专利名称：具有可修复电子元件的散热风扇系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种散热风扇系统，尤其涉及一种结合至主板以逸散主板上的电子元件及电子装置所产生热量的散热风扇系统。
背景技术：
如主板(Main Board或Mother Board)的电路板上设有多个的如中央处理单元或绘图卡的电子元件(Electronic Components)及用以电性连接该电子元件的导电电路 (Conductive Circuits)。这些电子元件在作用时会产生热量，若未将所产生的热量从装设有电路板的电子产品内排除，则电子元件会因过热而失效。这种问题对于功能需求日增及处理速度越快的电子产品更为重要，因为功能与处理速度的提升意味着电路板上整合的电子元件或电子装置必须更多或更高阶，更多或更高阶的电子元件或电子装置即会产生越多的热量。故将电路板所产生的热量有效散除是一种必要的设计。一般业界所采用的逸散热量方式之一，是在主板或母板上加设散热风扇以逸散电子元件及/或电子装置所产生的热量，这种散热风扇已见于如第6，799，282,7, 215，548, 7，286，357及7，568，517号等美国专利中。举例而言，如图4所示的现有散热风扇，装设于电路板的预设位置上，主要由壳体 41、扇轮42及印刷电路板43所构成。该壳体41具有底座410、轴套管411及环设于该轴套管411上的定子组412。该扇轮42则具有轮毂421、环设于该轮毂421外侧的多个叶片 422，轴接至该轮毂421以轴设于该轴套管411中的转轴423，以及设于该轮毂421内侧上的磁铁424。而该印刷电路板43上则设有至少一个控制芯片430、感应芯片431及多个被动元件432。该印刷电路板43设置于该壳体41的底座410上，以通过该控制芯片430及感应芯片431控制扇轮42的转动，以由该扇轮42的转动驱动气流。图4所示的现有散热风扇所使用的控制芯片430是一个发热源，产生的热量若无法逸散将会导致其本身的过热而失效。一旦该控制芯片430失效，则无法转动扇轮42。这样的话，会使电子产品的主板上的电子元件所产生热量无从有效逸散，从而导致电子产品死机，甚而损坏。而该控制芯片430恰好位于壳体41的底座410及扇轮42的轮毂421间的间隙中，该间隙的狭小往往使控制芯片430所产生的热量无法有效逸除，从而会因过热而导致控制芯片430的损坏。散热风扇为电子产品的零组件中相对价廉的一种，只要其无法运作，就会损及电子产品价格昂贵的核心组件的主板，故其重要性不是由其价格的高低来衡量的。同时，由于控制芯片430及其它电子元件位于散热风扇中，当控制芯片430及其它电子元件受损或损坏时，往往由于拆卸不易，而多数情况下未采用修复或更换方式，而将整个散热风扇或印刷电路板丢弃，造成资源的浪费。此外，控制芯片430的设置会影响到轮扇42的轮毂421与壳体41的基座410间的间隙大小，往往会因控制芯片430的厚度而必须增加该间隙的高度，而不利于降低散热风扇的整体高度。且控制芯片430的设置会使该印刷电路板43需要使用的面积增加，印刷电路板43面积的增加在不增大这种现有散热风扇的截面积的情况下，则需要缩减叶片422 的面积，但叶片422的面积的缩减会影响到风量的产出，而风量的产出若不足则会影响到散热功效。为了解决上述问题，第7，345，884号美国专利提出了一种改进的散热风扇。如图 5所示，该第7，345，884号美国专利的散热风扇的结构大致同于上述现有技术，不同处仅在于其印刷电路板53形成有向外延伸的延伸部533，供控制芯片530设置其上，以使该控制芯片530位于壳体51的底座510及扇轮52的轮毂521间的间隙外或部分外露出该间隙，从而令扇轮52所驱动的气流得以将控制芯片530所产生的热量逸除。但是，上述印刷电路板53向外延伸的延伸部533的形成会使扇轮52在转动时所驱动的气流受到干扰，气流受扰就会产生噪音，进而影响到装设有这种散热风扇的电子产品的使用品质。同时，因为该延伸部533是向外延伸，使叶片522与控制芯片530间需要保持预定间隔，此也不利于这种现有散热风扇的整体高度的降低，而无法满足电子产品薄化的需求。再者，该控制芯片530及其他电子元件仍位于散热风扇中，受损或损坏时，往往也因拆卸不易而无法修复，通常亦是将整个风扇丢弃而造成资源的浪费。