TWM497422U - 電子元件之散熱裝置改良結構 - Google Patents

Description

電子元件之散熱裝置改良結構

本創作係有關於一種用於電子元件之散熱裝置的結構設計；特別是指一種應用導熱單元、蓋體、面積大於蓋體的金屬板、金屬層和熱管的配合，來輔助一電子元件的熱量排出之新型。

應用複數個排列的散熱片或鰭片組織，來排出那些電子零件或電腦中央處理器工作時產生的廢熱，以保持它們的工作效率或避免造成當機的情形，係已為習知技藝。習知技藝已揭示一種一體成型的鋁擠型截切加工的散熱片，或是將散熱面板與散熱鰭片分開製造，在嵌接組裝或焊接成一整體組織的手段。例如，台灣第86116954號「散熱裝置鰭片組裝方法及其製品」專利案，係提供了一個典型的實施例。就像那些熟習此技藝的人所知悉，這技藝在製造、加工作業及難度上比較麻煩。

習知技藝也已揭示一種在散熱片或鰭片上設置軸孔，結合軸或管穿過該軸孔，以組裝結合成一整體組織的手段。例如，第91209087號「散熱片之結合構造」、或第94205324號「散熱鰭片構造改良」專利案等，係提供了典型的實施例。

習知技藝也已揭露了一種在散熱片或鰭片側邊或上、下端設置凹槽或插槽、複階凸部或卡扣件對應扣合，以組裝結合成一整體組織的手段概念。例如，第92211053號「散熱片構造」、第91213373號「散熱片固定結構改良」、第86221373號「組合式散熱鰭片結構」、第93218949號「散熱片組扣接結構」、或第91208823號「散熱鰭片之組合結構」專利案等，也已提供了可行的實施例。

代表性的來說，這些參考資料顯示了有關應用散熱結構配置在電子組件方面的結構技藝。習知的散熱片或鰭片結構常傾向於應用軸或管、插槽、複階凸部或卡扣件對應扣合等較複雜的結構組合。如果重行設計考量該散熱結構，使其構造不同於習用者，將可改變它的使用形態，而有別於舊法。例如，使它的結構設計符合一個精簡、方便於結合的條件，及/或具有防塵保護、阻止電磁干擾和提高散熱效率等作用；或配合佈置一可產生輻射散熱的結構、增加電子元件的散熱面積等手段；而這些課題在上述的參考資料中均未被揭露。

爰是，本創作之主要目的即在於提供一種電子元件之散熱裝置改良結構，係提供一結構和組合簡便，具備有防塵保護、阻止電磁干擾和提高散熱效率等作用。該散熱模組包括一導熱單元，配置在一電子元件上。一蓋體包覆該電子元件，並且和該導熱單元連接；一形成幾何形輪廓的金屬板組合在該蓋體上，並且所述金屬板的面積係大於該蓋體的面積。一包含有冷卻流體的熱管設置在該金屬板上；以及，該熱管組合有一幾何形輪廓的金屬層。因此，該電子元件的熱能可經導熱單元傳導到該蓋體和金屬板，並經熱管和金屬層快速輸出，以建立一增加散熱面積和散熱效率之作用。

根據本創作電子元件之散熱裝置改良結構，該熱管具有一第一邊和一第二邊；熱管的第一邊連接該金屬板；以及，金屬層設置在熱管的第二邊。金屬層設成薄膜或薄片結構，用以和外界形成較大接觸面積或散熱面積，配合熱管將熱能或熱量傳遞到其他區域而快速排出，防止熱集中現象。

請參閱第1、2及3圖，本創作電子元件之散熱裝置改良結構包括一導熱單元10，配置在一電子元件20上。基本上，電子元件20係設置在一電路板40上。在所採的實施例中，該導熱單元10選擇可傳導熱能的材料製成一幾何形輪廓的塊狀物結構，而具有一第一面11和一第二面12；該第一面11和第二面12分別形成一平面的結構型態，以及該第一面11疊置在該電子元件20上，以傳導電子元件20工作時產生的廢熱（或熱能）。

圖中顯示了該散熱裝置也包括了一蓋體30，包覆該電子元件20，並且和該導熱單元10連接。詳細來說，該蓋體30係具有一剛性壁31，界定蓋體30形成一具有內部空間32的盒體（或板狀體）結構型態；蓋體30具有一內壁面33和一外壁面34；對應導熱單元10的第二面12，該內壁面33係形成一平面的結構型態，和導熱單元10的第二面12形成相接合或疊合的型態。以及，該外壁面34和一金屬板60相連接或相接合的型態；在所採的實施例中，該外壁面34也是形成一平面的結構型態。

