TWM630195U

TWM630195U - 散熱結構

Info

Publication number: TWM630195U
Application number: TW111202151U
Authority: TW
Inventors: 廖偉成; 陳博軒; 陳冠佑
Original assignee: 藍天電腦股份有限公司
Priority date: 2022-03-04
Filing date: 2022-03-04
Publication date: 2022-08-01
Also published as: US12045103B2; US20230280805A1; CN217445693U

Abstract

本創作公開一種散熱結構。散熱結構包括一散熱件及一固定件。固定件具有相對的一第一表面及一第二表面，散熱件設置於第一表面，第二表面的至少一部分對應於至少一發熱源的一側且鄰近於至少一發熱源的一側設置於至少一發熱源的附近。第一表面具有一第一區及一第二區，第二區包圍第一區，散熱件設置於第一區，且第一區對應至少一發熱源。第二區具有至少一溝槽，至少一溝槽圍繞第一區的至少一部分設置。至少一溝槽鄰近於第一區的一側距離第一區的距離小於1.0 mm，且至少一溝槽與散熱件的體積比例為0.9至1.6。

Description

散熱結構

本創作涉及一種散熱結構，特別是涉及一種防止液態金屬相變化後外溢的散熱結構。

現行使用液態金屬作為散熱介面材質時，為了防止液態金屬外溢而與其他電子元件接觸造成短路，常在發熱源(例如CPU或GPU)周圍使用矽基底膏狀材料以防止液態金屬的外溢，或是使用點膠方式將發熱源周圍的電子元件固化以防止短路。然而，前述作法在生產過程中費時耗工，且需要固定點膠設備，因而造成成本及工時的增加。

故，如何通過結構設計的改良，來提升散熱結構的散熱效果，來克服上述的缺陷，已成為該項事業所欲解決的重要課題之一。

本創作所要解決的技術問題在於，針對現有技術的不足提供一種散熱結構。

為了解決上述的技術問題，本創作所採用的其中一技術方案是提供一種散熱結構，其包括一散熱件及一固定件。固定件具有相對的第一表面及第二表面，散熱件設置於第一表面，第二表面的至少一部分對應於至少一發熱源的一側且鄰近於至少一發熱源的一側設置於至少一發熱源的附近。第一表面具有第一區及第二區，第二區包圍第一區，散熱件設置於第一區，且第一區對應至少一發熱源。第二區具有至少一溝槽，至少一溝槽圍繞第一區的至少一部分設置。至少一溝槽鄰近於第一區的一側距離第一區的距離小於1.0mm，且至少一溝槽與散熱件的體積比例為0.9至1.6。

較佳地，散熱件為液態金屬所形成。

較佳地，至少一溝槽為一個且呈環形形狀以完全圍繞所述第一區設置。

較佳地，第一區為長方形、正方形、圓形，三角形或多角形。

較佳地，第一區為長方形，至少一溝槽的數量為四個，且四個溝槽呈現L形並分別對應第一區的四個角以圍繞第一區的至少一部分設置。

較佳地，第一區為長方形，至少一溝槽的數量為四個，且四個溝槽呈現直條形並分別對應第一區的四個邊以圍繞第一區的至少一部分設置。

較佳地，第二區還進一步包括至少一凸部，至少一凸部鄰接設置於至少一溝槽遠離第一區的另一側，至少一凸部相對第二區的表面具有一高度，且高度為0.1至0.5mm。

較佳地，至少一溝槽為多個，多個溝槽皆呈環形形狀以完全圍繞第一區設置，且多個溝槽彼此之間完全圍繞設置。

較佳地，第二區還進一步包括至少一凸部，至少一凸部鄰接設置於最遠離第一區的溝槽的遠離第一區的另一側，至少一凸部相對第二區的表面具有一高度，且所述高度為0.1至0.5mm。

較佳地，至少一發熱源為中央處理器(central processing unit，CPU)、圖形處理器(graphics processing unit，GPU)、微控制器(Microcontroller，MCU)、微處理器(Microprocessor，MPU)或特殊應用積體電路單元(application specific integrated circuit，ASIC)。

