专利名称：散热模组的制作方法
技术领域：
本发明是关于一种散热模组，尤指一种能有效提升散热效率的散热模组。
背景技术：
随着电子装置效能的提升，搭配电子装置的散热结构其散热能力亦需同时增大，以有效散逸发热元件所产生的大量热能。
图1为一示意图，显示一安装于发热电子元件(未图示)上的散热装置100。散热装置100包含一散热片(heat sink)102及一轴流风扇104，当散热片102通过热传导吸收发热元件产生的热能时，轴流风扇104运转所产生的气流可将散热片102吸收的热能散逸。
然而，如图1所示的习知风扇与散热片搭配方式，因风扇104引致的气流是由邻近散热片102的空气流动所产生，故风扇104吹入散热片102的空气温度约为40-45℃的高温。因此，热源(发热电子元件)表面温度(例如一中央处理器表面约为65-70℃)与冷却空气温度相差仅约25℃，使热传递效率受到极大限制。再者，受限于风扇马达的设计，马达定子下方对应的散热片102中心点的风量最小，然而此处却是热源最集中且温度最高的地方，如此不仅使热传递率降低且容易导致散热不均匀的问题。
发明内容因此，本发明的目的在提供一种散热模组，其能有效解决习知技术的上述种种问题，可提高热传递率且使散热较均匀，以有效提升散热效率。
依本发明的散热模组，其特征在于包含一空气输送装置，及一具有至少一进气口及至少一排气口的散热腔室，该散热腔室的一内侧壁面上形成有一热传增强结构且其一外侧壁面贴覆于一发热元件；
该空气输送装置连接一气流进出该散热腔室的管路，且该热传增强结构包括该气流于该散热腔室内部行进的一流道。
所述的散热模组，其特征在于该散热腔室是通过一第一构件与一第二构件紧密结合所形成，该第一构件形成有至少一通孔且该第二构件上形成该热传增强结构。
所述的散热模组，其特征在于该第一构件为板状构件，该板状构件面向该第二构件的一表面形成有与该热传增强结构分布图案互补的嵌合结构。
所述的散热模组，其特征在于该第一构件与该第二构件是以螺接方式、焊接方式、铆接方式或者卡扣方式结合。
所述的散热模组，其特征在于该热传增强结构为一鳍片结构或一凸块结构。
所述的散热模组，其特征在于该热传增强结构是以卷绕方式形成于该第二构件表面。
所述的散热模组，其特征在于更包含一压力控制器，该压力控制器设置于该空气输送装置与该散热腔室间的管路上。
所述的散热模组，其特征在于该空气输送装置是为选自空气压缩机、鼓风机、抽气泵、真空泵所组成的族群其中之一。
所述的散热模组，其特征在于该进气口为一喷嘴孔，且该喷嘴孔的截面是由外界向该散热腔内渐缩、或者由外界向该散热腔内渐缩再渐开。
所述的散热模组，其特征在于该进气口是成阵列分布。
本发明的散热模组，包含一空气输送装置及一具有进气口及排气口的散热腔室。散热腔室的内侧壁面上形成有一热传增强结构且其外侧壁面贴覆于一发热元件。空气输送装置引致气流进出该散热腔室，其可采用一空气压缩机(air compressor)、鼓风机(blower)或抽气泵(air pump)，且热传增强结构形成为气流于散热腔室内部行进的一流道。散热腔室可通过一板状构件与散热片紧密结合而形成。
通过本发明的设计，散热片表面形成的热传增强结构其形状及位置是预先搭配板状构件的通孔位置形成一连续且可行经散热腔内各部分的空气流道，如此当压缩机将高压气体经由该通孔灌入散热腔室后，由压缩机而来的低温冷却空气可循散热腔室内预设的流道，与鳍片各部分充分接触后，最后再由一排气口排出。如此一方面低温冷却空气可与散热片表面各部分、散热片表面上的热传增强结构各部分充分接触，所以散热片的任何一部份均有大量低温空气流过，而可均匀地携走热量，完全不会有习知散热装置热源最集中且温度最高的中心点风量却最小的问题。另一方面，因持续补充的低温冷却空气其温度与散热片表面温度的差距极大，故可有效增加空气所能移除的热量而大幅提升散热效率。
图1为显示习知散热装置的示意图。
图2为依本发明一实施例的示意图。
图3A及图3B显示本发明板状构件设计的一实施例，图3A为板状构件的俯视图及图3B为板状构件的剖面图。
图3C显示本发明板状构件设计的另一实施例的示意图。
图4A及4B显示本发明散热片设计的一实施例的示意图，图4A为散热片的剖面图及图4B为散热片的前视图。
图5为一示意图，分别显示板状构件与散热片两者紧密接触的表面，以说明本发明板状构件与散热片的另一搭配结合方式。
图6为一示意图，分别显示板状构件与散热片两者紧密接触的表面，以说明本发明板状构件与散热片的另一搭配结合方式。
图7为显示本发明另一实施例的示意图。
