TWI517783B - 固定組件 - Google Patents

Description

固定組件

本發明是有關於一種固定組件，特別是有關於一種用以將散熱器固定至電路板上的固定組件。

近年來，為實現經濟效益的最大化，市場上一直在追求高效益的電腦裝置。為了在電腦裝置內有限的空間中盡可能提高電腦裝置的處理能力，就導致了電腦裝置內部的電子元件密度不斷增加，散熱負擔不斷加重。

對於習知的電腦裝置來說，其電路板上皆會插設許多電子元件，例如，中央處理器(Central Processing Unit,CPU)、南北橋晶片、顯示晶片、記憶體模組等。若不即時將這些電子元件產生的熱量有效率地排除，輕則容易使電腦裝置發生當機的狀況，嚴重時則可能會燒毀電路板。

舉例來說，設計者通常會在電路板的發熱電子元件(例如，中央處理器)上裝設散熱器(heatsink)，藉以快速地將發熱電子元件所產的熱量快速傳導至散熱器的散熱鰭片上。並且，電腦裝置中通常都會設置有風扇裝置。風扇裝置的主要原理是藉由產生強制對流(forced convection)的方 式對空氣作功，造成氣體分子的擾動，進而將散熱鰭片上的熱量帶走，致使發熱電子元件冷卻降溫。

目前，一種習知的散熱器的基板係透過固定框架的扣合而固定至電路板，藉以使散熱器的基板與電路板上的發熱電子元件接觸。然而，對於現行設計的固定框架來說，由於其卡閂結構的高度已固定，因此只能用來扣合具有特定厚度的基板，並無法適用於具有其他不同厚度的基板。

有鑒於此，提供一種可適於扣合具有不同厚度之散熱器的基板的固定組件，是目前業界亟欲投入研發資源解決的問題之一。

本發明提供一種固定組件，其係用以將散熱器固定至電路板上。電路板包含發熱源，且散熱器配置於發熱源上方。固定組件包含固定框架、固定件以及鎖固件。固定框架包含框體以及導引牆部。框體設置於電路板與該散熱器之間，並環繞發熱源。導引牆部連接框體，並具有長形孔。導引牆部的厚度係朝向框體漸減。固定件抵靠導引牆部，並位於散熱器上方。固定件具有螺孔。螺孔與長形孔連通。鎖固件用以經由長形孔鎖固至螺孔。鎖固件受長形孔限位而沿著長形孔相對導引牆部移動，進而帶動固定件朝向或遠離散熱器移動。

於本發明的一實施方式中，上述的框體具有相對的第一面與第二面。第一面係面向電路板。導引牆部係連接 於第二面的邊緣。

於本發明的一實施方式中，上述的導引牆部具有內表面以及外表面。長形孔連通內表面與外表面。固定件係抵靠內表面。外表面垂直於第二面。

於本發明的一實施方式中，上述的長形孔於外表面上具有長軸，並且長軸垂直於第二面。

於本發明的一實施方式中，上述的導引牆部還具有側面。側面垂直於第二面，並連接於內表面與外表面之間。固定件包含固定部以及延伸部。固定部用以抵靠內表面，並具有扣合面。扣合面用以扣合散熱器。螺孔形成於固定部上。延伸部連接固定部，並抵靠側面，致使扣合面於固定件相對導引牆部移動期間維持平行於散熱器。

於本發明的一實施方式中，上述的固定部的厚度係朝向扣合面漸增。

於本發明的一實施方式中，上述的散熱器具有第一通孔。框體具有第二通孔。固定組件還包含緊固件以及彈簧。緊固件用以依序經由第一通孔與第二通孔而鎖固至電路板。彈簧套設至緊固件，並受緊固件與散熱器所壓縮，致使散熱器緊密地抵靠發熱源。

於本發明的一實施方式中，上述的緊固件包含桿體、鎖固部以及擋止部。桿體可滑動地穿過第一通孔與第二通孔。彈簧係套設至桿體。鎖固部連接於桿體的一端，用以鎖固至電路板。擋止部連接於桿體的另一端。擋止部的尺寸大於第一通孔的尺寸，並且彈簧係壓縮於擋止部與 散熱器之間。

