TWM261003U - Improved structure for obstructing spill of heat-conducting material - Google Patents
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Description
M261003 五、創作說明（1) 【新型所屬之技術領域】 本創作係有關一種阻絕熱介面材料溢流之結構改良， 尤指一種防止熱介面材料因溫度升高轉態而造成污染或電 子短路之結構設計，並且可防止隔離元件因過度的壓縮而 造成於内部的熱介面材料流出。 【先前技術】 按，電子元件於運作時產生高熱量者通稱為熱元件， 諸如：中央處理器（CPU)、功率1C等；為了使熱元件產 生的溫度不致超過其所能忍受之臨界值而燒毀，業界慣用 的手法係於加裝一導熱元件（如散熱片heat sink)於熱元 件，藉以將熱量散發維持熱元件正常之運作，並且在導熱 元件上再加裝一散熱風扇以加快該熱元件的散熱速率；但 並非所有的熱元件所處環境均能提供足夠的空間以裝設風 扇，例如··筆記型電腦、個人數位助理（PDA)等，該等裝 置強調的是輕、薄、小、易於攜帶等特性，加裝風扇之技 術手段無法適用於前述裝置中。 為增加熱元件之散熱速率，業界以另一散熱技術取代 風扇的組裝，即於導熱元件與熱元件貼合面間，塗佈一層 熱介面材料以增加散熱效率，該熱介面材料通常使用相變 化材料或是散熱膏等，但隨著熱元件產生的熱量增高，雖 能維持電子元件於正常的狀態下運作，但所塗佈之熱介面 材料卻因熱量變化而由固態轉態為固液態（如前述之相變 化材料）或流質狀（如前述之散熱膏），而衍生出溢流及污
第8頁 M261003 五、創作說明（2) 染等問題，倘若所使用之熱介面材料具有導電性，更會因 溢流或污染現象而造成熱元件或電路板短路之危險，此問 題實困擾業界已久，一直無法提出有效的解決手段。 不過針對上述之問題，中華民國公告號：5 6 0 8 4 2 ， 新型名稱：阻絕熱介面材料溢流之結構一案，係提出一有 效的解決手段，如第1圖所示，該創作係包括有：一熱元 件10A 、一隔離元件20A 、一導熱元件30A及一熱介面材 料4 0 A ’該隔離元件20A主要用以阻止熱介面材料4 Ο A溢 流至外部，可防止溢流污染及電路板11 A之短路，而該隔 離元件20A因受到導熱元件30A的壓迫可固定於導熱元件 3 Ο A與電路板11 A之間，但，該隔離元件2 Ο A仍會因該導 熱元件30A與熱元件10A的接觸，而造成隔離元件20A本 身會有過度壓縮的情形發生。因此，容易造成熱介面材料 4 Ο A因空間之不足而流出被隔離元件2 Ο A所限定的空間範 圍内，進一步的造成溢流污染及/或電路板短路。 【新型内容】 本創作之主要目的係提供一種阻絕熱介面材料溢流之 結構改良，主要係藉由設置一隔離元件於熱元件之周圍， 並由導熱元件之壓迫使得塗佈於熱元件與導熱元件間之熱 介面材料限制於該導熱元件、熱元件及隔離元件所圍成之 空間内。此外，位於導熱元件上更具有恰可接觸於熱元件 表面且略小於隔離元件内徑的凸塊，使熱介面材料隨溫度 升高轉變為液相或膠相時，不會造成溢流污染或引發電子
M261003 五、創作說明（3) 短路之危險。 本創作之另一目的係提供一種阻絕熱介面材料溢流之 結構改良，其中，該隔離元件係具有一適度彈性，當受到 導熱元件固定壓迫時，可做適度之延展而緊貼於電路板及 導熱元件表面，有效阻絕及隔離熱介面材料溢流。 其中，前述隔離元件可為多孔性材質製成，用以將殘 留於熱介面材料裡的氣體排離出去。
