动态压力模块及其制造方法与流程

本发明是关于一种动态压力模块及其制造方法，特别是关于应用于计算机装置的一种动态压力模块及其制造方法。

背景技术：

在计算机装置中，为使计算机装置维持在适当温度下运作，通常使用具有导热模块的导热装置，通过将导热模块紧密贴合于一产生大量热能的电子元件，以将热能由电子元件迅速传导至导热装置。

为使导热装置上的导热模块紧密贴合于电子元件，传统的一种做法是在导热模块及电子元件的间隙置入一导热片(Thermal Pad)，其中导热片在导热模块与电子元件贴合时产生一变形量，以使导热片同时与导热模块及电子元件紧密贴合。然而，此种导热片(Thermal Pad)通常具有较高热阻值，在尽可能降低导热片厚度的情况下，导热装置无法适应不同电子元件的高度，因此传统方法必须针对各种不同高度的电子元件设计不同的导热装置，成本较高。此外，此种导热片不具有缓冲能力，在受到外力或振动时容易造成电子元件受损。

另一种传统方式的导热模块，参考图1所示的导热结构(中国台湾实用新型专利M451797)，其中揭露一导热块3，当电路板(图示未揭露)的发热源与导热块贴合时，使导热块向下位移对导热管2的一衔接部21及弹性定位片4施加力量，并通过弹簧螺丝固定导热块及导热管，使导热块3能够同时紧密贴合一侧的发热源及一侧的导热管2，完成一具有低热阻的导热结构。然而，所述此种传统方式的导热模块存在以下几项缺点：热管的变形可能造成热管失效；热管及弹簧螺丝成本较高；不易适应不同高度的发热源作组装；不易维持导热模块与发热源的紧密贴合；以及导热结构不具有缓冲性，于振动环境下容易造成例如芯片的发热源受损。

是以，现有的导热装置的导热模块，在实际应用上，显然有其不便及缺失存在，而可待加以改善。

技术实现要素：

有鉴于上述传统导热模块的问题，本发明所欲解决的问题是避免导热装置与电子元件组装时因为外力受损，并同时保持导热装置与电子元件形成紧密贴合，此外，该导热模块亦能够调整高度位置，以适应不同高度的发热源，增加组装的方便性，并作为一外力的缓冲，避免电子元件因外力作用受损。

基于本发明的目的，提供一动态压力模块，其中包含：一流体槽、至少两个弹性装置、至少两个滑阻块、一盖板、一导热流体以及一导热模块。该流体槽具有一侧壁及至少两个沟道，该至少两个沟道分别具有一接合侧壁。该至少两个弹性装置分别设置于该至少两个沟道中并具有一固定侧接合至该至少两个沟道的该接合侧壁，较佳地，该至少两个弹性装置是由弹簧组成。该至少两个滑阻块设置于该至少两个沟道中，并分别接合至该至少两个弹性装置相对于该固定侧的一侧，其中该至少两个滑阻块将该流体槽分为至少两个弹性装置空间及一导热流体空间。该盖板设置于该流体槽上方并具有一开口。该导热流体设置于该导热流体空间中，较佳地，该导热流体是由导热系数范围在3～6W/m℃的材料所构成。该导热模块包含一设置面及一贴合面，该设置面通过该盖板的该开口设置于该流体槽中，并与该导热流体接触，该贴合面设置于该盖板相对于该流体槽的一侧，以和一电子元件形成紧密贴合。该导热模块在垂直该贴合面方向上移动时，该设置面向该导热流体施以一作用力，且该等弹性装置经过该等滑阻块及该导热流体向该设置面施以一反作用力，并将该设置面在垂直该贴合面的方向上维持在一平衡位置。

