專利名稱：電腦主機(jī)板上功率元件的散熱裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明與一種裝設(shè)于電腦主機(jī)板上的散熱裝置有關(guān)，特別是一種能改變主機(jī)板上冷卻風(fēng)扇的氣流方向裝置，以有效降低中央處理器側(cè)邊功率元件的溫度，進(jìn)而提升主機(jī)板使用壽命與效能。
(2)背景技術(shù)隨著電子技術(shù)不斷的進(jìn)步與發(fā)展，結(jié)合了高畫質(zhì)、高音質(zhì)的多媒體電腦受到消費(fèi)者普遍的喜愛與使用，并加速了電腦普及化的程度。而電腦相關(guān)產(chǎn)品的消費(fèi)增加，也驅(qū)使相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展更加蓬勃迅速。如同眾所皆知的，電腦系統(tǒng)的效能表現(xiàn)，主要取決于所使用的主機(jī)板，以及裝設(shè)此主機(jī)板上諸如中央處理器、存儲(chǔ)器、芯片組等...各式元件的性能。
以新一代的中央處理器以及主要芯片組(例如北橋芯片與南橋芯片)而言，由于具備了更為精細(xì)復(fù)雜的核心結(jié)構(gòu)，因此可提供頻率相當(dāng)高的執(zhí)行時(shí)脈，以及更為強(qiáng)大的運(yùn)算功能。然而，隨著操作效能的大幅增加，中央處理器與芯片組在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)所產(chǎn)生的溫度也愈來愈高。為了有效降低主機(jī)板上各元件的操作溫度，以防止溫度過高導(dǎo)致主機(jī)板故障或損壞，如何有效的冷卻中央處理器與其周邊的元件，已成為當(dāng)今主機(jī)板設(shè)計(jì)業(yè)者亟于突破的一個(gè)重要課題。
以現(xiàn)今主機(jī)板的冷卻方式而言，所使用的散熱裝置包括了裝設(shè)于中央處理器(CPU)散熱片上的風(fēng)扇、以及裝設(shè)于電腦機(jī)殼上的風(fēng)扇。其中，位于CPU上的風(fēng)扇可藉由散熱片的鰭片構(gòu)造將風(fēng)流導(dǎo)向主要芯片組以降低芯片組的表面溫度，而機(jī)殼上的風(fēng)扇所產(chǎn)生的風(fēng)流，則可以增加密閉機(jī)殼內(nèi)風(fēng)流的循環(huán)，進(jìn)而使CPU與主要芯片組散熱效率增加。
請(qǐng)參照?qǐng)D1，此圖顯示了目前主機(jī)板上部分元件及CPU風(fēng)扇的配置方式與風(fēng)流方向。一般而言，在將CPU2組裝至主機(jī)板1上后，會(huì)在CPU2上表面貼附一塊CPU散熱片11，并且將CPU風(fēng)扇12組裝于CPU散熱片11上。在CPU2的周邊并分布了各式各樣的主機(jī)板元件，這些元件包括了位于CPU左側(cè)的存儲(chǔ)器組件13、位于右側(cè)的電容器14與功率元件15、以及位在后側(cè)的北橋芯片組3(圖中顯示了裝設(shè)在北橋芯片3上表面的散熱片16)與PCI功能擴(kuò)充卡17。其中，藉由CPU散熱片11的鰭片構(gòu)造，可將風(fēng)流導(dǎo)向北橋芯片組散熱片16(如圖中箭頭所示)，而降低北橋芯片組3的表面溫度。
值得注意的是，除了CPU2與北橋芯片組3外，位于CPU2右側(cè)用來供應(yīng)CPU電源的功率元件(例如功率晶體管元件，通常由MOSFET元件構(gòu)成)15，在操作過程中亦會(huì)產(chǎn)生相當(dāng)高的溫度。尤其是在額定的輸出下，這類功率元件15的表面溫度更是會(huì)超過攝氏100度。盡管這些功率元件15的工作溫度范圍原本就比CPU或主要芯片組高，但是，功率元件15若長時(shí)間在攝氏100度以上的高溫下工作，可能會(huì)造成其與主機(jī)板1接觸的焊錫面融化。若此時(shí)主機(jī)板1為垂直組裝于電腦機(jī)殼中，則功率元件15就可能會(huì)因?yàn)楹稿a面融化而位移或掉落，而使主機(jī)板1的功能受到影響。
