TWM461036U

TWM461036U - 散熱外殼

Info

Publication number: TWM461036U
Application number: TW102209133U
Authority: TW
Inventors: Hung-Yuan Li; Tsung-Chen Chiang
Original assignee: Green Crystal Energy Ltd
Priority date: 2013-05-16
Filing date: 2013-05-16
Publication date: 2013-09-01

Description

散熱外殼

本新型是有關於一種外殼，特別是指一種散熱外殼。

主動式電子產品於運作時更需要電路板(circuit board)上的電子零組件，如，金氧半場效電晶體(MOSFET)、二極體(diode)或電感(inducer)等，來協助此電子產品的正常運作。然而，前述電子零組件於運作過程中總免不了產生大量的高溫熱能；因此，電子裝置中的電路板便需要有散熱性良好的外殼以帶走此等電子裝置所產生的高溫熱能。

參圖1，中華民國第201225450號早期公開發明專利案公開一種散熱殼體結構1，用以裝設一個電路板11。該散熱殼體結構1具有一個上殼12、一個下殼13、一個屏蔽框14，及一個絕緣框15。

該上殼12與該下殼13是彼此相互對接固定並共同界定出一空間10。該上殼12與該下殼13分別具有一個塑膠殼體121、131，與一個由其所對應之塑膠殼體121、131所包圍的石墨(graphite)導熱件122、132。該屏蔽框14是固定在該下殼13並由該上殼12與該下殼13所包圍，該屏蔽框14更包圍住該絕緣框15，且該絕緣框15是與該電路板11相互接觸。

雖然該電路板11可透過該上殼12與下殼13中的石墨導熱件122、132來帶走高溫熱能；然而，該等石墨導熱件122、132是分別被對應夾在該等塑膠殼體121、131中，且該等塑膠殼體的導熱係數(thermal conductivity)皆低，因此，無法有效地帶走該電路板11所產生的高溫熱能。

參圖2，中華民國第201121401號早期公開發明專利案公開一種機殼2，其具有一個由鋁合金(Al alloy)所構成的機殼殼體21、一層由氧化鋁(Al₂ O₃ )所構成的電絕緣導熱層22，及一層由石墨所構成的熱擴散層23。

該電絕緣導熱層22與該熱擴散層23是分別經由熔射噴覆法(thermal spraying)依序高速噴覆在該機殼殼體21上所構成。該熱擴散層23最後所噴覆而成的厚度約介於100 μm至1000 μm之間，並因實施熔射噴覆法而在該熱擴散層23中分散有多數個扁平狀孔洞230。此外，一個電子裝置24上的一個發熱元件241是透過一導熱膏242以與該機殼2的熱擴散層23結合。

雖然該發熱元件241可透過該機殼2的熱擴散層23將高溫熱能帶走；然而，所屬技術領域的相關技術人員皆知，空氣的導熱係數甚低；因此，該熱擴散層23中的該等扁平狀孔洞230無形中也相對降低了該熱擴散層23的熱傳效率。

經上述說明可知，為各種電子裝置提供散熱效率佳的機殼，以使得電子裝置得以免除掉因散熱問題而無法正常運作的缺憾，是此技術領域的相關技術人員所需改進的課題。

因此，本新型之目的，即在提供一種散熱外殼。

於是本新型散熱外殼，是用於裝設一個電子裝置。該散熱外殼包含：一個殼體及一張散熱紙。該殼體與該電子裝置相互接觸，並界定出一個裝設該電子裝置的容置空間。該散熱紙設置在該殼體。該散熱紙是由一含有石墨的材料所構成，且厚度是低於200 μm。

本新型之功效，一方面藉由是連續且不間斷的散熱紙以使得高溫熱能得以在傳導過程中不受阻斷，另一方面利用石墨本身因其碳(carbon)原子間之sp² 的鍵結關係而在平面方向上具有優異的熱傳導率，從而使得高溫熱能更有效地沿著水平方向分散。

3‧‧‧電子裝置

4‧‧‧殼體

40‧‧‧容置空間

41‧‧‧第一圍壁部

42‧‧‧第二圍壁部

43‧‧‧內表面

5‧‧‧散熱紙

6‧‧‧導熱黏膠層

7‧‧‧絕緣保護層

本新型之其他的特徵及功效，將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現，其中：圖1是一局部剖視示意圖，說明中華民國第201225450號早期公開發明專利案所公開的一種散熱殼體結構；圖2是一局部剖視示意圖，說明中華民國第201121401號早期公開發明專利案所公開的一種機殼；圖3是一局部剖視示意圖，說明本新型之散熱外殼的一第一較佳實施例；圖4是一局部剖視示意圖，說明本新型之散熱外殼的一第二較佳實施例；及圖5是一局部剖視示意圖，說明本新型之散熱外殼的一第三較佳實施例。