為使熟悉該項技藝人士瞭解本創作之目的、特徵及功 效，茲藉由下述具體實施例，並配合所附之圖式，對本創 作詳加說明如後。 【實施方式】 如第2圖至第5圖所示，第2圖係本創作之立體分解 示意圖、第3圖係第2圖之組合後之側視圖、第4圖係為 第3圖之A-A剖視圖，其顯示熱介面材料未轉態前之狀態 示意圖及第5圖係為第3圖之A-A剖視圖，其顯示熱介面 材料因溫度升高產生轉態變化之狀態示意圖。本創作係於 熱元件10之周圍圈設一中空之隔離元件20 ，該隔離元件
2 0係一不僅具有絕佳彈性且具有多孔性材質之阻絕材 料，其内徑及高度係略大於熱元件1 0 ，用以將熱元件1 0 包圍於内，並使隔離元件2 0之内緣壁面與熱元件1 0間形 成一適當間距2 1 ，以提供塗佈於熱元件1 0表面與一導熱 元件3 0間之熱介面材料4 0因溫度的升高由固相變至液相 或膠相之轉態過程後，可供容置之空間（如第4圖所
第10頁 M261003 五、創作說明（4) 示）。 該導熱元件3 0係延伸有一凸塊3 1 ，用以與熱元件1 〇 相接觸，並組設於熱元件1 0之表面上，通常採用的扣具 或其它固定裝置（與本創作無關，故圖式未晝），其提供 的固定力量將使導熱元件3 0壓迫於隔離元件2 0上，該隔 離元件20因具有彈性而向外適度的延展，使得該導熱元 件3 0之凸塊3 1也開始與熱元件1 0有所接觸，除使導熱 元件3 0之凸塊3 1隔著部份熱介面材料4 0而緊貼於熱元 件1 0的表面，該隔離元件2 0之上、下兩側面更因壓迫產 生的彈性而緊貼於導熱元件3 0底面及電路板11表面，使 隔離元件2 0 、導熱元件3 0及電路板11間的接面無任何 隙縫存在，且因導熱元件3 0之凸塊3 1可在導熱元件3 0 開始壓迫隔離元件20不久後立即接觸於熱元件10 ，可避 免隔離元件20的變形量過大。當熱元件10之溫度升高而 使熱介面材料40產生轉態現象，而自導熱元件30之凸塊 31及熱元件1 0間流出時，藉由隔離元件2 0之阻擋隔 離，使熱介面材料4 0無法溢流至隔離元件2 0所圍成之區 域外（如第5圖所示），有效解決因熱介面材料4 0溢流所 造成的污染或引發電子短路之危險，且因該隔離元件20 為多孔性材質製成，因此，殘留於熱介面材料4 0裡的氣 體因受熱膨脹而流動時，可藉由隔離元件2 0排離，如此 可使導熱元件3 0之凸塊3 1與熱元件1 0之間更緊密接 觸，且不影響其導熱之速率。 再如第6圖所示，係為本創作之另一實施例之導熱元
第11頁 M261003 五、創作說明（5) 件剖視圖；本實施例係與前述實施例具有完全相同的功效 與組裝方式，兩者之差異點係在於導熱元件3 0之構造。 其中，該導熱元件30具凸塊31之周圍底面形成一凹槽32 ，該凹槽3 2係可使隔離元件2 0置入於内。其中，該導熱 元件3 0之凸塊3 1須符合可減少隔離元件2 0的壓縮量， 並將該熱元件1 0所吸收的熱量傳遞至導熱元件3 0本體， 至於與導熱元件3 0之底面呈現出何種態勢，則非本創作 之重點，當然亦可如第7圖所示，該凸塊31雖凹陷於導 熱元件3 0之底面，但，相對於凹槽3 2 ，該凸塊31宛如 凸出之態樣，因此，該凸塊3 1與該導熱元件3 0之底面所 呈現出之態勢自當不在本創作之限定範圍内。 因此，本創作係提供一種阻絕熱介面材料溢流之結構 改良，不僅可有效的解決熱介面材料因溫度升南轉悲之溢 流污染現象及可能產生的電子短路危險，深具有產業利用 性，並且可於具有足夠的固定強度下，可避免隔離元件過 度的壓縮，以至於因為空間不足迫使熱介面材料流出，因 此本創作極具進步性及符合申請新型專利之要件，爰依法 提出申請，祈 鈞局早日賜准專利，實感德便。 以上已將本創作做一詳細說明，惟以上所述者，僅為 本創作之一較佳實施例而已，當不能限定本創作實施之範 圍。即凡依本創作申請範圍所作之均等變化與修飾等，皆 應仍屬本創作之專利涵蓋範圍内。
