專利名稱：一種具有變色測(cè)溫材料的電路板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是有關(guān)于一種電路板，且特別是有關(guān)于一種可指示其上生熱元件溫度的電路板。
背景技術(shù)：
現(xiàn)今電子計(jì)算機(jī)的處理速度愈來愈快，功能也愈來愈多，使得耗電量一直在大幅成長。這樣造成了電子計(jì)算機(jī)上的重要組件-電路板，需要承受更高的電源轉(zhuǎn)換率，因而造成了大量的熱需要消散。若一旦散熱不良，甚或人員需要檢視電路板上各元件的狀況時(shí)，往往因?yàn)闊o法以肉眼簡(jiǎn)單判知元件的表面溫度而遭燙傷。除了要更進(jìn)一步提升散熱效率而避免電路板上生熱元件(如中央處理器或芯片組)的溫度過高以外，避免讓生熱元件因過熱而故障或是防止使用者被過熱元件所燙傷，是當(dāng)前制造商需要正視的問題。
請(qǐng)參照?qǐng)D1，其繪示依照現(xiàn)有的電路板100的示意圖，其中例示有生熱元件(如中央處理器111、電壓調(diào)整模塊113與集成電路115)及散熱元件(如散熱片(heat sink)121與風(fēng)扇131)。為了增進(jìn)散熱效能，部份的生熱元件會(huì)配有一種以上的散熱元件。如，電壓調(diào)整模塊113配有散熱片121，集成電路115配有風(fēng)扇131，而中央處理器111則同時(shí)配有散熱片121與風(fēng)扇131。
一般電路板上的散熱元件大都是以鋁或銅制的金屬散熱器作為散熱材質(zhì)，如果這樣還不能有效散熱，還可以加上主動(dòng)式散熱元件，如風(fēng)扇，以加速熱的散逸。但無論如何，這樣的方式都要面對(duì)另一個(gè)問題-即無法以肉眼就可立即判知散熱元件當(dāng)時(shí)的表面溫度是處于室溫、正常、偏熱、過熱或危險(xiǎn)的狀態(tài)。
目前得知生熱元件溫度的方法是在基本輸入輸出系統(tǒng)(BIOS)內(nèi)或操作系統(tǒng)內(nèi)設(shè)置監(jiān)控程式(hardware monitor program)，以達(dá)成監(jiān)看生熱元件/散熱元件溫度的目的。但這些程式皆需要(1)電路板上的生熱元件有檢測(cè)溫度變化的硬件電路，(2)電路板以正常開機(jī)進(jìn)入BIOS或操作系統(tǒng)內(nèi)，與(3)需要有顯示器(monitor)來監(jiān)看監(jiān)控溫度變化的程式所顯示的溫度值。只要以上三點(diǎn)中的任何一點(diǎn)不能達(dá)成，這種監(jiān)控方式便毫無用武的地。
于是需要一種可指示其上生熱元件溫度的電子裝置電路板，而讓使用者可以直接用肉眼判知(What you see is what you get)電子計(jì)算機(jī)電路板上生熱元件的實(shí)際溫度范圍。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種可辨識(shí)生熱元件表面溫度的電路板，在不需開機(jī)與不需屏幕的情況下，即可立即得知生熱元件當(dāng)下的表面溫度。
本發(fā)明的另一目的在提供一種可辨識(shí)生熱元件表面溫度的電路板，避免生熱元件因散熱不良導(dǎo)致過熱而故障。
本發(fā)明的又一目的是在提供一種可辨識(shí)生熱元件表面溫度的電路板，避免使用者因疏忽，而被過熱的生熱元件所燙傷。
根據(jù)本發(fā)明的上述目的，提出一種電路板，其包括基板、生熱元件以及隨至少一預(yù)定溫度而改變顏色的變色測(cè)溫材料。此生熱元件可為芯片組或中央處理器。此變色測(cè)溫材料系至少部份地覆蓋此生熱元件的表面，用以顯示此生熱元件表面的溫度狀態(tài)。
