。

再請一併參閱第6、7、8圖，其中第6圖表示電路單元100於組裝後的局部放大示意圖，第7圖表示電路單元100於組裝後的局部剖視圖，第8圖表示電路單元100於組裝後之一局部剖視放大圖。

如第6、7、8圖所示，絕緣構件30在組裝後會略為凸出並顯露於金屬件20的外側，藉此可有效防止金屬件20和電路板10之間產生短路。又，從第7、8圖中可以看出，在將絕緣構件30、導熱元件41、42以及金屬件20疊設於電路板10之第二側S2後，金屬件20之第一凹部41以及第二凹部42會遮蔽前述第一、第二電子元件E1、E2，其中導熱元件41(第一導熱元件)會位於金屬件20之第一凹部41內，並且連接金屬件20和第一電子元件E1(第7圖)；同理，另一導熱元件42(第二導熱元件)則會位於金屬件20之第二凹部42內，並且連接金屬件20和第二電子元件E2(第8圖)。

如此一來，第一、第二電子元件E1、E2以及第一、第二積體電路元件IC1、IC2所產生的熱即可通過電路板10和導熱元件41、42直接傳導至金屬件20(如第7圖中箭頭方向所示)，從而能夠透過金屬件20而自電路板10的第二側S2迅速地將熱排出，以避免電路單元100因溫度過高而影響其效能。

另需補充說明的是，前述金屬件20除了可有助於對第一、第二電子元件E1、E2以及第一、第二積體電路元件IC1、IC2進行散熱之外，同時也能夠提升電路單元100整體的結構強度，以避免電路板10因受外力作用而過度撓曲變形。然而，為了使金屬件20保有適度的可撓性且便於製造，在金屬件20的第一凹部21以及第二凹部22之間係形成有開口25，且位在電路板10上的若干電子元件可透過前述開口25而顯露於電路板10之第二側S2(如第6、8圖所示)，如此亦有助於提升電路單元100整體的散熱效果。

接著請參閱第9圖，其中第9圖表示本發明一實施例之電路單元100設置在一筆記型電腦NB內部的示意圖。如第9圖所示，前述電路單元100可設置在一筆記型電腦NB內部，且前述電路單元100與筆記型電腦NB內部之一電源模組200電性連接，此外前述電源模組200另可電性連接至一風扇F1(例如離心扇)，從而可驅動風扇F1產生一氣流，藉以對電路單元100進行散熱。

具體而言，在筆記型電腦NB之一側形成有兩個出風口H1、H2，其中前述風扇F1所產生之一部分氣流係直接經由出風口H1(第一出風口)排出，而另一部分之氣流則吹向電路單元100，且在通過電路單元100後經由另一出風口H2(第二出風口)排出筆記型電腦NB。

接著請參閱第10圖，其中第10圖表示本發明另一實施例之電路單元100設置在一筆記型電腦NB內部的示意圖。如第10圖所示，本實施例與第9圖之實施例的主要差異在於：筆記型電腦NB內部設有兩個與電源模組200電性連接之風扇F1、F2(例如離心扇)，其中風扇F1(第一風扇)所產生之一部分氣流直接經由出風口H1(第一出風口)排出，另一部分之氣流則吹向電路單元100，並在通過電路單元100後透過另一風扇F2(第二風扇)將其由另一出風口H2(第二出風口)排出，且前述電路單元100係位於兩個風扇F1、F2之間。

再請參閱第11圖，其中第11圖表示本發明另一實施例之電路單元100設置在一筆記型電腦NB內部的示意圖。如第11圖所示，本實施例與第10圖之實施例的主要差異在於：筆記型電腦NB內部設有兩個與電源模組200電性連接之風扇F1、F2(例如離心扇)，且風扇F1、F2(第一、第二風扇)所產生之一部分氣流分別經由出風口H1、H2(第一、第二出風口)排出，而風扇F1、F2所產生之另一部分氣流則吹向電路單元100，並且在通過電路單元100後經由另一出風口H3(第三出風口)排出，其中前述電路單元100係位於兩個風扇F1、F2之間。

綜上所述，本發明提供了一種筆記型電腦NB及其電路單元100，其中在前述電路單元100的電路板10上設有一金屬件20，前述金屬件20除了可有助於對電路板10上之第一、第二電子元件E1、E2以及第一、第二積體電路元件IC1、IC2進行散熱之外，同時也能夠提升電路單元100整體的結構強度，以避免電路板10因受外力作用而過度撓曲變形。

