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TWI536899B - 散熱裝置及使用該散熱裝置的電子裝置 - Google Patents

散熱裝置及使用該散熱裝置的電子裝置 Download PDF

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TWI536899B
TWI536899B TW100116990A TW100116990A TWI536899B TW I536899 B TWI536899 B TW I536899B TW 100116990 A TW100116990 A TW 100116990A TW 100116990 A TW100116990 A TW 100116990A TW I536899 B TWI536899 B TW I536899B
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Description

散熱裝置及使用該散熱裝置的電子裝置
本發明涉及一種散熱裝置及一種使用該散熱裝置的電子裝置。
目前於電腦產品中，電路板上的CPU與晶片於工作過程中產生的熱量不斷增加，故需要對它們同時進行散熱。常用的散熱裝置一般包括吸熱架、熱管、風扇及由散熱鰭片堆疊形成的散熱鰭片組，該吸熱架包括第一吸熱板及與第一吸熱板相連接的第二吸熱板，該第一吸熱板與一CPU相貼合，該第二吸熱片與晶片相貼合，從而吸收它們產生的熱量，該熱量藉由吸熱架傳遞至熱管，進而傳遞至散熱鰭片組，並由散熱鰭片組與風扇將熱量散發出去。
目前一般是於CPU附近鑽鎖固孔，再藉由彈簧螺絲將第一吸熱板鎖固至電路板上。周圍沒有鎖固孔的晶片會依靠第二吸熱板壓合於其上來吸收其熱量，但由於該壓合力是非均勻的，容易造成第二吸熱板與晶片之間接觸不良，或是為了使第二吸熱板與晶片之間接觸良好卻導致第一吸熱板與CPU間壓力過大而壓裂CPU；但若發熱電子元件數量較多，於所有發熱電子元件周圍均鑽鎖固孔時，線路拉線與設計時必須避開這些孔位元，從而加大了電子線路佈局的難度，影響了電子線路的連貫性。
鑒於此，有必要提供一種對發熱電子元件的壓合力均勻且使電子線路佈局簡便的散熱裝置。
一種散熱裝置，包括離心風扇、散熱鰭片組及熱管，該離心風扇設有出風口，該散熱鰭片組設置於離心風扇的出風口處，該熱管包括蒸發段與自該蒸發段延伸的冷凝段，該冷凝段與該散熱鰭片組連接，該蒸發段用於與第一電子元件和第二電子元件熱接觸，該離心風扇包括扇框，該扇框上設有彈片，該彈片抵壓於該熱管的蒸發段的上方從而使該蒸發段有一向下的壓力。
一種電子裝置，包括如上所述的散熱裝置、電路板、設於電路板上的第一電子元件及一第二電子元件，該熱管的蒸發段分別與該第一電子元件與第二電子元件熱接觸。
本發明中藉由於離心風扇的扇框上加設一彈片，並藉由彈片抵壓於熱管的蒸發段上，從而使彈片對熱管的蒸發段產生一向下的力，使散熱裝置更為緊密地貼合於電子元件的上方，從而使電子元件產生的熱量更好地傳導至散熱裝置上，提高了散熱效率；並且無需於電路板上鑽過多的孔，使電路板於進行電子線路佈局時更為連貫；無需使用彈簧螺絲，節省了成本。
100‧‧‧電子裝置
1‧‧‧散熱裝置
10‧‧‧離心風扇
11‧‧‧扇框
111‧‧‧進風口
112‧‧‧出風口
113、113a、113b、113c‧‧‧底板
114‧‧‧框體
115‧‧‧側壁
12‧‧‧葉輪組
20‧‧‧散熱鰭片組
21‧‧‧頂板
22‧‧‧底板
23‧‧‧散熱鰭片
231‧‧‧本體
232‧‧‧上折板
233‧‧‧下折板
24‧‧‧進風面
25‧‧‧出風面
30‧‧‧熱管
31‧‧‧蒸發段
32‧‧‧冷凝段
40‧‧‧吸熱架
41‧‧‧第一吸熱板
411‧‧‧鎖合板
42‧‧‧第二吸熱板
43‧‧‧連接板
44‧‧‧收容通道
50、50a、50b、50c‧‧‧彈片
51、51a、51b、51c‧‧‧支撐板
52、52a、52b、52c‧‧‧彈性板
53、53a、53c‧‧‧加厚板
54a、54b‧‧‧折板
55b‧‧‧通槽
60‧‧‧中央處理器
70‧‧‧晶片
80‧‧‧電路板
圖1為本發明第一實施例的電子裝置的立體組裝圖。
圖2為圖1中的電子裝置除去電路板的立體分解圖。
圖3為本發明第二實施例的底板與彈片的立體組裝圖。
圖4為本發明第三實施例的底板與彈片的立體組裝圖。
圖5為本發明第四實施例的底板與彈片的立體組裝圖。
如圖1及圖2所示，本發明第一實施例的電子裝置100，包括散熱裝置1、電路板80、中央處理器60和晶片70。中央處理器60與晶片70設置於電路板80上，散熱裝置1用於對中央處理器60及晶片70進行散熱。
散熱裝置1包括一離心風扇10、一設置於離心風扇10一側的散熱鰭片組20、一熱管30、將熱管30的一端固定於中央處理器60和晶片70的吸熱架40和固設於離心風扇10且對熱管30有一向下壓力的彈片50。
離心風扇10包括有一扇框11與設置於扇框11內的一葉輪組12，扇框11大致為一內空的D形殼體，其具有一位於頂部和底部中央且貫穿的一進風口111及位於扇框11一側的一縱長的出風口112。扇框11包括一大致呈D形的底板113與罩設於底板113上方的一框體114。框體114包括一弧形的側壁115，出風口112形成於側壁115的一側。
散熱鰭片組20設於離心風扇10的出風口112處且緊貼出風口112。散熱鰭片組20是由複數個散熱鰭片23相互扣合形成的，且散熱鰭片23包括一本體231和自本體231相對兩側垂直延伸的上折板232和下折板233，該複數個上折板232組合形成一頂板21，該複數個下折板233組合形成一底板22。頂板21呈階梯狀設置，其臺階的高度與熱管30的厚度相當。散熱鰭片組20於靠近該離心風扇的出風口112處形成有一進風面24，於遠離該離心風扇的一側形成有一出風面25。進風面24的高度低於離心風扇10的出風口112的高 度；出風面25的上端呈向下凸出的圓弧面，下端呈與進風面24平行且高度小於進風面24的平面。相鄰的兩散熱鰭片23間形成有氣流通道。於其他實施例中，散熱鰭片組20也可由一頂板21、一底板22和複數個置於頂板21和底板22之間的散熱鰭片藉由焊接等方式形成。