(3)發(fā)明內(nèi)容為了解決上述問題，本發(fā)明的主要目的是提供一種可有效降低功率元件工作溫度的散熱裝置。
本發(fā)明的另一目的是提供一種能把處理器風(fēng)扇的風(fēng)流導(dǎo)向功率元件的導(dǎo)風(fēng)裝置散熱導(dǎo)板。
本發(fā)明揭示一種具有散熱導(dǎo)板的主機(jī)板，能增進(jìn)該主機(jī)板上的一中央處理器、一芯片組與一功率元件的散熱效果，該主機(jī)板至少包括下列元件一風(fēng)扇，裝設(shè)于該中央處理器上方，可產(chǎn)生風(fēng)流以降低該中央處理器的溫度；一處理器散熱片，裝設(shè)于該中央處理器與該風(fēng)扇之間，用以提升該中央處理器的散熱效率，該處理器散熱片具有鰭片結(jié)構(gòu)，能將該風(fēng)扇所產(chǎn)生的風(fēng)流導(dǎo)向該芯片組；一芯片組散熱片，裝設(shè)于該芯片組上表面，用以提升該芯片組的散熱效率；以及一散熱導(dǎo)板，裝設(shè)于該芯片組散熱片上方，用以將由該中央處理器流動(dòng)至該芯片組的風(fēng)流導(dǎo)向該功率元件。
上述散熱導(dǎo)板包括彼此連接的受風(fēng)部與導(dǎo)流部，且該散熱導(dǎo)板還包括一遮板，連接于該受風(fēng)部與該導(dǎo)流部上側(cè)邊緣。受風(fēng)部與導(dǎo)流部可以構(gòu)成為一弧狀結(jié)構(gòu)、一平板狀、或一L形結(jié)構(gòu)。一般而言，可使受風(fēng)部與導(dǎo)流部的夾角介于約90至120度。
(4)


本發(fā)明的較佳實(shí)施例將于往后的說明文字中輔以下列附圖進(jìn)行更詳細(xì)的闡述圖1顯示了習(xí)知技術(shù)中主機(jī)板上CPU風(fēng)扇的配置方式與風(fēng)流方向；圖2顯示了本發(fā)明中裝設(shè)于主機(jī)板上的散熱導(dǎo)板與風(fēng)流方向；圖3顯示采用本發(fā)明散熱導(dǎo)板前后主機(jī)板上各個(gè)元件的溫度改變情形；及圖4A、4B為主機(jī)板的俯視圖，分別顯示將散熱導(dǎo)板組裝于芯片組散熱片上不同位置的情形。
(5)具體實(shí)施方式
本發(fā)明提供一種應(yīng)用于主機(jī)板上的散熱導(dǎo)板，用來增進(jìn)功率元件的散熱效率。此塊散熱導(dǎo)板是裝設(shè)于中央處理器旁邊，能將處理器風(fēng)扇朝著主要芯片組吹出的風(fēng)流，導(dǎo)向該功率元件，而同時(shí)達(dá)到降低主要芯片組與功率元件溫度的目的。有關(guān)本發(fā)明的詳細(xì)說明如下所述。
請(qǐng)參照?qǐng)D2，此圖為一主機(jī)板20的示意圖。要特別說明的是，為了方便了解，此處是以目前市場上典型的主機(jī)板設(shè)計(jì)為例進(jìn)行說明。但對(duì)熟悉本技術(shù)的人員而言，當(dāng)可了解本發(fā)明的特點(diǎn)與精神，并不限定于此圖中主機(jī)板的布局方式。如圖中所示，在將中央處理器(圖中未顯示)插置于主機(jī)板20上的處理器插槽后，會(huì)在中央處理器(CPU)20a上表面貼附一塊處理器散熱片(heatsink)21，并將處理器風(fēng)扇22組裝至CPU散熱片21上。同樣地，在CPU20a的周圍組裝或制作了各式各樣的主機(jī)板元件，這些元件主要包括位于CPU20a左側(cè)的存儲(chǔ)器組件23、位于右側(cè)的電容器24與功率元件25、以及位在后側(cè)的北橋芯片26a(圖中僅顯示裝設(shè)于北橋芯片26a上的芯片組散熱片26)與PCI功能擴(kuò)充卡27。