依照本發(fā)明的一較佳實(shí)施例，此生熱元件可為，例如但不限于，中央處理器(CPU)、芯片組(chip set)(如南/北橋(south/north bridge))、電壓調(diào)整模塊(VRM)、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)、金氧半導(dǎo)體電晶體(MOS)芯片、低壓降線性調(diào)節(jié)器(LDO)、高功率金氧半導(dǎo)體場(chǎng)效電晶體(Power MOS)芯片、集成電路(IC)或雙極性接面電晶體(BJT)芯片。而此散熱元件可為由導(dǎo)熱材料所形成的散熱片或其他的散熱元件，例如但不限于氣冷式散熱元件(如風(fēng)扇)。
另外，此變色測(cè)溫材料的材料可包括無機(jī)變色測(cè)溫材料，例如但不限于，鈷、銀、汞、釩、鉻、銅、鉈或上述的任意組合。此外，此變色測(cè)溫材料的材料亦可包括有機(jī)變色測(cè)溫材料，例如但不限于高分子型材料、液晶型材料、染料型材料或上述材料的任意組合。
又，根據(jù)本發(fā)明的另一目的，提出一種電路板，其包括基板、生熱元件、散熱元件、以及隨至少一預(yù)定溫度而改變顏色的變色測(cè)溫材料。此變色測(cè)溫材料較佳至少部份地覆蓋此散熱元件，以顯示此散熱元件的一溫度狀態(tài)。
依照本發(fā)明一較佳實(shí)施例，此生熱元件可為，例如但不限于中央處理器、芯片組(如南/北橋)、電壓調(diào)整模塊、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器、金氧半電晶體芯片、低壓降線性調(diào)節(jié)器、高功率金氧半場(chǎng)效電晶體芯片、集成電路或雙極性接面電晶體芯片。而此散熱元件可為由導(dǎo)熱材料所形成的散熱片，或可為其他的散熱元件，例如但不限于氣冷式散熱元件(如風(fēng)扇)。
另外，此變色測(cè)溫材料可為無機(jī)變色測(cè)溫材料，例如但不限于鈷、銀、汞、釩、鉻、銅、鉈或上述的任意組合。此變色測(cè)溫材料亦可為有機(jī)變色測(cè)溫材料，例如但不限于高分子型材料、液晶型材料、染料型材料或上述材料的組合。
依據(jù)本發(fā)明的可辨識(shí)生熱元件表面溫度的電路板，具有讓使用者在不需開機(jī)與不需屏幕的情況下，即可立刻得知位于電路板上生熱元件當(dāng)下表面溫度的優(yōu)點(diǎn)。
此外，依據(jù)本發(fā)明的可辨識(shí)生熱元件表面溫度的電路板，能減少使用者因位于電路板上生熱元件散熱不良所導(dǎo)致過熱而故障的機(jī)會(huì)。
另外，依據(jù)本發(fā)明可辨識(shí)生熱元件表面溫度的電路板，進(jìn)一步具有避免使用者因疏忽，而被過熱的生熱元件所燙傷的優(yōu)點(diǎn)。

為讓本發(fā)明的上述和其他目的、特征、優(yōu)點(diǎn)與實(shí)施例能更明顯易懂，所附圖式的詳細(xì)說明如下。其中的尺寸為了要清楚討論的緣故，會(huì)被隨意放大或縮小。
圖1是繪示現(xiàn)有電路板的示意圖。
圖2系繪示依照本發(fā)明一較佳實(shí)施例的示意圖，例示生熱元件/散熱元件的種類、以及與變色測(cè)溫材料相互搭配的方式。
圖3系繪示依照本發(fā)明另一較佳實(shí)施例的示意圖，例示變色測(cè)溫材料的表現(xiàn)方式。
具體實(shí)施方式請(qǐng)參照?qǐng)D2，其繪示依照本發(fā)明一較佳實(shí)施例的電路板示意圖。此用于電子計(jì)算機(jī)的電路板200，包括有基板201、生熱元件211、212、213、214、215以及變色測(cè)溫材料250。此生熱元件211、212、213、214、215系組裝于基板201上，而生熱元件211、212、213、214、215的表面系至少部份地覆蓋變色測(cè)溫材料250，且隨至少一預(yù)定溫度而改變顏色(例如在高于一特定溫度時(shí)變色)或是隨著溫度改變而逐漸改變顏色，用以顯示生熱元件211、212、213、214、215的溫度狀態(tài)。
