TWM493071U - 複合板材 - Google Patents

Description

複合板材

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)

1. 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。
2. 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。
3. 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。
4. 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。
5. 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。
6. 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。
7. 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。
8. 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。