如同上述，按照目前CPU散熱片21的鰭片設(shè)計(jì)，由CPU風(fēng)扇導(dǎo)出的風(fēng)流，會(huì)朝著北橋芯片26a的位置流動(dòng)，而加速芯片組散熱片26的散熱效率，進(jìn)而降低北橋芯片的操作溫度。為了使吹向北橋芯片的風(fēng)流能導(dǎo)向功率元件25，本發(fā)明提供了一個(gè)散熱導(dǎo)板28，裝設(shè)于芯片組散熱片26上。此散熱導(dǎo)板28的主要結(jié)構(gòu)，包括了一塊受風(fēng)部28a、一塊導(dǎo)流部28b、以及一遮板28c。
如圖中所示，受風(fēng)部28a可為一板塊，直立架設(shè)于北橋芯片26a散熱片26的上表面，或是由北橋芯片26a散熱片26的上表面延伸而出，且正好面向處理器風(fēng)扇22的風(fēng)流方向，亦即此受風(fēng)部28a與風(fēng)流方向不為平行，用以阻擋由該處理器風(fēng)扇吹來的風(fēng)流。至于導(dǎo)流部28b則連接于受風(fēng)部28a的側(cè)端，并且與受風(fēng)部28a間的夾角小于180度。此塊導(dǎo)流部28b還朝著功率元件25的方向延伸，用以將流動(dòng)至受風(fēng)部28a的風(fēng)流導(dǎo)向功率元件25。為了防止風(fēng)流在流動(dòng)的過程中，沿著受風(fēng)部28a或?qū)Я鞑?8b的板面向上方逸散，在受風(fēng)部28a與導(dǎo)流部28b的上側(cè)邊緣，并會(huì)裝設(shè)一遮板28c。如圖中所示，此遮板28c是為一具有″L″型的平板，并由受風(fēng)部28a的上側(cè)邊緣，沿伸至導(dǎo)流部28b的上側(cè)邊緣。
在較佳實(shí)施例中，可控制導(dǎo)流部28b與受風(fēng)部28a間的夾角在90~120度之間，并且讓導(dǎo)流部28b的前端，正好沿伸至功率元件25的外側(cè)，使改變方向的風(fēng)流正好灌向功率元件25，加速其散熱效率。并且，為了兼顧對(duì)北橋芯片26a的散熱效果，上述受風(fēng)部28a可裝設(shè)于芯片組散熱片26上表面1/2~2/3的位置(從靠近處理器風(fēng)扇22的一側(cè)算起)，使吹向北橋芯片26a的風(fēng)流，亦能增進(jìn)芯片組散熱片26的散熱效率。
這樣，由CPU風(fēng)扇22產(chǎn)生的風(fēng)流，可借著CPU散熱片21上的鰭片設(shè)計(jì)、以及本發(fā)明所提供的散熱導(dǎo)板28，先吹向芯片組散熱片26，再導(dǎo)向功率元件25，亦即將風(fēng)流約略導(dǎo)引成一U形，而同時(shí)增進(jìn)此二個(gè)元件的散熱效率。
要特別指出的是，盡管在上述實(shí)施例中，是利用受風(fēng)部28a與導(dǎo)流部28b以一預(yù)定夾角結(jié)合構(gòu)成″L″型的板塊結(jié)構(gòu)，而產(chǎn)生所需的導(dǎo)流效用。但對(duì)熟悉本技術(shù)的人員，當(dāng)可輕易了解其它任何形狀、結(jié)構(gòu)的板塊，亦可用來產(chǎn)生類似的導(dǎo)向作用。例如，也可使用單一的彎曲板塊來取代上述的受風(fēng)部28a與導(dǎo)流部28b，此塊彎曲板塊亦直立架設(shè)于芯片組散熱片26的上表面，并且由面向中央處理器的方向，朝著功率元件25的位置彎折延伸，使CPU風(fēng)扇22吹向彎曲板塊的風(fēng)流導(dǎo)向功率元件25，以降低其工作溫度。同樣地，為了防止吹向彎曲板塊的風(fēng)流朝上方逸散，在彎曲板塊的上緣亦可裝設(shè)一弦月狀的平板。
請(qǐng)參照?qǐng)D3，此圖顯示了采用本發(fā)明散熱導(dǎo)板前后主機(jī)板上元件的溫度改變情形。以攝氏33度的環(huán)境為例，在未裝設(shè)散熱導(dǎo)板的情形下，開機(jī)后功率元件的溫度會(huì)立刻由33度上升至40度。并且在此臺(tái)電腦執(zhí)行最大功率消耗的程序一小時(shí)后，整個(gè)機(jī)殼內(nèi)的溫度由33度上升至47度；北橋芯片則由34度上升至60度；至于功率元件的溫度則會(huì)從40度上升到81度。如同上述，在未使用散熱導(dǎo)板的情形下，功率元件的溫度上升了41度，而可能造成接腳焊錫產(chǎn)生軟化的效果。
