TWM479516U

TWM479516U - 薄膜陶瓷散熱模組

Info

Publication number: TWM479516U
Application number: TW103203052U
Authority: TW
Inventors: Jie-Yuan Xu
Original assignee: Jaw Fon Precise Corp
Priority date: 2014-02-21
Filing date: 2014-02-21
Publication date: 2014-06-01

Description

薄膜陶瓷散熱模組

本創作係有關於一種薄膜陶瓷散熱模組，尤指一種可將電子元件作動產生的熱能有效排散，且體積及重量皆大幅縮減之薄膜陶瓷散熱模組。

按，發光二極體(LED)耗電量低且符合環保趨勢，而被廣泛使用於各式燈具。然，發光二極體於作動時會產生高溫熱能，且隨著其功率增加其產生的熱量越高，若不能將熱量適時導出，發光二極體及與其相接之電子元件，最終會因高溫而劣化損壞。

故散熱一直是發光二極體燈具設計上的重點，現有發光二極體燈具散熱設計，通常會於發光二極體之燈座組接散熱鰭片，以將熱能傳送至鰭片表面，再使熱能於數鰭片表面與空氣進行熱交換，以將發光二極體發出之熱量逸散於空氣中。該散熱鰭片之設置雖可將熱量逸散，以延長發光二極體的使用壽命，卻相對使發光二極體燈具整體之體積及重量增加。再者，該散熱鰭片吸收熱量後係被動地與空氣進行熱交換，故其熱量亦難以迅速地發散，因此，一般多會於散熱鰭片處再組設風扇，以利用風扇進行強制的對流散熱；然，該風扇之設置係會進一步增加發光二極體燈具的體積及重量，造成發光二極體燈具整體體積過大及過重。而隨著電器產品日趨輕薄、扁平化趨勢，該大體積佔空間、笨重之發光二極體燈具係漸被排除主流產品外，在使用性上大幅受限，嚴重影響其產業競爭力。

再者，由於氮化鋁具有獨特的物理特性，例如：接近於金屬並十倍於氧化鋁的高熱導性，可與矽和碳化矽相比擬的低熱膨脹係數與高電絕緣性，以及優良的抗熱震性與抗腐蝕性，故氮化鋁已成為用以製作散熱片之相當重要的散熱材料；因此，我國公告第M432141號之「發光二極體之散熱基板」、我國公告第M399448號之「一種具無極性Ｍ面氮化鋁薄膜形成之高導散熱發光二極體複合基板」，以及我國公告第M415423號之「一種具無極性Ａ面氮化鋁薄膜形成之高導散熱發光二極體複合基板」等相關專利相繼被業者所提出，然而，上述的專利案皆是以一金屬基層表面上形成氮化鋁薄膜層來作為發光二極體的基板，雖然可藉由氮化鋁薄膜層來導熱，但通常需要搭配前述的散熱鰭片及風扇，才能發揮較大的效益，因此仍存在著體積過大及過重的缺失。

緣是，本創作人有鑑於現有發光二極體燈具因其散熱結構設計，造成其整體體積過大及笨重等缺失，乃藉其多年於相關領域的製造及設計經驗和知識的輔佐，並經多方巧思，針對現有發光二極體燈具之散熱結構進行研發改良，而研創出本創作。

本創作係有關於一種薄膜陶瓷散熱模組，其主要目的係為了提供一種可將電子元件作動產生的熱能有效排散，且體積及重量皆大幅縮減之薄膜陶瓷散熱模組。

為了達到上述實施目的，本創作人乃研擬如下薄膜陶瓷散熱模組，係設有一金屬座體，乃使該金屬座體周側環設有凸肋，以於該環設之凸肋間形成一容槽，並使該金屬座體上設有鏤空孔，且使該金屬座體於一側未設具凸肋，而形成一開口，又設有一導電薄膜，且使該導電薄膜設置於該容槽，並貼覆位置於該鏤空孔上，另設有一氮化鋁基板，以鋪設於該凸肋上，並與該凸肋相固設，復於該金屬座體及導電薄膜分別組接有導電線。