可了解的是，該蓋體30的結構型態明顯增加了該電子元件20的散熱面積；並且，該蓋體30也對電子元件20提供接地和產生防塵保護、導磁或阻止電磁干擾等作用。

第1、2及3圖也顯示了該散熱裝置也包括該金屬板60；該金屬板60係形成一幾何形輪廓的結構型態；並且，金屬板60的面積係大於該蓋體30（外壁面34）的面積。在所採的實施例中，金屬板60係一矩形輪廓的板狀體；包含一第一面61和一第二面62。該第一面61係疊置在蓋體30的外壁面34上；該第二面62接合一熱管50。以及，該金屬板60係定義有一疊置在蓋體30（外壁面34）上的熱源區63和一連接熱源區63，形成懸臂型態的區域（或稱非熱源區64）；例如，第2、3圖所描繪的情形。

圖中也描繪了該金屬板60係設置有至少一柱狀物70；所述的柱狀物70係位在該金屬板60之非熱源區64和該電路板40之間，使該柱狀物70支撐該金屬板60之非熱源區64，使金屬板60和蓋體30或熱管50組合後，不會產生下垂的情形。

第1、2及3圖顯示了該散熱裝置也包括該熱管50；熱管50係組合在該金屬板60上，包含有冷卻流體55。具體來說，熱管50係採焊接或黏合作業，結合在該金屬板60的第二面62。因此，該電子元件20工作產生的廢熱（或熱能）可經導熱單元10傳導到該蓋體30和金屬板60，並且經熱管50冷卻交換、輸出。也就是說，熱管50可快速導引熱能離開熱源區域和導引熱能到金屬板60或其他較低溫區域，防止熱集中現象。

在所採較佳的實施例中，該熱管50具有一第一邊51和一第二邊52；熱管50的第一邊51連接該金屬板60的第二面62；以及，熱管50的第二邊52設置有一幾何形輪廓的金屬層80。圖中顯示了金屬層80（或金屬板60）設成薄膜或薄片結構，用以和外界形成較大的接觸面積或散熱面積，配合熱管50的快速傳導，將上述熱能或熱量快速排出。

在一個可行的實施例中，該金屬板60和金屬層80至少其中之一的局部或全部區域佈置有一塗層（圖未顯示）；所述塗層係選擇一熱輻射物質構成，使該金屬板60和金屬層80具有較習知物理想的輻射式散熱之作用。

假設使該塗層佈置在金屬板60的非熱源區64（及/或金屬層80的局部區域或全部區域）；當電子元件20工作產生的廢熱（或熱能）經導熱單元10傳導到該蓋體30和金屬板60的熱源區63後，該熱能會從熱源區63傳導到非熱源區64，經塗層的熱輻射物質以輻射方式散熱，以及配合熱管50快速傳導、冷卻交換和金屬層80輸出，係明顯獲得一個較舊法更理想的散熱作用。特別的是，該金屬板60、金屬層80的面積明顯大於該蓋體30（外壁面34）的面積，使這散熱模組具有比習知技藝更佳的散熱效果。

代表性的來說，這電子元件之散熱裝置改良結構在具備有防塵保護和阻止電磁干擾的條件下，相較於舊法而言，係具有下列的考量條件和優點： 1. 該散熱模組和相關組件結構、操作使用情形等，係已被重行設計考量，而不同於習用者；並且，改變了它的使用型態，而有別於舊法。例如，使該電子元件20配合導熱單元10、蓋體30，或該導熱單元10包含第一面11和第二面12，配合蓋 體30的內壁面33，或使蓋體30的外壁面34組合金屬板60、熱管50和熱管第二邊52設置組合金屬層80的結構 設計，而形成較大面積的接觸型態等部份的結構組織，係提高了它的散熱或廢熱排出效果。 2. 該導熱單元10配合蓋體30、金屬板60、熱管50組合金屬層80或佈置塗層的結構設計，撤除了習知的散熱結 構傾向於應用軸或管、插槽、複階凸部或卡扣件對應扣合等較複雜的結構組合。明顯提供了一個比習知技藝精簡和方便於結合的結構設計。 3. 該導熱單元10配合蓋體30、金屬板60、熱管50組合金屬層80或佈置塗層的組織型態，使金屬板60及/或金屬層80建立了一個比習知技藝更佳的幅射式散熱作用；並且，使該金屬層80的面積明顯大於該蓋體30的面積，而形成較大面積的接觸型態等部份的結構組 織，係提高了它的散熱或廢熱排出效果。