上述的生熱元件系一種會(huì)產(chǎn)生熱能的元件，例如但不限于中央處理器211、芯片組212(如南/北橋)、電壓調(diào)整模塊213、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器214、與集成電路215。此外，亦可為金氧半電晶體芯片、低壓降線性調(diào)節(jié)器、高功率金氧半場(chǎng)效電晶體芯片、雙極性接面電晶體芯片等。
如圖2的例示性實(shí)施例中，為了增進(jìn)散熱效率，基板可進(jìn)一步包含有散熱元件221、231。在一替代性實(shí)施例中，則將位于電路板上的散熱元件組裝于生熱元件上，以強(qiáng)化生熱元件的散熱效率。
散熱元件系一種用以散逸過多熱能的元件，可為散熱片221，較佳由導(dǎo)熱材料所形成，此導(dǎo)熱材料可包括銀、銅、鋁、石墨或其組合。此散熱元件亦可為如風(fēng)扇231的氣冷式散熱元件。其他適合的主動(dòng)散熱元件可為業(yè)界中已知的其他者，如水冷式散熱元件、液態(tài)氣體冷卻元件或半導(dǎo)體冷卻元件等。
部份的生熱元件可配有一種以上的散熱元件。如，電壓調(diào)整模塊213配有散熱片221、集成電路215配有風(fēng)扇231，而中央處理器211則同時(shí)配有散熱片221與風(fēng)扇231。
即使如此，若電路板200上的生熱元件沒有配備檢測(cè)溫度變化的硬件電路，或電路板200有問題而不能正常開機(jī)進(jìn)入BIOS或操作系統(tǒng)內(nèi)，或沒有顯示器來監(jiān)看程式所顯示的溫度值時(shí)，使用者便無法立即得知個(gè)別生熱元件的溫度。或是，當(dāng)打開電子計(jì)算機(jī)的外殼后，使用者往往無法以肉眼簡(jiǎn)單地分辨生熱元件是否已經(jīng)過熱。很有可能在疏忽下而被過熱的生熱元件所燙傷。
當(dāng)一變色測(cè)溫材料250覆蓋在生熱元件上并搭配圖案或字形的設(shè)計(jì)時(shí)，便能顯示所覆蓋生熱元件的溫度狀態(tài)。此變色測(cè)溫材料較佳系至少覆蓋在生熱元件的部份表面上，如散熱片221上的變色測(cè)溫材料250、芯片組212上的變色測(cè)溫材料250與風(fēng)扇231上的變色測(cè)溫材料250。圖3系例示依照本發(fā)明一較佳實(shí)施例的變色測(cè)溫材料250的多種可能圖案或字形設(shè)計(jì)的實(shí)施例示意圖，其中變色測(cè)溫材料250可以以圖形351/352、圖案353/354、數(shù)字355/356/357、文字358/359或以上表現(xiàn)方式的組合360來顯示溫度的狀態(tài)。較佳者，在達(dá)到一特定溫度時(shí)，變色測(cè)溫材料250上的圖形351/352、圖案353/354、數(shù)字355/356/357、文字358/359或以上表現(xiàn)方式的組合360的顏色會(huì)改變，藉以提示溫度，如「50℃-70℃-90℃-110℃」，或提示狀態(tài)，如「室溫、正常、偏熱、過熱、危險(xiǎn)」。
任何因溫度改變而能改變其呈色表現(xiàn)的材料皆為可行的變色測(cè)溫材料250。此變色測(cè)溫材料250一般可分為無機(jī)變色測(cè)溫材料，或有機(jī)變色測(cè)溫材料。
無機(jī)變色測(cè)溫材料通常為含金屬的化合物，例如但不限于鈷、銀、汞、釩、鉻、銅、鉈或上述金屬化合物的組合。此等無機(jī)變色測(cè)溫材料可以是單一的化合物，也可以是由多種成分組成的混合物。適當(dāng)改變配比還能調(diào)節(jié)變色的溫度，并可以固體或微膠囊狀態(tài)呈現(xiàn)。代表性的化合物有碘化汞的復(fù)鹽組合，如CuHgI4與Ag2HgI4。此外亦有釩酸鹽、鉻酸鹽或其混合物等，例如PbCrO4、Pb2-yMyCr1-xQXO5、Tl2xM2(1-x)CrO4或MCrO4。上述Pb2-yMyCr1-xQXO5中的M可為Mo、W、S、Se、Te，Q可為Ti、Zr、Hf、Ta、Nb、Sn，0≤x＜1，0＜y＜0.3，如Pb2CrO5。上述Tl2xM2(1-x)CrO4的M可為Na、K、Rb、Cs等，x為0至1間的實(shí)數(shù)，如Tl2CrO4。上述MCrO4的M可為Na2、K2、Rb2、Cs2、Sr2、Tl2、1/3(Tl2Mg2)、1/2(Tl2Sr)、1/2(Tl2Ba)，如Tl2Ba(CrO4)2。
