TWM493071U - 複合板材 - Google Patents
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Description
本新型有關於異種材料之結合,特別是結合兩板體之複合板材。
電子裝置中通常會設置高發熱元件,例如高功率晶片或發光二極體模組,前述高發熱元件需要有良好的散熱措施,才能維持高發熱元件的運作。
以發光二極體模組為例,發光二極體模組通常被固定於一高導熱金屬板上,藉以透過金屬板傳導熱量而將發光二極體模組產生的熱量對外逸散。
前述的金屬板通常也是電子裝置的重要結構元件,例如LED背光模組的背板。而最常被應用於導熱之金屬材料則為銅,若以銅(或其他高導熱金屬)製作整片大面積的背板,將會使得背板之材料成本過度提高。
未解決成本問題,前述背板會採用複合板材的方式製作。發光二極體模組會設置在一片面積較小但導熱係數高的金屬板,而高導熱金屬板在進一步結合於另一片材料成本較低的金屬板,而結合形成一完整的背板。
前述兩個金屬板的結合,通常都是使得兩個金屬板局部疊合,再透過螺絲、鉚接、膠貼等方式,將重疊部分材料接合。
前述的接合方式,螺絲、鉚接有額外零組件成本問題,且組裝方式相對複雜;而採用膠貼貼合方式會造成導熱能力下降。
此外,兩個金屬板局部疊合會使得局部厚度增加,同時因為不同材料的熱膨脹係數不同,疊合部分容易產生翹曲及局部性凹凸等問題,而使材料產生不必要的變形並降低兩個金屬板之間的熱傳導效率。
鑑於上述問題,本新型提供一種複合板材,係可結合不同板體,且不會額外增加厚度。
本新型的一種複合板材,包含一第一板體與一第二板體。第一板體以一第一材料製作,其包含一第一連接邊,且第一連接邊至少延伸出一第一延伸部;第二板體以一第二材料製作,其包含一第二連接邊,且第二連接邊至少凹設一第二凹缺口。
前述第一延伸部嵌合於第二凹缺口,使第一連接邊緊密接觸第二連接邊而形成一焊道,且第一材料的熱傳導係數不同於第二材料。
於本新型的至少一實施例中,第一材料的熱傳導係數大於第二材料。
於本新型的至少一實施例中,第一連接邊延伸出複數個第一延伸部,且相鄰的第一延伸部之間形成第一凹缺口;第二連接邊延伸出複數個第二延伸部,而於相鄰的第二延伸部之間形成第二凹缺口;各第一延伸部分別嵌合於一對應之第二凹缺口,且各第二延伸部分別嵌合於一對應
之第一凹缺口。
於本新型的至少一實施例中,各第一延伸部的寬度隨向外延伸之長度而漸增,且第二延伸部的寬度隨向外延伸之長度而漸增。
於本新型的至少一實施例中,各第一凹缺口的寬度隨內凹之長度而漸增,且第二凹缺口的寬度隨內凹之長度而漸增。
於本新型的至少一實施例中,第一板體更包含第一沖壓部,凸設於第一延伸部上,用以被沖壓變形。
於本新型的至少一實施例中,第二板體更包含第二沖壓部,凸設於第二延伸部上,用以被沖壓。
於本新型的至少一實施例中,第一材料為銅,第二材料為鋁。
本新型之複合板材,係結合兩種不同材料製成之板體,係可維持必要的熱傳導性能,而又不會過度增加材料成本。同時,本新型之第一板體與第二板體之間的結合結構,係採用in-plane的形式,結合處不會因為板體重疊而增加厚度,但仍可維持有效的結合力。同時,in-plane的結合形式,熱膨脹反而會使得延伸部與凹缺口之間的緊配效果加強,並避免因熱膨脹係數差異造成非預期之變形。
1000‧‧‧複合板材
1000a‧‧‧焊道
100‧‧‧第一板體
110‧‧‧第一連接邊
112‧‧‧第一延伸部
114‧‧‧第一凹缺口
130‧‧‧吸熱部
140‧‧‧第一沖壓部
200‧‧‧第二板體
210‧‧‧第二連接邊
212‧‧‧第二延伸部
214‧‧‧第二凹缺口
240‧‧‧第二沖壓部
300‧‧‧熱源
圖1為本新型第一實施例的爆炸圖。
圖2為本新型第一實施例的立體圖。
圖3為本新型第二實施例的爆炸圖。
圖4為本新型第二實施例的立體圖。
圖5為本新型第三實施例的爆炸圖。
圖6為本新型第三實施例的立體圖。
圖7、圖8與圖9為本新型第一、第二與第三實施例中,第一板體之一變化例的立體圖。
圖10為本新型第一實施例之一變化例的立體圖。
圖11與圖12為本新型第二與第三實施例中,第二板體之一變化例的立體圖。
請參閱圖1與圖2所示,為本新型第一實施例所揭露的一種複合板材1000,包含一第一板體100與一第二板體200。該第一板體100與第二板體200用以被拼接成面積相對較大的複合板材1000。
如圖1與圖2所示,第一板體100以一第一材料製作。第一板體100包含一第一連接邊110,且第一連接邊110延伸出一第一延伸部112。
如圖1與圖2所示,第二板體200以一第二材料製作。第二板體200包含一第二連接邊210,且第二連接邊210凹設一第二凹缺口214。
如圖2所示,第一延伸部112嵌合於第二凹缺口214,使第一連接邊110緊密接觸第二連接邊210而形成一焊道1000a,用以供焊接第一連接邊110與第二連接邊210。前述之焊接方式可為有焊料之焊接或無焊料之焊接;此外,第一延伸部112與第二凹缺口214之結合,可以延長焊道1000a,並提供額外的緊配結合力,而加強第一板體100與第二板體200之間的結合。