图8为显示本发明另一实施例的示意图。
图9为显示本发明另一实施例的示意图。
图10为显示本发明板状构件与散热片搭配设计的一变化实施例的示意图。
图11为显示本发明板状构件与散热片搭配设计的另一变化实施例的示意图。
具体实施方式图2为依本发明一实施例的示意简图，以显示本发明散热模组的设计原理。
如图2所示，依本实施例的散热模组主要是由一空气压缩机(aircompressor)10及预先设计的散热构件12所构成。空气压缩机10与散热构件12是以一气密管路连接，空气经压缩机10压缩后可如箭头所示方向，由散热构件12的一进气口高速进入其中再由一排气口排出，且一压力控制器30可设置于该气密管路上，以调节空气压力及空气流量。
依本实施例，散热构件12是由一板状构件14及散热片16(heat sink)两者紧密结合而形成。散热片16是由具高热传导系数的材料所构成，其底面贴覆于一发热元件28上。
图3A及图3B显示本发明板状构件14设计的一例。板状构件14中心形成有一通孔18，且边缘设有一至数个固定孔20。
图4A及图4B显示本发明散热片16设计的1例，如图所示，散热片16表面形成有一热传增强结构，依本实施例该热传增强结构是由各部分均具相同高度H的鳍片22卷绕形成，其中鳍片22的卷绕形式例如是逆时针卷绕或顺时针卷绕均可。散热片16边缘亦设有数个固定孔24。
因此，利用螺丝的类的固定件，经由位置相互对应的固定孔20及24将板状构件14与散热片16两者锁合，板状构件14即可紧密覆盖于散热片16上方，使两构件中间形成具有一进气口(即板状构件14上的通孔18)及一排气口(鳍片22卷绕形成的通道的最后出口26)的封闭散热腔室。因本发明的卷绕鳍片22具相同的高度H，且当板状构件14紧密覆盖于散热片16上方时，鳍片22的顶面可与板状构件14其面向散热片16的一表面19紧密接触，如此当空气压缩机10将高压空气经由板状构件上的通孔18灌入散热腔室时，原本作为热传增强结构的鳍片22即同时成为气流于散热腔室内部行进的流道，此时气流会沿图4A箭头所指方向，由P点开始沿鳍片22卷绕形成的通道快速流经封闭的散热腔室各部分，最后再由通道出口26排出。
通过本发明的设计，散热片16表面形成的鳍片22，其形状及位置是预先搭配覆盖于其上的板状构件14的通孔18，形成一连续且可行经散热腔内各部分的空气流道，如此当压缩机10将高压气体经由该通孔18灌入散热腔室后，由压缩机10持续而来的低温冷却空气可循该散热腔室内预设的流道与鳍片各部分充分接触后，最后再由一排气口排出。如此一方面低温冷却空气可与散热片16表面各部分、散热片16表面上的热传增强结构各部分充分接触，使散热腔室任何一部份均有大量低温空气流过，而可均匀地携走热量，完全不会有习知散热装置热源最集中且温度最高的中心点风量却最小的问题。另一方面，持续补充的低温冷却空气其温度与散热片16表面温度的差距极大，故空气所能移除的热量将大幅增加，而可大幅提升散热效率。
另外，依本发明板状构件14的通孔18的数量及配置方式完全不限定，例如亦可如图3C所示，于板状构件14上形成阵列形式配置的数个通孔。
图5为一示意图，分别显示板状构件14与散热片16两者将紧密接触的表面，以说明本发明板状构件14与散热片16的另一搭配结合方式。如图5所示，板状构件14面向散热片16的一表面19上，可另外形成对应该卷绕鳍片22两两壁间的空隙分布的卷绕凸块结构21。如此当板状构件14与散热片16结合时，凸块结构21可紧密嵌入鳍片22两两壁间而紧密覆盖于空气流道的上方，而可更进一步获得板状构件14与散热片16两者精确对位及密闭的效果。
再者，欲获得上述精确对位及密闭效果，并不限定为运用上述的凸块结构21。如图6所示，亦可于板状构件14面向散热片16的一表面19上，对应卷绕鳍片22两两壁间的空隙分布，形成一ㄇ字形的封闭鳍片薄壁23，来嵌合散热片16上的鳍片22以覆盖整个空气流道。亦即，仅需于板状构件14其面向散热片16的一表面19，形成与该热传增强结构分布图案互补的嵌合结构，即可获得板状构件14与散热片16两者结合时精确对位及密闭的效果。
如图7所示，本实施例的空气压缩机10亦可以一高效率的鼓风机(blower)32替代，将鼓风机32出口以一气密管路连接至散热构件12，同样可获得输送低温冷却空气至封闭的散热腔室内循预设流道流动的效果。再者，本实施例平板构件14上开设的通孔18仅需搭配预设流道来设计，其外形及开口面积并不限定。
