专利名称：散热模组结合构造的制作方法
技术领域：
本发明关于一种散热模组结合构造，特别是关于一种简化整体构件，并降低生产成本的散热模组结合构造。
背景技术：
现有散热模组结合构造9，请参照图1至3所示，其包含一电路基板91、数个发热元件92、一均热板93及一散热单元94，该电路基板91的一侧设有数个接点911，各该发热元件92分别电性耦接于各该接点911。该均热板93具有一第一表面931及一第二表面 932，该电路基板91通过热压合、黏着或螺固等方式结合于该均热板93的第一表面931，其中该均热板93的材质为具有高热传导能力及低比重的铝板。该散热单元94为一般金属散热鳍片，该散热单元94与该均热板93之间具有一黏着层95，该黏着层95由具高导热能力的粘着剂所构成，以便该散热单元94能够稳固的结合于该均热板93的第二表面932。该散热单元94设有数个鳍片941，该鳍片941间隔排列形成于该散热单元94未与该均热板93 相结合的表面上。请参照图2及3所示，当该发热元件92工作时，该均热板93会间接通过该电路基板91以热传导方式持续吸收该发热元件92所产生的热能，同时该均热板93亦将所吸收的热能传导至该散热单元94，利用该数个鳍片941增加散热面积，借此达到提升散热效率的目的，进一步避免该发热元件92的工作温度过高而导致毁损或效能降低的情况发生。由于该发热元件92所产生的热能须通过该电路基板91、均热板93及粘着层95等多层构造之后才会被传导至该散热单元94的数个鳍片941上进行热交换动作，且该电路基板91、均热板93及粘着层95均为不同材质的构件，其中该电路基板91更由绝缘材质作为主要基材，其热传导能力较低，因而严重影响到该现有散热模组结合构造9的热传导效率， 由此可知前述诸多构件所形成的多层结构不但降低了该现有散热模组结合构造9的整体散热效果，其过多的构件数量更造成了高生产成本的缺点。又，该均热板93及散热单元94均为金属材质制成的构件，以致该均热板93及散热单元94之间需要额外增设该粘着层95，才能增强其二者之间的结合可靠度；而且，该电路基板91也必须通过热压合、黏着或螺固等方式才能结合于该均热板93的第一表面931， 如此同时增加了该现有散热模组结合构造9在组装程序上的复杂度及困难度，而导致生产组装效率过于低下。有鉴于此，前述现有散热模组结合构造9确实仍有加以改善的必要。
发明内容
本发明提供一种散热模组结合构造，其能够将发热元件产生的热能直接传导至散热单元进行热交换，以提升整体散热效率，为本发明的目的。本发明提供一种散热模组结合构造，其能够有效减少整体构件数量，以提升组装效率及降低生产成本，为本发明的另一目的。为达到前述发明目的，本发明所运用的技术手段及借助该技术手段所能达到的功效包含有一种散热模组结合构造，其包含一电路基板、至少一发热元件、一散热单元及一导热结合材，该电路基板的相对二表面分别为一第一表面及一第二表面，该电路基板具有数个通孔及数个接点，该通孔贯穿连通该电路基板的第一表面及第二表面。该发热元件设置于该电路基板的第一表面，且分别与该接点形成电性耦接，各该发热元件设有一导热部。该散热单元具有一本体，该本体设有一结合面，该散热单元通过该结合面结合于该电路基板的第二表面。该导热结合材对应填设于该电路基板的各通孔内，并分别与该发热元件的导热部及本体的结合面相接。本发明所运用的技术手段也可以包括一个电路基板，具有一个通孔，且该通孔贯穿该电路基板；一个发热元件，设置于该电路基板的一个表面，且与该电路基板电性耦接，该发热元件设有一个导热部，该导热部与该通孔相对位；一个散热单元，具有一个本体，该本体设有一个结合面，该散热单元通过该结合面结合于该电路基板的另一个表面；及一个导热结合材，对应填设于该通孔内，并分别与该发热元件的导热部及本体的结合面相接。本发明的有益技术效果是主要借助在该电路基板设置该至少一通孔，并通过该通孔内的导热结合材使得该发热元件能够直接与该散热单元相结合，使得本发明可有效改善其整体热传导效率，并减少构件数量，达到降低生产成本的目的。
图1 现有散热模组结合构造的立体分解图。 图2 现有散热模组结合构造的组合侧视图。 图3 现有散热模组结合构造的局部剖视及放大图。 图4 本发明第一实施例的散热模组结合构造的立体分解图。