仍請(qǐng)參照?qǐng)D3，相較于未使用散熱導(dǎo)板的情形，在裝設(shè)散熱導(dǎo)板后，由于吹向北橋芯片的風(fēng)流，會(huì)被導(dǎo)向流動(dòng)至功率元件，因此即便在電腦執(zhí)行最大功率消耗的程序一小時(shí)后，功率元件的溫度僅會(huì)上升26度，從開機(jī)后的攝氏溫度39度增加至65度，而有效的增進(jìn)了功率元件的散熱效率。值得注意的是，由于散熱導(dǎo)板是裝設(shè)在芯片組散熱片上表面1/2至2/3的位置，是以北橋芯片的散熱效率確實(shí)會(huì)受到影響而降低。但由實(shí)驗(yàn)結(jié)果來看，在使用散熱導(dǎo)板的情形下，北橋芯片的溫度僅會(huì)從開機(jī)后的34度上升至64度，而仍然在安全的操作溫度范圍的中。換言之，使用本發(fā)明的散熱導(dǎo)板后，盡管北橋芯片之上升溫度反而增加了4度，到達(dá)64度，但并不會(huì)影響北橋芯片的正常操作，并且能同時(shí)有效的降低功率元件的操作溫度。
因此可以理解的是，使用本發(fā)明的設(shè)計(jì)，具有相當(dāng)多的優(yōu)點(diǎn)。首先，由于有效的增進(jìn)功率元件的散熱效率，并降低其表面溫度，因此除了能有效延長功率元件的使用壽命外，整個(gè)系統(tǒng)的操作穩(wěn)定性也大幅提升。換言之，即使在使用很高速的CPU、功率元件提供很大量的功率給CPU的狀況下，功率元件仍然能保持在較安全的操作溫度下，而不致于使焊錫熔化而影響主機(jī)板的功能。其次，由于功率元件的散熱效率有效的提高，因此在裝設(shè)散熱導(dǎo)板后，甚至可以選擇使用額定功率較低的功率元件，亦即使用容量更小的功率元件，而能進(jìn)一步降低主機(jī)板的制作成本。
請(qǐng)參照?qǐng)D4A、4B，此部份圖為主機(jī)板的俯視圖，用來顯示將散熱導(dǎo)板28組裝于芯片組散熱片26上不同位置的情形。在圖4A中，是將散熱導(dǎo)板28的受風(fēng)部28a裝設(shè)于芯片組散熱片26靠近CPU風(fēng)扇22一側(cè)算起約1/2的位置。至于在圖4B中，則是將散熱導(dǎo)板28的受風(fēng)部28a裝設(shè)于芯片組散熱片26靠近CPU風(fēng)扇22的端面上，以便將CPU風(fēng)扇22吹出的風(fēng)流，在最少逸散的情況下，集中的導(dǎo)向功率元件25，進(jìn)而使功率元件25產(chǎn)生最佳的散熱效果。
本發(fā)明以較佳實(shí)施例說明如上，而熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神范圍內(nèi)，當(dāng)可作出種種的更動(dòng)與替換，其專利保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)視后附的權(quán)利要求及其等同領(lǐng)域而定。
權(quán)利要求
1.一種用于主機(jī)板上的導(dǎo)風(fēng)裝置，該主機(jī)板包括一中央處理器風(fēng)扇以及一功率元件，該導(dǎo)風(fēng)裝置包括一受風(fēng)部，其接受來自該中央處理器風(fēng)扇的風(fēng)流；以及一導(dǎo)流部，其與該受風(fēng)部連接，該中央處理器風(fēng)扇的風(fēng)流是由該導(dǎo)流部導(dǎo)向該功率元件。
2.如權(quán)利要求1所述的導(dǎo)風(fēng)裝置，其特征在于，還包括一遮板，其連接于該受風(fēng)部與該導(dǎo)流部上側(cè)邊緣。