綜上所述，本發明的固定組件藉由使固定框架的導引牆部的厚度朝向框體漸減，並對應地在導引牆部上開設可使鎖固件沿一特定方向(例如，朝向框體的方向)移動的長形孔，即可在鎖固件持續鎖緊固定件的期間，使固定件受到導引牆部與長形孔的導引而朝向框體移動，進而扣合位於框體上方的散熱器的基板。藉此，本發明的固定組件所包含的固定框架即可無礙地適用來扣合具有不同厚度之散熱器的基板，並不需要為了因應基板的厚度規格而特地更改固定框架的設計。另外，本發明的固定件還包含用以抵靠導引牆部之側面的延伸部，因此在鎖固件持續鎖緊固定件的期間，即可避免固定件因不預期的旋轉而造成其扣合面無法準確地扣合散熱器之基板的問題。

1‧‧‧電腦裝置

10‧‧‧機殼

12‧‧‧電路板

120‧‧‧發熱源

122‧‧‧鎖固孔

14‧‧‧固定組件

140‧‧‧固定框架

140a‧‧‧框體

140a1‧‧‧第一面

140a2‧‧‧第二面

140a3‧‧‧第二通孔

140b‧‧‧導引牆部

142a1‧‧‧螺孔

142a2‧‧‧扣合面

142b‧‧‧延伸部

144‧‧‧鎖固件

144a‧‧‧螺紋部

144b‧‧‧頭部

146‧‧‧緊固件

146a‧‧‧桿體

146b‧‧‧鎖固部

146c‧‧‧擋止部

148‧‧‧彈簧

16‧‧‧散熱器

140b1‧‧‧內表面

140b2‧‧‧外表面

140b3‧‧‧長形孔

140b4‧‧‧側面

142‧‧‧固定件

142a‧‧‧固定部

160‧‧‧基板

160a‧‧‧第一通孔

162‧‧‧導熱部

164‧‧‧散熱鰭片

L‧‧‧長軸

第1圖為繪示本發明一實施方式之固定組件與散熱器的立體組合圖。

第2圖為繪示第1圖中之固定組件與散熱器的立體分解圖。

第3圖為繪示第1圖中之固定組件與散熱器設置於電腦裝置中沿著線段3-3’的剖面示意圖。

第4圖為繪示第2圖中之固定框架的側視圖。

以下將以圖式揭露本發明之複數個實施方式，為明確說明起見，許多實務上的細節將在以下敘述中一併說明。然而，應瞭解到，這些實務上的細節不應用以限制本發明。也就是說，在本發明部分實施方式中，這些實務上的細節是非必要的。此外，為簡化圖式起見，一些習知慣用的結構與元件在圖式中將以簡單示意的方式繪示之。

請參照第1圖、第2圖以及第3圖。第1圖為繪示本發明一實施方式之固定組件14與散熱器16的立體組合圖。第2圖為繪示第1圖中之固定組件14與散熱器16的立體分解圖。第3圖為繪示第1圖中之固定組件14與散熱器16設置於電腦裝置1中沿著線段3-3’的剖面示意圖。

如第3圖所示，於本實施方式中，電腦裝置1包含機殼10、電路板12、固定組件14以及散熱器16。電腦裝置1的電路板12設置於機殼10中，並包含發熱源120，且散熱器16配置於發熱源120上方。於實際應用中，電路板12上的發熱源120可以是中央處理器(Central Processing Unit,CPU)、南北橋晶片、顯示晶片、記憶體模組、電源模組…等，但本發明並不以此為限。

如第1圖至第3圖所示，於本實施方式中，電腦裝置1的固定組件14包含固定框架140。固定組件14的固定框架140包含框體140a。固定框架140的框體140a設置於電路板12與散熱器16之間，並環繞發熱源120。固定框架140的框體140a具有相對的第一面140a1與第二面140a2。 框體140a的第一面140a1係面向電路板12。散熱器16包含基板160。散熱器16的基板160設置於框體140a的第二面140a2上方。