-实施例的散热模组结合构造的组合侧视及透视图。 -实施例的散热模组结合构造的组合上视图。 -实施例的散热模组结合构造沿图67-7线的组合剖视图, 实施例的散热模组结合构造的组合侧视及透视图。 实施例的散热模组结合构造的立体分解图。 Ξ实施例的散热模组结合构造的组合剖视图。 图11 本发明第四实施例的散热模组结合构造的立体分解图。 图12 本发明第四实施例的散热模组结合构造的组合剖视图。 图13 本发明第五实施例的散热模组结合构造的组合剖视图。主要元件符号说明
图5:本发明第一图6:本发明第一图7:本发明第一图8:本发明第二图9:本发明第三图10 本发明第J
1电路基板 14接点 3散热单元 33风扇元件
11第一表面 2发热元件 31本体 34结合部
9现有散热模组结合构造 911接点92发热元件
12第二表面 21接脚 311结合面 341凸块 91电路基板 93均热板
13通孔 22导热部 32鳍片 4导热结合材
931第一表面
932第二表面 94散热单元 941鳍片95粘着层
具体实施例方式为让本发明的上述及其他目的、特征及优点能更明显易懂，下文特举本发明的较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下请参照图4所示，本发明第一实施例的散热模组结合构造选择以一 LED灯具作为其中一实施方式说明，但本发明的用途并不受限使用于该LED灯具，亦可广泛使用于其他需要散热构造的电子装置。请再参照图4所示，本发明第一实施例的散热模组结合构造包含一电路基板1、数个发热元件2、一散热单元3及一导热结合材4，该数个发热元件2及散热单元3通过该导热结合材4分别接合于该电路基板1的相对二表面。请参照图4及6所示，该电路基板1为一般印刷电路板(Printed circuit Board, PCB)，且较佳选择为FR-4或FR-5基板，该电路基板1的相对二表面分别为一第一表面11 及一第二表面12，且该电路基板1具有数个通孔13及数个接点14，该数个通孔13贯穿连通该电路基板1的第一表面11及第二表面12，并在本实施例中于该电路基板1的第一表面 11上形成环状排列。各该接点14亦对应在该电路基板1的第一表面11上形成环状排列， 且分别对位设置于各该通孔13的周缘位置，各该接点14分别与埋设于该电路基板1内的电路形成电性导通。本实施例的通孔13选择设置于该相对应的二接点14之间作为实施方式说明。请参照图4至7所示，本实施例的发热元件2较佳选择为一发光二极管(LED)，特别是一白光发光二极管。该发热元件2设有二接脚21及一导热部22，该二接脚21用以电性耦接该电路基板1的接点14;该导热部22用以传导该发热元件2产生的热能，本实施例的导热部22选择设置于该发热元件2的底部，并对位朝向该电路基板1的通孔13。另外， 该导热部22较佳为具高导热能力的金属材质构成，例如铝、铜、银或其合金等，且该导热部 22的接触面积较佳大于该通孔13的开口面积，以便该导热部22能够完全对位覆盖该通孔 13。又，由于本实施例选择以该LED灯具作为实施方式说明，因此该发热元件2为该发光二极管，但本发明欲保护的范畴并不以此为限，该发热元件2亦可为其他电子元件。该散热单元3较佳选择为一散热鳍片，其选择由具高导热能力的金属材质制成， 例如铝、铜、银或其合金等。该散热单元3具有一本体31及数个鳍片32，该本体31具有一结合面311，该结合面311为该本体31朝向该电路基板1的一表面，用以与该电路基板1的第二表面12相贴接。该数个鳍片32则对应排列形成于该本体31的另一表面，且各任二相邻鳍片32之间留有一间隙，以便在各任二相邻鳍片32之间形成一气流通道，借此让气体可通过该气流通道与各该鳍片32相接触并进行热交换，以降低该鳍片32温度。该导热结合材4对应填设于该电路基板1的各通孔13内，该导热结合材4较佳选择为具有高导热能力及高结合能力的材质，例如导热硅胶或金属焊料(锡膏)，并依照该导热结合材4的材质对应选择借助一表面黏着技术工艺(Surface Mount Technology, SMT) 加热熔融该通孔13内的导热结合材4 (金属焊料)，或者高温烘烤固化该通孔13内的导热结合材4 (导热硅胶)，以便该导热结合材4分别稳固的与该发热元件2的导热部22及该本体31的结合面311相接，借此使该发热元件2能够直接通过该导热结合材4与该散热单元3相连接，并将该电路基板1夹固定位于该发热元件2及散热单元3之间。请再参照图4至7所示，当该发热元件2工作时，该发热元件2所产生的热能会使其自身及该导热部22的温度逐渐上升。