专利名称：电脑主机板上功率元件的散热装置的制作方法
技术领域：
本发明与一种装设于电脑主机板上的散热装置有关，特别是一种能改变主机板上冷却风扇的气流方向装置，以有效降低中央处理器侧边功率元件的温度，进而提升主机板使用寿命与效能。
(2)背景技术随着电子技术不断的进步与发展，结合了高画质、高音质的多媒体电脑受到消费者普遍的喜爱与使用，并加速了电脑普及化的程度。而电脑相关产品的消费增加，也驱使相关产业的发展更加蓬勃迅速。如同众所皆知的，电脑系统的效能表现，主要取决于所使用的主机板，以及装设此主机板上诸如中央处理器、存储器、芯片组等...各式元件的性能。
以新一代的中央处理器以及主要芯片组(例如北桥芯片与南桥芯片)而言，由于具备了更为精细复杂的核心结构，因此可提供频率相当高的执行时脉，以及更为强大的运算功能。然而，随着操作效能的大幅增加，中央处理器与芯片组在运转时所产生的温度也愈来愈高。为了有效降低主机板上各元件的操作温度，以防止温度过高导致主机板故障或损坏，如何有效的冷却中央处理器与其周边的元件，已成为当今主机板设计业者亟于突破的一个重要课题。
以现今主机板的冷却方式而言，所使用的散热装置包括了装设于中央处理器(CPU)散热片上的风扇、以及装设于电脑机壳上的风扇。其中，位于CPU上的风扇可藉由散热片的鳍片构造将风流导向主要芯片组以降低芯片组的表面温度，而机壳上的风扇所产生的风流，则可以增加密闭机壳内风流的循环，进而使CPU与主要芯片组散热效率增加。
请参照图1，此图显示了目前主机板上部分元件及CPU风扇的配置方式与风流方向。一般而言，在将CPU2组装至主机板1上后，会在CPU2上表面贴附一块CPU散热片11，并且将CPU风扇12组装于CPU散热片11上。在CPU2的周边并分布了各式各样的主机板元件，这些元件包括了位于CPU左侧的存储器组件13、位于右侧的电容器14与功率元件15、以及位在后侧的北桥芯片组3(图中显示了装设在北桥芯片3上表面的散热片16)与PCI功能扩充卡17。其中，藉由CPU散热片11的鳍片构造，可将风流导向北桥芯片组散热片16(如图中箭头所示)，而降低北桥芯片组3的表面温度。
值得注意的是，除了CPU2与北桥芯片组3外，位于CPU2右侧用来供应CPU电源的功率元件(例如功率晶体管元件，通常由MOSFET元件构成)15，在操作过程中亦会产生相当高的温度。尤其是在额定的输出下，这类功率元件15的表面温度更是会超过摄氏100度。尽管这些功率元件15的工作温度范围原本就比CPU或主要芯片组高，但是，功率元件15若长时间在摄氏100度以上的高温下工作，可能会造成其与主机板1接触的焊锡面融化。若此时主机板1为垂直组装于电脑机壳中，则功率元件15就可能会因为焊锡面融化而位移或掉落，而使主机板1的功能受到影响。
(3)发明内容为了解决上述问题，本发明的主要目的是提供一种可有效降低功率元件工作温度的散热装置。
本发明的另一目的是提供一种能把处理器风扇的风流导向功率元件的导风装置散热导板。
本发明揭示一种具有散热导板的主机板，能增进该主机板上的一中央处理器、一芯片组与一功率元件的散热效果，该主机板至少包括下列元件一风扇，装设于该中央处理器上方，可产生风流以降低该中央处理器的温度；一处理器散热片，装设于该中央处理器与该风扇之间，用以提升该中央处理器的散热效率，该处理器散热片具有鳍片结构，能将该风扇所产生的风流导向该芯片组；一芯片组散热片，装设于该芯片组上表面，用以提升该芯片组的散热效率；以及一散热导板，装设于该芯片组散热片上方，用以将由该中央处理器流动至该芯片组的风流导向该功率元件。
上述散热导板包括彼此连接的受风部与导流部，且该散热导板还包括一遮板，连接于该受风部与该导流部上侧边缘。受风部与导流部可以构成为一弧状结构、一平板状、或一L形结构。一般而言，可使受风部与导流部的夹角介于约90至120度。
(4)
本发明的较佳实施例将于往后的说明文字中辅以下列附图进行更详细的阐述图1显示了习知技术中主机板上CPU风扇的配置方式与风流方向；图2显示了本发明中装设于主机板上的散热导板与风流方向；图3显示采用本发明散热导板前后主机板上各个元件的温度改变情形；及图4A、4B为主机板的俯视图，分别显示将散热导板组装于芯片组散热片上不同位置的情形。
(5)具体实施方式
本发明提供一种应用于主机板上的散热导板，用来增进功率元件的散热效率。此块散热导板是装设于中央处理器旁边，能将处理器风扇朝着主要芯片组吹出的风流，导向该功率元件，而同时达到降低主要芯片组与功率元件温度的目的。有关本发明的详细说明如下所述。