本創作的其中一有益效果在於，本創作所提供的散熱結構，其能通過“固定件具有相對的第一表面及第二表面，散熱件設置於第一表面，第二表面的至少一部分對應於至少一發熱源的一側且鄰近於至少一發熱源的一側設置於至少一發熱源的附近。第一表面具有第一區及第二區，第二區包圍第一區，散熱件設置於第一區，且第一區對應至少一發熱源。第二區具有至少一溝槽，至少一溝槽圍繞第一區的至少一部分設置。至少一溝槽鄰近於第一區的一側距離第一區的距離小於1.0mm，且至少一溝槽與散熱件的體積比例為0.9至1.6”的技術方案，以使散熱結構的設計簡單化，能減少生產線增加設備所造成的成本上升及縮短生產線組裝時間、並增加散熱模組使用彈性。

為使能更進一步瞭解本創作的特徵及技術內容，請參閱以下有關本創作的詳細說明與圖式，然而所提供的圖式僅用於提供參考與說明，並非用來對本創作加以限制。

S:散熱結構

1:散熱件

2:固定件

21:第一表面

22:第二表面

211:第一區

212:第二區

2121:溝槽

2122:凸部

3:發熱源

H:高度

圖1為本創作的散熱結構的使用示意圖。

圖2為本創作第一實施例的散熱結構的俯視圖。

圖3為圖2的III-III剖面的剖面示意圖。

圖4為本創作第二實施例的散熱結構的俯視圖。

圖5為本創作第三實施例的散熱結構的俯視圖。

圖6為本創作第四實施例的散熱結構的俯視圖。

圖7為本創作第五實施例的散熱結構的局部示意圖。

圖8為圖7的VIII-VIII剖面的剖面示意圖。

以下是通過特定的具體實施例來說明本創作所公開有關“散熱結構”的實施方式，本領域技術人員可由本說明書所公開的內容瞭解本創作的優點與效果。本創作可通過其他不同的具體實施例加以施行或應用，本說明書中的各項細節也可基於不同觀點與應用，在不背離本創作的構思下進行各種修改與變更。另外，本創作的附圖僅為簡單示意說明，並非依實際尺寸的描繪，事先聲明。以下的實施方式將進一步詳細說明本創作的相關技術內容，但所公開的內容並非用以限制本創作的保護範圍。另外，本文中所使用的術語“或”，應視實際情況可能包括相關聯的列出項目中的任一個或者多個的組合。

[第一實施例]

參閱圖1至圖3所示，本創作第一實施例提供一種散熱結構S，其包括：一散熱件1及一固定件2。

如圖1所示，本創作的散熱結構S可適用於桌上型電腦、筆記型電腦、平板電腦、手機等具有發熱源的電子裝置，但本創作不以此為限。

固定件2具有相對的第一表面21及第二表面22，舉例來說，第一表面21及第二表面22可以分別為固定件2的上表面及下表面，但本創作不予限制。散熱件1對應至少一發熱源3設置在固定件2的第一表面21上，固定件2的第二表面22面向至少一發熱源3且設置在至少一發熱源3的附近。

散熱件1可以包括高散熱係數的散熱材質且具有一第一狀態以及一第二狀態。舉例來說，第一狀態可以為固態，第二狀態可以為液態，本創作不予限制。在一較佳實施例，散熱件1可以為包括錫、鎵、銦等金屬的液態金屬所形成。此外，散熱件1可以為長方形、正方形、圓形，三角形、多角形等，本創作不予限制。

固定件2可以為具良好熱傳導係數的金屬或非金屬所形成。在一較佳實施例，固定件2的材料為具良好熱傳導係數的金屬，例如但不限於，銅、銅合金、鋁、鋁合金、金、金合金、銀或銀合金。另一方面，固定件2的形狀、大小及厚度可以根據使用者需求及實際應用進行調整，只要第二表面22的至少一部分可以完全對應於至少一發熱源3的一側即可。在一較佳實施例，固定件2的第二表面22的至少一部分對應於至少一發熱源3的一側且鄰近於至少一發熱源3的一側設置；在一更佳實施例，固定件2的第二表面22的至少一部分接觸至少一發熱源3的一側。

