專利名稱：無風扇電子裝置多重熱源的彈性導熱結構的制作方法
技術領域：
本發(fā)明提供一種無風扇電子裝置多重熱源的彈性導熱結構，尤指外殼體為結合于機殼側邊處，使其散熱座壁面上的多個凸起部與電路基板各不同高度發(fā)熱源的預定間 隙設有導熱介質，并形成良好彈性抵貼、密合狀態(tài)，輔以有效降低熱阻而提高整體熱傳導的效 果.
背景技術：
現今多元化信息時代的來臨，使各式各樣電子產品充斥在生活環(huán)境周遭，隨著科技不斷創(chuàng)新與進步，同時亦使電子產品朝向多功能、用途以及附加更多的硬設備邁進，而許多電子產品皆會以計算機來控制其動作或執(zhí)行功能，因此計算機占有極為重要的地位。一般無風扇計算機的外殼設計，其外殼通常就是一個大的散熱器，且在電路板上有多個主要的發(fā)熱源需要散熱，包括有中央處理器(Central Processing Unit，簡稱CPU)、 圖形與內存控制中樞(Graphic and Memory Controller Hubs，簡稱GMCH)、輸入/輸出控制中樞(I/O Controller Hubs，簡稱ICH)等，若要同時讓多個發(fā)熱源的芯片可接觸到散熱器表面上，一般的設計是采用具彈性的導熱墊片(Thermal pad)，并在電路板與散熱器之間采用固定高度的金屬螺柱來控制其設計高度，換言之，電路板與散熱器間為剛性固定，而于鎖附后，通過導熱墊片作適當的壓縮，即可將芯片熱耗傳導至計算機外殼輔助散熱。然而，對于此種多重熱源導熱結構，在面對需使用厚度較薄(熱阻系數低、壓縮量小)的導熱墊片或厚度更薄的散熱膏，常見因為計算機外殼公差(如制程、材料等)所造成的不平整表面或微小缺陷等問題，以致使導熱墊片或散熱膏接觸不到芯片表面上，或是無法做良好抵貼密合所引起的導熱效率不良，甚至是組裝過程中，使用者強壓作用下接觸力過大而造成電路板產生變形、破壞或是芯片的損壞情況發(fā)生，從而導致此種熱源導熱結構則受限于必須使用厚度較厚(熱阻系數高、壓縮量大)的導熱墊片，且于實際使用上仍會有相關結構穩(wěn)定性不佳、散熱不良的問題，而有待從事于此行業(yè)者進行重新設計來加以解決。

發(fā)明內容
發(fā)明人有鑒于上述現有的不足與缺點，乃搜集相關資料，經由多方評估及考慮，方以從事此行業(yè)多年經驗通過不斷的試作、修改，始設計出此種無風扇電子裝置多重熱源的彈性導熱結構的發(fā)明專利誕生。本發(fā)明的主要目的乃在于機殼內部收容的電路基板上設有具不同高度的多個發(fā)熱源，且各發(fā)熱源周圍分別設有二個或二個以上可供彈性定位件穿過的透孔及位于透孔外側角落處的多個接合孔，便將外殼體為結合于機殼側邊處，使其散熱座內側壁面上的多個凸起部分別與發(fā)熱源形成的預定間隙間設有導熱介質，并以凸起部外側角落處多個定位部分別穿設于電路基板上的接合孔內，再利用彈性定位件鎖入于凸起部周圍對應的固定部內成為一體，并通過導熱介質可為導熱墊片或散熱膏使發(fā)熱源與散熱座間形成良好彈性抵貼、密合定位狀態(tài)，輔以有效降低其熱阻，避免因公差造成接觸不到或無法良好抵貼的導熱效率不良，以及接觸力過大而損壞發(fā)熱源、電路基板等問題，且可提高整體熱傳導的效果。本發(fā)明的次要目的乃在于散熱座內側壁面上的凸起部周圍為鎖附固定有多個固定部所具的螺柱，使其高度設計低于凸起部高度而不會接觸到電路基板，并分布在凸起部周圍三點形成一 接合面，且因導熱介質可為導熱墊片而其厚度設計上皆大于發(fā)熱源與凸起部間的預定間隙，或是可通過散熱膏均勻涂布于發(fā)熱源表面上，填補發(fā)熱源與凸起部制造過程中所造成的不平整表面或微小缺陷等，則可確保其良好的抵貼接觸，并利用彈性定位件所具螺絲上套接的彈簧抵持于電路基板相對發(fā)熱源的另側表面上產生的彈性作用力，從而達到平衡定位狀態(tài)，且可保持較佳的穩(wěn)定性。