随着温度的升高，该导热部22通过该导热结合材 4以热传导方式直接将该热能传递至该散热单元3的本体31，该散热单元3借助该数个鳍片32的设置来增加其自身的热交换面积，以提升热交换速率，借此冷却该发热元件2，使该发热元件2能够维持在适当的工作温度下，进而提升该发热元件2的工作效能及使用寿命。本发明主要借助在该电路基板1设置该数个通孔13，并通过该通孔13内的导热结合材4使得该发热元件2能够直接与该散热单元3相结合，如此该发热元件2不但能够将其所产生的热能直接通过该导热结合材4传导至该散热单元3上，更因为本发明的导热部 22、导热结合材4及散热单元3均由高导热能力的材质所构成，使得本发明不需额外通过多层结构或增设均热板来协助导热，进而能够省略均热板的设置，故可有效改善其整体散热效率，并减少构件数量，达到降低生产成本的目的。另外，本发明的各实施例中的导热结合材4选择为导热硅胶作为实施方式说明， 其中由于该发热元件2直接通过该导热结合材4与该散热单元3相固接，并仅须通过一次该高温烘烤固化工艺即可完成对该电路基板1、发热元件2及散热单元3的组装定位程序， 让该电路基板1被夹固定位于该发热元件2及散热单元3之间，使得本发明在组装上不需额外通过多次工艺来固定该电路基板1与该发热元件2，或者该电路基板1与该散热单元 3，且本发明亦能够让该发热元件2及散热单元3分别贴设于该电路基板1的第一表面11 及第二表面12上，维持良好的组装可靠度，借此本发明确实能有效简化组装程序，并进一步达到提升整体组装效率的目的。请参照图8所示，其揭示本发明第二实施例的散热模组结合构造，相较于第一实施例，第二实施例的散热单元3另设有一风扇元件33，该风扇元件33可选择为一般轴流式或鼓风式风扇，其对应容置于该数个鳍片32所凹设形成的空间内，其中该风扇元件33的出风方向或入风方向较佳对位朝向该散热单元3的本体31或该数个鳍片32，以便通过气体的主动循环来提升该数个鳍片32的散热效率，借此有效提升该散热单元3相对该电路基板1 及发热元件2的散热效率，达到降温的目的。请参照图9及10所示，其揭示本发明第三实施例的散热模组结合构造，相较于第一实施例，第三实施例的电路基板1仅设置单一通孔13，以及在该通孔13的周缘位置设有接点14，作为实施方式说明。其中，该通孔13贯穿该电路基板1，且设置于该电路基板1的中心位置。该通孔13较佳位于该相对应的二接点14之间。又，该发热元件2的数量亦对应该单一通孔13选择为一个，且该发热元件2的导热部22形状对应相似于该通孔13的形状，以便该发热元件2结合于该电路基板1的第一表面11时该导热部22能够完全对位覆盖该通孑L 13。由此可知，本发明可因应电子构件数量的不同来达到组装结合的目的，因此容易广泛应用于在各种形式的电子装置上。请参照图11及12所示，其揭示本发明第四实施例的散热模组结合构造，相较于第一实施例，第四实施例的散热单元3另设有数个结合部34 (亦可依实际需求仅设置一个)， 该数个结合部34形成于该本体31的结合面311上，且该数个结合部34的排列方式与该数个通孔13的环状排列方式相互对应，使得该电路基板1贴接于该本体31的结合面311时，各该通孔13能够分别与各该结合部34相互对位连通。另外，本实施例的结合部34选择为一盲孔构造，但并不以此为限，该结合部34亦可选择为其他结合构造。如此，当该导热结合材4填设于各该通孔13内并高温烘烤固化时，该导热结合材4亦能够同时填入并接合于该结合部；34内。本实施例主要借助该结合部34增加该导热结合材4与该本体31之间的结合面积，进而提升其二者之间的结合可靠度，使得该导热结合材4得以分别稳固的与该发热元件2的导热部22及该本体31相接合。请参照图13所示，其揭示本发明第五实施例的散热模组结合构造，相较于第一实施例，第五实施例的结合部34内壁面设有数个凸块341，本实施例的凸块341选择形成于该结合部34的底面。借助该凸块341的设置，进而增加该导热结合材4与该结合部34内壁面之间的结合面积，借此提升其二者之间的结合可靠度。
权利要求
1.一种散热模组结合构造，其特征在于包含一个电路基板，其相对二表面分别为一个第一表面及一个第二表面，该电路基板具有数个通孔及数个接点，该通孔贯穿连通该电路基板的第一表面及第二表面；数个发热元件，设置于该电路基板的第一表面，且分别与该接点形成电性耦接，各该发热元件设有一个导热部，各该导热部分别与各该通孔相对位；一个散热单元，具有一个本体，该本体设有一个结合面，该散热单元通过该结合面结合于该电路基板的第二表面；及一个导热结合材，对应填设于该电路基板的各通孔内，并分别与该发热元件的导热部及本体的结合面相接。