再而，上述现有散热风扇仍需将印刷电路板设置于扇轮的轮毂及壳体的底座间， 使得印刷电路板的厚度仍会影响至散热风扇的整体高度，而无法进一步地薄化散热风扇。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种具有可修复电子元件的散热风扇系统，其可便利地修复或更换电子元件，而无需在电子元件受损或损坏时更换整个散热风扇系统中的风扇单元，进而使电子元件所产生的热量得以有效逸散而无过热受损的问题，并能有效降低风扇单元的整体厚度，使风扇单元的叶片面积不致受限，且不会使气流受扰而产生噪音。本发明所提供的具有可修复电子元件的散热风扇系统，是由用以结合至主板并与该主板电性连接的风扇单元，以及多个整合于该结合有风扇单元的主板上并通过该主板与该风扇单元电性连接的电子元件所构成，其中，该多个电子元件至少包括控制芯片与被动元件，用以控制该风扇单元的运转。本发明的散热风扇系统的风扇单元以任何现有方式与主板结合，例如，嵌设、螺设、焊设或卡设等，且风扇单元与主板的结合为可组卸的结合方式或非可组卸的结合方式， 在为可组卸的结合方式时，若风扇单元故障或损坏，均可进行更换。该风扇单元包括具有轮毂、设于该轮毂内的磁铁、以及设于该轮毂外的多个叶片的扇轮，具有底座并供该扇轮轴设的壳体，以及设于该壳体的底座上且未设有电子元件的印刷电路板，该印刷电路板上还设置有如线圈的定子组。该风扇单元亦可为其它形式的风扇模块，而不限于上述结构。差异在于在采用的印刷电路板上未设置有电子元件，而将所需的电子元件整合于结合有该风扇单元的主板上。同时，该印刷电路板还具有向外延伸的导电连接元件，以与该主板及设于该主板上的电子元件电性连接，从而由该电子元件中的控制芯片经该导电连接元件传递控制信号至该定子组，以控制该风扇单元的运转。由于该多个的包括控制芯片与被动元件的电子元件设于主板上，若有受损或损坏时，无需如现有散热风扇而被整组更换，就能便利地在主板上修复或更换，故能具有优选的修复性，而降低维修成本。且在风扇单元正常运转下，如控制芯片的电子元件所产生的热量能有效逸散而不致发生因过热而受损的问题。且如控制芯片的电子元件设于主板上，不会干涉到扇轮的叶片面积，故使扇轮的叶片面积在一定的空间范围内有更大的伸展裕度，进而能增加风量的输出。同时，如控制芯片及被动元件的电子元件无需设于壳体的底座与扇轮的轮毂间，这有助于减少底座与轮毂间的间隙的高度，而能降低风扇单元的整体厚度，故较符合电子产品薄化的需求。再者，控制芯片设于主板上的预定位置，不会干扰到风扇单元在作动状态下所产生的气流，故亦没有产生噪音或震动的问题。根据本发明的另一优选具体实施例，该散热风扇系统中的风扇单元亦能够免除印刷电路板的使用，而将定子组直接安置于壳体的底座上，并将该定子组连结如排线的导电连接元件，以使该定子组通过该导电连接元件与整合于主板上的电子元件电性连接，从而供电子元件中的控制芯片所发出的控制信号传送至该定子组，而驱动该风扇单元的转动。 这样，则能使风扇单元的结构简化，进而降低风扇单元的整体高度，符合电子产品薄化的需求，并还能提升本发明散热风扇系统的修复性，避免资源的浪费。
图1是显示本发明散热风扇系统结合至主板的斜视图；图2是显示本发明的风扇单元的剖视图；图3是显示本发明第二具体实施例的风扇单元的剖视图；图4是显示现有散热风扇的剖视图；以及图5是显示第7，345，884号美国专利的散热风扇剖视图。主要元件符号说明10主板11电子元件
12,22风扇单元41,51壳体
42扇轮43印刷电路板
52扇轮53印刷电路板
100中央处理单元110控制芯片
111被动元件120,220壳体
120a、220a底座120b,220b轴套管
120c,223定子组121a、223a导电连接元件
122a轮毂122b磁铁
122c叶片122d轴柱
121印刷电路板122,222扇轮
410底座411轴套管
412定子组421轮毂
422,522叶片423转轴
424磁铁430控制芯片
431感应芯片432被动元件
510底座521轮毂
530控制芯片533延伸部