3.如權(quán)利要求1所述的導(dǎo)風(fēng)裝置，其特征在于，該受風(fēng)部與該導(dǎo)流部是成一弧狀結(jié)構(gòu)。
4.如權(quán)利要求1所述的導(dǎo)風(fēng)裝置，其特征在于，該受風(fēng)部與該導(dǎo)流部是成平板狀。
5.如權(quán)利要求1所述的導(dǎo)風(fēng)裝置，其特征在于，該受風(fēng)部與該導(dǎo)流部是成一L形結(jié)構(gòu)。
6.如權(quán)利要求1所述的導(dǎo)風(fēng)裝置，其特征在于，該受風(fēng)部與該導(dǎo)流部的夾角介于90至120度。
7.如權(quán)利要求1所述的導(dǎo)風(fēng)裝置，其特征在于，該主機(jī)板還包括一北橋芯片，且該受風(fēng)部是設(shè)置于該北橋芯片相對(duì)于該中央處理器風(fēng)扇的另一側(cè)。
8.如權(quán)利要求1所述的導(dǎo)風(fēng)裝置，其特征在于，該主機(jī)板還包括一北橋芯片，且該受風(fēng)部是設(shè)置于該北橋芯片上方。
9.如權(quán)利要求1所述的導(dǎo)風(fēng)裝置，其特征在于，該導(dǎo)流部是自該受風(fēng)部向該功率元件的方向延伸。
10.一種具有散熱導(dǎo)板的主機(jī)板，能增進(jìn)該主機(jī)板上的一中央處理器、一芯片組與一功率元件的散熱效果，該主機(jī)板至少包括一風(fēng)扇，裝設(shè)于該中央處理器上方，可產(chǎn)生風(fēng)流以降低該中央處理器的溫度；一處理器散熱片，裝設(shè)于該中央處理器與該風(fēng)扇之間，以提升該中央處理器的散熱效率，該處理器散熱片并具有鰭片結(jié)構(gòu)，以將該風(fēng)扇所產(chǎn)生的風(fēng)流導(dǎo)向該芯片組；一芯片組散熱片，裝設(shè)于該芯片組上表面，以提升該芯片組的散熱效率；及一散熱導(dǎo)板，裝設(shè)于該芯片組散熱片上方，以將由該中央處理器流動(dòng)至該芯片組的風(fēng)流導(dǎo)向該功率元件。
11.如權(quán)利要求10的主機(jī)板，其特征在于，所述散熱導(dǎo)板包括彼此連接的受風(fēng)部與導(dǎo)流部。
12.如權(quán)利要求11所述的主機(jī)板，其特征在于，所述散熱導(dǎo)板還包括一遮板，其連接于該受風(fēng)部與該導(dǎo)流部上側(cè)邊緣。
13.權(quán)利要求11所述的主機(jī)板，其特征在于，該受風(fēng)部與該導(dǎo)流部是成一弧狀結(jié)構(gòu)。
14.如權(quán)利要求11所述的主機(jī)板，其特征在于，該受風(fēng)部與該導(dǎo)流部是成平板狀。
15.如權(quán)利要求11所述的主機(jī)板，其特征在于，該受風(fēng)部與該導(dǎo)流部是成一L形結(jié)構(gòu)。
16.如權(quán)利要求11所述的主機(jī)板，其特征在于，該受風(fēng)部與該導(dǎo)流部的夾角介于90至120度。
17.如權(quán)利要求11所述的主機(jī)板，其特征在于，該導(dǎo)流部是自該受風(fēng)部向該功率元件的方向延伸。
全文摘要
一種用于主機(jī)板上的導(dǎo)風(fēng)裝置，其中主機(jī)板包括一中央處理器風(fēng)扇以及一功率元件，導(dǎo)風(fēng)裝置則包括一受風(fēng)部與一導(dǎo)流部，受風(fēng)部接受來自中央處理器風(fēng)扇的風(fēng)流，導(dǎo)流部與受風(fēng)部連接，中央處理器風(fēng)扇的風(fēng)流是由導(dǎo)流部導(dǎo)向功率元件。
文檔編號(hào)G06F1/20GK1584779SQ03155169
公開日2005年2月23日 申請(qǐng)日期2003年8月22日 優(yōu)先權(quán)日2003年8月22日
發(fā)明者沈振來, 張權(quán)德 申請(qǐng)人:華碩電腦股份有限公司