2.如权利要求1所述的散热模组结合构造，其特征在于该导热部的接触面积大于该通孔的开口面积，该导热部能够完全对位覆盖该通孔。
3.如权利要求1所述的散热模组结合构造，其特征在于各该接点分别对位设置于各该通孔的周缘位置。
4.如权利要求1所述的散热模组结合构造，其特征在于该通孔设置于该相对应的两个该接点之间。
5.如权利要求1所述的散热模组结合构造，其特征在于该散热单元另设有数个鳍片， 该数个鳍片对应排列形成于该本体的外周面，且各任两个相邻鳍片之间形成一个气流通道。
6.如权利要求1所述的散热模组结合构造，其特征在于该散热单元设有数个结合部， 该数个结合部形成于该本体的结合面，且该结合部分别与该通孔相互对位连通。
7.如权利要求6所述的散热模组结合构造，其特征在于该结合部为一个盲孔。
8.如权利要求7所述的散热模组结合构造，其特征在于该结合部设有数个凸块，该数个凸块形成于该结合部的内壁面。
9.如权利要求5所述的散热模组结合构造，其特征在于该散热单元另设有一个风扇元件，该风扇元件设置于该本体或鳍片的一侧，且该风扇元件的出风或入风方向对位朝向该本体或该鳍片。
10.如权利要求1所述的散热模组结合构造，其特征在于该导热部由铝、铜、银或其合金所构成。
11.如权利要求1所述的散热模组结合构造，其特征在于该发热元件为一个发光二极管。
12.如权利要求1或5所述的散热模组结合构造，其特征在于该散热单元由铝、铜、银或其合金制成。
13.如权利要求1所述的散热模组结合构造，其特征在于该导热结合材为导热硅胶或金属焊料。
14.如权利要求13所述的散热模组结合构造，其特征在于该金属焊料为锡膏。
15.一种散热模组结合构造，其特征在于包含一个电路基板，具有一个通孔，且该通孔贯穿该电路基板；一个发热元件，设置于该电路基板的一个表面，且与该电路基板电性耦接，该发热元件设有一个导热部，该导热部与该通孔相对位；一个散热单元，具有一个本体，该本体设有一个结合面，该散热单元通过该结合面结合于该电路基板的另一个表面；及一个导热结合材，对应填设于该通孔内，并分别与该发热元件的导热部及本体的结合面相接。
16.如权利要求15所述的散热模组结合构造，其特征在于该导热部的接触面积大于该通孔的开口面积，该导热部能够完全对位覆盖该通孔。
17.如权利要求15所述的散热模组结合构造，其特征在于该通孔的周缘位置设有接点ο
18.如权利要求17所述的散热模组结合构造，其特征在于该通孔设置于该相对应的两个接点之间。
19.如权利要求15所述的散热模组结合构造，其特征在于该散热单元另设有数个鳍片，该数个鳍片对应排列形成于该本体的外周面，且各任两个相邻鳍片之间形成一个气流通道。
20.如权利要求15所述的散热模组结合构造，其特征在于该散热单元设有至少一个结合部，该至少一个结合部形成于该本体的结合面，且该结合部分别与该通孔相互对位连通。
21.如权利要求20所述的散热模组结合构造，其特征在于该结合部为一个盲孔。
22.如权利要求21所述的散热模组结合构造，其特征在于该结合部设有数个凸块，该数个凸块形成于该结合部的内壁面。
23.如权利要求19所述的散热模组结合构造，其特征在于该散热单元另设有一个风扇元件，该风扇元件设置于该本体或鳍片的一侧，且该风扇元件的出风或入风方向对位朝向该本体或该鳍片。
24.如权利要求15所述的散热模组结合构造，其特征在于该通孔设置于该电路基板的中心位置，且该通孔的形状对应相似于该发热元件的导热部的形状。
25.如权利要求15所述的散热模组结合构造，其特征在于该导热结合材为导热硅胶或金属焊料。
26.如权利要求25所述的散热模组结合构造，其特征在于该金属焊料为锡膏。
全文摘要
一种散热模组结合构造，其包含一电路基板、至少一发热元件、一散热单元及一导热结合材，该电路基板具有至少一通孔，该通孔贯穿连通该电路基板的相对二表面。该发热元件设置于该电路基板的一表面，且分别电连接该电路基板，其中各该发热元件设有一导热部。该散热单元具有一本体，该本体设有一结合面，该散热单元通过该结合面结合于该电路基板的另一表面。该导热结合材对应填设于各该通孔内，并分别与该导热部及结合面相接。借助该通孔内的导热结合材使该发热元件直接与该散热单元相结合，进而改善其整体热传导效率，并有效减少构件数量，降低生产成本。
文档编号H01L23/00GK102263066SQ201010264620
公开日2011年11月30日 申请日期2010年8月27日 优先权日2010年5月24日
发明者洪银树, 郭启宏, 锺志豪 申请人:建准电机工业股份有限公司