本發(fā)明的再一目的乃在于利用導熱介質可為導熱墊片貼附或散熱膏涂布貼附于電路基板的不同高度發(fā)熱源表面上，并與外殼體于散熱座內側壁面上相對的凸起部則形成良好的彈性抵貼且更為密合、有效降低其熱阻，輔以發(fā)熱源運作時產生的熱量經由導熱介質、凸起部快速熱傳導至散熱座上，便可通過散熱座外側表面上的多個散熱鰭片向外排散， 提高整體的散熱效率，而具有良好降溫、散熱的效果。


圖1為本發(fā)明的立體外觀圖。圖2為本發(fā)明的立體分解圖。圖3為本發(fā)明較佳實施例的立體外觀圖。圖4為本發(fā)明圖3的局部放大圖。圖5為本發(fā)明另一較佳實施例的立體外觀圖。圖6為本發(fā)明再一較佳實施例的立體外觀圖。主要元件符號說明1、機殼10、容置空間141、導軌11、底座142、定位架12、對接殼體15、上蓋體121、透孔16、轉接電路板13、外殼體161、轉接插座131、散熱鰭片17、儲存單元14、輔助架體2、電路模塊21、電路基板23、彈性定位件211、透孔231、螺絲212、接合孔232、彈簧22、發(fā)熱源24、連接端221、導熱介質25、連接接口3、外殼體31、散熱座34、定位部311、導引軌道341、定位凸柱
32、凸起部342、嵌扣體33、固定部35、散熱鰭片331、螺柱
具體實施例方式為達成上述目的及功效，本發(fā)明所采用的技術手段及其構造，茲繪圖就本發(fā)明的較佳實施例詳加說明其特征與功能如下，以利于完全了解。請參閱圖1、2、3、4所示，分別為本發(fā)明的立體外觀圖、立體分解圖、較佳實施例的立體外觀圖及圖3的局部放大圖，由圖中可清楚看出，本發(fā)明為包括有機殼1、電路模塊2及外殼體3，故就本案的主要構件及其特征詳述如后，其中該機殼1為具有底座11，并于底座11 一側垂直設有具多個透孔121的對接殼體 12，且對接殼體12 —側朝底座11上方延伸設有外殼體13，而外殼體13遠離對接殼體12 的另側設有輔助架體14形成C形狀排列；此外，輔助架體14 二側分別設有導軌141，并以輔助架體14 一側的導軌141嵌入于外殼體13上對應的導引軌道(圖中未示出)內活動位移；另，對接殼體12、外殼體13及輔助架體14上方為罩覆有上蓋體15，而使機殼1內部形成有容置空間10，再于容置空間10底部的底座11上設有具多個轉接插座161的轉接電路板16。該電路模塊2為具有電路基板21，并于電路基板21上設有不同高度的多個發(fā)熱源 22，且各發(fā)熱源22周圍處分別設有二個或二個以上可供彈性定位件23穿過的透孔211，及位于透孔211外側角落處的多個接合孔212，而電路基板21 —側連設有可供電子訊號輸入 /輸出的多個連接端24，再于電路基板21相鄰連接端24的另側設有可由多個金屬接點構成的連接接口 25。該外殼體3為具有散熱座31，并于散熱座31相對電路基板21各發(fā)熱源22內側壁面上設有多個凸起部32，且各凸起部32周圍分別設有可與透孔211形成對正的多個固定部 33及位于固定部33外側角落處設有可與接合孔212形成對正的多個定位部34，其中固定部33設有螺柱331，而定位部34則可分別為定位凸柱341及嵌扣體342型式；又，散熱座 31外側表面上設有呈矗立狀的多個散熱鰭片35 ；再者，散熱座31內側壁面上設有可供輔助架體14另側導軌141嵌入的導引軌道311。