如圖2及圖3所示，固定件2的第一表面21具有第一區211及第二區212，第二區212包圍第一區211，且散熱件1設置在第一區211。也就是說，第一區211對應至少一發熱源3，以使散熱件1能更快速且有效地散熱。第一區211的表面可以向外突起或向內凹陷以使散熱件1更方便設置，但本創作不予限制。此外，第一區211可以為長方形、正方形、圓形，三角形、多角形等，本創作不予限制，只要第一區211可以對應散熱件1並使散熱件1可以設置其中即可。第二區212具有至少一溝槽2121，且至少一溝槽2121圍繞第一區211的至少一部分設置。進一步來說，溝槽2121的形狀可以根據使用者需求及實際應用進行調整，且溝槽2121可以通過冷鍛、熱鍛、沖壓、電腦數值控制(Computer numerical control，CNC)等方式成形於固定件2的第一表面21的第二區212。

在本實施例中，如圖2及圖3所示，溝槽2121的數量為一，且溝槽2121完全圍繞第一區211設置，也就是說，溝槽2121呈現環形形狀。此外，在一實施例中，當散熱件1的體積為55mm³(長*寬*高為22mm * 25mm * 0.1mm)，溝槽2121鄰近於第一區211的一側距離第一區211的距離小於1.0mm，以避免散熱件1由第一狀態轉變為第二狀態時(例如，由固態轉變為液態)直接溢漏至溝槽2121以外的區域。更進一步，溝槽2121的體積為86.5mm³，亦即溝槽2121與散熱件1的體積的比例為至少1.57，以使散熱件1由第一狀態轉變為第二狀態時(例如，由固態轉變為液態)產生的狀態變化可以由溝槽2121容置。

發熱源3可以設置在一承載基板上，且發熱源3可以為中央處理器(central processing unit，CPU)、圖形處理器(graphics processing unit，GPU)、微控制器(Microcontroller，MCU)、微處理器(Microprocessor，MPU)、特殊應用積體電路單元(application specific integrated circuit，ASIC)或其他電子元件，本創作不予限制。此外，發熱源3也可以為導熱金屬塊、導熱合金塊、均溫板或熱管的散熱端。

[第二實施例]

參閱圖4所示，圖4為本創作第二實施例的散熱結構S的俯視圖。第二實施例與第一實施例主要不同之處在於溝槽2121的數量。另外，須說明的是，第二實施例的散熱結構S的其他結構與前述第一實施例相仿，在此不再贅述。

在本實施例中，第一區211為長方形，溝槽2121的數量為四，四個溝槽2121分別對應第一區211的四個角以圍繞第一區211的至少一部分設置，且四個溝槽2121呈現L形。在一實施例中，當散熱件1的體積為55mm³(長*寬*高為22mm * 25mm * 0.1mm)，四個溝槽2121分別鄰近於第一區211的一側距離第一區211的距離小於1.0mm，以避免散熱件1由第一狀態轉變為第二狀態時(例如，由固態轉變為液態)直接溢漏至四個溝槽2121以外的區域。更進一步，四個溝槽2121的總體積為74.5mm³，亦即溝槽2121與散熱件1的體積的比例為至少1.35，以使散熱件1由第一狀態轉變為第二狀態時(例如，由固態轉變為液態)產生的狀態變化可以由溝槽2121容置。

[第三實施例]

參閱圖5所示，圖5為本創作第三實施例的散熱結構S的俯視圖。第三實施例與第二實施例主要不同之處在於溝槽2121的形狀。另外，須說明的是，第三實施例的散熱結構S的其他結構與前述第一實施例和第二實施例相仿，在此不再贅述。

在本實施例中，第一區211為長方形，溝槽2121的數量為四，四個溝槽2121分別對應第一區211的四個邊以圍繞第一區211的至少一部分設置，且四個溝槽2121呈現直條形。在一實施例中，當散熱件1的體積為55mm³(長*寬*高為22mm * 25mm * 0.1mm)，四個溝槽2121分別鄰近於第一區211的一側距離第一區211的距離小於1.0mm，以避免散熱件1由第一狀態轉變為第二狀態時(例如，由固態轉變為液態)直接溢漏至四個溝槽2121以外的區域。更進一步，四個溝槽2121的總體積為64.0mm³，亦即溝槽2121與散熱件1的體積的比例為至少1.16，以使散熱件1由第一狀態轉變為第二狀態時(例如，由固態轉變為液態)產生的狀態變化可以由溝槽2121容置。

[第四實施例]

