专利名称：用于安装散热器的系统和方法
技术领域：
本发明通常涉及电子元件冷却领域。特别是，本发明涉及一种用于冷却一个或多个电子元件的散热器。
背景技术：
在对流冷却应用中的电子元件的冷却通常是这样实现的，即利用流体加速源将流体导向与一个或多个电子元件相联的散热器的周围。所述液体将热量从散热器带走，所述散热器又将热量从任何相联的电子元件带走。所述流体可以是由加速源例如风扇导引的气体，例如空气。所述风扇通常引导空气沿着散热器周围的预定路径流动。因此，所述散热器必须被定位，使其与特定空气流动路径配合，以便冷却与散热器相联的电子元件。
一种典型的安装方式可以包括一基片，在其上安装一个或多个电子元件。然后，所述基片可以被安装在具有进气口和出气口的一个外壳中，从而使热空气能够从所述外壳中排出。穿过外壳的空气流借助一风扇激励。一散热器被安装在所述基片或电子元件上，用于促进由电子元件产生的热量传导给空气，并被空气携带到外壳外部。优选的是在散热器和电子元件之间的接触面处保持压力，以促进它们之间的热传导。然而，难于保证该压力被均匀地保持在所述接触面处。
为了促进热传导，所述散热器具有一个或多个散热片，以便增加其表面积。所述散热片通常被对齐，以便使空气流穿过它们被引导。所述空气流路通常由外壳的进气口和出气口的位置以及风扇的位置决定。
一旦被安装，在不拆除或再安装散热器的情况下，散热器的取向通常不被改变。如果用于散热器的定位螺钉被布置在正方形的顶点处，所述散热器可以被拆下，被旋转90度，并被重新安装。然而，散热器的可能的方向被限制为四个(即，每转90度一个方向)。现有技术的许多装配的限制在于，它们仅允许在一个位置安装散热器。
当批量生产时，在安装于外壳内之前，散热器通常被预先安装在一基片上。如果散热器不位于由风扇产生的空气流通路径中，从散热器的热传导可能不理想。通过拆下并再安装散热器，使散热器的散热片对准由风扇所产生的空气流，可以对这种装配进行校正。然而这种校正措施会增加安装散热器所需要的时间和费用，且如果在基片或电子元件上没有其他可选择的安装位置，那么这种校正甚至不能进行。为了适配于电子元件和风扇的不同构造，不同构造的散热器被制造出来。这会增加制造和研发成本，因为为了适合不同的应用，需要制造专门的散热器。如果电子元件的安装要求散热器非标准取向，那么为了形成一个解决方案就需要花费额外的工作和费用。
前述问题对电子元件组件的设计和制造中的散热问题提出了挑战。因此，与现有技术相比，需要一种替代的散热器。
发明内容
在对流冷却应用中的电子元件散热器依赖于将流体沿特定方向引导到散热器的流体速度源。散热器及其安装部件被设计成与空气引导路径一同工作。
本专利限定了一种安装部件，该安装部件适于不同的散热器。它为散热器提供了完全自由的取向，而与板的安装位置无关。
典型的散热器沿着位于电子外壳中的流体推进器所给定的流动方向被安装。该方向源自系统要求，其限定了进气口和出气口方向。这种特殊的散热器安装方法为散热器在外壳中的取向提供了灵活性。
本专利限定了弹簧夹具，以及将该弹簧夹具安装到散热器上的安装方法。
所述弹簧夹具是散热器组件的一部分，其提供了对芯片的所需压力，以确保良好的热传导路径。
本发明的其它方面将在下文描述。
为了说明的目的，而非限定的目的，将参照以下附图对本发明的前述和其他方面进行更加详细地解释。
图1为按照本发明的一实施例的用于安装到一基片的散热器组件的分解透视图；图2A为按照本发明的一实施例的散热器组件的分解图；图2B为图2A的散热器组件的装配透视图；图2C为图2A的散热器组件的装配侧视图；图3A为具有一棘轮机构的散热器组件的一个实施例的分解图；图3B为图3A的散热器组件的侧视分解图；图3C为图3A的散热器组件的装配侧视图；图3D为图3A的散热器组件的装配透视图；图4A为按照本发明的一实施例的散热器组件的分解透视图；图4B为图4A的散热器组件的分解侧视图；图4C为图4A的散热器组件的装配侧视图；图5A为按照本发明的一实施例的散热器组件的分解透视图；图5B为图5A的散热器组件的分解侧视图；图5C为图5A的散热器组件的装配侧视图；图6A为按照本发明的一实施例的散热器组件的分解透视图；图6B为图6A的散热器组件的分解侧视图；图6C为图6A的散热器组件的装配侧视图；图7A为按照本发明的一实施例的散热器组件的分解透视图；图7B为图7A的散热器组件的装配透视图；图7C为图7A的散热器组件的装配侧视图；图8A为按照本发明的一实施例的散热器组件的分解透视图；图8B为图8A的散热器组件的分解侧视图；图8C为图8A的散热器组件的装配侧视图；图8D为图8C的散热器组件的截面图；图9A为按照本发明的一实施例的散热器组件的分解侧视图；图9B为图9A的散热器组件的分解透视图；