當本發(fā)明于組裝時，先將外殼體3所具的散熱座31組裝結合于對接殼體12垂直側邊處，并與底座11 一側上方的外殼體13形成相對正，即可將電路模塊2收容于機殼1內部的容置空間10，再以電路基板21 —側所連設的多個連接端24分別嵌設且露出于對接殼體12所具的多個透孔121外，使其另側的連接接口 25則電性插接于轉接電路板16上的轉接插座161內，同時亦使電路基板21上的 各個發(fā)熱源22分別貼近于散熱座31內側壁面上的多個凸起部32，并形成適當的預定間隙，且各凸起部32外側角落處多個定位部34所具的定位凸柱341及嵌扣體342分別穿設于電路基板21上對應的接合孔212內后，此時，便可通過發(fā)熱源22周圍的多個彈性定位件23分別由電路基板21相對發(fā)熱源22的另側表面穿過透孔211呈一定位，再鎖入于固定部33上的螺柱331內鎖附固定成為一體，另于輔助架體14內側壁面上設置有可供儲存單元17組裝結合的定位架142，并將輔助架體14 二側的導軌141為由外殼體13、散熱座31內側壁面的導引軌道311嵌入，而使導引儲存單元17所具的對接插座(圖中未示出)可直接電性插接于轉接電路板16上的轉接插座161內，便完成本發(fā)明整體的組裝。上述電路基板21最高熱耗的發(fā)熱源22(如CPU、GMCH、ICH等)表面上為可涂布有非常薄的導熱膏(Grease)，并依發(fā)熱源22不同高度各別貼近于相對外殼體3所具的散熱座31內側壁面上凸起部32而形成有預定間隙，且該凸起部32可為鋁或銅材質散熱塊所制成，并與散熱座31可為一體成型，或是利用螺絲鎖固分開組構而成；此外，本發(fā)明最佳的一具體實施例是在發(fā)熱源22與凸起部32間的預定間隙設有導熱介質221，且該導熱介質221 可為具彈性功能的導熱墊片或散熱膏型式，但于實際應用時并非是以此作為局限，而可在最高熱耗的發(fā)熱源22表面上貼附有壓縮量可為0. Imm以內的薄導熱墊片(Thermal pad), 或是涂布有厚度可為0. 2mm以內的導熱膏，且第二高熱耗的發(fā)熱源22 (如Super IOXlock Generator, RAM等)表面上貼附有壓縮量可為0. 2mm以內的薄導熱墊片、第三高熱耗的發(fā)熱源22表面上貼附有壓縮量可為0. 5mm以內的薄導熱墊片，另于其它的發(fā)熱源22表面上貼附有壓縮量可為1. Omm以上的薄導熱墊片；此外，各凸起部32周圍處多個固定部33所具的金屬材質螺柱331為鎖附固定于散熱座31內側壁面上，使其高度設計為低于凸起部32 的高度，不會接觸到電路基板21，并分布在凸起部32周圍三點形成一接合面，即可利用電路基板21上的彈性定位件23對應鎖入于螺柱331內鎖附固定成為一體，且因導熱介質221 可為導熱墊片而其厚度設計上皆大于發(fā)熱源22與凸起部32間的預定間隙，或是可通過散熱膏均勻涂布于發(fā)熱源22表面上，填補發(fā)熱源22與凸起部32間的預定間隙，以及發(fā)熱源 22、凸起部32制造過程中所造成的不平整表面或微小缺陷等，則可確保其形成良好的彈性抵貼，并利用彈性定位件23所具螺絲231上套接的彈簧232抵持于電路基板21上所產生的彈性作用力，得以控制導熱介質221經壓縮后與發(fā)熱源22間的壓力，使發(fā)熱源22與凸起部32之間抵貼更為密合，從而達到平衡定位狀態(tài)，且可保持較佳的穩(wěn)定性效果。另于更高瓦數的無風扇電子裝置中，必須使用厚度更薄的導熱膏(厚度0.03 0. 04mm之間，熱傳導系數3W/mK)，而相較于現有熱源導熱結構受限于使用薄導熱墊片(厚度0. 