適用于低溫(100℃以下)的無機(jī)變色測(cè)溫材料可為帶結(jié)晶水的Co、Ni無機(jī)鹽類，或是含氮配基的金屬錯(cuò)合物，如[(C2H5)2NH2]2CuCl4在約43℃變色，[(CH3)2CHNH2]CuCl3在52℃左右變色。
已知有許多有機(jī)型的變色測(cè)溫材料。適當(dāng)?shù)挠袡C(jī)變色測(cè)溫材料，例如但不限于高分子型材料、液晶型材料[如膽固醇型液晶(cholesteric liquidcrystals)]、染料型材料[如路可染料(leuco dyes)]，或上述材料的任意組合，均可采用。有機(jī)變色測(cè)溫材料最大的優(yōu)點(diǎn)是材料易得。加工難度相對(duì)較小。前述的多種無機(jī)變色測(cè)溫材料與有機(jī)變色測(cè)溫材料均可在市面上購得。
結(jié)合在不同溫度范圍變色的多種變色測(cè)溫材料可達(dá)成多種不同的指示功效，如在20℃至35℃間變色者可用以指示室溫的溫度范圍、在55℃至65℃間變色者可避免使用者被燙傷，在90℃左右變色者可避免元件過熱而故障。上述的多種變色測(cè)溫材料的變色溫度為已知，使用者可視其需求來選擇適合的變色測(cè)溫材料。
有多種將變色測(cè)溫材料固著在生熱元件上的方法，例如但不限于黏貼法、層合(lamination)法、涂覆法、印刷法、或內(nèi)含(inherent)法。黏貼法系指將變色測(cè)溫材料黏貼于生熱元件的部分表面上，如圖2的變色測(cè)溫材料250貼在散熱片221上所示者。層合法系指將變色測(cè)溫材料與生熱元件表面于制作時(shí)一起層合成形。涂覆法系指將變色測(cè)溫材料涂覆于生熱元件的部分或全部的表面上，如使用Telatemp Corporation所出的的溫度色筆(Temperature IndicatingCrayous)涂覆在生熱元件的部分或全部的表面上。印刷法系指將變色測(cè)溫材料[如市售的印刷墨水(thermochromic printing inks)]直接印刷于生熱元件的部分或全部表面上，如圖2中芯片組212上的變色測(cè)溫材料250。內(nèi)含法系指將變色測(cè)溫材料在生熱元件的表面形成前，即混合于原料中，再一起成形?？蛇x擇上述的各種方法來配合不同的使用需求。
由上述本發(fā)明較佳實(shí)施例可知，應(yīng)用不同種類的變色測(cè)溫材料的溫度變色范圍，本發(fā)明可具有下述優(yōu)點(diǎn)1.在不需開機(jī)與不需屏幕的情況下，即可得知生熱元件當(dāng)下的表面溫度。
2.避免生熱元件因過熱而故障。
3.避免使用者因疏忽，而被過熱的生熱元件所燙傷等優(yōu)點(diǎn)。
雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭露如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何熟習(xí)此技藝者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作各種的更動(dòng)與潤飾，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)視后附的申請(qǐng)專利范圍所界定者為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種電路板，該電路板至少包含一基板；一生熱元件，系組裝于該基板上；以及一變色測(cè)溫材料，該變色測(cè)溫材料隨至少一預(yù)定溫度而改變顏色；其中該變色測(cè)溫材料系至少部份地覆蓋該生熱元件的一表面，用以顯示該生熱元件的一溫度狀態(tài)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述電路板，其特征在于，該生熱元件為一芯片組。