TWM515139U - 散熱器結構 - Google Patents

Description

散熱器結構

本創作係有關於一種散熱器結構，特別是指一種可增加散熱效果的散熱器結構。

隨著科技的進步，以及資訊數位化的普遍，電腦已成為現代人日常生活中不可或缺的工具之一。在一部電腦當中最重要的零組件莫過於處理器(CPU)，處理器的功能在於處理所有的資料及其資料運算過程，並且控制電腦內的其他所有元件的運作，可以說是電腦的心臟。由於處理器在運作時會產生高溫，若熱能無法被有效地散去，未散去的熱能將有可能會持續地累積，最終導致電腦出現系統當機，或是系統直接自動關機的情況，長期下來對於電腦及其他零組件必然會造成很大的損傷，同時也縮短了電腦的使用壽命。為了避免上述情況發生，一般在處理器等會產生高溫熱能的零組件周圍會裝設散熱器以提供散熱作用。

一般常見的散熱器主要由金屬製的鰭片所構成，透過具有導熱性的鰭片幫助熱源擴散以避免熱源聚集。部分的散熱器上也會裝設風扇，以便透過風扇的轉動加速空氣流動，進而帶走熱源達到風冷作用。另外，為對應處理器產生瞬間高溫的情況，通常會在散熱器上設置導熱性佳的金屬導熱片吸收處理器瞬間產生的高溫。請一併參閱「圖1」及「圖2」，係揭示一種習知的散 熱器結構。所述的散熱器包含有散熱基座10，以及一設置於該散熱基座10上的金屬導熱片11。該金屬導熱片11係具有階段，用以嵌入該散熱基座10上的凹槽與該散熱基座10間形成緊配。所述的階段係與該凹槽間具有些許公差，將該金屬導熱片11沖壓至該散熱基座10上時可形成部分干涉，藉以使該金屬導熱片11固定於該散熱基座10上。然而，於實務的加工過程中，將該金屬導熱片11沖壓至該散熱基座10上時，由於該階段與該凹槽間的接觸面積過大，於加工時必須使用大型沖床才能將該金屬導熱片11順利壓入至該散熱基座10上。再者，由於該階段與該凹槽間的接觸面積過大，於組裝的過程中若有施力不均、或者是於裝設的過程中該階段與該凹槽間有些微偏移的情況時，容易造成該金屬導熱片11壓入該凹槽時產生傾斜、無法緊密貼附於該散熱基座10凹槽上的情況，進而降低散熱器的散熱效率。

本創作的主要目的，在於解決習知技術中金屬導熱片無法緊密貼附於散熱基座進而導致散熱效果不佳的問題。

為了解決上述問題，本創作係提供一種散熱器結構，包含有一散熱翅片以及一導熱金屬塊。該散熱翅片係包括有一底板以及複數個結合於該底板上的金屬片。該複數個金屬片係相互間保持間隔排列增加散熱面積。該底板相對於該複數個金屬片的一側削銑有一具有熱傳導平面的限位凹槽，於該熱傳導平面上具有一打點槽。該導熱金屬塊係依序包括有一基座、一結合於該基座上的定位平台以及一結合於該定位平台上的沖壓凸點。該 定位平台的外圍係與該基座間削銑而成一段差並於該段差所圍繞的區域界定一散熱平面。該定位平台係略小於該限位凹槽以限制該定位平台相對該散熱翅片移動。該沖壓凸點係略大於該打點槽並與該打點槽間形成部分干涉，於該沖壓凸點沖壓至該打點槽上時該散熱平面貼合於該熱傳導平面上。

