專利名稱：散熱片的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種散熱片，特別是涉及一種具有碳纖維材質的散熱片結構。
背景技術：
近來電子裝置因提供多元功能，加上處理大量的資料，各電子元件的
工作頻率也隨之急速增加，例如電腦的中央處理器(CPU)的運算效能便已 經達到GHz的頻率，因而中央處理器相對容易在運作過程中產生高溫，導 致處理器的工作效能減低，加上電腦主機的體積設計日益減小，致使處理 器或其他電子元件所產生的熱量更不容易排出，甚而造成內部元件的損壞。
因而如何使散熱效能提升是電子裝置重要考量之一。現行習知的散熱 方式多藉由各式散熱鰭片所組成的散熱器直接固定于發熱的電子元件上， 亦或藉由散熱膏或散熱板直接貼合于電子元件上以達成散熱的功效。
請參照圖1所示， 一種習知的電子裝置1含有一電路板11、 一中央處 理器12以及一散熱裝置13。中央處理器12設置于電路板11上。散熱裝置 13由一散熱器131及一散熱片132所構成。其中，散熱器131為多個散熱 鰭片所組成，散熱片132的材質為碳纖維。其中，由于碳纖維的微觀結構 中，碳纖維的纖維以水平方向(X-Y平面方向)綿密延伸，而垂直方向Z上 不同層的碳纖維之間只有凡得瓦爾力連結。因此散熱片132于水平方向的 導熱率遠大于垂直方向Z的導熱率。故于實際使用時，散熱片132形成為 一匸字形，其一端面與中央處理器12貼合，另一端面則與散熱器131貼合， 藉由水平方向導熱較快的優點，將中央處理器12所產生的熱量導向散熱器 131，再由散熱器131將熱量散逸于空氣中。
然而，習知技術藉由碳纖維于水平方向導熱率高的特性，而制成散熱 片與散熱器結合，但因散熱片占據的設計空間太大，加上散熱片于垂直方 向Z上的熱量傳遞亦不佳，因此不大符合目前電子產品散熱設計的需求。
因此，如何提供一種散熱片，使其具有高散熱效能且能縮小散熱裝置 的體積，已成為重要課題之一。
發明內容
本發明的主要目的在于，克服現有的散熱片存在的缺陷，而提供一種 新的散熱片，所要解決的技術問題是使其具有高散熱效能且能縮小散熱裝置的體積，^v而更加適于實用。
本發明的目的及解決其技術問題是采用以下技術方案來實現的。依據
本發明提出的一種散熱片，其包含 一導熱巻層，其材質具有碳纖維，該 導熱巻層具有一徑向截面，該碳纖維的纖維延展方向與該徑向截面形成一 角度。
本發明的目的及解決其技術問題還可采用以下技術措施進一步實現。 前述的散熱片，其更包含 一間隔層，與導熱巻層相疊合巻繞。
前述的散熱片，其中所述的間隔層的材質為金屬、合金、膠體或其金 屬化合物。
前述的散熱片，其中所述的金屬為銀、銅或錫。 前述的散熱片，其中所述的合金為銀合金、鋁合金或銅合金。 前述的散熱片，其中所述的導熱巻層呈螺旋或同心圓的圖案。 前述的散熱片，其中所述的角度為九十度。 前述的散熱片，其為圓形體、方形體或多邊形體。 本發明與現有技術相比具有明顯的優點和有益效果。由以上可知，為了 達到上述目的，本發明提供了一種散熱片，包含一導熱巻層，其材質具有 碳纖維。導熱巻層具有一徑向截面，碳纖維的纖維延展方向與徑向截面形 成一角度。
承上所述，因依據本發明的一種散熱片，藉由高導熱率的碳纖維形成 導熱巻層后，使碳纖維的延展方向實質上等同于散熱途徑的傳導方向。如 此一來，由熱源所發散的熱量，則易藉由導熱巻層而傳遞出來。與習知技 術相較，本發明的散熱片可直接將發熱源的熱量散出，亦可作為散熱裝置 的導熱介面，進而使系統環境的散熱效能提升。另外，藉由導熱巻層的設 置來取代習知技術中的碳纖維導熱片，更可具有縮小散熱裝置的體積的優 占