3mm,熱傳導系數14W/mK)，本發(fā)明無風扇電子裝置多重熱源的彈性導熱結構熱阻R約降低38%，其熱阻計算公式=厚度/(熱傳導系數X截面面積)，即R = L/KA，where L isthickness ；K is thermalconductivity ；A is crossarea,整體導熱效果為較現有熱源導熱結構大幅改善，而具有顯著的功效增進，并利用導熱介質221可為導熱墊片貼附或散熱膏涂布于電路基板21具不同高度的發(fā)熱源22表面上，并與外殼體3于散熱座31內側壁面上相對的凸起部32則形成良好的彈性抵貼、密合定位狀態(tài)，以有效降低熱阻，輔以發(fā)熱源22運作時產生的熱量可經由導熱介質221、凸起部32快速熱傳導至散熱座31上，便可通過散熱座31外側表面上的多個散熱鰭片35向外排散，提高發(fā)熱源22整體的散熱效率，而具有良好的降溫、散熱效果。再者，機殼1與外殼體3的外殼體13、散熱座31可分別為鋁、銅或其它金屬材質所制成，亦可通過金屬材質或鋁擠型方式成型外殼體13、散熱座31及多個散熱鰭片35，而不需在電路基板21上裝設過多的風扇、散熱器，以減少電路基板21承載的重量及其所占用空間位置；且該電路基板21—側連設的多個連接端對可為通用序列總線(USB)、RJ45型連接端、RS232型連接端、RS482型連接端、RS485型連接端、音源連接端、電源連接端口等可供電子訊號輸入/輸出的連接端；另，電路基板21相鄰于連接端M另側的連接接口 25上多個金屬接點也可為符合PCI規(guī)格的連接接口，而轉接電路板16上的多個轉接插座161可分別為連接接口 25電性插接的適配卡連接器，或是可供儲存單元17對接插座電性插接的序列先進附加技術連接器(如SATA、eSATA等)，舉凡運用本發(fā)明說明書及圖式內容所為的簡易修飾及等效結構變化，均應同理包含于本發(fā)明的專利范圍內，合予陳明。請同時參閱圖2、3、4、5、6所示，分別為本發(fā)明的立體分解圖、較佳實施例的立體外觀圖、另一較佳實施例的立體外觀圖及再一較佳實施例的立體外觀圖，由圖中可清楚看出，其中外殼體3所具的散熱座31內側壁面上為設有多個凸起部32，并于散熱座31外側表面上設有多個散熱鰭片35，但于實際應用時，則并非以此作為局限，亦可于機殼1的外殼體13內側壁面上設有多個凸起部(圖中未示出)，且散熱座31外側表面上設有多個散熱鰭片131，其僅只需提供電路基板21—個或一個以上不同高度發(fā)熱源22表面上貼附有導熱介質221，而在面對解決高熱耗的發(fā)熱源22熱傳導問題時，考慮到降低其傳導熱阻必須使用非常薄的導熱膏或薄導熱墊片設計，同時也兼顧電路基板21其它發(fā)熱源22的導熱，則可利用電路基板21與外殼體3或機殼1的外殼體13、散熱座31間特殊彈性設計(如導熱介質 221、凸起部32及彈性定位件2 ，使無風扇電子裝置多個發(fā)熱源22為與外殼體3或機殼1 的外殼體13、散熱座31同時做良好的彈性抵貼、密合定位狀態(tài)，以有效降低熱阻，避免因公差(如制程、材料等)所造成的接觸不到或無法做良好抵貼的導熱效率不良問題，甚至組裝過程中接觸力過大而損傷、破壞發(fā)熱源22或電路基板21結構的情況發(fā)生，且可提高整體熱傳導的效果。上述詳細說明為針對本發(fā)明一種較佳的可行實施例說明而已，惟該實施例并非用以限定本發(fā)明的申請專利范圍，凡其它未脫離本發(fā)明所揭示的技藝精神下所完成的均等變化與修飾變更，均應包含于本發(fā)明所涵蓋的專利范圍中。綜上所述，本發(fā)明無風扇電子裝置多重熱源的彈性導熱結構于使用時，為確實能達到其功效及目的，故本發(fā)明誠為一實用性優(yōu)異的發(fā)明，為符合發(fā)明專利的申請要求，依法提出申請。
權利要求
1.一種無風扇電子裝置多重熱源的彈性導熱結構，包括機殼及外殼體，其特征在于該機殼內部為形成有可收容電路基板的容置空間，并于電路基板上設有具不同高度的多個發(fā)熱源，且各發(fā)熱源周圍分別設有二個或二個以上可供彈性定位件穿過的透孔及位于透孔外側角落處的多個接合孔；該外殼體為具有結合于機殼側邊處的散熱座，并于散熱座相對電路基板各發(fā)熱源內側壁面上設有多個凸起部，且各凸起部分別與發(fā)熱源形成的預定間隙間設有導熱介質，而凸起部周圍設有可供彈性定位件對應鎖附固定的多個固定部，再于固定部外側角落處設有可分別穿設定位于接合孔內的多個定位部。