图9C为图9A的散热器组件的装配侧视图；图10A为按照本发明的一实施例的散热器组件的分解透视图；图10B为图10A的散热器组件的装配透视图；图10C为图10A的散热器组件的装配侧视图；图11为散热器组件的各实施例的例子的透视图；图12A为按照本发明的一实施例的散热器组件的分解透视图；图12B为图12A的散热器组件的装配透视图；图13A为按照本发明的一实施例的散热器组件的分解透视图；图13B为图13A的散热器组件的装配透视图；图13C为按照本发明的一实施例的散热器组件的分解侧视图；图13D为图13C的散热器组件的装配侧视图。
具体实施例方式
下文的说明以及其中所描述的实施例是通过本发明的原理的特定实施例的一个或多个例子进行举例说明的。这些例子是用于对本发明的原理进行解释目的的，而非进行限制。在下文的说明中，贯穿说明书和附图的类似部件分别以相同的参考标号进行标注。
参照图1，按照本发明的一实施例的散热器组件20被示出。散热器组件20可以被安装在一基片22例如母板上，从而它能够对电子元件例如集成电路芯片24进行冷却。散热器组件20包括一散热器，该散热器可以是本领域公知的许多种构造中的任何一种。在该特定实施例中，散热器26通常为矩形且具有间隔开的通常是平行的散热片28。散热器26与散热器安装板30相连。安装板30借助紧固件32被固定到基片22(或它的一个部件)上。紧固件32被插入穿过由安装板30限定的一个或多个孔34。紧固件32被保持在位于基片22中的孔36中。紧固件32可以是螺钉，且孔36可以是螺纹孔。散热器26可以位于一外壳38内。散热片28可以被这样取向，即允许流体例如空气沿方向A在外壳38中沿着散热片28流动，从而改善空气与散热片28的接触。借助流体循环装置例如风扇37使空气绕散热器26循环。根据设计要求规定，风扇37可以工作以便激励或推进空气。在进气口处空气沿着一方向例如方向A被引入外壳36，在排气口处空气沿着一方向例如方向B被排出外壳36。或者是，组合在一起的散热器组件20和基片22一同位于一外壳中，该外壳具有至少一个可以使空气进行流通的入口。如果有足够的空气流在散热器26附近流动对其进行冷却，那么在不使用外壳或类似结构的情况下也可以实现冷却。可以借助一种装置或结构例如风扇或其它方式激励空气进行循环流通。
参照图2A至2C，示出了散热器组件的一个实施例40。散热器组件40包括一散热器42，该散热器42具有多个散热片44。图中示出散热片44以并排的关系排列，且通常以间隔方式彼此平行排列。本领域公知的是，散热片44可以以其它的取向排列，例如其它实施例所描述的(见，例如图3A或图9B)。在通常与散热片44相反的散热器42的一侧上，具有底座、嵌条(slug)或基架46性质的凸起与散热器42相连。基架46可以是任何规则形状，但如图2A所示，通常优选的是圆柱形。
基架46被插入并穿过散热器组件40的安装板50中的开口48。开口48优选具有与基架46的横截面具有相同的尺寸和形状，以便使散热器42在开口48中相对容易地旋转。借助一保持组件52将基架46保持在开口48中。保持组件52包括一夹具或弹簧夹54性质的保持器以及一对应的特征例如槽56。夹具54由槽56保持，所述槽位于基架46的圆周上。
夹具54优选是近于环状的，且具有由间隙61隔开的自由端57和59。间隙61小于基架46的直径，因此夹具54可以被保持于其上。为了将夹具54安装在槽56中，自由端57和59被移开，以便形成一个间隙，足以使基架46从其中穿过。一旦基架46被放置在夹具54中，夹具54就与槽56对齐，且自由端57和59被移动，或者允许其回弹到它们的初始位置。槽56可以是部分或圆周槽，只要它充分延伸有效地保持夹具54即可。虽然图示的本实施例使用一夹具和槽的配置来保持基架46，然而本领域公知的任何其它保持机构都可以被用于保持基架46。在这种构造中，散热器42可旋转地绕基架46的轴线移动，并被保持组件52保持在安装板50上。
如果基架46呈圆柱形，它可以在开口48中自由地旋转。然而，如果基架46的截面为某些其它的正多边形形状，例如正五边形，正方形或其它形状，开口48也呈相应形状，基架46仅能够通过将其从开口48中取出来，然而对其进行旋转，再将其插入开口48中来进行定位。这种操作可以使散热器42的取向相对于安装板50发生改变如基架46呈圆形截面时一样。