進一步來說，如第3圖所示，電腦裝置1的散熱器16還包含導熱部162以及複數個散熱鰭片164。散熱器16的導熱部162係設置於基板160的底部，突伸至固定框架140的框體140a中央，並與電路板12的發熱源120進行大面積的接觸。散熱器16的散熱鰭片164係設置於基板160的頂部。藉此，散熱器16即可藉由導熱部162從電路板12的發熱源120吸收熱量，並經由基板160以熱傳導的方式傳導至散熱鰭片164，再藉由散熱鰭片164的表面以熱對流的方式與周遭空氣進行熱交換而達到散逸熱量的效果。

同樣示於第1圖至第3圖中，電腦裝置1的固定組件14還包含固定件142以及鎖固件144。固定組件14的固定框架140還包含導引牆部140b。固定框架140的導引牆部140b連接框體140a(特別是連接於第二面140a2的邊緣)，並具有內表面140b1、外表面140b2以及長形孔140b3(elongated hole)。導引牆部140b的長形孔140b3係連通內表面140b1與外表面140b2。固定組件14的固定件142抵靠導引牆部140b的內表面140b1，並位於散熱器16的基板160上方。固定組件14的固定件142包含固定部142a，並且固定部142a具有螺孔142a1。

請參照第4圖，其為繪示第2圖中之固定框架140的側視圖。如第4圖所示，並配合參照第1圖至第3圖， 於本實施方式中，導引牆部140b的長形孔140b3於外表面140b2上具有長軸L。固定組件14的鎖固件144包含相互連接的螺紋部144a以及頭部144b。導引牆部140b的長形孔140b3平行於長軸L方向上的長度大於鎖固件144的頭部144b的直徑與螺紋部144a的直徑。長形孔140b3垂直於長軸L方向上的寬度大於螺紋部144a的直徑，但卻小於鎖固件144的頭部144b的直徑。因此，固定組件14的鎖固件144可以其螺紋部144a從導引牆部140b的外表面140b2穿過長形孔140b3，並由內表面140b1穿出，但鎖固件144的頭部144b並無法穿過長形孔140b3而僅能抵靠於外表面140b2。

當固定件142的固定部142a抵靠固定框架140的導引牆部140b，致使固定部142a的螺孔142a1與導引牆部140b的長形孔140b3連通時，鎖固件144的螺紋部144a即可穿過長形孔140b3而鎖固至螺孔142a1。此時，鎖固件144的螺紋部144a係受到導引牆部140b的長形孔140b3限位，因此僅能沿著長形孔140b3相對導引牆部140b移動，而與鎖固件144相互鎖固的固定件142也會被鎖固件144帶動而朝向或遠離散熱器16的基板160移動。

在此要特別說明的是，於本實施方式中，固定框架140的導引牆部140b的厚度係朝向框體140a漸減。一方面來說，在固定組件14的鎖固件144持續鎖緊至固定部142a的螺孔142a1期間，鎖固件144的頭部144b與固定件142的固定部142a之間的距離會持續縮短，因此鎖固件144與 固定件142會沿著導引牆部140b的厚度漸減的方向(亦即，朝向框體140a的方向)移動。另一方面來說，由於鎖固件144的螺紋部144a係受到導引牆部140b的長形孔140b3限位，因此在鎖固件144與固定件142沿著導引牆部140b的厚度漸減的方向移動期間，也會受到長形孔140b3的導引。換句話說，固定組件14的固定件142係受導引牆部140b導引(一因素是導引牆部140b的厚度，另一因素是長形孔140b3)而朝向散熱器16的基板160扣合，致使散熱器16的導熱部162緊密地抵靠電路板12上的發熱源120。

於本實施方式中，長形孔140b3的長軸L係垂直於框體140a的第二面140a2。然而，本發明並不以此為限，於實際應用中，長形孔140b3的長軸L只要不平行於框體140a的第二面140a2，在固定組件14的鎖固件144持續鎖緊至固定部142a的螺孔142a1期間，鎖固件144就會受到導引牆部140b的導引而朝向框體140a的第二面140a2移動，並與散熱器16的基板160扣合。