J *、、 o
上述說明僅是本發明技術方案的概述，為了能夠更清楚了解本發明的 技術手段，而可依照說明書的內容予以實施，并且為了讓本發明的上述和 其他目的、特征和優點能夠更明顯易懂，以下特舉較佳實施例，并配合附
圖，詳細"i兌明如下。
圖1為一種習知電子裝置及其散熱裝置的示意圖； 圖2為依據本發明較佳實施例的一種散熱片的示意圖； 圖3A至圖3C為依據本發明較佳實施例的一種散熱片的制造過程的示 意圖；圖3D為依據本發明較佳實施例的散熱片的另一種態樣； 圖4A為依據本發明較佳實施例的散熱片結合發熱元件及散熱裝置的分 解示意圖；以及
圖4B為依據本發明較佳實施例的散熱片結合發熱元件及散熱裝置的組 合示意圖。
11:電路板
13:散熱裝置
132、 2、 2'、 2a:散熱片
21。導熱層
22:間隔層
4:散熱裝置
X-Y:平面方向
1:電子裝置 12:中央處理器 131:散熱器 21、 21a:導熱巻層 211:徑向截面 3:發熱元件 6:角度 Z:方向
具體實施例方式
為更進一步闡述本發明為達成預定發明目的所采取的技術手段及功 效，以下結合附圖及較佳實施例，對依據本發明提出的散熱片其具體實施方 式、結構、特征及其功效，詳細說明如后。
請參照圖2所示，本發明較佳實施例的一種散熱片2包含一導熱巻層 21，其材質具有碳纖維。其中，導熱巻層21除了可利用碳纖維本身的材質 來進行巻繞之外，也可由多個導熱巻層21以一螺旋圖案或一同心圓圖案巻 繞形成(圖未顯示)。需注意者，只單用一導熱巻層21來形成散熱片2時， 導熱巻層21的材質可添加膠體或具延展性的金屬，以協助導熱巻層21維 持形狀。
導熱巻層21具有一徑向截面211,碳纖維的纖維延展方向為座標軸的 Z方向，且與徑向截面211形成一角度6，且角度6實質上為90度。其中， 徑向截面211并不限定于圓形的截面，還包含了其他形狀的截面，例如長 方形、多邊形及不規則形狀。
另外，散熱片2更可包含一間隔層22，其與導熱巻層21貼附巻繞，用 以加強固定維持散熱片2的形狀并可協助散熱。間隔層22的材質可為一金 屬、 一合金、 一膠體或其金屬化合物，其中，金屬可例如為銀(Ag )、銅(Cu )、 錫(Sn);合金可為一銀合金、 一鋁合金或一銅合金。另外，膠體則可協助 膠合各種材料、維持散熱片2的形狀并可使得散熱片2具有黏性。
請參照圖3A至圖3D所示，本發明的散熱片2的制作過程如下首先， 如圖3A所示，提供一含碳纖維且未加工的碳纖維導熱層21'，其碳纖維的 纖維延展方向平行于座標軸X-Z的平面，另外可選擇外加上一間隔層22。接著，如圖3B所示，將碳纖維導熱層2r及間隔層22共同巻繞成一條狀的 散熱結構，使得碳纖維導熱層21'成為導熱巻層21。如圖3C所示，將導熱 巻層21及間隔層22分割為多個散熱片2,可經由再塑形而使得散熱片2成 為一圓形體、 一方形體或一多邊形體(圖未顯示)。當然，散熱片2亦可選 擇不設置間隔層22，而直接將導熱巻層21巻繞并分割為多個散熱片2"如 圖3D所示)。
因碳纖維導熱層21'的導熱能力在碳纖維的延展方向(圖3A的X-Z平 面方向)遠大于碳纖維的堆疊方向(圖3A的Y方向)，故本發明將圖3C的 散熱片2的徑向截面211作為貼合面，以順利將熱量(如圖中箭號所示) 經由碳纖維的纖維延展方向(Z方向)導出至外界。
