TWI238036B - Heat sink and power source unit employing the same - Google Patents

Description

1238036 五、發明説明( ，1 ) 發 明 背 景 發 明 領 域 本 發 明 係 有 關 一 種用 於電腦之類的電源。更特別的 是 ,本發明 ]係有關 3 — 種散熱件及使用其之電源單元.，而 能 夠 在 遇 到 半 導 體 零件 故障時使該電源之破裂外側的 漏 泄 電 流 最 小 化 -能夠限制在發生半導體零件故障時 可 能 造 成 的 漏 泄 閃 光、 外來的臭味、及冒煙現象之 類 〇 相 關 技 術 說 明 於 將 要 用 於 電 腦 之類 的電源中，使用的是一種屬於經 常 造 成 故 障 之 半 導 體零 件的切換式MOSFET。由於該 的 切 換 式 MOSFET 係在 高電壓及高功率下加以操作的， 故 應 該 會 在 發 生 故 障時 造成極大的破裂聲以及瞬間的 火 花 〇 適 應 這 種 故 障現 象，該電源單元係設計成不致在 安 全 標 準 的 基 礎 上 造成 冒火現象。 第 3 圖 係 以 顯 示 該習 知型式之散熱件的透視圖。如 第 3 圖 所 示 之 散 熱 件1 係形成有呈平板形式而具有許 多 鰭 狀 物 1 b的鋁板1 a 。依實質上垂直於印刷電路板 之 各 平 面 而 使 用 的 方式 裝設如是建造成的該散熱件 1 - 3將諸如切換式- 金氧 半導體場效電晶體（MOSFET)之 類 的 半 導 體 零 件 3 牢牢 地固定於印刷電路板2的背部 表 面 上 以 便 藉 由 該 散熱 件1執行該半導體零件3之輻 射 熱 能 的 冷 卻 作 業 〇 於 使 用 該 散 熱 件 1的 電源單元中，係將該半導體零件 -3- 1238036 五、發明説明（2 ) 3本身裝設於以裸露件落在該電源單元之內的印刷電 路板上。由於該電源單元係藉由空氣加以冷卻的，故於 外殻內形成通風開口。另一方面在電腦之類的例子裡， 由於該電源單元係裝設在面朝主體外側的位置上，故不 能說該電源單元的半導體零件（切換式MOSFET)係受 到防護的。 因此，由於該切換式MOSFET會在高頻造成故障，故 會於該切換式M0SFET內造成猝發現象，而破裂現象會 直接造成漏泄到該主體外側的現象。然後，使用者可能 會聽到極大的破裂聲、看到瞬間的火花飛出、或是煙 霧流出電腦之類，或者可能感覺到外來的臭味而造成使 用者嚴重地不舒服。現今，對產品可靠度的關心日益增 高，即使發生火花不致引致實際地發生火災，這類故障 應該會造成信用度的降解終致造成召回全部產品的結 果。 發明夕扼要說明 本發明係在列舉如上之問題的觀點下提出的。因此， 本發明的目的係提供一種能夠在半導體零件發生故障 時使該電源單元之破裂外側的漏泄電流最小化，且能夠 限制在發生半導體零件故障時可能造成的漏泄閃光、 外來的臭味、及冒煙現象之類，以及使用這種散熱件的 電源單元。 根據本發明的第一槪念，一種散熱件係包括： -熱輻射性外殼，其中收納有用來於其內形成電源單 -4- 1238036 五、發明説明（ 3 ) 元 的 半 導 體 零件，且因此將該半導體零件封裝於該外殼 之 內 〇 於 該 較 佳 結構中，可能於該外殼的外側表面上提供有 鰭 狀 物 0 該 半導體零件可能係裝設於該外殼的內側表 面 上 〇 該 外 殻可能係裝設於該印刷電路板上且該半導 體 零 件 係 連 接到該印刷電路板上。可能在該外殻上至 少 某 一 側 壁 上形成有不可燃的透明平板。該半導體零 件 可 能 會 在 遇到該半導體零件可能故障時產生破裂 聲 0 此 例 中 ，可能將由不可燃材料構成的消聲薄片套在 該 外 殼 的 內 側表面上。 