2.如權利要求1所述的無風扇電子裝置多重熱源的彈性導熱結構，其特征在于，該機殼所具的底座上為設有轉接電路板，并于底座一側設有具多個透孔的對接殼體，且對接殼體一側朝底座上方延伸設有可與散熱座形成對正的外殼體，而電路基板一側連設有可嵌設且露出透孔外的多個連接端，并相鄰于連接端的另側設有可電性插接于轉接電路板上所具轉接插座內的連接接口。
3.如權利要求2所述的無風扇電子裝置多重熱源的彈性導熱結構，其特征在于，該機殼于外殼體遠離對接殼體的另側設有輔助架體而形成C形狀排列，而輔助架體內側壁面上設置有可供儲存單元結合的定位架，且輔助架體二側分別設有可嵌入外殼體、散熱座內側壁面所設導引軌道的導軌，并于對接殼體、外殼體及輔助架體上方罩覆有上蓋體，而使機殼內部形成有容置空間。
4.如權利要求1所述的無風扇電子裝置多重熱源的彈性導熱結構，其特征在于，該機殼與外殼體的散熱座可分別為鋁、銅材質所制成，并于散熱座外側表面上可通過鋁擠型方式成型有多個散熱鰭片。
5.如權利要求1所述的無風扇電子裝置多重熱源的彈性導熱結構，其特征在于，該機殼位于電路基板上的多個發(fā)熱源與外殼體所具散熱座相對的凸起部間的導熱介質厚度為大于預定間隙，且導熱介質可為導熱墊片或散熱膏。
6.如權利要求5所述的無風扇電子裝置多重熱源的彈性導熱結構，其特征在于，該發(fā)熱源表面上貼附有壓縮量可為0. Imm以內的導熱墊片，或是涂布有厚度可為0. 2mm以內的導熱膏。
7.如權利要求5所述的無風扇電子裝置多重熱源的彈性導熱結構，其特征在于，該發(fā)熱源表面上貼附有壓縮量可為0. 2mm以內的導熱墊片。
8.如權利要求6所述的無風扇電子裝置多重熱源的彈性導熱結構，其特征在于，該發(fā)熱源表面上貼附有壓縮量可為0. 5mm以內的導熱墊片，并于其它發(fā)熱源表面上貼附有壓縮量可為1. Omm以上的導熱墊片。
9.如權利要求1所述的無風扇電子裝置多重熱源的彈性導熱結構，其特征在于，該外殼體的凸起部周圍多個固定部為設有螺柱以鎖附固定于散熱座內側壁面上，且各螺柱高度低于凸起部，并分布凸起部周圍三點形成一接合面，而彈性定位件為具有可由電路基板相對發(fā)熱源的另側表面鎖入于螺柱內的螺絲，并于螺絲上套接有可抵持于電路基板上的彈 簧。
10.如權利要求1所述的無風扇電子裝置多重熱源的彈性導熱結構，其特征在于，該外殼體的固定部外側角落處多個定位部可分別為定位凸柱及嵌扣體，并分別穿設于電路基板上對應的接合孔內呈一定位。
全文摘要
本發(fā)明為一種無風扇電子裝置多重熱源的彈性導熱結構，包括機殼及外殼體，其中機殼內部形成有可收容電路基板的容置空間，而電路基板上設有具不同高度的多個發(fā)熱源，且各發(fā)熱源周圍分別設有二個或二個以上可供彈性定位件穿過的透孔及位于透孔外側角落處的多個接合孔，俾將外殼體為結合于機殼側邊處，使其散熱座內側壁面上的多個凸起部分別與發(fā)熱源形成的預定間隙間設有導熱介質，并以凸起部外側角落處多個定位部分別穿設于電路基板上的接合孔內，再利用彈性定位件鎖入于凸起部周圍對應的固定部內成為一體，并通過導熱介質可為導熱墊片或散熱膏使發(fā)熱源與散熱座上的凸起部間形成良好彈性抵貼、密合狀態(tài)，以有效降低其熱阻，可提高整體熱傳導的效果。
文檔編號H05K7/20GK102159052SQ20101012160
公開日2011年8月17日 申請日期2010年2月11日 優(yōu)先權日2010年2月11日
發(fā)明者邱建霖 申請人:凌華科技股份有限公司