請參照圖4A及圖4B所示，本發明較佳實施例的另一種散熱片2a。散 熱片2a將導熱巻層21a及間隔層22共同塑形成為一長方形。于本實施例 中，徑向截面211貼合于一發熱元件3及一散熱裝置4。其中，發熱元件3 可為一發光二極體或一電子裝置，散熱裝置4為多個散熱鰭片所排列構成 的散熱器。當然，散熱裝置4亦可為一熱管(圖未顯示)。需注意的是，散 熱裝置4為選擇性組件，也可不設置散熱裝置4而直接藉由散熱片2a將發 熱元件3的熱量散出至外界。
由于導熱巻層21a以碳纖維為主要組成物，其中，X-Y平面為其徑向截 面211的平面方向，碳纖維的纖維延展方向(Z方向)實質上垂直于X-Y平 面。故其散熱原理如上所述，當發熱元件3發出熱量時，導熱巻層21a可 輕易將熱量沿著碳纖維的纖維延展方向(Z方向)傳導至散熱裝置4，再由 散熱裝置4將熱量導出至外界。
綜上所述，因依據本發明的一種散熱片，藉由高導熱率的碳纖維形成 導熱巻層后，使碳纖維的延展方向實質上等同于散熱途徑的傳導方向。如 此一來，由熱源所發散的熱量，則易藉由導熱巻層而傳遞出來。與習知技 術相較，本發明的散熱片可直接將發熱源的熱量散出，亦可作為散熱裝置 的導熱介面，進而使系統環境的散熱效能提升。另外，藉由導熱巻層的設 置來取代習知技術中的碳纖維導熱片，更可具有縮小散熱裝置的體積的優 點。
以上所述，僅是本發明的較佳實施例而已，并非對本發明作任何形式 上的限制，雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然而并非用以限定本發 明，任何熟悉本專業的技術人員，在不脫離本發明技術方案范圍內，當可利 用上述揭示的技術內容作出些許更動或修飾為等同變化的等效實施例，但 凡是未脫離本發明技術方案的內容，依據本發明的技術實質對以上實施例 所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發明技術方案的范圍 內。
權利要求
1、一種散熱片，其特征在于包含一導熱卷層，其材質具有碳纖維，該導熱卷層具有一徑向截面，該碳纖維的纖維延展方向與該徑向截面形成一角度。
2、 根據權利要求l所述的散熱片，其特征在于更包含 一間隔層，與導熱巻層相疊合巻繞。
3、 根據權利要求2所述的散熱片，其特征在于其中所述的間隔層的材 質為金屬、合金、膠體或其金屬化合物。
4、 根據權利要求3所述的散熱片，其特征在于其中所述的金屬為銀、 銅或錫。
5、 根據權利要求3所述的散熱片，其特征在于其中所述的合金為銀合 金、鋁合金或銅合金。
6、 根據權利要求l所述的散熱片，其特征在于其中所述的導熱巻層呈 螺旋或同心圓的圖案。
7、 根據權利要求1所述的散熱片，其特征在于其中所述的角度為九十度。
8、 根據權利要求l所述的散熱片，其特征在于其為圓形體、方形體或 多邊形體。
全文摘要
一種散熱片，其包含一導熱卷層，其材質具有碳纖維。導熱卷層具有一徑向截面，碳纖維的纖維延展方向與徑向截面形成一角度。本發明具有高散熱效能且能縮小散熱裝置的體積。
文檔編號H01L23/34GK101316496SQ200710107339
公開日2008年12月3日 申請日期2007年5月29日 優先權日2007年5月29日
發明者鄧國欣, 陳宏倫 申請人:精碟科技股份有限公司