[实用新型]散热装置的改进结构

说明书

本实用新型涉及一种散热装置，尤指一种应用于芯片散热的散热装置。

目前芯片(Integrated circuit devices)广泛应用在计算机系统中，以CPU(中央处理单元)为例，在正常操作下会产生大量的热，如果过热就很容易造成系统的停机，使得操作上不稳定。为了避免过热情形发生，这些芯片需以冷却装置移除过量的热。常用的冷却装置为一种称为风扇辅助的散热器冷却装置(fan assisted heat sink cooling device)，在此种冷却装置中，散热器(heat sink)通常采用诸如铝等具有高传热系数材质制成，可包含数个散热鳍片(fin)以提高散热器的表面积，散热器置放在芯片上方并与芯片表面接触，借以将芯片的热量传导至散热器。散热器上方进一步设有一由电力驱动风扇，该风扇吸入环境空气(ambient air)并与散热鳍片接触，以强制对流方式加速热量由散热鳍片移至环境空气中，以促进散热器的冷却效果。

近年来，芯片的功率提高甚多，故产生大量的热，因此，采用更高冷却容量的冷却装置更为迫切。常用的方法包含采用更大面积的散热器或更大功率的风扇，然而，尺寸过太的散热器或风扇却造成其它的问题，例如空间限制，影响其它组件的置放及运作，以及机壳与风扇间必须有适当的空间方可使空气进入风扇，且使热风排出。因此，采用更大尺寸的散热器或尺寸更大的风扇的方式并非很好的解决芯片散热问题的良好方法。

图1A为常用芯片散热装置的组装图，该散热器12的材质为具有高热传导性的铝金属，且其由一导热底板121及数个散热鳍片122所构成，散热鳍片122位于该导热底板121上方，其形状通常为平行的沟槽状(channel-shaped)或鳍片状(fin-shaped)，该导热底板121则置于CPU芯片11的上方。为了促进热量传递，在该散热器12上方通常放置一风扇13，风扇13主要由马达(未显示)、轮毂131、叶片132组成，且以螺丝16卡固于该散热器12的散热鳍片122。

图1B显示使用操作中的CPU芯片热量传递情形，箭头代表热量传递的方向，由于散热器12底面与芯片接触，所以操作中的芯片11大部分的热量以传导(conduction)方式沿着导热底板121传递至散热鳍片122(传热方向如箭头A)，而风扇13所吸引的外界空气则进入散热器12中，与散热鳍片122接触，而利用对流(convection)方式(如箭头B)将导热底板121传来的热量带至环境空气中。

图1C显示常用芯片散热装置的空气速率分布情形，大致可分为I、II、III及IV四区，经测试结果发现风扇所吸引的的空气在散热鳍片122表面的空气速率分布，在风扇轮毂(hub)131下方最低(第I区，平均速率约0.05公尺/秒)，第II区平均速率为1.0公尺/秒，第III区为2.5公尺/秒，扇叶132下方空气速率最高(第IV区，平均速率约4.0公尺/秒)。由图1C的结果可了解风扇所吸引的冷空气在轮毂131下方不易产生显著的对流效果，故部分由导热底板121传递的热量遂累积在轮毂下方的散热鳍片122，如此将造成此区域温度增高，不利芯片11的热量传导，长期间使用可能造成芯片故障。

因此，如何在不改变散热器及风扇尺寸，而有效移除在轮毂下方的散热鳍片122累积的热量，以确保芯片等电子组件正常运作，解决公知技术所存在的问题，为本实用新型的主要目的。

为了解决上述公知技术的缺点，本实用新型的目的在于提出一种散热装置的改进结构，用以从一热源移除部分热量。

本实用新型所提供的散热装置的改进结构，其包含：

一散热器及

一风扇；其中所述的

散热器，其具有一导热底板、一导热柱及数个散热鳍片，该导热底板的下表面与该热源接触，该导热柱位于该导热底板的上表面中央，且位于该风扇的轮毂下方，该数个散热鳍片位于该导热底板的上表面上，且位于该导热柱周围。

借以，该热源的热量以传导方式传递至该导热底板、该导热柱及该数个散热鳍片，且该风扇抽引的空气冷却该导热底板、该导热柱及该数个散热鳍片。

所述的散热装置的改进结构，其中该热源为操作中的电子组件产生的热量。

所述的散热装置的改进结构，其中该电子组件为CPU芯片。

所述的散热装置的改进结构，其中该导热柱至该风扇轮毂的垂直距离与该风扇轮毂的直径比为0.1至1.0。

所述的散热装置的改进结构，其中该导热柱为圆柱体。

所述的散热装置的改进结构，其中该导热柱的直径与该风扇轮毂的直径比为0.1至1.2。