具体实施例方式以下通过特定的具体实施例详细说明本发明的技术内容及实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本发明的优点及功效。本发明亦可通过其它不同的具体实施例加以施行或应用，本说明书中的各项细节亦可基于不同观点与应用，在不背离本发明的精神下进行各种修饰与变更。须知，本说明书的附图所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供本领域技术人员了解与阅读，并非是用以限定本发明可实施的限定条件，故不具有技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上、下”、“内、外”、“前、后” “一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，应当也视为本发明可实施的范畴。第一具体实施例如图1及2所示，其中图1是本发明的第一具体实施例结合至主板的斜视图，图2 是显示本发明的风扇单元的剖视图。该具有可修复电子元件的散热风扇系统，包括整合至主板10上并与该主板10电性连接的多个电子元件11，以及与该主板10结合并与该电子元件11电性连接的风扇单元12。该主板10上还至少具有中央处理单元100，且该主板10 可为任何现有的电路板，如印刷电路板(Printed Circuit Board)或母板(Mother Board) 亦适用，其上除中央处理单元100外，还可设有其它电子元件或电子装置，如绘图芯片、南桥芯片、北桥芯片、电阻或电容等被动元件等，由于其为现有者就能适用，在此不再赘述。该多个电子元件11则可包括控制芯片110及如电阻及电容的被动元件111。该控制芯片110与中央处理单元100电性连接，用以传送控制信号至该风扇单元12，以控制该风扇单元12的运转。而该风扇单元12包括壳体120、印刷电路板121及扇轮122。该壳体120具有底座120a，形成于该底座120a上的轴套管120b，以及环设于该轴套管120b外侧的定子组120c。该印刷电路板121则设于该底座120a上，以供定子组120c安置于其上。 该印刷电路板121连接有一如排线的导电连接元件121a向外延伸，以与该主板10电性连接，进而电性连接至该控制芯片110及被动元件111等的电子元件11，供该控制芯片110通过该导电连接元件121a传递控制信号至该印刷电路板121的定子组120c上，以控制该风扇单元12的运转。而该扇轮122包括轮毂122a，设于该轮毂12 的内侧上的磁铁122b， 多个设于该轮毂12 外侧上的叶片122c，以及轴接至该轮毂12 上的轴柱122d。该轴柱 122d轴接至该轴套管120b中，从而供该扇轮122以轴柱122d为轴而相对于该壳体120自如转动。该磁铁122b与定子组120c所产生的磁场发生磁性排斥作用，以驱动该扇轮122 的转动，由于扇轮122与现有扇轮的驱动原理相同，故在此不再赘述。由上述可知，本发明所揭示的具有可修复电子元件的散热风扇系统，主要是将控制风扇单元运转的电子元件整合于主板上而非设于风扇单元的结构中，以有效解决现有风扇模块在运转及设计上所存在的问题。首先，本发明的具有可修复电子元件的散热风扇系统是将用以控制风扇单元12 的如控制芯片110的电子元件11整合于主板10上，如控制芯片110的电子元件11能便利地在主板10上予以修复或更换，使本发明的散热风扇系统具有良好的修复性，而能有效降低维修成本。且如控制芯片Iio的电子元件11并非位于轮毂12 与底座120a间的间隙中，其所产生的热量能有效逸散，而不会有前述现有技术因控制芯片位于轮毂与底座间、使得发生控制芯片所产生的热量无法有效逸除而会过热受损的问题。再者，如控制芯片110的电子元件11整合于主板10上，会使轮毂12 与底座120a 间的间隙不受如控制芯片110的电子元件11的影响，而能进而缩减，故有利于风扇单元12 的整体高度的降低，符合电子产品薄小化的需求。再者，如控制芯片110的电子元件11位于主板10上，会使叶片122c的面积不致受电子元件U的影响而能有效增加，叶片122C的面积能予增加，则有助于风量及散热效率的提升。此外，如控制芯片110的电子元件11位于该风扇单元12的运转区域外，则不致干扰到风扇单元12所驱动的气流，故不会造成噪音的产生或影响风扇单元12的转动稳定性。第二具体实施例如图3所示，本发明的第二具体实施例大致同于第一具体实施例，故仅将差异处的风扇单元予以绘示。