進一步地，該沖壓凸點的外觀係呈現一圓柱狀。

進一步地，該沖壓凸點的直徑大小係介於4mm至6mm之間。

進一步地，該打點槽相對於該沖壓凸點的單向公差值範圍係介於0mm至-0.1mm之間。

進一步地，該限位凹槽相對於與該定位平台的單向公差值範圍係介於0mm至+0.1mm之間。

進一步地，該散熱翅片的材質係為鋁、鋁合金。

進一步地，該導熱金屬塊的材質係為銅、銅合金或鋁。

進一步地，該限位凹槽中係鋪設有一層導熱膠。

進一步地，該散熱翅片的複數個金屬片上係削銑有一空間供一風扇裝設以提升擴散熱源的速度。

是以，本創作係比習知技術具有以下之優勢功效：

1.本創作的散熱翅片及導熱金屬塊間可更緊密的貼合，增加導熱金屬塊與散熱翅片間的熱傳導效率。

2.本創作可使用小型沖床進行沖壓，避免大型沖床的 力量過大造成導熱金屬塊損毀的問題，同時降低製造成本。

10‧‧‧散熱基座

11‧‧‧金屬導熱片

t‧‧‧干涉值

200‧‧‧散熱器結構

21‧‧‧散熱翅片

211‧‧‧底板

212‧‧‧複數個金屬片

213‧‧‧限位凹槽

2131‧‧‧熱傳導平面

214‧‧‧打點槽

22‧‧‧導熱金屬塊

221‧‧‧基座

222‧‧‧定位平台

2221‧‧‧散熱平面

223‧‧‧沖壓凸點

23‧‧‧風扇

t1‧‧‧單向公差值

t2‧‧‧單向公差值

圖1，習知之散熱器的分解示意圖

圖2，習知之散熱器的局部放大示意圖。

圖3，本創作之散熱器結構之分解示意圖(一)。

圖4，本創作之散熱器結構之分解示意圖(二)。

圖5，本創作之散熱器結構的局部放大示意圖。

圖6，本創作之散熱器結構的導熱區域示意圖。

圖7-1，本創作之導熱金屬塊的實驗數據圖表(一)。

圖7-2，本創作之導熱金屬塊的實驗數據圖表(二)。

有關本創作之詳細說明及技術內容，現就配合圖式說明如下。再者，本創作中之圖式，為說明方便，其比例未必照實際比例繪製，該等圖式及其比例並非用以限制本創作之範圍，在此先行敘明。

以下係針對本創作的技術舉一較佳實施態樣進行說明。請先參閱「圖3」及「圖4」，本創作係揭示一種散熱器結構200，可配合易產生高溫的零組件(例如：處理器)設置，增加零組件的散熱效果。

所述的散熱器結構200主要包含有一散熱翅片21以及一結合於該散熱翅片21一側的導熱金屬塊22。該導熱金屬塊22係接觸於該零組件的表面，藉以吸收該零組件的熱能，所吸收 的熱能係傳導至該散熱翅片21，藉由大面積的該散熱翅片21增加熱能發散的效率。

所述的散熱翅片21包括有一底板211以及複數個結合於該底板211上的金屬片212。該複數個金屬片212係相互間保持間隔排列增加散熱面積。該底板211相對於該複數個金屬片212的一側削銑有一具有熱傳導平面2131的限位凹槽213，並於該熱傳導平面2131上具有一打點槽214。

所述的導熱金屬塊22係依序包括有一基座221、一結合於該基座221上的定位平台222以及一結合於該定位平台222上的沖壓凸點223。該定位平台222的外圍係與該基座221間削銑而成一段差並於該段差所圍繞的區域界定一散熱平面2221。

該導熱金屬塊22的定位平台222係略小於該散熱翅片21的限位凹槽213，用以限制該定位平台222相對該散熱翅片21移動。該沖壓凸點223係略大於該打點槽214並與該打點槽214間形成部分干涉。當該沖壓凸點223沖壓至該打點槽214上時該散熱平面2221貼合於該熱傳導平面2131上。

於本實施態樣中，所述的沖壓凸點223係呈圓柱狀，該沖壓凸點223的直徑大小係介於4mm至6mm之間，於此範圍內可減少該沖壓凸點223與該打點槽214的接觸面積，以利該導熱金屬塊22的散熱平面2221得以緊密的貼附於該散熱翅片21的熱傳導平面2131上。由於圓柱狀在沖壓製程中較不易受到角度或方位的限制，在將該導熱金屬塊22沖壓至該散熱翅片21上時， 能順利完成沖壓作業。除上述的實施態樣外，該沖壓凸點223亦可為其他規則或不規則的多邊體，於本創作中不予以設限。

所述的散熱翅片21的材質可為鋁、鋁合金或其他導熱性佳的金屬材質，本創作中對於該散熱翅片21所選用的材質並不予以設限。所述的導熱金屬塊22的材質係為銅、銅合金、鋁或其他導熱性佳的金屬材質，本創作中對於該導熱金屬塊22所選用的材質並不予以設限。於較佳的實施態樣中，所述的導熱金屬塊22的導熱係數應相對該散熱翅片21的導熱係數較大，藉此，該導熱金屬塊22可有助於吸收該零組件所產生的瞬間高溫，降低該零組件因為瞬間高溫導致損毀的情事。所述的導熱金屬塊22所取得的瞬間高溫可由該散熱翅片21及該風扇23輔助散去，藉此保護該零組件並延長該零組件的使用壽命。

於該散熱翅片21具有複數個金屬片212的一側係削銑出一擺設空間供該風扇23裝設以提升擴散熱源的速度。該風扇23係鎖固於該複數個金屬片212之間，透過該風扇23可導引氣流沿該複數個金屬片212間的間隔內流動，藉以增加該散熱翅片21的散熱效果。

於加工的過程中，於該限位凹槽213內係可鋪設有一層導熱膠(圖未示)，該導熱膠係用以填充該散熱平面2221與該熱傳導平面2131之間的間隙，透過減少兩平面之間的空氣量以及填補兩平面之間不平整的部分，使該導熱金屬塊22得以有效率地吸收該散熱翅片21的熱源，然後再將熱源快速地散去。