於一具體實施例中,第一材料的熱傳導係數不同於第二材料,例如第一材料為銅,而第二材料為鋁,使得第一材料的熱傳導係數大
於第二材料的熱傳導係數。如此一來,第一板體100相對於第二板體200具有相對較為優異的熱傳導性能,而可用於接觸熱源300(例如高功率晶片、發光二極體模組),並可快速導熱,避免第一板體100接觸熱源300處形成高溫之熱點區域。如圖1與圖2所示,第一板體100更包含吸熱部130,所述吸熱部130可為第一板體100之任一邊緣彎折所形成,且熱源300接觸吸熱部130,以傳到所產生之熱量至第一板體100。
第二材料可以使用成本相對較低之材料製作,從而降低複合板材1000之製作成本,使得複合板材1000之製作成本可以低於完全使用第一材料製作的板材。
請參閱圖3與圖4所示,為本新型第二實施例所揭露的一種複合板材1000,包含一第一板體100與一第二板體200。
於第二實施例中,第一連接邊110延伸出複數個第一延伸部112,且相鄰的第一延伸部112之間形成第一凹缺口114。
第二連接邊210延伸出複數個第二延伸部212,而於相鄰的第二延伸部212之間形成第二凹缺口214。
如圖4所述,各第一延伸部112分別嵌合於一對應之第二凹缺口214,且各第二延伸部212分別嵌合於一對應之第一凹缺口114,使得第一連接邊110緊密接觸第二連接邊210而形成一焊道1000a。第一延伸部112、第一凹缺口114、第二延伸部212、第二凹缺口214之組合,係可有效地延伸焊道1000a之長度,並且降低第一板體100與第二板體200之間的接觸熱阻。特別是第一延伸部112朝向至第二板體200之中間部分延伸,且第二延伸部212朝向第一板體100之中間部分延伸,可以加強第一板體100與第二板體120之
間的熱交換,而使得熱源的熱量可以快速地由第一板體100傳遞制第二板體200,避免熱量持續集中於第一板體100。
請參閱圖5與圖6所示,為本新型第三實施例所揭露的一種複合板材1000,包含一第一板體100與一第二板體200。
於第三實施例中,各第一延伸部112的寬度隨向外延伸之長度而漸增,且第二延伸部212的寬度隨向外延伸之長度而漸增;各第一凹缺口114的寬度隨內凹之長度而漸增,且第二凹缺口214的寬度隨內凹之長度而漸增。
前述之設計,係可進一步延長焊道1000a之長度,並加強緊配結合力。焊道1000a之長度的延長,同時也增加了第一板體100與第二板體200之間的接觸面積,從而更進一步降低第一板體100與第二板體200之間的接觸熱阻。
請參閱圖7、圖8與圖9所示,於第一、第二與第三實施例中,第一板體更可包含第一沖壓部140,凸設於第一延伸部112上,用以被沖壓變形。
如圖10所示,當第一延伸部112嵌合於第二凹缺口214,且第一沖壓部140被沖壓變形時,第一延伸部112之邊緣可向外擴張,而使得第一延伸部112之邊緣更緊密地接觸第二凹缺口214之邊緣,而加強緊配結合力,並降低接觸熱阻。
請參閱圖11與圖12所示,第二板體200也可以包含第二沖壓部240,凸設於第二延伸部212上,用以被沖壓,使得第二延伸部112之邊緣向外擴張。
本新型之複合板材,係結合兩種不同材料製成之板體,係可維持必要的熱傳導性能,而又不會過度增加材料成本。同時,本新型之第一板體100與第二板體200之間的結合結構,係採用in-plane的形式,結合處不會因為板體重疊而增加厚度,但仍可維持有效的結合力。
1000‧‧‧複合板材
1000a‧‧‧焊道
100‧‧‧第一板體
130‧‧‧吸熱部
200‧‧‧第二板體
300‧‧‧熱源
Claims (8)
- 一種複合板材,包含:以一第一材料製作的一第一板體,其包含一第一連接邊,且該第一連接邊至少延伸出一第一延伸部;及以一第二材料製作的第二板體,其包含一第二連接邊,且該第二連接邊至少凹設一第二凹缺口;該第一延伸部嵌合於該第二凹缺口,使第一連接邊緊密接觸該第二連接邊而形成一焊道,且該第一材料的熱傳導係數不同於該第二材料。
- 如請求項1所述的複合板材,其中該第一材料的熱傳導係數大於該第二材料。
- 如請求項2所述的複合板材,其中該第一連接邊延伸出複數個第一延伸部,且相鄰的第一延伸部之間形成第一凹缺口;該第二連接邊延伸出複數個第二延伸部,而於相鄰的第二延伸部之間形成第二凹缺口;各該第一延伸部分別嵌合於一對應之第二凹缺口,且各該第二延伸部分別嵌合於一對應之第一凹缺口。
- 如請求項3所述的複合板材,其中各該第一延伸部的寬度隨向外延伸之長度而漸增,且該第二延伸部的寬度隨向外延伸之長度而漸增。
- 如請求項4所述的複合板材,其中各該第一凹缺口的寬度隨內凹之長度而漸增,且該第二凹缺口的寬度隨內凹之長度而漸增。
- 2、3、4或5所述的複合板材,其中該第一板體更包含第一沖壓部,凸設於第一延伸部上,用以被沖壓變形。
- 2、3、4或5所述的複合板材,其中該第二板體更包含第二沖壓部,凸設於第二延伸部上,用以被沖壓。
- 如請求項2所述的複合板材,其中該第一材料為銅,該第二材料為鋁。
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