[發明專利]散熱模塊

在審

• 申請號: 201310565952.3
• 申請日: 2013-11-14
• 公開（公告）號: CN104640418A
• 公開（公告）日: 2015-05-20
• 發明（設計）人: 郭昭正;蕭復元;尹伊彰;李銘維
• 申請（專利權）人: 升業科技股份有限公司
• 主分類號: H05K7/20
• 分類號: H05K7/20
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 董惠石

技術領域

本發明關于一種散熱模塊，特別是指一種應用于1U服務器或刀鋒服務器的散熱模塊，高熱傳導效率的熱管直接接觸于芯片熱源，并將芯片所發的熱直接導至散熱鰭片，藉以改善1U服務器散熱模塊的性能。

背景技術

不同于一般的臺式計算機或筆記本電腦，用戶都會在使用后進行計算機關機(或至少處于休眠狀態)。而服務器除了特定維修日外，幾乎全年無休，另外，服務器服務的對象包括大型企業用戶或云端用戶，大部分時間都是處在高速運轉狀態。因此，對于CPU的冷卻，可靠度的要求特別嚴苛。

特別是1U服務器，它是將每架服務器，平放于一機架上。每臺服務器的高度僅約1U個單位(4.445cm)而已，雖然可節省空間，但也使得散熱問題更具挑戰。另一種更省空間的刀鋒服務器，它的特點是將計算機機板一片一片地插于基座上，共享一個電源供應。可以想見，后者對于散熱模塊的要求更甚于前者。因應嚴苛冷卻條件的挑戰，最高階的冷卻散熱模塊是采用導熱系數接近100，000Watt/m-℃的均溫板(Vapor?Chamber)，讓均溫板直接接觸芯片發熱源來克服。但均溫板制造難度高，成本高，是一種性優價高的解決方案。

而熱管的導熱系數同樣接近100，000Watt/m-℃，在追求高性價比(CP值)的產業趨勢中，巧妙結合運用便宜的熱管與銅或鋁底板，開發一種能大幅將低成本卻仍能保有相當優異性能的散熱模塊，成為服務器散熱模塊的潮流。

一現有技術，并被公認能有效降低成本的散熱模塊，請參考圖1所示的爆炸圖。由下而上包含散熱鰭片組20、一熱管組30、一散熱底板40、一銅板50。銅板50厚約1mm接觸于熱源(芯片)，例如，CPU芯片。散熱底板40的第一表面41，有熱管組30的熱管容置槽45形成于其中，以容置熱管組30。圖1所示的熱管組包含一S組及兩個馬蹄型。散熱底板40的第二表面42則有一凹陷區46(標號46指向凹陷區邊緣)以容置銅板50。熱管組30的第二面32部分接觸于銅板50，第一面31接觸于散熱鰭片組20。

如此，熱源由導熱系數良好的銅板50間接傳給熱管組30。再由熱管組30直接將熱傳導至大面積的散熱鰭片組20。因此，導熱效率雖稍遜于均溫板，但可相當程度降低成本。上述的散熱模塊的組件：散熱鰭片組20、熱管組30、散熱底板40、銅板50的組合是將各組件組合并夾持后經過回焊爐而將各組件錫焊組合成一錫焊的散熱模塊。圖2A為組合的立體圖，圖2B為前視圖，其中，散熱底板40的第一表面是平的。

為進一步降低成本，另一現有技術，是將熱管組30、散熱鰭片組20及散熱底板(鋁質)40以無焊接鉚合技術結合在一起。散熱模塊的組件20、30、40組合不需要經過回焊爐，請參考圖3的爆炸圖。圖4A為組合成品的立體圖。散熱底板40的第一表面41設有散熱鰭片組20的鉚合溝44。第二表面42則有熱管容置槽45，請參見圖4B所示散熱底板40的第二表面42。圖4C為前視圖，散熱底板40的第一表面41有散熱鰭片組20鉚合溝44。高熱傳導效率的熱管組30直接接觸于熱源。但熱管組30并未直接觸于散熱鰭片組20，中間隔了一熱傳導效率較差的鋁質散熱底板40(鋁的熱傳導系數約205Watt/m-℃銅約400Watt/m-℃)，使得散熱鰭片組20較難發揮它的散熱效能。此散熱模塊的組件20、30、40的組合雖不需經過回焊爐，鋁質底板或散熱鰭片不須經過鍍鎳，也省掉昂貴的銅底板，雖可大幅降低成本，但性能卻遠遜于均溫板。

有鑒于此，本發明的目的便是要開發一可大幅降低成本，并能符合1U服務器嚴苛散熱性能要求的散熱模塊。

發明內容

本發明解決的技術問題是提供一種散熱模塊以滿足刀鋒服務器的嚴苛散熱性能要求。

本發明公開了一種散熱模塊，所述散熱模塊包含一熱管組，一散熱底板，散熱底板設有多數個透空區于其中，散熱底板的第一表面設有散熱鰭片的鉚合溝，在第二表面設有熱管橋墩于每一透空區的兩對邊，第二表面接觸于芯片；一散熱鰭片組，由多數個凸出區及多數個非凸出區交錯分布，再由多數個扣件扣合所組成，每個凸出區包含多個散熱鰭片平行排列，每個非凸出區也包含多個散熱鰭片平行排列，所述凸出區設有多數個熱管容置槽于其中，且所述凸出區的所述散熱鰭片末端折成L型抵持部以抵持芯片，使得當該散熱鰭片組與該散熱底板的所述第一表面的鉚合溝鉚合后、該散熱鰭片組凸出區內的熱管容置槽與該熱管組組合鉚平后、該熱管組與該散熱底板的熱管橋墩組合鉚平后，所述散熱鰭片組凸出區分別凸出于該散熱底板透空區中，且該L型抵持部與所述芯片相抵的平面、該透空區內熱管組被鉚平后的第二面與該散熱底板的第二表面都顯著處于同一平面。