熱管30大致呈扁平狀的U形，其包括一縱長的冷凝段32、自冷凝段32一端延伸的大致呈L形的蒸發段31。熱管30的冷凝段32緊貼於散熱鰭片組20的頂板21靠近離心風扇10的出風口112的一端，其與散熱鰭片組20共同阻擋離心風扇10的出風口112。熱管30的冷凝段32是藉由焊接或其他方式固定於散熱鰭片組20上。
吸熱架40固定於電路板80上，其包括一大致呈方形的第一吸熱板41、另一大致呈方形的第二吸熱板42和連接第一吸熱板41和第二吸熱板42的一連接板43。第一吸熱板41與第二吸熱板42均是由傳熱效率較高的材料所製成，如銅等，且第一吸熱板41比第二吸熱板42的面積大。第一吸熱板41與中央處理器60貼合用以吸收中央處理器60散發的熱量，第二吸熱板42與晶片70貼合用以吸收晶片70散發的熱量。第一吸熱板41的四角各延伸出一鎖合板411，鎖合板411上設置有通孔用於彈簧螺絲穿設以將吸熱架40固定至電路板80上。連接板43設置於其中一鎖合板411附近。吸熱架40的上表面上還設置有一收容通道44，收容通道44依次橫穿於第一吸熱板41、連接板43和第二吸熱板42的上表面，且收容通道44與熱管30的蒸發段31相匹配，用以收容蒸發段31於其內。優選地，熱管30的蒸發段31可藉由焊錫或黏接的方式固定於吸熱架40上。
彈片50沿離心風扇10的底板113的邊緣向外延伸形成。彈片50包 括一支撐板51和一自支撐板51頂端側向延伸的彈性板52。支撐板51為一薄板，其緊貼離心風扇10的框體114的側壁115，且其高度小於側壁115的高度。彈性板52與支撐板51相對的另一端為具有向下壓合力的自由端。於本實施例中，支撐板51與彈性板52間的夾角大致為直角，當然，也可呈鈍角或銳角；彈性板52的自由端略向離心風扇10的底板13的方向彎折，且彈性板52的自由端另附有一加厚板53，加厚板53平行且貼附於彈性板52的自由端的一表面上，從而加強了彈片50末端的強度。彈片50的支撐板51、彈性板52和加厚板53可為一體彎折形成。於本實施例中，彈片50靠近晶片70，且其加厚板53壓設於熱管30的蒸發段31上並使蒸發段31有一向下的壓力，從而使熱管30與晶片70結合得更為緊密。可以理解地，彈片50也可沿離心風扇10的側壁115的外緣向外延伸而出，此時，也可不需要支撐板51。
當電子裝置100組裝好以後，彈片50的彈性板52沿支撐板51的頂端向上傾斜，從而使彈性板52的自由端和加厚板53共同抵靠於熱管30的蒸發段31的上方，此時，彈片50的彈性板52與支撐板51之間的夾角略大於90度，從而使加厚板53對熱管30的蒸發段31產生一向下的力，使該處下方的第二吸熱板42更為緊密地貼合於晶片70的上方，從而無需於晶片70附近的電路板80上鑽孔而可解決第二吸熱板42與晶片70間緊密貼合的問題，且使電路板80於進行電子線路佈局時更為連貫。中央處理器60所產生的熱量被吸熱架40的第一吸熱板41吸收並傳導至熱管30的蒸發段31，晶片70所產生的熱量被吸熱架40的第二吸熱板42吸收並傳導至熱管30的蒸發段31，然後經由熱管30的冷凝段32傳到至散熱鰭片組20。由於離心風扇10的葉輪組12的運作，氣流從扇框11內的進風口111進入， 再從出風口112流向散熱鰭片組20的進風面24，進而藉由出風面25流入周圍的空氣中，從而帶走散熱鰭片組20的熱量。
請參閱圖3，其所示為本發明第二實施例的一底板113a與一彈片50a的立體組裝圖。該實施例與第一實施例中的底板113與彈片50相似，其區別僅在於：本實施例中，彈片50a還包括沿彈性板52a的兩側邊緣向底板113a的方向各延伸的一折板54a，折板54a的寬度與加厚板53a的厚度相當，該兩折板54a進一步加強了彈片50a的強度，且彈片50a的支撐板51a、彈性板52a、加厚板53a和折板54a可為一體彎折形成。
請參閱圖4，其所示為本發明第三實施例的一底板113b與一彈片50b的立體組裝圖。該彈片50b也包括一支撐板51b與一自支撐板51b頂端側向延伸的彈性板52b，且彈性板52b的兩側邊緣向底板113b的方向各延伸有一折板54b，其中，與第二實施例的區別僅在於：本實施例中，彈片50b未設置加厚板，且於彈性板52b的中部設置了一通槽55b。
請參閱圖5，其所示為本發明第四實施例的一底板113c與一彈片50c的立體組裝圖。該彈片50c也包括一支撐板51c與一自支撐板51c頂端側向延伸的彈性板52c，其中，與第一實施例的區別僅在於：本實施例中，彈片50c的彈性板52c為一縱長的薄板，彈片50c的加厚板53c與彈性板52c的末端相連且垂直於彈性板52c。
本發明中藉由於扇框11的底板113/113a/113b/113c上加設一彈片50/50a/50b/50c，並藉由彈片50/50a/50b/50c抵壓於熱管30對應晶片70的位置的蒸發段31上，從而使彈片50/50a/50b/50c對熱管30的蒸發段31產生一向下的力，使該處下方的第二吸熱板42更為 緊密地貼合於晶片70的上方，使晶片70產生的熱量更好地傳導至散熱裝置1上，提高了散熱效率；並且無需於電路板80上鑽過多的孔，使電路板80於進行電子線路佈局時更為連貫；無需使用彈簧螺絲，節省了成本。
綜上所述，本發明符合發明專利要件，爰依法提出專利申請。惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施例，舉凡熟悉本案技藝之人士，爰依本發明精神所作之等效修飾或變化，皆應涵蓋於以下之申請專利範圍內。
100‧‧‧電子裝置
1‧‧‧散熱裝置
10‧‧‧離心風扇
20‧‧‧散熱鰭片組
30‧‧‧熱管
40‧‧‧吸熱架
50‧‧‧彈片
80‧‧‧電路板