故，本創作係提供了一有效的電子元件之散熱裝置改良結構，其空間型態係不同於習知者，且具有舊法中無法比擬之優點，係展現了相當大的進步，誠已充份符合新型專利之要件。

惟，以上所述者，僅為本創作之可行實施例而已，並非用來限定本創作實施之範圍，即凡依本創作申請專利範圍所作之均等變化與修飾，皆為本創作專利範圍所涵蓋。

10‧‧‧導熱單元

11‧‧‧第一面

12‧‧‧第二面

20‧‧‧電子元件

30‧‧‧蓋體

31‧‧‧剛性壁

32‧‧‧內部空間

33‧‧‧內壁面

34‧‧‧外壁面

40‧‧‧電路板

50‧‧‧熱管

51‧‧‧第一邊

52‧‧‧第二邊

55‧‧‧冷卻流體

60‧‧‧金屬板

61‧‧‧第一面

62‧‧‧第二面

63‧‧‧熱源區

64‧‧‧非熱源區

70‧‧‧柱狀物

80‧‧‧金屬層

第1圖係本創作之實施例結構組合示意圖。

第2圖係第1圖之結構分解示意圖；顯示了電子元件、導熱單元、蓋體、金屬板、熱管和金屬層等部分的配置情形。

第3圖係本創作之結構組合剖視示意圖；圖中描繪了該電子 元件、導熱單元、蓋體、金屬板、熱管和金屬層等部分的組合關係。

10‧‧‧導熱單元

11‧‧‧第一面

12‧‧‧第二面

20‧‧‧電子元件

30‧‧‧蓋體

31‧‧‧剛性壁

32‧‧‧內部空間

34‧‧‧外壁面

40‧‧‧電路板

50‧‧‧熱管

51‧‧‧第一邊

52‧‧‧第二邊

60‧‧‧金屬板

61‧‧‧第一面

62‧‧‧第二面

63‧‧‧熱源區

64‧‧‧非熱源區

70‧‧‧柱狀物

80‧‧‧金屬層

Claims (17)

1. 一種電子元件之散熱裝置改良結構，包括： 導熱單元，配置在一電子元件上； 蓋體，包覆該電子元件，並且和該導熱單元連接； 形成幾何形輪廓的金屬板，組合在該蓋體上，並且所述金屬板的面積係大於該蓋體的面積； 一包含有冷卻流體的熱管，設置在該金屬板上；以及 該熱管組合有一幾何形輪廓的金屬層。
2. 如申請專利範圍第1項所述之電子元件之散熱裝置改良結構，其 中該熱管具有一第一邊和一第二邊； 熱管的第一邊連接該金屬板； 熱管的第二邊設置組合該金屬層；以及 金屬層設成薄膜和薄片結構的其中之一。
3. 如申請專利範圍第1或2項所述之電子元件之散熱裝置改良結構， 其中該導熱單元係可傳導熱能的材料製成一幾何形輪廓的塊 狀物結構，而具有一第一面和一第二面；第一面疊置在該電子元件上；以及 該第二面和蓋體相接合。
4. 如申請專利範圍第3項所述之電子元件之散熱裝置改良結構，其 中該導熱單元的第一面和第二面的至少其中之一係形成一平面結構。
5. 如申請專利範圍第3項所述之電子元件之散熱裝置改良結構，其 中該蓋體具有一剛性壁，界定蓋體形成一具有內部空間的盒體結構； 該蓋體具有一內壁面和一外壁面； 該蓋體的內壁面和導熱單元的第二面相接合；以及 該外壁面接合該金屬板。
6. 如申請專利範圍第5項所述之電子元件之散熱裝置改良結構，其 中該內壁面和外壁面的至少其中之一係形成一平面結構。
7. 如申請專利範圍第5項所述之電子元件之散熱裝置改良結構，其 中該金屬板包含一第一面和一第二面；  該金屬板第一面疊置在蓋體的外壁面上，金屬板第二面接合熱管； 金屬板有一疊置在蓋體外壁面上的熱源區和一連接熱源區，形成懸臂型態的區域，所述的懸臂型態的區域稱為非熱源區。
8. 如申請專利範圍第7項所述之電子元件之散熱裝置改良結構，其 中該金屬板設置有至少一柱狀物；以及  該柱狀物位在金屬板之非熱源區和一電路板之間，使該柱狀物支撐該金屬板之非熱源區。
9. 如申請專利範圍第7項所述之電子元件之散熱裝置改良結構，其 中該金屬板的局部區域和全部區域的其中之一，佈置有一塗層；所述塗層係一熱輻射物質構成。
10. 如申請專利範圍第7項所述之電子元件之散熱裝置改良結構，其 中該金屬板的非熱源區佈置有一塗層；所述塗層係一熱輻射物質構成。
11. 如申請專利範圍第1或2項所述之電子元件之散熱裝置改良結構， 其中該金屬層的局部區域和全部區域的其中之一，佈置有一塗層；所述塗層係一熱輻射物質構成。
12. 如申請專利範圍第5項所述之電子元件之散熱裝置改良結構，其 中該金屬層的局部區域和全部區域的其中之一，佈置有一塗層；所述塗層係一熱輻射物質構成。
13. 如申請專利範圍第7項所述之電子元件之散熱裝置改良結構，其 中該金屬層的局部區域和全部區域的其中之一，佈置有一塗層；所述塗層係一熱輻射物質構成。
14. 如申請專利範圍第9項所述之電子元件之散熱裝置改良結構，其 中該金屬層的局部區域和全部區域的其中之一，佈置有一塗層；所述塗層係一熱輻射物質構成。
15. 如申請專利範圍第1或2項所述之電子元件之散熱裝置改良結構， 其中該熱管係焊接在蓋體上。
16. 如申請專利範圍第1或2項所述之電子元件之散熱裝置改良結構， 其中該熱管係黏合在蓋體上。
17. 如申請專利範圍第1或2項所述之電子元件之散熱裝置改良結構， 其中該電子元件係設置在一電路板上。