第12頁 M261003 圖式簡單說明 第1圖係習知技術之示意圖； 第2圖所示係本創作立體分解示意圖； 第3圖係第2圖之組合後之側視圖； 第4圖係為第3圖之A-A剖視圖，其顯示熱介面材料未轉 態前之狀態示意圖； 第5圖係為第3圖之A-A剖視圖，其顯示熱介面材料因溫 度升高產生轉態變化之狀態示意圖； 第6圖係本創作之另一較佳實施例之導熱元件剖視圖； 第7圖係本創作之再一較佳實施例之導熱元件剖視圖 [圖 式元件符號說明] 1 10 、10A 熱 元 件 11 、11A 電 路 板 20 、20A 隔 離 元 件 21 適 當 間 距 30 、30A 導 熱 元 件 31 凸 塊 32 凹 槽 40 、40A 熱 介 面 材料
第13頁
Claims (1)
- M261003 六、申請專利範圍 1. 一種阻絕熱介面材料溢流之結構改良，其中包括有： 一熱元件，係產生熱量的來源； 一熱介面材料，用以提高該熱元件之散熱效率； 一中空之隔離元件，用以圈設於該熱元件之周圍； 以及 一導熱元件，該導熱元件具有一凸塊，並隔著該熱 介面材料與該熱元件接觸，其中，該凸塊係用以吸收 該熱元件所產生的熱量並傳至該導熱元件本身，該導 熱元件亦與該隔離元件接觸，而該熱介面材料受該導 熱元件之凸塊擠壓時，該熱介面材料會有部分流至該 隔離元件所圈設於熱元件周圍之空間。 2. 如申請專利範圍第1項所述之一種阻絕熱介面材料溢流 之結構改良，其中前述凸塊可於該導熱元件接觸於隔 離元件後不久即可接觸於熱元件，以防止隔離元件之 過度壓縮。 3. 如申請專利範圍第2項所述之一種阻絕熱介面材料溢流 之結構改良，其中前述凸塊係小於該隔離元件之内 徑，使該隔離元件能圈設於其周圍。 4. 如申請專利範圍第1項所述之一種阻絕熱介面材料溢流 之結構改良，其中前述隔離元件係具彈性者。 5. 如申請專利範圍第4項所述之一種阻絕熱介面材料溢流 之結構改良，其中前述隔離元件係為多孔性材質者。 6. 如申請專利範圍第1項所述之一種阻絕熱介面材料溢流 之結構改良，其中前述隔離元件之内徑及高度係略大第14頁 M261003 六、申請專利範圍 於前述熱元件。 7. 如申請專利範圍第1項所述之一種阻絕熱介面材料溢流 之結構改良，其中前述凸塊恰可接觸熱元件之表面。 8. 如申請專利範圍第1項所述之一種阻絕熱介面材料溢流 之結構改良，其中前述凸塊係略小於隔離元件之内 徑。 9. 如申請專利範圍第1項所述之一種阻絕熱介面材料溢流 之結構改良，其中前述導熱元件於凸塊之周圍係具有 一凹槽，恰可使前述隔離元件置入於内。 1 (K如申請專利範圍第1項所述之一種阻絕熱介面材料溢流 之結構改良，其中前述熱介面材料係相變化材料，該 相變化材料於熱元件溫度升高時，將由固相變至液 相。 1 1.如申請專利範圍第1項所述之一種阻絕熱介面材料溢流 之結構改良，其中前述熱介面材料係相變化材料，該 相變化材料於熱元件溫度升高時，將由固相變至膠 相。 1 2 ·如申請專利範圍第1項所述之一種阻絕熱介面材料溢流 之結構改良，其中前述熱元件為一電子元件。第15頁
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