根 據 本 發 明的第二槪念，一種電源單兀係包括依上述 方 式 建 造 成 的散熱件。也就是說，該電源單元係包含箱 形 的 散 熱 件 ，其中收納有用來於其內形成的電源單元的 半 導 體 零 件 ，且因此將該半導體零件封裝於該外殼之 內 〇 如 上 所 述 ，以該散熱件以及使用該散熱件的電源單元， 則 能 夠 封 裝 諸如具有箱形該散熱件的切換式MOSFET 之 類 半 導 體 零件以便使之與該散熱件的外側絕緣。因 此 ，即 ]使 [在 :該 :半導體零件內造成故障，吾人也能夠抑制 在 該 散 熱 件 之內如是產生的破裂聲使之無法抵達人耳， 且 絕 不 會 漏 泄出閃光、外來的臭味、及煙霧現象之 類 0 如 是 ，半 ;導體零件的故障絕不會引致使用者的不 安 〇 圖 式 簡 述 -5 - 1238036 五、發明説明（ 4) 本 發 明 可 藉 以下參照各附圖的詳細說明而獲致更完 全 的 了 解 遇 !各較佳實施例係僅供展示而不能想成本 發 明 之 極 限 〇 第 1 圖 係 用 以顯示一種根據本發明第一實施例之散 熱 件 以 及 使 用 該散熱件之電源單元的透視圖。 第 2 圖 係 用 以顯示一種根據本發明第二實施例之散 熱 件 以 及 使 用 該散熱件之電源單元的透視圖。 第 3 圖 係 用 以顯示一種習知設計的透視圖。 較 佳 實 施 例 的 詳細說明 以 下 將 藉 由 實例並參照各附圖以便詳細討論本發明 的 較 佳 實 施 例 。於下列說明中，列舉了很多特定細節便 爲 本 發 明 提 供 透徹的了解。不過很明顯的，對熟悉習知 技 術 的 人 而 言 應該能夠在沒有這些特定細節下施行本 發 明 〇 在 其 他 例子裡，並未詳細地顯示出熟知的結構以 避 免 對 本 發 明 造成不必要的含糊。 第 1 圖 係 用 以顯示一種根據本發明第一實施例之散 熱 件 以 使 用 該 散熱件之電源單元的透視圖。散熱件1 0 含 有 的 輻 射 外 殻1 2具有沿著立方體鋁塊內部彎曲的形 狀 〇 在 該 外 殻 1 2的上壁及各側壁表面上，提供有許多 熱 車虽 射 鰭 1 ： Μ 4 和 1 5。 當 作 形 成 電 源單元2 0用之半導體零件的切換式 MOS FET3 :儲 ί存於該外殼1 2之內，其方式是使其背部 表 面 牢 牢 地 固 定於該外殼1 2之側壁1 2 a的內部表面 上 〇 如 曰 疋 ，該 :切 1換式MOSFET3係封裝於該外殼1 2之 -6- 1238036 五、發明説明（5) 內。另一方面，該切換式MOSFET3的端子3a會延伸穿 透該外殼12的底壁12b。 將依上述方式收納該切換式Μ 0 S F E T 3的外殻1 2牢 牢地固定於印刷電路板（PCB)l 6上，其方式是穩固地將 底壁12b套在該印刷電路板16上，同時，該切換式 Μ Ο S F E T 3含有連接到該印刷電路板1 6上的端子3 a。 以這些元件建造出一種電源單元20。 吾人應該注意的是能夠於該外殼1 2或是各熱輻射鰭 1 3 5 1 4和1 5內提供孔洞以便從該外殼1 2外側使該切換 式MOSFET3牢牢地固定於該外殼12之內。另一方面， 在將該外殻1 2底壁1 2 b牢牢地固定於該印刷電路板 1 6上時，可能使用化合物之類以強化其堅實度。 藉由將由不可燃材料構成的消聲薄片套在該外殼的 內側表面上，因該切換式MOSFET3內猝發現象而發生 的破裂聲絕不會發生而強化了雜訊絕緣效應。 有了如第1圖所示之電源單元，使來自當作半導體零 件之切換式MOSFET3的熱能從該散熱件的外殻12傳 送到各熱輻射鰭1 3，1 4和1 5上，並藉由電腦之類系統 內所提供圖中未標示的強制氣冷式機制（例如氣冷式風 扇）使之透過該外殼1 2的外側表面或是各熱輻射鰭1 3 ，1 4和1 5輻射到周遭空氣內。