雖然本發明的實施例及其優點已揭露如上，但應該瞭解的是，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作更動、替代與潤飾。此外，本發明之保護範圍並未侷限於說明書內所述特定實施例中的製程、機器、製造、物質組成、裝置、方法及步驟，任何所屬技術領域中具有通常知識者可從本發明揭示內容中理解現行或未來所發展出的製程、機器、製造、物質組成、裝置、方法及步驟，只要可以在此處所述實施例中實施大抵相同功能或獲得大抵相同結果皆可根據本發明使用。因此，本發明之保護範圍包括上述製程、機器、製造、物質組成、裝置、方法及步驟。另外，每一申請專利範圍構成個別的實施例，且本發明之保護範圍也包括各個申請專利範圍及實施例的組合。

雖然本發明已以較佳實施例揭露於上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此項工藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，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。

100:電路單元 200:電源模組 10:電路板 20:金屬件 201:平板部 21:第一凹部 22:第二凹部 23:凸出部 24:穿孔 25:開口 30:絕緣構件 301:本體 31、32:開孔 33:凸出部 34:穿孔 35:開口 41、42:導熱元件 A1:區域 A2:區域 E1:第一電子元件 E2:第二電子元件 F1、F2:風扇 H1、H2、H3:出風口 IC1:第一積體電路元件 IC2:第二積體電路元件 NB:筆記型電腦 S1:第一側 S2:第二側

第1圖表示本發明一實施例之電路單元100的立體圖。 第2圖表示第1圖中之電路單元100的另一視角立體圖。 第3圖表示第1、2圖中之電路單元100的爆炸圖。 第4圖表示第3圖中之金屬件20、絕緣構件30以及兩個導熱元件41、42的放大圖。 第5圖表示第4圖中之金屬件20的另一視角立體圖。 第6圖表示電路單元100於組裝後的局部放大示意圖。 第7圖表示電路單元100於組裝後的局部剖視圖。 第8圖表示電路單元100於組裝後之一局部剖視放大圖。 第9圖表示本發明一實施例之電路單元100設置在一筆記型電腦NB內部的示意圖。 第10圖表示本發明另一實施例之電路單元100設置在一筆記型電腦NB內部的示意圖。 第11圖表示本發明另一實施例之電路單元100設置在一筆記型電腦NB內部的示意圖。

100:電路單元

10:電路板

20:金屬件

201:平板部

21:第一凹部

30:絕緣構件

41:導熱元件

E1:第一電子元件

IC1:第一積體電路元件

S1:第一側

S2:第二側

Claims (8)

1. 一種電路單元，包括：一電路板；一第一積體電路元件，設置於該電路板之一第一側；一第一電子元件，設置於該電路板之一第二側，其中該第二側相反於該第一側，且該第一電子元件的位置對應於該第一積體電路元件；一金屬件，設置於該電路板之該第二側，並且具有一第一凹部、一第二凹部以及一開口，其中該開口位於該第一、第二凹部之間；一第一導熱元件，設置於該第一凹部內，並且連接該第一電子元件以及該金屬件；一第二積體電路元件，設置於該電路板之該第一側；一第二電子元件，設置於該電路板之該第二側，其中該第二電子元件的位置對應於該第二積體電路元件；以及一第二導熱元件，設置於該第二凹部內，並且連接該第二電子元件以及該金屬件。
2. 如請求項1之電路單元，其中該第一電子元件位於該第一凹部內，且該第二電子元件位於該第二凹部內。
3. 如請求項1之電路單元，其中該第一積體電路元件為一中央處理器，且該第二積體電路元件為一圖形處理器。
4. 如請求項1之電路單元，其中該第一、第二凹部以沖壓方式形成於該金屬件上。
5. 如請求項1之電路單元，其中該電路單元更包括一絕緣構件，設置於該電路板之該第二側，且介於該金屬件和該電路板之間。
6. 一種筆記型電腦，包括： 一如請求項1之電路單元；一風扇；一電源模組，電性連接該電路單元以及該風扇；一第一出風口；以及一第二出風口，其中該風扇產生之一部分氣流直接經由該第一出風口排出該筆記型電腦，且該風扇產生之另一部分氣流吹向該電路單元，並在通過該電路單元後經由該第二出風口排出該筆記型電腦。
7. 一種筆記型電腦，包括：一如請求項1之電路單元；一第一風扇；一第二風扇；一電源模組，電性連接該電路單元以及該第一、第二風扇；一第一出風口；以及一第二出風口，其中該第一風扇產生之一部分氣流直接經由該第一出風口排出該筆記型電腦，且該第一風扇產生之另一部分氣流吹向該電路單元，並在通過該電路單元後透過該第二風扇經由該第二出風口排出該筆記型電腦。
8. 一種筆記型電腦，包括：一如請求項1之電路單元；一第一風扇；一第二風扇；一電源模組，電性連接該電路單元以及該第一、第二風扇；一第一出風口；一第二出風口；以及 一第三出風口，其中該第一、第二風扇產生之一部分氣流分別經由該第一、第二出風口排出該筆記型電腦，且該第一、第二風扇產生之另一部分氣流吹向該電路單元，並在通過該電路單元後經由該第三出風口排出該筆記型電腦。

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