请参照图2，此图为一主机板20的示意图。要特别说明的是，为了方便了解，此处是以目前市场上典型的主机板设计为例进行说明。但对熟悉本技术的人员而言，当可了解本发明的特点与精神，并不限定于此图中主机板的布局方式。如图中所示，在将中央处理器(图中未显示)插置于主机板20上的处理器插槽后，会在中央处理器(CPU)20a上表面贴附一块处理器散热片(heatsink)21，并将处理器风扇22组装至CPU散热片21上。同样地，在CPU20a的周围组装或制作了各式各样的主机板元件，这些元件主要包括位于CPU20a左侧的存储器组件23、位于右侧的电容器24与功率元件25、以及位在后侧的北桥芯片26a(图中仅显示装设于北桥芯片26a上的芯片组散热片26)与PCI功能扩充卡27。
如同上述，按照目前CPU散热片21的鳍片设计，由CPU风扇导出的风流，会朝着北桥芯片26a的位置流动，而加速芯片组散热片26的散热效率，进而降低北桥芯片的操作温度。为了使吹向北桥芯片的风流能导向功率元件25，本发明提供了一个散热导板28，装设于芯片组散热片26上。此散热导板28的主要结构，包括了一块受风部28a、一块导流部28b、以及一遮板28c。
如图中所示，受风部28a可为一板块，直立架设于北桥芯片26a散热片26的上表面，或是由北桥芯片26a散热片26的上表面延伸而出，且正好面向处理器风扇22的风流方向，亦即此受风部28a与风流方向不为平行，用以阻挡由该处理器风扇吹来的风流。至于导流部28b则连接于受风部28a的侧端，并且与受风部28a间的夹角小于180度。此块导流部28b还朝着功率元件25的方向延伸，用以将流动至受风部28a的风流导向功率元件25。为了防止风流在流动的过程中，沿着受风部28a或导流部28b的板面向上方逸散，在受风部28a与导流部28b的上侧边缘，并会装设一遮板28c。如图中所示，此遮板28c是为一具有″L″型的平板，并由受风部28a的上侧边缘，沿伸至导流部28b的上侧边缘。
在较佳实施例中，可控制导流部28b与受风部28a间的夹角在90~120度之间，并且让导流部28b的前端，正好沿伸至功率元件25的外侧，使改变方向的风流正好灌向功率元件25，加速其散热效率。并且，为了兼顾对北桥芯片26a的散热效果，上述受风部28a可装设于芯片组散热片26上表面1/2~2/3的位置(从靠近处理器风扇22的一侧算起)，使吹向北桥芯片26a的风流，亦能增进芯片组散热片26的散热效率。
这样，由CPU风扇22产生的风流，可借着CPU散热片21上的鳍片设计、以及本发明所提供的散热导板28，先吹向芯片组散热片26，再导向功率元件25，亦即将风流约略导引成一U形，而同时增进此二个元件的散热效率。
要特别指出的是，尽管在上述实施例中，是利用受风部28a与导流部28b以一预定夹角结合构成″L″型的板块结构，而产生所需的导流效用。但对熟悉本技术的人员，当可轻易了解其它任何形状、结构的板块，亦可用来产生类似的导向作用。例如，也可使用单一的弯曲板块来取代上述的受风部28a与导流部28b，此块弯曲板块亦直立架设于芯片组散热片26的上表面，并且由面向中央处理器的方向，朝着功率元件25的位置弯折延伸，使CPU风扇22吹向弯曲板块的风流导向功率元件25，以降低其工作温度。同样地，为了防止吹向弯曲板块的风流朝上方逸散，在弯曲板块的上缘亦可装设一弦月状的平板。
请参照图3，此图显示了采用本发明散热导板前后主机板上元件的温度改变情形。以摄氏33度的环境为例，在未装设散热导板的情形下，开机后功率元件的温度会立刻由33度上升至40度。并且在此台电脑执行最大功率消耗的程序一小时后，整个机壳内的温度由33度上升至47度；北桥芯片则由34度上升至60度；至于功率元件的温度则会从40度上升到81度。如同上述，在未使用散热导板的情形下，功率元件的温度上升了41度，而可能造成接脚焊锡产生软化的效果。
仍请参照图3，相较于未使用散热导板的情形，在装设散热导板后，由于吹向北桥芯片的风流，会被导向流动至功率元件，因此即便在电脑执行最大功率消耗的程序一小时后，功率元件的温度仅会上升26度，从开机后的摄氏温度39度增加至65度，而有效的增进了功率元件的散热效率。值得注意的是，由于散热导板是装设在芯片组散热片上表面1/2至2/3的位置，是以北桥芯片的散热效率确实会受到影响而降低。但由实验结果来看，在使用散热导板的情形下，北桥芯片的温度仅会从开机后的34度上升至64度，而仍然在安全的操作温度范围的中。换言之，使用本发明的散热导板后，尽管北桥芯片之上升温度反而增加了4度，到达64度，但并不会影响北桥芯片的正常操作，并且能同时有效的降低功率元件的操作温度。