參閱圖6所示，圖6為本創作第四實施例的散熱結構S的俯視圖。第四實施例與第一實施例主要不同之處在於溝槽2121的數量。另外，須說明的是，第四實施例的散熱結構S的其他結構與前述第一實施例、第二實施例和第三實施例相仿，在此不再贅述。

在本實施例中，第一區211為長方形，溝槽2121的數量為多個，多個溝槽2121完全圍繞第一區211設置，也就是說，多個溝槽2121呈現環形，且多個溝槽2121彼此之間完全圍繞設置。此外，溝槽2121的數量可以為兩個、三個、四個、五個或更多個，可以根據使用者需求及實際應用進行調整，本創作不予限制。在一實施例中，當散熱件1的體積為55mm³(長*寬*高為22mm * 25mm * 0.1mm)，多個溝槽2121中鄰近第一區的溝槽2121鄰近於第一區211的一側距離第一區211的距離小於1.0mm，以避免散熱件1由第一狀態轉變為第二狀態時(例如，由固態轉變為液態)直接溢漏至四個溝槽2121以外的區域。更進一步，多個溝槽2121的總體積為51.85mm³，亦即溝槽2121與散熱件1的體積的比例為至少0.94，以使散熱件1由第一狀態轉變為第二狀態時(例如，由固態轉變為液態)產生的狀態變化可以由溝槽2121容置。

[第五實施例]

參閱圖7及圖8所示，圖7及圖8為本創作第五實施例的散熱結構S的示意圖。第五實施例與第一實施例主要不同之處在於凸部。另外，須說明的是，第五實施例的散熱結構S的其他結構與前述第一實施例、第二實施例、第三實施例和第四實施例相仿，在此不再贅述。

在本實施例中，第二區212還具有至少一凸部2122，凸部2122自第二區212的表面凸起，且凸部2122相對第二區212的表面具有一高度H，高度H可以為0.1至0.5mm。舉例來說，高度H可以為較佳為0.1mm、0.15mm、0.2mm、0.25mm、0.3mm、0.35mm、0.4mm、0.45mm或0.5mm，在一較佳實施例，高度H為0.2mm。此外，凸部2122可以由聚酯薄膜(mylar)、金屬、塑膠片或壓克力所形成，本創作不予限制。進一步，凸部2122鄰接設置於溝槽2121遠離於第一區211的另一側，且對應於溝槽2121遠離於第一區211的另一側的至少一部分，較佳為對應於於溝槽2121遠離於第一區211的另一側的全部，以避免散熱件1由第一狀態轉變為第二狀態時(例如，由固態轉變為液態)直接溢漏至溝槽2121以外的區域。在一實施例中，如圖7及圖8所示，當溝槽2121的數量為多個，多個溝槽2121完全圍繞第一區211設置且多個溝槽2121彼此之間完全圍繞設置時，凸部2122鄰接設置於最遠離第一區211的溝槽2121的遠離於第一區211的另一側，亦即凸部2122鄰接設置於最遠離第一區211的溝槽2121的外側，通過凸部2122的設置，可提升避免散熱件1由第一狀態轉變為第二狀態時(例如，由固態轉變為液態)直接溢漏至溝槽2121以外的區域的效果。

[實施例的有益效果]

本創作的其中一有益效果在於，本創作所提供的散熱結構S，其能通過“固定件2具有相對的第一表面21及第二表面22，散熱件1設置於第一表面21，第二表面22的至少一部分對應於至少一發熱源3的一側且鄰近於至少一發熱源3的一側設置於至少一發熱源3的附近。第一表面21具有第一區211及第二區212，第二區212包圍第一區211，散熱件1設置於第一區211，且第一區211對應至少一發熱源3。第二區212具有至少一溝槽2121，至少一溝槽2121圍繞第一區211的至少一部分設置。至少一溝槽2121鄰近於第一區211的一側距離第一區的距離小於1.0mm，且至少一溝槽2121與散熱件1的體積比例為0.9至1.6”的技術方案，以使散熱結構的設計簡單化，能減少生產線增加設備所造成的成本上升及縮短生產線組裝時間、並增加散熱模組使用彈性。

以上所公開的內容僅為本創作的優選可行實施例，並非因此侷限本創作的申請專利範圍，所以凡是運用本創作說明書及圖式內容所做的等效技術變化，均包含於本創作的申請專利範圍內。