图8为显示本发明另一实施例的示意简图。于此实施例中是利用一抽气泵(air pump)34取代空气压缩机，将抽气泵34以一气密管路连接至散热腔室由鳍片构成的通道出口26，其中抽气泵34例如可为一真空泵(vacuum pump)。该设计原理是利用抽气泵34将散热腔室内的空气抽出至呈负压状态，此时外界空气由于压力高于散热腔室内的压力，故空气可经由进气孔快速进入散热腔室内沿预设流道流动进行冷却，同样可达到本发明的效果。于此实施例中，板状构件14上的进气孔以设计为其截面积由外界朝散热腔内渐缩的喷嘴孔18’较佳，如此当空气进入散热腔室时，因喷嘴孔18’的截面渐渐缩小而使空气流动速率加快，使流体本身内能转换为流体动能，故通过喷嘴孔18’的空气本身温度会更形降低，进一步提升热传效率。当然，板状构件14上的进气孔形式并不限定，例如亦可如图9所示设成一由外界朝散热腔内渐缩再渐开的喷嘴孔18”形式。
本发明形成于散热片表面上的热传增强结构，完全不限定为一鳍片结构，而仅需配置使当板状构件14紧密覆盖于散热片16上方而形成一封闭腔室时，能于该封闭腔室内形成一气流可充分接触该封闭腔室各部分的流道即可。举例而言，如图10所示，亦可于散热片36表面形成大量微小凸块(bump)40，作为增大散热面积的热传增强结构，且凸块40同时排列出让气流充分接触封闭腔室各部分的流道，当空气由进气孔38进入后可依箭头方向循该流道行进，再由数个排气口排出，而可提高散热效果。
再者，本发明的进气孔数量及位置可任意选择，仅需将热传增强结构搭配设计出相应流道即可。举例而言，如图11所示，亦可采用数个进气孔48a及48b的设计，再将鳍片42a及42b对应各该进气孔形成不同流道。由此可知，本发明可进一步提供如下优点若发热元件的各个区域有不同的散热需求，本发明即可利用进气孔数量、位置及相应流道配置可任意选择的弹性，进行针对该不同区域散热需求的最佳化流道设计。
又，例示的板状构件14仅用以提供通孔，且作为覆盖散热片16以形成一封闭空腔的用，其外形并不限定。亦即，覆盖散热片16以形成一封闭空腔的构件并不限定为上述的板状构件，而可为任何能达成紧密覆盖散热片16目的的结构，且覆盖于散热片16上的构件可以任何能达到紧密接合效果的方式与散热片16结合，例如前述的螺接方式，或以铆接方式、卡扣方式、焊接方式结合等等均可。
以上所述仅为举例，而非为限制本发明的保护范围。
权利要求
1.一种散热模组，其特征在于包含一空气输送装置；及一具有至少一进气口及至少一排气口的散热腔室，该散热腔室的一内侧壁面上形成有一热传增强结构且其一外侧壁面贴覆于一发热元件；该空气输送装置连接一气流进出该散热腔室的管路，且该热传增强结构包括该气流于该散热腔室内部行进的一流道。
2.如权利要求1所述的散热模组，其特征在于该散热腔室是通过一第一构件与一第二构件紧密结合所形成，该第一构件形成有至少一通孔且该第二构件上形成该热传增强结构。
3.如权利要求2所述的散热模组，其特征在于该第一构件为板状构件，该板状构件面向该第二构件的一表面形成有与该热传增强结构分布图案互补的嵌合结构。
4.如权利要求2所述的散热模组，其特征在于该第一构件与该第二构件是以螺接方式、焊接方式、铆接方式或者卡扣方式结合。
5.如权利要求1所述的散热模组，其特征在于该热传增强结构为一鳍片结构或一凸块结构。
6.如权利要求1所述的散热模组，其特征在于该热传增强结构是以卷绕方式形成于该第二构件表面。
7.如权利要求1所述的散热模组，其特征在于更包含一压力控制器，该压力控制器设置于该空气输送装置与该散热腔室间的管路上。
8.如权利要求1所述的散热模组，其特征在于该空气输送装置是为选自空气压缩机、鼓风机、抽气泵、真空泵所组成的族群其中之一。
9.如权利要求1所述的散热模组，其特征在于该进气口为一喷嘴孔，且该喷嘴孔的截面是由外界向该散热腔内渐缩、或者由外界向该散热腔内渐缩再渐开。
10.如权利要求1所述的散热模组，其特征在于该进气口是成阵列分布。
全文摘要
本发明提供一种散热模组，包含一空气输送装置及一具有至少一进气口及至少一排气口的散热腔室，该散热腔室的一内侧壁面上形成有一热传增强结构且其一外侧壁面贴覆于一发热元件；该空气输送装置连接一气流进出该散热腔室的管路，且该热传增强结构包括该气流于该散热腔室内部行进的一流道。本发明的散热模组能有效提高热传递率且使散热较均匀，以提升散热效率。
文档编号H01L23/467GK1681114SQ20041003343
公开日2005年10月12日 申请日期2004年4月8日 优先权日2004年4月8日
发明者李奕升, 谭理光 申请人:台达电子工业股份有限公司