因此可以理解的是，使用本发明的设计，具有相当多的优点。首先，由于有效的增进功率元件的散热效率，并降低其表面温度，因此除了能有效延长功率元件的使用寿命外，整个系统的操作稳定性也大幅提升。换言之，即使在使用很高速的CPU、功率元件提供很大量的功率给CPU的状况下，功率元件仍然能保持在较安全的操作温度下，而不致于使焊锡熔化而影响主机板的功能。其次，由于功率元件的散热效率有效的提高，因此在装设散热导板后，甚至可以选择使用额定功率较低的功率元件，亦即使用容量更小的功率元件，而能进一步降低主机板的制作成本。
请参照图4A、4B，此部份图为主机板的俯视图，用来显示将散热导板28组装于芯片组散热片26上不同位置的情形。在图4A中，是将散热导板28的受风部28a装设于芯片组散热片26靠近CPU风扇22一侧算起约1/2的位置。至于在图4B中，则是将散热导板28的受风部28a装设于芯片组散热片26靠近CPU风扇22的端面上，以便将CPU风扇22吹出的风流，在最少逸散的情况下，集中的导向功率元件25，进而使功率元件25产生最佳的散热效果。
本发明以较佳实施例说明如上，而熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明的精神范围内，当可作出种种的更动与替换，其专利保护范围应当视后附的权利要求及其等同领域而定。
权利要求
1.一种用于主机板上的导风装置，该主机板包括一中央处理器风扇以及一功率元件，该导风装置包括一受风部，其接受来自该中央处理器风扇的风流；以及一导流部，其与该受风部连接，该中央处理器风扇的风流是由该导流部导向该功率元件。
2.如权利要求1所述的导风装置，其特征在于，还包括一遮板，其连接于该受风部与该导流部上侧边缘。
3.如权利要求1所述的导风装置，其特征在于，该受风部与该导流部是成一弧状结构。
4.如权利要求1所述的导风装置，其特征在于，该受风部与该导流部是成平板状。
5.如权利要求1所述的导风装置，其特征在于，该受风部与该导流部是成一L形结构。
6.如权利要求1所述的导风装置，其特征在于，该受风部与该导流部的夹角介于90至120度。
7.如权利要求1所述的导风装置，其特征在于，该主机板还包括一北桥芯片，且该受风部是设置于该北桥芯片相对于该中央处理器风扇的另一侧。
8.如权利要求1所述的导风装置，其特征在于，该主机板还包括一北桥芯片，且该受风部是设置于该北桥芯片上方。
9.如权利要求1所述的导风装置，其特征在于，该导流部是自该受风部向该功率元件的方向延伸。
10.一种具有散热导板的主机板，能增进该主机板上的一中央处理器、一芯片组与一功率元件的散热效果，该主机板至少包括一风扇，装设于该中央处理器上方，可产生风流以降低该中央处理器的温度；一处理器散热片，装设于该中央处理器与该风扇之间，以提升该中央处理器的散热效率，该处理器散热片并具有鳍片结构，以将该风扇所产生的风流导向该芯片组；一芯片组散热片，装设于该芯片组上表面，以提升该芯片组的散热效率；及一散热导板，装设于该芯片组散热片上方，以将由该中央处理器流动至该芯片组的风流导向该功率元件。
11.如权利要求10的主机板，其特征在于，所述散热导板包括彼此连接的受风部与导流部。
12.如权利要求11所述的主机板，其特征在于，所述散热导板还包括一遮板，其连接于该受风部与该导流部上侧边缘。
13.权利要求11所述的主机板，其特征在于，该受风部与该导流部是成一弧状结构。
14.如权利要求11所述的主机板，其特征在于，该受风部与该导流部是成平板状。
15.如权利要求11所述的主机板，其特征在于，该受风部与该导流部是成一L形结构。
16.如权利要求11所述的主机板，其特征在于，该受风部与该导流部的夹角介于90至120度。
17.如权利要求11所述的主机板，其特征在于，该导流部是自该受风部向该功率元件的方向延伸。
全文摘要
一种用于主机板上的导风装置，其中主机板包括一中央处理器风扇以及一功率元件，导风装置则包括一受风部与一导流部，受风部接受来自中央处理器风扇的风流，导流部与受风部连接，中央处理器风扇的风流是由导流部导向功率元件。
文档编号G06F1/20GK1584779SQ03155169
公开日2005年2月23日 申请日期2003年8月22日 优先权日2003年8月22日
发明者沈振来, 张权德 申请人:华硕电脑股份有限公司