如第3圖所示，於本實施方式中，導引牆部140b的外表面140b2係垂直於框體140a的第二面140a2，並且導引牆部140b的內表面140b1係沿著遠離第二面140a2的方向朝向散熱器16傾斜。然而，本發明並不以此為限，於實際應用中，若為了達到使固定件142能夠鉛直地朝向或遠離散熱器16的基板160移動的效果，亦可使導引牆部140b的內表面140b1垂直於框體140a的第二面140a2，並使導引牆部140b的外表面140b2沿著遠離第二面140a2的 方向遠離散熱器16傾斜。

如第1圖、第3圖與第4圖所示，於本實施方式中，固定框架140的導引牆部140b還具有側面140b4。導引牆部140b的側面140b4係垂直於框體140a的第二面140a2，並連接於內表面140b1與外表面140b2之間。固定組件14的固定件142還包含延伸部142b。固定件142的固定部142a還具有扣合面142a2。固定部142a的扣合面142a2用以扣合散熱器16的基板160。固定件142的延伸部142b連接固定部142a，並抵靠導引牆部140b的側面140b4。由於長形孔140b3的長軸L與導引牆部140b的側面140b4兩者皆垂直於框體140a的第二面140a2(如第4圖所示)，因此在固定件142相對固定框架140的導引牆部140b移動期間，即可達到使固定部142a的扣合面142a2維持平行於散熱器16的基板160的目的。

如第3圖所示，於本實施方式中，固定件142的固定部142a的厚度係朝向扣合面142a2漸增，但本發明並不以此為限。

同樣示於第3圖，於本實施方式中，電腦裝置1的散熱器16還具有第一通孔160a，形成於散熱器16的基板160上。固定框架140的框體140a還具有第二通孔140a3，連通第一面140a1與第二面140a2。電路板12具有鎖固孔122。固定組件14還包含緊固件146以及彈簧148。固定組件14的緊固件146用以依序經由基板160的第一通孔160a與框體140a的第二通孔140a3而鎖固至電路板12的鎖固 孔122。固定組件14的彈簧148套設至緊固件146，並受緊固件146與散熱器16的基板160所壓縮，致使散熱器16的導熱部162緊密地抵靠發熱源120。

進一步來說，固定組件14的緊固件146包含桿體146a、鎖固部146b以及擋止部146c。緊固件146的桿體146a可滑動地穿過基板160的第一通孔160a與框體140a的第二通孔140a3。固定組件14的彈簧148係套設至緊固件146的桿體146a。緊固件146的鎖固部146b連接於桿體146a的一端，用以鎖固至電路板12的鎖固孔122。緊固件146的擋止部146c連接於桿體146a的另一端。擋止部146c的尺寸大於第一通孔160a的尺寸(例如，擋止部146c的直徑大於第一通孔160a的直徑)，並且彈簧148係壓縮於擋止部146c與散熱器16的基板160之間。藉此，受壓縮的彈簧148即可產生足夠的下壓力將散熱器16朝向電路板12推擠，使得散熱器16的導熱部162能夠更緊密地壓抵發熱源120，進而增加散熱器16對於發熱源120的導熱能力。

由以上對於本發明之具體實施例之詳述，可以明顯地看出，本發明的固定組件藉由使固定框架的導引牆部的厚度朝向框體漸減，並對應地在導引牆部上開設可使鎖固件沿一特定方向(例如，朝向框體的方向)移動的長形孔，即可在鎖固件持續鎖緊固定件的期間，使固定件受到導引牆部與長形孔的導引而朝向框體移動，進而扣合位於框體上方的散熱器。藉此，本發明的固定組件所包含的固定框架即可無礙地適用來扣合具有不同厚度之散熱器的基板，並 不需要為了因應基板的厚度規格而特地更改固定框架的設計。另外，本發明的固定件還包含用以抵靠導引牆部之側面的延伸部，因此在鎖固件持續鎖緊固定件的期間，即可避免固定件因不預期的旋轉而造成其扣合面無法準確地扣合散熱器之基板的問題。