在安装于基片22上之前，安装板50相对于基片22被定位，从而使孔58与相应的孔36对齐。以便能够使用紧固件32将散热器组件40安装到基片22上。由于安装板50可相对于散热器42旋转，因此孔36可位于任何方便的位置，而不影响散热器42的取向。孔36不需要位于虚拟正方形(未示出)的顶点上，该虚拟正方形与芯片24对齐且以芯片24为中心。孔36可以与芯片24呈其它位置关系，只要安装板50中的孔58被构造成与其对准，且足够的力可被施加在基架46的自由端上即可(下文将更加详细地说明)。
一旦孔58和孔36被对准，紧固件32就可以被部分地螺旋拧入其中，但不被拧紧。在组装的这个阶段，散热器42可相对于安装板50被旋转。该旋转使散热片44与气流A对准，以协助散热器42的冷却，以及最终冷却芯片24。这样，散热器组件40使散热器42易于被定向，以便与气流A配合。因此，基片22和任何电子元件例如芯片24的构造不受气流A的源头(例如风扇)位置的限制，也不受气流A的方向的限制，因为在将散热器组件40安装到基片22(或它的部件)期间，散热器42可以方便地与其对准。
一旦散热器42被定向，紧固件32就可以被紧固在孔36中。这种紧固使基架46的热传导界面60与芯片24的表面接触。热传导界面60位于基架46的远端。基架46与芯片24之间的这种物理连接使由芯片24产生的热量被基架46传导到散热器42中，并被散热片44消散在气流A中。
通过将孔36的开口65位于与芯片24接触热传导界面60的表面平面相比更靠近基片22的一平面中，由热传导界面60施加在芯片24上的力可以被增加。在这种构造中，使热传导界面60与芯片24的表面接触，且紧固件32被插入穿过孔58并进入孔36中。在紧固件32被紧固之前，在安装板50与孔36的开口65之间存在一间隙。当紧固件32被紧固在孔36中时，安装板50邻近孔58的部分朝着孔36偏斜。这种偏斜使板50起到弹簧的作用，从而朝着芯片24偏压基架46，增加了施加于其上的压力。基架46与芯片24之间的接触面处的压力的增加改善了芯片24的热传导表面与基架46之间的接触。基架46朝着芯片24偏压的角度可根据芯片24和散热器42的要求和特性而变化。保持在基架46和芯片24之间的接触面处的压力还保证了在它们发生移动和振动期间，散热器42与芯片24热接触。这种配置还保证了在基架46和芯片24之间的接触面处的均匀压力。
板50优选是由金属制成，但它可以由多种适合材料中的任何材料制成。例如，它可以由钢、铍、铜、铝(例如2024或7075)或具有高弹性模量和高屈服强度的其它金属或合成物制成。
如上所述，散热器组件40适合于基片组件22的许多不同构造，和不同的气流通道，通过相对于安装板50旋转散热器42，可获得安装板50和散热器42的优选的取向。
参照图3A至3D，图中示出了散热器组件的一个实施例62。散热器组件62类似于散热器组件40，且功能类似，所不同之处如下所述。散热器组件62包括具有散热片66的散热器64。散热片66以椭圆形布置，且之间具有间隙。散热片66通常彼此平行，但沿着垂直于散热片44的方向取向。这种构造使散热器64在气流来自垂至于散热器组件40的实施例中的方向时能够被冷却。应当注意，本文各实施例所述的任何散热器的散热片的特殊构造并不是关键的。散热片仅需被构造成适合于具有给定气流的特定安装。
散热器64包括一基架68，用于插入安装板72的开口70中。一保持组件74将基架68保持在开口70中。保持组件74包括一保持器，该保持器具有夹具76的性质。夹具76又被围绕基架68的相应槽78所保持，该槽可以是圆周槽。位于板72中的孔80容纳被插入通孔36中的紧固件32，以便将散热器组件62保持在基片22上。热传导界面82与芯片24呈毗邻关系，通过紧固所述紧固件32，热传导界面82对芯片24施加一个力。
散热器组件62还包括一棘轮84。棘轮84包括与一个或多个单向止动器86，这些止动器86与多个齿88配合。单向止动器86可以被安装在安装板72上或被形成在安装板72上。齿88位于基架60周围(或者齿88位于开口70周围)。齿88与单向止动器86配合，使散热器64绕着基架68的轴线沿一个方向旋转。在紧固紧固件32之前，散热器64可以被旋转经过预定数量的单向止动器86。这样，止动器86就提供了散热器64经过给定弧度的旋转指示。更多或更少数量的止动器可以绕开口70被均匀地间隔开，以指示散热器64的旋转度数。这种布置可帮助使散热器64与给定气流精确地对准。例如，给将散热器组件62安装到基片22上的技术人员的书面指令可以指示在紧固件32被紧固之前，散热器64应当被旋转经过三个单向止动器86。
