專利名稱：散熱模組及應(yīng)用其之電子裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是有關(guān)于一種散熱模組及應(yīng)用其的電子裝置，且特別是有關(guān)于一種具 有單點(diǎn)接觸式彈片的散熱模組及應(yīng)用其的電子裝置。
背景技術(shù)：
在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中處理器的頻率愈來愈高，運(yùn)算處理的速度也愈來愈快，因此 散熱模組的重要性相對(duì)提升。散熱模組將系統(tǒng)中的廢熱排除，以避免系統(tǒng)過熱所造 成的問題，系為整體穩(wěn)定度和效能評(píng)比的重要指標(biāo)之一。
請(qǐng)同時(shí)參照?qǐng)D1及圖2，圖1所示為一種傳統(tǒng)電子裝置的散熱模組10的示意 圖，圖2所示為圖1的傳統(tǒng)電子裝置的散熱模組的剖面圖。傳統(tǒng)的散熱模組10包 括一彈片14、 一導(dǎo)熱元件13及一均溫元件12。導(dǎo)熱元件13系設(shè)置于均溫元件12 上，均溫元件12系設(shè)置于一電子元件11上。將導(dǎo)熱元件13、均溫元件12及電子 元件11設(shè)置于一電路板15上。彈片14具一平板14a及數(shù)個(gè)延伸彈力臂14b。 一 般來說，延伸彈力臂14b上具對(duì)稱的四個(gè)固定孔14c，并具折彎處14f。導(dǎo)熱元件 13、均溫元件12及電子元件11系設(shè)置于彈片14的下，且固定孔14c系鎖固于對(duì) 應(yīng)的數(shù)個(gè)螺絲孔16上，使彈片14形成一彈力P (如圖2所示)。
如圖2所示，彈力P系作用于電子元件11表面的幾何中心L，使電子元件ll 產(chǎn)生的廢熱透過均溫片12傳送至導(dǎo)熱元件13。然而，使用對(duì)稱的四個(gè)固定孔14c 的彈片14無法有效節(jié)省散熱模組IO所占用的空間。
再者，傳統(tǒng)的散熱模組10容易產(chǎn)生彈力偏離幾何中心L的情況。請(qǐng)參照?qǐng)D3A 及3B，其所示為傳統(tǒng)電子裝置的散熱模組10的缺點(diǎn)。在圖3A中，由于每一延伸 彈力臂14b的寬度與厚度不相同，使每一延伸彈力臂14b的力臂不相等，因此彈力 P偏離幾何中心L。在圖3B中，由于固定孔14c的位置不對(duì)稱，使延伸彈力臂14b 的力臂不相等，因此彈力P偏離幾何中心L。彈力P偏離幾何中心L導(dǎo)致導(dǎo)熱元件 13受力不均勻，因此電子元件11的廢熱無法有效的傳至導(dǎo)熱元件13，進(jìn)而影響散 熱模組10的效果且降低散熱模組10的穩(wěn)定性。若欲保持彈力作用于電子元件11的中心線L上，需藉由改變彈片14的材質(zhì)、 寬度、厚度或保持固定孔14c的位置對(duì)稱，以形成相同的力臂于每一延伸彈力臂 14b上，使彈力P位于中心線L上并均衡作用于導(dǎo)熱元件13。然而此作法須分別計(jì) 算延伸彈力臂14b的力臂再調(diào)整的，設(shè)計(jì)過程不僅繁復(fù)且費(fèi)時(shí)。發(fā)明內(nèi)容有鑒于此，本發(fā)明系有關(guān)于一種散熱模組及應(yīng)用其的電子裝置，利用單點(diǎn)接 觸式彈片施加彈力于導(dǎo)熱元件，且彈片實(shí)質(zhì)上位于電子元件表面的幾何中心，使彈 力均勻作用至導(dǎo)熱元件，以提高散熱模組的散熱效果。再者，利用單點(diǎn)接觸式彈片 的特性，當(dāng)延伸彈力臂具不相等的力臂時(shí)，散熱模組仍具有良好的效果，進(jìn)而提高 穩(wěn)定性。根據(jù)本發(fā)明的一方面，提出一種散熱模組。散熱模組系設(shè)置于一電子元件， 電子元件系設(shè)置于一電路板。散熱模組包括一導(dǎo)熱元件及一彈片。導(dǎo)熱元件接觸電 子元件表面。彈片懸浮于導(dǎo)熱元件表面，并包括一平板及數(shù)個(gè)延伸彈力臂。