基于本发明的目的，提供一动态压力模块制作方法，其包含：首先，提供一导热板并在该导热板上制作一流体槽，该流体槽具有一侧壁及至少两个沟道，该至少两个沟道分别具有一接合侧壁。其次，在该至少两个沟道中，分别对应地设置至少两个弹性装置，该至少两个弹性装置分别具有一固定侧接合至该至少两个沟道的该接合侧壁，较佳地，该至少两个弹性装置是由弹簧组成。还其次，在该至少两个沟道中设置至少两个滑阻块，分别接合至该至少两个弹性装置相对于该固定侧的一侧，其中该至少两个滑阻块将该流体槽分为至少两个弹性装置空间及一导热流体空间。又其次，在该流体槽上方设置一盖板，该盖板具有一开口。再其次，在该导热流体空间中设置一导热流体。并设置一导热模块，该导热模块包含一设置面及一贴合面，该设置面通过 该盖板的该开口设置于该流体槽中，并与该导热流体接触，该贴合面设置于该盖板相对于该流体槽的一侧，以和一电子元件形成紧密贴合。其中，该导热模块在垂直该贴合面方向上移动时，该设置面向该导热流体施以一作用力，且该等弹性装置经过该等滑阻块及该导热流体向该设置面施以一反作用力，并将该设置面在垂直该贴合面的方向上维持在一平衡位置，使该贴合面与该电子元件形成紧密贴合。

本发明的有益效果在于，通过本发明实施例的动态压力模块及其制造方法，可避免电子元件因为组装时的施力或组装后的振动而受损，并简化针对不同电子元件需要设计不同导热模块的工艺。

附图说明

图1是现有技术的一种导热结构；

图2是本发明第一实施方式的动态压力模块分解图；

图3是本发明第一实施方式的动态压力模块立体图；

图4是本发明第一实施方式的动态压力模块剖面图；

图5是本发明第二实施方式的流体槽立体图；

图6是本发明第二实施方式的动态压力模块立体图；

图7是本发明动态压力模块制作方法的流程图；

图8是本发明制作方法第S01步骤完成流体槽设置的立体图；

图9是本发明制作方法第S02步骤完成滑阻块设置的立体图；

图10是本发明制作方法第S03步骤完成弹性装置设置的立体图；

图11是本发明制作方法第S04步骤完成盖板设置的立体图。

附图标记

2 热管

21 衔接部

3 导热块

4 弹性定位片

1000,2000 动态压力模块

1100,2100 流体槽

1110 侧壁

1120,2120 沟道

1130 弹性装置空间

1140 导热流体空间

1121,2121 接合侧壁

1200 弹性装置

1210 固定侧

1300 滑阻块

1400,2400 盖板

1410 开口

1500,2500 导热模块

1510,2510 贴合面

1520 设置面

1600 导热板

具体实施方式

下文是根据本发明的具体实施方式并参照图式描述之。

首先，说明本发明的第一具体实施方式。请参阅图2，是本实施方式中动态压力模块1000的分解图，其描绘出一流体槽1100、两个滑阻块1300、两个弹性装置1200、一盖板1400以及一导热模块1500。其中，流体槽1100设置在散热板1600上，并具有侧壁1110、彼此相对的两个沟道1120以及沟道1120中的接合侧壁1121。弹性装置1200分别设置在沟道1120中，且弹性装置1200的固定侧1210分别接合至沟道1120的接合侧壁1121，其中本实施方式是使用弹簧作为弹性装置。较佳地是，本发明的弹性装置亦可以是其他具有弹性的材料所制成，例如使用橡胶材料制成的弹性装置。滑阻块1300接合至弹性装置1200相对于固定侧1210的另一端，并设置于沟道1120中，将流体槽1100分为两个弹性装置空间1130及一导热流体空间1140。盖板1400设置在流体槽1100上，并具有一开口1410。导热模块1500具有彼此相对的贴合面1510及设置面1520，其中设置面1520通过盖板1400的开口1410设置在流体槽1100中，贴合面1510设置在流体槽1100外，用以和一电子元件形成紧密贴合。