在本新型被詳細描述之前，應當注意在以下的說明內容中，類似的元件是以相同的編號來表示。

參閱圖3，本新型散熱外殼的一第一較佳實施例，是用於裝設一個電子裝置(如，一個電路板)3。本新型該第一較佳實施例之散熱外殼，包含一個殼體4，及一張散熱紙5。

該殼體4與該電子裝置3相互接觸，並界定出一個裝設該電子裝置3的容置空間40。在本新型該第一較佳實施例中，該殼體4具有彼此相互對接固定的一個第一圍壁部41及一個第二圍壁部42。該第一圍壁部41及該第二圍壁部42共同界定出該容置空間40，且該容置空間40為一個封閉的容置空間。

該散熱紙5均勻地設置在該殼體4。該散熱紙5是由一含有石墨的材料所構成，且厚度是低於200 μm。適用於本新型該第一較佳實施例之散熱紙是一張柔性(flexible)石墨紙或是一張複合(composite)石墨紙。此處值得一提的是，前述石墨紙所指的是，以膨脹石墨壓合而成的天然石墨紙，或是以高分子材料為原料，經過高溫碳化和石墨化製成的人造石墨紙；又，前述複合石墨紙所指的是，由至少一層金屬及至少一層石墨彼此依序輪流疊置並透過層壓法(laminating)，或是多層石墨間各夾導熱黏膠材所構成。

該殼體4可以是塑膠或金屬材料所製成，以下是以該殼體4為金屬材料舉例說明。

在本新型該第一較佳實施例中，該殼體4是由一金屬材料所構成，且本新型該第一較佳實施例之散熱外殼是透過高溫成型所構成，以使該散熱紙5於沖壓或高溫成型的過程中由流體形態(fluid)的金屬材料所包覆，且於射出成型後均勻地攤設在該殼體4中。

本新型該第一較佳實施例一方面是藉由連續且不間斷的散熱紙5，使得自該電子裝置3所產生的高溫熱能可藉由輻射或對流的方式傳導置散熱外殼上；另一方面，也利用石墨材質本身於水平方向上之優異的熱傳導率以有效地使此高溫熱能沿著水平方向分散。又，此處值得一提的是，本新型該第一較佳實施例所使用的石墨紙甚或是複合石墨紙之導電性(electrical conductivity)佳，自該電子裝置3所產生的電磁波(electromagnetic wave)亦可透過該殼體4帶到石墨紙(或複合石墨紙)；因此，可有效地達到防止電磁干擾(electromagnetic interference，EMI)的功效。

參圖4，本新型散熱外殼的一第二較佳實施例大致上是相同於該第一較佳實施例，其不同處是在於，本新型該第二較佳實施例還包含一個導熱黏膠層6與一絕緣保護層7。在本新型該第二較佳實施例中，該導熱黏膠層6是夾置在該殼體4的一內表面43與該散熱紙5間，該絕緣保護層7是使該散熱紙5夾置在該導熱黏膠層3與該絕緣保護層7間，且該散熱紙5是透過壓附法(lamination)以均勻地貼附在該殼體4的內表面43，並與該電子裝置3相互接觸。

前述金屬材料與散熱紙之壓附技術的實施方式，主要是以導熱黏膠材料放置於金屬機殼和石墨紙之間，再以壓合方式製作。

同樣地，本新型該第二較佳實施例可有效地使得該電子裝置3所產生的高溫熱能沿著水平方向分散；此外，亦可有效地達到防止電磁干擾的功效。再者，此處順帶一提的是，本新型該等較佳實施例所使用的石墨紙甚或是複合石墨紙相較於業界所常用的銅(Cu)、鋁(Al)等熱傳導率佳的金屬材料，其不僅熱傳導率較前述金屬材料高，其重量卻相對前述金屬材料輕。因此，對於著重在輕薄短小化的數位電子裝置而言，本新型所使用之內部/或表面設置有石墨紙(或複合石墨紙)的散熱外殼，不啻是一個解決數位電子裝置之散熱問題的絕佳選擇。

參圖5，本新型散熱外殼的一第三較佳實施例大致上是相同於該第二較佳實施例，其不同處是在於本新型該第三較佳實施例是省略該導熱黏膠層6，該絕緣保護層7是覆蓋住該散熱紙5，以使該散熱紙5夾置在該殼體4的內表面43與該絕緣保護層7間，藉此利用具有黏性的絕緣保護層7將散熱紙5黏固於內表面43。

綜上所述，本新型散熱外殼一方面藉由連續且不間斷的散熱紙以使得高溫熱能得以在傳導過程中不受阻斷，另一方面利用石墨本身因其碳原子間之sp² 的鍵結關係而在平面方向上具有優異的熱傳導率，從而使得高溫熱能更有效地沿著水平方向分散；更甚者，其可有效地達到防止電磁干擾的功效，並適用於輕薄短小化的數位電子裝置，故確實能達成本新型之目的。

惟以上所述者，僅為本新型之較佳實施例而已，當不能以此限定本新型實施之範圍，即大凡依本新型申請專利範圍及專利說明書內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本新型專利涵蓋之範圍內。