平板具 有一凸點(diǎn)，凸點(diǎn)接觸導(dǎo)熱元件表面。延伸彈力臂系由平板邊緣向外延伸并固定于電 路板，使凸點(diǎn)施加一彈力于導(dǎo)熱元件。彈力的施力方向系通過電子元件表面的幾何 中心。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提出一種電子裝置。電子裝置包括一電路板、 一電 子元件及一散熱模組。電子元件設(shè)置于電路板。散熱模組包括一導(dǎo)熱元件及一彈片。 導(dǎo)熱元件接觸電子元件表面。彈片懸浮于導(dǎo)熱元件表面，并包括一平板及數(shù)個(gè)延伸 彈力臂。平板具有一凸點(diǎn)，凸點(diǎn)接觸導(dǎo)熱元件表面。延伸彈力臂系由平板邊緣向外 延伸并固定于電路板，使凸點(diǎn)施加一彈力于導(dǎo)熱元件。彈力的施力方向系通過電子 元件表面的幾何中心。為讓本發(fā)明的上述內(nèi)容能更明顯易懂，下文特舉一較佳實(shí)施例，并配合所附圖式，作詳細(xì)說明如下


圖1所示為一種傳統(tǒng)電子裝置的散熱模組的示意圖；圖2所示為圖1的傳統(tǒng)電子裝置的散熱模組的剖面圖；圖3A及3B所示為傳統(tǒng)電子裝置的散熱模組的缺點(diǎn)；圖4所示為依照本發(fā)明一較佳實(shí)施例的電子裝置的示意圖；圖5所示為圖4的電子裝置的剖面圖； 圖6所示為圖4的電子裝置的組裝圖；以及圖7A及7B所示為彈片的延伸彈力臂具不相同力臂的示意圖。
具體實(shí)施方式
請(qǐng)同時(shí)參照?qǐng)D4及圖5，圖4所示為依照本發(fā)明一較佳實(shí)施例的電子裝置100 的示意圖，圖5所示為圖4的電子裝置100的剖面圖。為了清楚說明，圖4將電子 裝置100的各個(gè)組件分解并翻轉(zhuǎn)。電子裝置100包括一電路板25、 一電子元件21 及一散熱模組20。電子元件21系設(shè)置于電路板25。電子元件21例如是一處理芯 片、電容或變壓器等。在本實(shí)施例中，電子元件21系以一處理芯片為例作說明。 散熱模組20包括一導(dǎo)熱元件23及一彈片24。導(dǎo)熱元件23接觸于電子元件21表 面，用以將電子元件21所產(chǎn)生的廢熱傳送至導(dǎo)熱元件23以使廢熱散出。導(dǎo)熱元件 23可包括一散熱鯧片或一超導(dǎo)熱管(Heat pipe)。彈片24懸浮于導(dǎo)熱元件23表 面并包括一平板24a及數(shù)個(gè)延伸彈力臂24b，如圖5所示。平板24a具有一凸點(diǎn)24d，凸點(diǎn)24d系接觸于導(dǎo)熱元件23表面。延伸彈力臂 24b由平板24a邊緣向外延伸并固定于電路板25，使凸點(diǎn)24d施加一彈力P于導(dǎo)熱 元件23。彈力P的施力方向系通過電子元件21表面的幾何中心L。于本實(shí)施例中， 系利用多個(gè)螺釘28將延伸彈力臂24b的數(shù)個(gè)固定孔24c固定于電路板25的數(shù)個(gè)螺 絲孔26，使彈片24微微變形并產(chǎn)生一彈力P。然而，延伸彈力臂24b亦可以彈簧 固定于電路板25。彈力P透過導(dǎo)熱元件23作用于電子元件21，使電子元件21的 廢熱傳送至導(dǎo)熱元件23。由于彈力P的施力方向系通過電子元件21表面的幾何中 心L，因此彈力P系平均地作用于電子元件21，使得電子元件21表面與散熱模組 20保持整面接觸。更進(jìn)一步來說，導(dǎo)熱元件23較佳地更包括一均壓元件29以平均分散彈力P， 如圖4所示。凸點(diǎn)24d接觸于均壓元件29表面，使彈力P經(jīng)由均壓元件29且透過 導(dǎo)熱元件23均勻作用于電子元件21，如圖5所示。本實(shí)施例中，均壓元件29例 如是銅或鋁材質(zhì)以增加導(dǎo)熱性，然均壓元件29亦可為其它剛性材質(zhì)，用以平均彈 力P。此外，請(qǐng)參照?qǐng)D6，其所示為圖4的電子裝置100的組裝圖。均壓元件29包 括數(shù)個(gè)定位柱29a，且彈片24的平板24a包括對(duì)應(yīng)于定位柱29a的數(shù)個(gè)定位孔24e， 定位柱29a穿過定位孔24e以定位彈片24的水平位移，如圖6所示。