如上所述之薄膜陶瓷散熱模組，其中，該金屬座體係為不銹鋼板。

如上所述之薄膜陶瓷散熱模組，其中，該導電薄膜係為壓電式陶瓷薄膜。

如上所述之薄膜陶瓷散熱模組，其中，該金屬座體與該凸肋間係以銀膠黏結接合。

如上所述之薄膜陶瓷散熱模組，其中，該凸肋與該氮化鋁基板間係以銀膠黏結固設。

藉此，利用金屬座體及導電薄膜通電弧張變形，以與氮化鋁基板間形成鼓風作用，依此，以達到強制吸入冷空氣與排出熱空氣進行對流散熱，而有效將氮化鋁基板上組接之電子元件作動熱能排散效果者。

（１）‧‧‧金屬座體

（１１）‧‧‧凸肋

（１２）‧‧‧容槽

（１３）‧‧‧鏤空孔

（１４）‧‧‧開口

（２）‧‧‧導電薄膜

（３）‧‧‧氮化鋁基板

（４）‧‧‧導電線

（５）‧‧‧發光二極體

第一圖：本創作之立體分解圖

第二圖：本創作之立體組合圖

第三圖：本創作之組合側剖視圖

第四圖：本創作之實施進氣狀態圖

第五圖：本創作之實施排氣狀態圖

而為令本創作之技術手段及其所能達成之效果，能夠有更完整且清楚的揭露，茲詳細說明如下，請一併參閱揭露之圖式及圖號：

首先，請參閱第一〜三圖所示，為本創作之薄膜陶瓷散熱模組，係設有一由不銹鋼板製成之金屬座體（１），乃使該金屬座體（１）周側環設有凸肋（１１），而該凸肋（１１）係為鋁材質，且以銀膠黏結於金屬座體（１）上，以於該環設之凸肋（１１）間形成一容槽（１２），又於該金屬座體（１）上設有一鏤空孔（１３），另使該金屬座體（１）於一側未設具凸肋（１１），而形成一開口（１４），又設有一導電薄膜（２），該導電薄膜（２）係為壓電式陶瓷薄膜，且使該導電薄膜（２）設置於該容槽（１２），並貼覆位置於該金屬座體（１）之鏤空孔（１３）上，另設有一氮化鋁基板（３），鋪設於凸肋（１１）上，並以銀膠與凸肋（１１）黏結固定接合，復使該金屬座體（１）及導電薄膜（２）分別組接有導電線（４）。

據此，當使用實施時，請一併參閱第四圖所示，係使發光二極體（５）組設於氮化鋁基板（３）上，當導電線（４）通電施以電壓控制作動，金屬座體（１）及導電薄膜（２）係會因電場作用產生撓性變形，而往與氮化鋁基板（３）相反方向形成弧張，以使氮化鋁基板（３）與反向弧張之金屬座體（１）及導電薄膜（２）間產生一鼓風作用之空間，於此同時，外部的冷空氣即會由金屬座體（１）之開口（１４）被吸入該容槽（１２）中，繼之，當導電線（４）施以電壓變化時，金屬座體（１）及導電薄膜（２）則因電壓不同而產生不同的電場作用，請一併參閱第五圖所示，該金屬座體（１）及導電薄膜（２）即會回復原狀，而使鼓風作用之空間束縮，令進入容槽（１２）中與具有高熱傳特性之氮化鋁基板（３）熱交換後的熱空氣被擠壓而排出於外。