请参阅图3，是本实施方式中动态压力模块1000的立体图，其描绘出组合后的 动态压力模块1000的盖板1400、导热模块1500以及导热模块1500的贴合面1510。其中，当动态压力模块1000用以提供电子元件一较佳的导热路径时，导热模块1500的贴合面1510便可与电子元件形成紧密贴合，使电子元件的热能经由贴合面1510传导至导热模块1500。

请参阅图4，是本实施方式中动态压力模块1000沿图3中AA方向的剖面图，其描绘出导热模块1500设置于流体槽中的位置。其中，滑阻块1300与导热模块1500间的导热流体空间1140设置有一适量的导热流体，当设置导热模块1500时，导热模块1500的设置面1520通过盖板1400设置于导热流体空间1140中，并与导热流体接触。较佳地是，导热流体是由导热系数3～6W/m℃的材料所制成。更佳地是，当贴合面1510与电子元件形成紧密贴合时，设置面1520与流体槽的底面贴合，以在设置面1520与流体槽的底面间形成较佳的导热路径。

其中，本发明的导热模块不仅能够与电子元件形成紧密贴合，以提供电子元件一较佳的导热路径，亦能够避免对电子元件施以过大的力，造成电子元件受损。请继续参阅图4，当动态压力模块1000用于提供电子元件一导热路径时，导热模块1500的贴合面1510先与一电子元件形成接触，此时，导热模块1500受力向流体槽1100中移动，并在垂直贴合面1510的方向上，对导热流体施以一作用力，接着，导热流体向周围流动而对滑阻块1300形成挤压，滑阻块1300受到挤压后造成弹性装置1200的压缩，此时，产生形变的弹性装置1200通过滑阻块1300对导热流体施以弹力，受到弹力的导热流体因而在垂直贴合面的方向上，对导热模块1500施以一反作用力，当垂直贴合面的方向上，导热模块1500对导热流体施加的作用力与弹性装置1200通过滑阻块1300及导热流体对导热模块1500施加的反作用力达到平衡时，导热模块1500便维持在一平衡位置上。因此，本发明的动态压力模块1000在施力使导热模块1500紧密贴合一电子元件时，得以经由上述过程，避免外力造成电子元件受损。再者，与动态压力模块1000完成组装的电子元件在受到振动时也较不容易受损。此外，通过上述机制，本发明的动态压力模块1000更可以和具有不同高度或厚度的电子元件形成紧密贴合，简化针对不同电子元件需要设计不同导热模块的工艺。

较佳的是，在实际测试中，本实施方式的动态压力模块1000相较于现有技术中使用导热片(Thermal Pad)作为导热模块与电子元件的接口的方式，具有更佳的导热效果。详细测试条件及结果请参考下列表一，在此测试中，实施例一为本发明第一实施 方式的动态压力模块1000，并使用47瓦的功率下运作的Intel i7-4700EQ处理器进行测试，比较例一为现有技术中使用导热片作为导热模块与电子元件的接口，并使用17瓦的功率下运作的Intel i7-4700EQ处理器进行测试，其中实施例一与比较例一的环境温度皆为65℃。测试结果显示，处理器与环境温度的温差值，在实施例一的测试中为15.6℃，而在比较例一的测试中为22.6℃，由此可见，本发明的动态压力模块相较于传统方式的导热装置有更佳的导热效果，使处理器与环境温度的维持在较低的温差值。

表一、动态压力模块的导热测试结果

接着，说明本发明的第二具体实施方式。请参阅图5，是说明本实施方式中动态压力模块2000的分解图，其描绘出一流体槽2100，具有四个沟道2120，且沟道2120设置在流体槽2100周围两个为一组彼此相对，每一沟道2120的接合侧壁2121分别接合至一弹性装置的固定侧，每一弹性装置相对于固定侧的一侧接合至一滑阻块，且滑阻块将流体槽分为四个弹性装置空间及一导热流体空间。盖板设置于流体槽上方，并具有一开口。导热模块具有设置面及贴合面，其中设置面通过盖板的开口设置在流体槽中，贴合面设置在流体槽外，用以和一电子元件形成紧密贴合。