由于彈片24受到定位柱29a的限制，使得凸點(diǎn)24d保持于電子元件21表面的幾何中心L，而 不會(huì)發(fā)生偏斜等狀況。然定位孔24e及定位柱29a的數(shù)目不限于此，任何可定位彈片24的水平位移 者皆可應(yīng)用于此。另外，導(dǎo)熱元件23較佳地更包括一均溫元件22，如圖4所示。均溫元件22 接觸于電子元件21表面。由于電子元件21的廢熱不一定平均分布，均溫元件22 用以均勻分散電子元件21的廢熱，使得電子元件21的廢熱可以快速的傳導(dǎo)至導(dǎo)熱 元件23。如圖5所示，本實(shí)施例中彈片24系為剛性材質(zhì)，且延伸彈力臂24b具有一折 彎處24f，且每一延伸彈力臂24f分別提供一分向彈力(圖中未示)以合成彈力P。 然彈片24的材質(zhì)及形狀系不限制于此，任何可達(dá)到形成足夠彈力P的效果者均可 應(yīng)用于此處。此外，本實(shí)施例的彈片24系以三個(gè)延伸彈力臂24b為例做說明(如 圖4所示)，然延伸彈力臂24b的數(shù)量系不限于此，延伸彈力臂24b的數(shù)量系可依 據(jù)周邊空間來設(shè)計(jì)，只要延伸彈力臂24b可固定彈片24者均可應(yīng)用于此。本實(shí)施例系以具有相同分向彈力的延伸彈力臂24b做說明，然不相等的分散 彈力的延伸彈力臂24b亦能達(dá)成效果。請(qǐng)參照?qǐng)D7A及7B，其所示為彈片24的延 伸彈力臂24b具不同力臂的示意圖。彈片24的每一延伸彈力臂24b可能因不同的 寬度、長度與厚度而導(dǎo)致力臂不相等，延伸彈力臂24b之間的角度亦可能導(dǎo)致力臂 不相等，使彈片24產(chǎn)生歪斜的狀況。由于彈片24的凸點(diǎn)24d僅接觸于導(dǎo)熱元件 23的上表面，因此彈力P仍會(huì)作用于電子元件21表面的幾何中心上。也就是說，即使延伸彈力臂24b具有不同的力臂，彈力P仍作用于電子元件 21表面的幾何中心L。因此，雖然本實(shí)施例的延伸彈力臂24b系具有相同寬度、長 度及厚度，且延伸彈力臂24b之間具有相等的角度，然延伸彈力臂24b的長度、寬 度與厚度及其之間的角度并非局限于此。只要彈片24系以單一凸點(diǎn)24d接觸導(dǎo)熱 元件23表面并定位彈片24的水平位移，即可保持彈力P仍作用于電子元件21表 面的幾何中心L，而不需特別設(shè)計(jì)各個(gè)延伸彈力臂24b的長度、寬度與厚度，及其 之間的角度。上述依照本發(fā)明較佳實(shí)施例的散熱模組及應(yīng)用其的電子裝置，系利用單點(diǎn)接 觸式彈片施加彈力于導(dǎo)熱元件，且彈片實(shí)質(zhì)上系位于電子元件表面的幾何中心，使 彈力均勻作用至導(dǎo)熱元件，不僅提高散熱模組的散熱效果更具有多項(xiàng)優(yōu)點(diǎn)，以下僅列舉部分優(yōu)點(diǎn)說明如下第一、凸點(diǎn)系接觸于均壓元件表面，用以平均彈力并使彈力能平均地透過導(dǎo) 熱元件施加于電子元件，以保持電子元件與導(dǎo)熱元件整面接觸。第二、均溫元件接觸電子元件表面，用以均勻地分散電子元件的廢熱，以增 進(jìn)熱傳導(dǎo)的效能。第三、彈力系藉由彈片的凸點(diǎn)透過導(dǎo)熱元件傳送至電子元件。利用此單點(diǎn)接 觸式的設(shè)計(jì)，彈力的傳遞不會(huì)受到彈片形狀或固定孔位置的影響，且不需計(jì)算每一 延伸彈力臂的力臂即可維持彈力作用于電子元件表面的幾何中心。因此提升了組裝時(shí)的便利性并更省時(shí)，更能自由配置電子裝置中的組件。第四、此外可透過減少延伸彈力臂數(shù)量的方法，更有效的使用電子裝置的空間。第五、再者，若彈片發(fā)生歪斜的情況，彈力仍能藉由凸點(diǎn)作用于電子元件表 面的幾何中心，因此更提升了散熱模組的穩(wěn)定性。綜上所述，雖然本發(fā)明已以一較佳實(shí)施例揭露如上，然其并非用以限定本發(fā) 明。