因此，當吾人藉由各熱輻 射鰭1 3，1 4和1 5之類於散熱件內提有用於熱輻射的足 夠表面積時，即使在將該切換式MOSFET3封裝於該外殼 1 2之內時也不致產生任何問題。同時，能夠藉由該散熱 1238036 五、發明説明（6 ) 件10以及該印刷電路板16保護該切換式MOSFET3 以對抗來自該電源單元2 0外側的外部衝擊。 另一方面，在該切換式MOSFET3發生故障時，該切換 式Μ Ο S F E T 3可能產生極大的破裂聲，破壞鑄模部分或 元件部分且可能造成閃光、外來的臭味、或是冒煙現 象。不過，破裂聲係藉由該散熱件1 〇的外殻1 2而隔絕 掉且如是防止了外殼的漏泄現象。同時，能夠成功地避 免閃光、外來的臭味、或是冒煙之類外部漏泄現象。 於如第1圖所示之實施例中，由於該切換式 MOSFET3係因鋁製散熱件10而受到封裝，故能夠直接 從該散熱件外側檢驗該切換式MOSFET3。因此於如第 2圖所示之實施例中，至少在該散熱件1 〇之外殻1 2的 某一側壁上提供有不可燃透明板1 8 5以致能夠從外側檢 驗該切換式MOSFET3。 吾人應該注意的是在排除了第2圖中該散熱件1 0之 外殻1 2上表面之上的各鰭狀物時，能依適當方式選擇 各鰭狀物的位置、數目、及形狀。另一方面，其他元件 的位置、數目、及形狀之類不應該受限於各實施例中 所顯示的，而能夠是任何適合施行本發明的位置、數 目、及形狀之類。因此，雖然本發明已參照各解釋用實 施例加以說明，熟悉習用技術的人應該了解能夠在不偏 離本發明所附申請專利範圍之精神及架構下作各種其 他改變、省略、及添加。因此，不應該將本發明理解爲 受限於上述說明而應該將之理解爲包含所有能夠在相 1238036 五、發明説明（7) 對於所附申請專利範圍中各特性及其等效所涵蓋架構 下列舉的所有可能實施例。 有了如上所述的發明，由於係藉由外殼而封裝諸如切 換式MOFEST之類的半導體零件以便使之與外殼外側 隔絕，故能夠將半導體零件發生故障時產生的破裂聲限 制於該散熱件之內而抑制使之無法抵達使用者的耳 朵。同時，由於閃光、外來的臭味、或是冒煙之類現象 絕不會漏泄到外殼之外，故此故障絕不會引起使用者的 不安。 符號說明 1，1〇...散熱件 1 a，2 ... i呂板 lb...鰭狀物 3.. .半導體零件 3a...端子 1 2 ...外殼 12a...外殼側壁 12b...外殻底壁 13, 14,15...熱輻射鰭 1 6 ...印刷電路板 18.. .不可燃透明板 20.. .電源單元

Claims (1)

1238036 ____1>丄六、申請專利範圍 v 第90 1 2 3 5 7 1號「散熱件及使用其之電源單元」專利案 (9 1年1 2月26日修正） Λ申請專利範圍： 1 . 一種散熱件，其特徵在於， 將形成電源單元的半導體零件、以及用以將該半導 體零件故障時所產生之破裂音進行消音的不可燃材料 m 之消音薄片設在箱體內。 J 2.如申請專利範圍第1項之散熱件，其中將消聲薄片貼付 ζ 在外殻的內側表面上。 t 3·如申請專利範圍第1項之散熱件，其中外殻係裝設於 % 該印刷電路板上，且半導體零件係連接該印刷電路板 ^ μ X 上。 Ai [4·如申請專利範圍第1項之散熱件，其中將外殻之至少某 ί 一側壁以不可燃材質的透明板所構成。 * 0 /: 5.—種電源單元，其特徵在於， 將形成電源單元的半導體零件、以及用以將該半導 / 體零件故障時所產生之破裂音進行消音的不可燃材料 之消聲薄片。 6·如申請專利範圍第5項之電源單元，其中將消聲薄片貼 付在外殼的內側表面上。 7·如申請專利範圍第5項之電源單元，其中散熱件係裝設 於印刷電路板上，且半導體零件係連接到印刷電路板 上。 1238036 、申請專利範圍 8.如申請專利範圍第5項之電源單元，其中係將至少某一 側壁以不可燃材質的透明板所構成。