如图所示，本发明的第二具体实施例的风扇单元22是由壳体220、 扇轮222及定子组223所构成。该定子组223环设于壳体220的轴套管220b外侧并安置于壳体220的底座220a上，该定子组223连接有一如排线的导电连接元件223a，令该导电连接元件223a的一端电性连接至主板(未图示)，以使整合于主板上的如控制芯片的电子元件(未图示)通过该导电连接元件223a传递信号至该定子组223，以驱动该扇轮222的转动。亦即，该第二具体实施例的风扇单元22未使用印刷电路板，故能使风扇单元22的整体高度降低，以符合电子产品薄化的需求。同时，未使用印刷电路板能简化风扇单元22的结构，而有降低成本、节省组装工时与流程的功效，还能提升本发明的散热风扇系统的修复性。上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何本领域的技术人员均可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰与改变。因此，本发明的权利保护范围，应如权利要求所列。
权利要求
1.一种具有可修复电子元件的散热风扇系统，其特征在于，包括用以结合至主板并与该主板电性连接的风扇单元；以及多个电子元件，其整合至该结合有风扇单元的主板，并通过该主板电性连接该风扇单元，以控制该风扇单元的运转。
2.根据权利要求1所述的具有可修复电子元件的散热风扇系统，其特征在于，该多个电子元件至少包括控制芯片及被动元件。
3.根据权利要求2所述的具有可修复电子元件的散热风扇系统，其特征在于，该控制芯片用以传送控制信号至该风扇单元，以控制该风扇单元的运转。
4.根据权利要求1所述的具有可修复电子元件的散热风扇系统，其特征在于，该风扇单元以可组卸的方式与该主板结合。
5.根据权利要求1所述的具有可修复电子元件的散热风扇系统，其特征在于，该风扇单元以非可组卸的方式与该主板结合。
6.根据权利要求1所述的具有可修复电子元件的散热风扇系统，其特征在于，该风扇单元包括壳体、设于该壳体中且其上未设有电子元件的印刷电路板，以及可转动自如地轴接至该壳体中的扇轮。
7.根据权利要求6所述的具有可修复电子元件的散热风扇系统，其特征在于，该壳体具有底座、形成于该底座上的轴套管，以及环设于该轴套管外侧并安置于该印刷电路板上的定子组；该扇轮则具有轮毂、设于该轮毂内侧的磁铁、设于该轮毂外侧的多个叶片，以及轴接至该轮毂的轴柱；并且该轴柱以转动自如的方式轴接至该轴套管中，使该扇轮能以该轴柱为轴相对该壳体自如转动。
8.根据权利要求7所述的具有可修复电子元件的散热风扇系统，其特征在于，该印刷电路板还接设有导电连接元件，以通过该导电连接元件与该主板电性连接，从而该多个电子元件通过该导电连接元件传递信号至该定子组，以控制该扇轮的转动。
9.根据权利要求1所述的具有可修复电子元件的散热风扇系统，其特征在于，该风扇单元包括壳体、可转动自如地轴设于该壳体中的扇轮，以及设于该壳体内的定子组。
10.根据权利要求9所述的具有可修复电子元件的散热风扇系统，其特征在于，该壳体具有底座以及形成于该底座上的轴套管；该扇轮则具有轮毂、设于该轮毂内侧的磁铁、设于该轮毂外侧的多个叶片，以及轴接至该轮毂的轴柱；该定子组环设于该轴套管外侧并安置于该底座上；并且该轴柱以转动自如的方式轴接至该轴套管中，使该扇轮能以该轴柱为轴相对该壳体而自如转动。
11.根据权利要求10所述的具有可修复电子元件的散热风扇系统，其特征在于，该定子组还接设有导电连接元件，以通过该导电连接元件与主板电性连接，从而该多个电子元件通过该导电连接元件传递信号至该定子组，以控制该扇轮的转动。
全文摘要
一种具有可修复电子元件的散热风扇系统，包括用以结合至主板的风扇单元以及多个整合于该主板上并与该风扇单元电性连接的电子元件。该多个电子元件至少包括控制芯片及被动元件，用以控制该风扇单元的运转。由于该控制风扇单元运转的电子元件整合于主板上，而非设置于风扇单元内，故在电子元件损坏时能便利地修复或更换，且电子元件所产生的热量在主板上能有效逸散，并能进一步薄化风扇单元的整体厚度并增大风扇单元的叶片面积。
文档编号H05K7/20GK102235377SQ20101017576
公开日2011年11月9日 申请日期2010年5月5日 优先权日2010年5月5日
发明者曾祥伟 申请人:晶致半导体股份有限公司