本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識(shí)者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng) 可作各種的更動(dòng)與潤飾。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)視后附的權(quán)利要求書所界定者 為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種散熱模組，應(yīng)用于一電子元件，上述電子元件系設(shè)置于一電路板，其特征在于上述散熱模組包括一導(dǎo)熱元件，接觸上述電子元件表面；以及一彈片，懸浮于上述導(dǎo)熱元件表面，上述彈片包括一平板，具有一凸點(diǎn)，接觸上述導(dǎo)熱元件表面；及多個(gè)延伸彈力臂，系由上述平板邊緣向外延伸并固定于上述電路板，使上述凸點(diǎn)施加一彈力于上述導(dǎo)熱元件，上述彈力的施力方向系通過上述電子元件表面的幾何中心。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的散熱模組，其特征在于上述彈片為剛性材質(zhì)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的散熱模組，其特征在于上述這些延伸彈力臂具有一 折彎處，以形成上述彈力。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的散熱模組，其特征在于各上述延伸彈力臂分別提供一分向彈力以合成上述彈力，上述這些分向彈力不相等。
5. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的散熱模組，其特征在于上述這些延伸彈力臂的寬度及長度不相等。 l
6. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的散熱模組，其特征在于上述這些延伸彈力臂的間的 角度系不相等。
7. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的散熱模組，其特征在于上述這些延伸彈力臂以螺絲 固定于上述電路板上。
8. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的散熱模組，其特征在于上述這些延伸彈力臂以彈簧 固定于上述電路板上。
9. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的散熱模組，其特征在于上述導(dǎo)熱元件更包括一均壓 元件，用以平均分散上述彈力，上述凸點(diǎn)接觸于上述均壓元件表面。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的散熱模組，其特征在于上述均壓元件更包括至少一 定位柱，上述彈片的上述平板更包括至少一定位 L，上述定位柱對(duì)應(yīng)并穿設(shè)于上述 定位孔，以定位上述彈片的水平位移。
11. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的散熱模組，其特征在于上述均壓元件為剛性材質(zhì)。
12. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的散熱模組，其特征在于上述均壓元件為銅或鋁金屬。
13. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的散熱模組，其特征在于上述導(dǎo)熱元件更包括一均溫 元件，接觸上述電子元件表面，用以均勻分散上述電子元件的熱能。
14. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的散熱模組，其特征在于上述導(dǎo)熱元件包括一散熱鯧 片或一超導(dǎo)熱管(Heat pipe)。