Claims (8)

  1. 一種散熱裝置，包括離心風扇、散熱鰭片組及熱管，該離心風扇設有出風口，該散熱鰭片組設置於離心風扇的出風口處，該熱管包括蒸發段與自該蒸發段延伸的冷凝段，該冷凝段與該散熱鰭片組連接，該蒸發段用於與第一電子元件與第二電子元件熱接觸，該離心風扇包括扇框，該扇框上設有彈片，該彈片抵壓於該熱管的蒸發段的上方從而使該蒸發段有一向下的壓力，該扇框包括底板和自該底板的周緣向上延伸的側壁，該彈片設於該底板上，該彈片包括支撐板和自支撐板邊緣延伸的彈性板，該支撐板設於該側壁的外部且緊貼該側壁，該彈性板自該支撐板頂端側向延伸。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的散熱裝置，該扇框包括底板和自該底板的周緣向上延伸的側壁，該彈片設於該側壁上。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的散熱裝置，該支撐板的高度小於該側壁的高度。
  4. 如申請專利範圍第3項所述的散熱裝置，該彈性板的兩側邊緣沿該底板一側各延伸有一折板。
  5. 如申請專利範圍第3項所述的散熱裝置，該彈性板的末端邊緣沿該底板一側延伸有一板體。
  6. 如申請專利範圍第3項所述的散熱裝置，該彈性板的中部設置有一通槽。
  7. 如申請專利範圍第1項所述的散熱裝置，所述散熱裝置還進一步包括一吸熱架，該吸熱架包括第一吸熱板、第二吸熱板和連接該第一吸熱板及第二吸熱板的連接板，所述第一吸熱板與第二吸熱板均貼附於該熱管的蒸發段，所述第一吸熱板和第二吸熱板分別用於與第一電子元件和第二電 子元件熱接觸。
  8. 一種電子裝置，包括如申請專利範圍第1項至第7項任意一項所述的散熱裝置、電路板、設於電路板上的第一電子元件及第二電子元件，該熱管的蒸發段分別與該第一電子元件與第二電子元件熱接觸。
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