雖然本發明已以實施方式揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

1‧‧‧電腦裝置

10‧‧‧機殼

12‧‧‧電路板

120‧‧‧發熱源

122‧‧‧鎖固孔

14‧‧‧固定組件

140‧‧‧固定框架

140a‧‧‧框體

140a1‧‧‧第一面

140a2‧‧‧第二面

140a3‧‧‧第二通孔

140b‧‧‧導引牆部

140b1‧‧‧內表面

140b2‧‧‧外表面

140b3‧‧‧長形孔

142‧‧‧固定件

142a‧‧‧固定部

142a1‧‧‧螺孔

142a2‧‧‧扣合面

142b‧‧‧延伸部

144‧‧‧鎖固件

144a‧‧‧螺紋部

144b‧‧‧頭部

146‧‧‧緊固件

146a‧‧‧桿體

146b‧‧‧鎖固部

146c‧‧‧擋止部

148‧‧‧彈簧

16‧‧‧散熱器

160‧‧‧基板

160a‧‧‧第一通孔

162‧‧‧導熱部

164‧‧‧散熱鰭片

Claims (8)

1. 一種固定組件，用以將一散熱器固定至一電路板上，該電路板包含一發熱源，且該散熱器配置於該發熱源上方，該固定組件包含：一固定框架，包含：一框體，設置於該電路板與該散熱器之間，並環繞該發熱源；以及一導引牆部，連接該框體，並具有一長形孔，其中該導引牆部的厚度係朝向該框體漸減；一固定件，抵靠該導引牆部，並位於該散熱器上方，該固定件具有一螺孔，與該長形孔連通；以及一鎖固件，用以經由該長形孔鎖固至該螺孔，其中該鎖固件受該長形孔限位而沿著該長形孔相對該導引牆部移動，進而帶動該固定件朝向或遠離該散熱器移動。
2. 如申請專利範圍第1項所述之固定組件，其中該框體具有相對的一第一面與一第二面，該第一面係面向該電路板，該導引牆部係連接於該第二面的邊緣。
3. 如申請專利範圍第2項所述之固定組件，其中該導引牆部具有一內表面以及一外表面，該長形孔連通該內表面與該外表面，該固定件係抵靠該內表面，並且該外表面垂直於該第二面。
4. 如申請專利範圍第3項所述之固定組件，其中該長形孔於該外表面上具有一長軸，並且該長軸垂直於該第二面。
5. 如申請專利範圍第4項所述之固定組件，其中該導引牆部還具有一側面，該側面垂直於該第二面，並連接於該內表面與該外表面之間，該固定件包含：一固定部，用以抵靠該內表面，並具有一扣合面，用以扣合該散熱器，其中該螺孔形成於該固定部上；以及一延伸部，連接該固定部，並抵靠該側面，致使該扣合面於該固定件相對該導引牆部移動期間維持平行於該散熱器。
6. 如申請專利範圍第5項所述之固定組件，其中該固定部的厚度係朝向該扣合面漸增。
7. 如申請專利範圍第1項所述之固定組件，其中該散熱器具有一第一通孔，該框體具有一第二通孔，該固定組件還包含：一緊固件，用以依序經由該第一通孔與該第二通孔而鎖固至該電路板；以及一彈簧，套設至該緊固件，並受該緊固件與該散熱器所壓縮，致使該散熱器緊密地抵靠該發熱源。
8. 如申請專利範圍第7項所述之固定組件，其中該緊 固件包含：一桿體，可滑動地穿過該第一通孔與該第二通孔，其中該彈簧係套設至該桿體；一鎖固部，連接於該桿體的一端，用以鎖固至該電路板；以及一擋止部，連接於該桿體的另一端，其中該擋止部的尺寸大於該第一通孔的尺寸，並且該彈簧係壓縮於該擋止部與該散熱器之間。