15. —種電子裝置，其特征在于包括 一電路板；一電子元件，設(shè)置于上述電路板；以及一散熱模組，包括一導(dǎo)熱元件，接觸上述電子元件表面；及一彈片，懸浮于上述導(dǎo)熱元件，上述彈片包括一平板，具有一凸點(diǎn)，接觸上述導(dǎo)熱元件表面;及多個(gè)延伸彈力臂，系由上述平板邊緣向外延伸并固定于上述電路板上，使上述凸點(diǎn)施加一彈力于上述導(dǎo)熱元件，上述彈力的施力方向通過上述電子元件表面的幾何中心。
16. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的電子裝置，其特征在于上述彈片為剛性材質(zhì)。
17. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的電子裝置，其特征在于上述這些延伸彈力臂具有 一折彎處，以形成上述彈力。
18. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的電子裝置，其特征在于各上述延伸彈力臂分別提供一分向彈力以合成上述彈力，上述這些分向彈力不相等。
19. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的電子裝置，其特征在于上述這些延伸彈力臂的寬度及長度不相等。
20. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的電子裝置，其特征在于上述這些延伸彈力臂的間 的角度不相等。
21. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的電子裝置，其特征在于上述這些延伸彈力臂以螺絲固定于上述電路板上。
22. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的電子裝置，其特征在于上述這些延伸彈力臂以彈簧固定于上述電路板上。
23. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的電子裝置，其特征在于上述導(dǎo)熱元件更包括一均 壓元件，用以平均分散上述彈力，上述凸點(diǎn)接觸上述均壓元件表面。
24. 根據(jù)權(quán)利要求23所述的電子裝置，其特征在于上述均壓元件更包括至少 一定位柱，上述彈片的上述平板更包括至少一定位孔，上述定位柱對(duì)應(yīng)于上述定位 孔，并穿過上述定位孔，以定位上述彈片的水平位移。
25. 根據(jù)權(quán)利要求23所述的電子裝置，其特征在于上述均壓元件為剛性材質(zhì)。
26. 根據(jù)權(quán)利要求23所述的電子裝置，其特征在于上述均壓元件為銅或鋁金屬。
27. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的電子裝置，其特征在于上述導(dǎo)熱元件更包括一均 溫元件，接觸上述電子元件表面，用以均勻分散上述電子元件的熱能。
28. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的電子裝置，其特征在于上述導(dǎo)熱元件包括一散熱 鯧片或一超導(dǎo)熱管(Heat pipe)。
全文摘要
一種散熱模組及應(yīng)用其的電子裝置。散熱模組系設(shè)置于一電子元件。電子元件系設(shè)置于一電路板。散熱模組包括一導(dǎo)熱元件及一彈片。導(dǎo)熱元件接觸電子元件表面。彈片懸浮于導(dǎo)熱元件表面，并包括一平板及數(shù)個(gè)延伸彈力臂。平板具有一凸點(diǎn)，凸點(diǎn)接觸導(dǎo)熱元件表面。延伸彈力臂系由平板邊緣向外延伸并固定于電路板，使凸點(diǎn)施加一彈力于導(dǎo)熱元件。彈力的施力方向系通過電子元件表面的幾何中心。
文檔編號(hào)H01L23/40GK101316498SQ20071010985
公開日2008年12月3日 申請(qǐng)日期2007年5月31日 優(yōu)先權(quán)日2007年5月31日
發(fā)明者吳明修, 陳啟全 申請(qǐng)人:華碩電腦股份有限公司