请参阅图6，是说明本实施方式中动态压力模块2000的立体图，其描绘出组合后的动态压力模块2000的盖板2400、导热模块2500以及导热模块2500的贴合面2510。其中，当动态压力模块2000用以提供电子元件一较佳的导热路径时，导热模块2500的贴合面2510便可与电子元件形成紧密贴合，使电子元件的热能经由贴合面 2510传导至导热模块2500。

值得一提的是，本发明的动态压力模块并不限于特定数量的沟道。本发明中动态压力模块的特征在于，设置在多个沟道中的弹性装置通过滑阻块对导热流体施加的多个作用力，能够在与导热模块贴合面平行的一平面上达成平衡，以使导热模块受导热流体挤压时，导热模块不会在平行于贴合面的方向上移动，而仅受到导热流体经由设置面向导热模块沿一垂直贴合面方向的推力。因此，任选地，本发明的动态压力模块可以是具有多个沟道，且该等沟道在平行导热模块的贴合面的一平面上形成一旋转对称关系，并分别容纳一弹性装置及一滑阻块在其中。

接着，说明本发明中动态压力模块的一种制作方法。参阅图7，是本发明制作动态压力模块的流程图。以下参考本发明第一具体实施方式的动态压力模块1000，说明本发明中动态压力模块制作方法的一种实施方式。

在S01步骤中，先提供一导热板1600，并在导热板1600上制作一流体槽1100。请参考图8，是本实施方式中S01步骤制作的导热板1600上的流体槽1100，其具有一侧壁1110以及分别具有接合侧壁1121的两个沟道1120。较佳地是，本发明的流体槽1100可以是与导热板1600一体成型制成。

在S02步骤中，提供两个滑阻块1300分别设置于两个沟道1120中。请参考图9，是描绘出本实施方式中S03步骤完成的滑阻块1300。其中，滑阻块1300将流体槽分为弹性装置空间1130及导热流体空间1140。

在S03步骤中，提供两个弹性装置1200分别设置于两个沟道1120中。请参考图10，描绘出本实施方式中S03步骤完成的弹性装置1200是弹簧。其中，弹性装置1200的固定侧1210分别接合至沟道1120的接合侧壁1121。任选地，本发明的弹性装置1200亦可以是其他具有弹性的材料所制成，例如使用橡胶材料制成的弹性装置。

在S04步骤中，提供具有开口1410的一盖板1400。请参考图11，是描绘出本实施方式中S03步骤完成的盖板1400，其设置在流体槽1100上方。

在S05步骤中，提供一导热流体，其设置于导热流体空间1140中。较佳地是，导热流体是由导热系数3～6W/m℃的材料所制成。

在S06步骤中，提供一导热模块1500。请参考图3及图4，是描绘出本实施方式中S06步骤完成的动态压力模块1000。其中，图4是本实施方式中动态压力模块1000沿图3中AA方向的剖面图，当导热模块1500设置于流体槽1100中时，导热模块 1500的设置面1520通过盖板1400的开口1410与导热流体接触，且导热模块1500的贴合面1510设置于流体槽1100外，用以和一电子元件形成紧密贴合。任选地，本发明可以进一步提供一导热片，设置于该贴合面1510上，以填满贴合面1510与电子元件的间隙。较佳地是，当贴合面1510与电子元件形成紧密贴合时，设置面1520与流体槽1100的底面贴合，以使设置面1520与流体槽的底面间形成较佳的导热路径。

经由本发明的方法制成的动态压力模块，得以在导热模块1500贴合一电子元件时，通过导热模块1500在流体槽1100中的可活动性，提供一缓冲作用，避免电子元件因为组装时的施力或组装后的振动而受损，并简化针对不同电子元件需要设计不同导热模块的工艺。

在详细说明本发明的较佳实施例之后，熟悉该项技术人士可清楚的了解，在不脱离本发明权利要求书的范围与精神下可进行各种变化与改变，且本发明亦不受限于说明书中所举实施例的实施方式。