請一併參閱「圖5」，係本創作之散熱器結構200的局部放大示意圖。所述的打點槽214相對於該沖壓凸點223的單向公差值t1範圍較佳係介於0mm至-0.1mm之間的，於該打點槽214與該沖壓凸點223之間的單向公差值t1係介於本創作中列舉的數值範圍中時，可減少沖壓時所需的力道，使用小型沖床進行沖壓即可達到緊配的目的。

所述的限位凹槽213相對於該定位平台222的單向公差值t2範圍係介於0mm至+0.1mm之間，於該定位平台222與該限位凹槽213結合時，該定位平台222的階段與該限位凹槽213的側壁面間將保留些許間隙，使該定位平台222得以順利置放於該限位凹槽213，通過限位的作用避免該導熱金屬塊22出現滑動或易位的現象。

請一併參閱「圖6」、「圖7-1」及「圖7-2」，本創作另提供該導熱金屬塊22的相關實驗圖表作為技術成效的參考資料，「圖7-1」為該導熱金屬塊22透過鉚銅結合的方式，「圖7-2」為該導熱金屬塊22透過錫焊結合的方式。

當CPU及環境溫度的數據經過一小時的測試時間後，截取每30秒溫度的平均值(共12次)，電源供應器(POWER)為17W，環境溫度約在29.7℃的數值，得到以下參數的比較表格。

以下係分別說明二組實驗數據。其中一個實驗組係採用鉚銅方式的該導熱金屬塊22，該導熱金屬塊22與零組件接觸的溫度約在85.8℃，該導熱金屬塊22另一側之該底板211的溫度係介於77.6℃至82.9℃之間(參「圖7-1」)。另一個實驗組係採用錫焊方式的該導熱金屬塊22，該導熱金屬塊22與零組件接觸的溫度約在78.7℃，該導熱金屬塊22另一側之該底板211的溫度係介於70.4℃至72.3℃之間(參「圖7-2」)。由上述數據可得到該導熱金屬塊22所吸收的熱源皆比該底板211多，因此該導熱金屬塊22的設置確實有助於散逸熱源。

綜上所述，本創作的散熱翅片及導熱金屬塊間可更緊密的貼合，增加導熱金屬塊與散熱翅片間的熱傳導效率。以及本創作可使用小型沖床進行沖壓，避免大型沖床的力量過大造成導熱金屬塊損毀的問題，同時降低製造成本。

以上已將本創作做一詳細說明，惟以上所述者，僅惟本創作之一較佳實施例而已，當不能以此限定本創作實施之範圍，即凡一本創作申請專利範圍所作之均等變化與修飾，皆應仍屬本創作之專利涵蓋範圍內。

200‧‧‧散熱器結構

21‧‧‧散熱翅片

211‧‧‧底板

212‧‧‧複數個金屬片

213‧‧‧限位凹槽

2131‧‧‧熱傳導平面

214‧‧‧打點槽

22‧‧‧導熱金屬塊

221‧‧‧基座

Claims (9)

1. 一種散熱器結構，包含有：一散熱翅片，係包括有一底板，以及複數個結合於該底板上的金屬片，該複數個金屬片係相互間保持間隔排列增加散熱面積，該底板相對於該複數個金屬片的一側削銑有一具有熱傳導平面的限位凹槽，於該熱傳導平面上具有一打點槽；以及一導熱金屬塊，係依序包括有一基座、一結合於該基座上的定位平台以及一結合於該定位平台上的沖壓凸點，該定位平台的外圍係與該基座間削銑而成一段差並於該段差所圍繞的區域界定一散熱平面，該定位平台係略小於該限位凹槽以限制該定位平台相對該散熱翅片移動，該沖壓凸點係略大於該打點槽並與該打點槽間形成部分干涉，於該沖壓凸點沖壓至該打點槽上時該散熱平面貼合於該熱傳導平面上。
2. 如請求項1之散熱器結構，其中，該沖壓凸點的外觀係呈現一圓柱狀。
3. 如請求項2之散熱器結構，其中，該沖壓凸點的直徑大小係介於4mm至6mm之間。
4. 如請求項1之散熱器結構，其中，該打點槽相對於該沖壓凸點的單向公差值範圍係介於0mm至-0.1mm之間。
5. 如請求項1之散熱器結構，其中，該限位凹槽相對於與該定位 平台的單向公差值範圍係介於0mm至+0.1mm之間。
6. 如請求項1之散熱器結構，其中，該散熱翅片的材質係為鋁、鋁合金。
7. 如請求項1之散熱器結構，其中，該導熱金屬塊的材質係為銅、銅合金或鋁。
8. 如請求項1之散熱器結構，其中，該限位凹槽中係鋪設有一層導熱膠。
9. 如請求項1之散熱器結構，其中，該散熱翅片的複數個金屬片上係削銑有一空間供一風扇裝設以提升擴散熱源的速度。