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述電路板，其特征在于，該生熱元件為一中央處理器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述電路板，其特征在于，該基板更包含有一散熱元件，該散熱元件為由包含銀、銅、鋁、石墨或其組合的一導(dǎo)熱材料所形成的一散熱片。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述電路板，其特征在于，該散熱元件為一氣冷式散熱元件。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述電路板，其特征在于，該變色測(cè)溫材料包含一有機(jī)變色測(cè)溫材料或一無機(jī)變色測(cè)溫材料。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述電路板，其特征在于，該無機(jī)變色測(cè)溫材料包含鈷、銀、汞、釩、鉻、銅、鉈或上述的任意組合。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述電路板，其特征在于，該有機(jī)變色測(cè)溫材料包含一高分子型材料、一液晶型材料、一染料型材料或上述材料的任意組合。
9.一種電路板，該電路板至少包含一基板；一生熱元件，系組裝于該基板上；一散熱元件，系組裝于該生熱元件上；以及一變色測(cè)溫材料，該變色測(cè)溫材料隨至少一預(yù)定溫度而改變顏色；其中該變色測(cè)溫材料系至少覆蓋于該散熱元件的一部份，用以顯示該散熱元件的一溫度狀態(tài)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述電路板，其特征在于，該生熱元件為一中央處理器。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述電路板，其特征在于，該散熱元件為由銀、銅、鋁、石墨或其組合的一導(dǎo)熱材料所形成的一散熱片。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述電路板，其特征在于，該散熱元件為一氣冷式散熱元件。
13.根據(jù)權(quán)利要求9所述電路板，其特征在于，該變色測(cè)溫材料包含一有機(jī)變色測(cè)溫材料或一無機(jī)變色測(cè)溫材料。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述電路板，其特征在于，該無機(jī)變色測(cè)溫材料包含鈷、銀、汞、釩、鉻、銅、鉈或上述的任意組合。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述電路板，其特征在于，該有機(jī)變色測(cè)溫材料包含一高分子型材料、一液晶型材料、一染料型材料或上述的任意組合。
全文摘要
一種可指示其上生熱元件溫度的電路板。此電路板可包括一基板、一生熱元件與一變色測(cè)溫(thermochromism)材料。此生熱元件可為芯片組或中央處理器。此變色測(cè)溫材料可為無機(jī)變色測(cè)溫材料，或例如高分子型材料、液晶型材料、染料型材料或上述材料組合的有機(jī)變色測(cè)溫材料。
文檔編號(hào)G06F11/32GK1841337SQ20051005624
公開日2006年10月4日 申請(qǐng)日期2005年3月28日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月28日
發(fā)明者周鴻翔, 張權(quán)德, 陳敬中 申請(qǐng)人:華碩電腦股份有限公司