依此，當導電線（４）間歇通電施以不同的電壓控制，並且產生鼓風作用時，便可強制空氣往復進、出氮化鋁基板（３）與金屬座體（１）及導電薄膜（２）之容槽（１２）中，於此，當氮化鋁基板（３）吸收發光二極體（５）因作動而產生的熱能，該鼓風作用之空間中之冷空氣，即會與具有高熱傳特性之氮化鋁基板（３）產生熱交換，而隨著鼓風作用空間束縮時，令該吸收熱能之熱空氣由容槽（１２）中排出，藉此鼓風作用，即可進行強制吸入冷空氣與排出熱空氣的對流散熱，而將發光二極體（５）作動產生的熱能有效排散，避免組設於氮化鋁基板（３）上之發光二極體（５）及其它電子元件因高溫劣化損壞情形。

再者，由於本創作之薄膜陶瓷散熱模組係主要由薄板片狀之金屬座體（１）、導電薄膜（２）及氮化鋁基板（３）相疊組成，因此，於體積上係可有效縮減，同時重量亦可有效減輕，藉此，以符合現今電子、通訊產品越趨輕薄、扁平化主流趨勢，而達到輔助提升與其組裝之發光二極體（５）燈具之產業競爭力。

前述之實施例或圖式並非限定本創作之薄膜陶瓷散熱模組實施樣態，本創作之薄膜陶瓷散熱模組並不限於與發光二極體（５）之組設，凡其電子元件作動，須進行散熱之輕薄化電器產品，如：行動電話、筆記型電腦及平板電腦等，皆可裝配本創作進行散熱，於此，所屬技術領域中具有通常知識者所為之適當變化或修飾，皆應視為不脫離本創作之薄膜陶瓷散熱模組專利範疇。

由上述結構及實施方式可知，本創作係具有如下優點：

1.本創作之薄膜陶瓷散熱模組係主要由薄板片狀之金屬座體、導電薄膜及氮化鋁基板基板相疊組成，故可有效縮減其體積及重量，以符合現今電器產品越趨輕薄、扁平化主流趨勢者。

2.本創作之薄膜陶瓷散熱模組係利用金屬座體及導電薄膜通電弧張變形，以與氮化鋁基板間形成鼓風作用，依此，以達到強制吸入冷空氣與排出熱空氣進行對流散熱，而有效將氮化鋁基板上組接之電子元件作動熱能排散效果者。

綜上所述，本創作之實施例確能達到所預期功效，又其所揭露之具體構造，不僅未曾見諸於同類產品中，亦未曾公開於申請前，誠已完全符合專利法之規定與要求，爰依法提出新型專利之申請，懇請惠予審查，並賜准專利，則實感德便。

(1)‧‧‧金屬座體

(11)‧‧‧凸肋

(12)‧‧‧容槽

(13)‧‧‧鏤空孔

(14)‧‧‧開口

(2)‧‧‧導電薄膜

(3)‧‧‧氮化鋁基板

Claims

【第1項】

一種薄膜陶瓷散熱模組，係設有一金屬座體，乃使該金屬座體周側環設有凸肋，以於該環設之凸肋間形成一容槽，並使該金屬座體上設有鏤空孔，且使該金屬座體於一側未設具凸肋，而形成一開口，又設有一導電薄膜，且使該導電薄膜設置於該容槽，並貼覆位置於該鏤空孔上，另設有一氮化鋁基板，以鋪設於該凸肋上，並與該凸肋相固設，復於該金屬座體及導電薄膜分別組接有導電線。
【第2項】

如申請專利範圍第1項所述薄膜陶瓷散熱模組，其中，該金屬座體係為不銹鋼板。
【第3項】

如申請專利範圍第1項所述薄膜陶瓷散熱模組，其中，該導電薄膜係為壓電式陶瓷薄膜。
【第4項】

如申請專利範圍第1項所述薄膜陶瓷散熱模組，其中，該金屬座體與該凸肋間係以銀膠黏結接合。
【第5項】

如申請專利範圍第1項所述薄膜陶瓷散熱模組，其中，該凸肋與該氮化鋁基板間係以銀膠黏結固設。