在操作中，当散热器64在开口70中被旋转时，齿88与单向止动器86的倾斜面90接触。单向止动器86优选是由弹性材料制成，从而当齿88被沿着倾斜面90施压时，使止动器86能够朝着板72偏斜。当齿88跃过倾斜面90时，弹性单向止动器86返回其初始位置。在该位置上，止动器86毗邻齿88的一侧，以抑制散热器64沿相反方向旋转。
应能理解，齿88的数量不需要与单向止动器86的数量相等，例如如图3C所示。较止动器86更大数量的齿88提供一旋转增量较止动器86的增量更小的旋转指示。齿88和止动器86的相对间距不需要是均匀的。不同的间距能够提供散热器64的旋转度数的不同指示。
由于散热器64是非圆形的，其旋转改变气流A施加在散热器64上的热传导特性的效果。例如，在图3C中，散热器64的旋转经过90度的弧度，基本上使散热器64位于气流A的路径之外。因此，气流A施加在散热器64上的效果可以通过旋转散热器64经过不同的弧度来改变。
参照图4A至4C，示出了散热器组件的另一个实施例92。散热器组件92以与散热器组件62和散热器组件40基本上相同的方式工作，不同之处如下。散热器组件92包括一具有散热片96的散热器94和一基架98。基架98被插入位于安装板102中的开口100中。基架98被保持组件104保持在开口100中，该保持组件104包括一保持器，该保持器具有夹具106的性质。夹具106位于基架98的槽108中。
散热器组件92与本文所述的其它实施例的不同之处在于，它具有位于开口100的边缘处的一个或多个具有尖头或键性质的凸起110。键110可彼此均匀地间隔开。基架98具有一个或多个凹槽112，所述凹槽横向于槽108延伸，且通常平行于基架98的中心轴线。凹槽112的尺寸和位置与键110的尺寸和位置相对应。当基架98被插入开口100中时，键110与凹槽112对准，使基架98能够通过。在该位置上，散热器94的旋转被键110限制。然而，在基架98被插入开口100中之前，散热器94可以相对于安装板102被取向。与上述实施例所述类似，这就允许散热器94相对于气流A被取向。与前述实施例不同的是，一旦基架98被插入开口100中，散热器94的进一步旋转就被限制。这种配置使散热器94的牢固性更大。一旦被插入开口100中，基架98就与夹具106紧固。否则散热器组件92以与前述实施例所描述的方式相类似的方式工作。
如果不用键110，基架98还可以被构造成具有除圆形之外的任何规则形状的截面，例如等边三角形(未示出)。开口100将被构造成具有相同的形状，从而它能够容纳基架。由于采用了非圆形截面，可以限制基架在开口100中的旋转。以与上述实施例相类似的方式，在将基架插入开口中之前，基架(以及散热器)可以被旋转到一理想的方向。一旦被插入，基架的旋转将被阻止。
参照图5A至5C，示出了散热器组件的一个实施例114。散热器组件114类似于上述其它实施例之处在于，它包括一具有散热片118散热器116和一基架120。基架120可以被插入位于安装板124中的开口122中。开口122具有凸起，所述凸起具有键126的性质，所述键126被沿着基架120定位的横向凹槽128接收。
散热器组件114与上述其它实施例的不同之处在于，它不包括如上所述的例如用于散热器组件92的保持组件。用作替代的是，基架120借助将键126与横向凹槽128对准而被插入开口122中。当键126与具有槽130性质的保持器对准时，散热器116绕基架120的轴线旋转。槽130优选是圆周槽，且被构造成容纳键126。一旦键126进入槽130中，散热器116沿垂至于安装板124平面的运动就被抑制。一旦键126被定位在凹槽128中，安装板124就以上述方式被紧固到基片22上。当紧固器32被紧固时，安装板124且特别是键126靠在槽130的表面上，以抑制散热器116的进一步旋转运动。
在将安装板124固定到基片22上之前，散热器116可以被旋转到优选的方向。然而，如果散热器116被旋转经过与键126之间的距离相对应的弧度，键126将再次与凹槽128对准，散热器116将不再被保持在安装板124上。因此，键126与凹槽128之间的间距，以及键126和凹槽128的数量可以被改变，从而使散热器116能够旋转经过不同的弧度。
参照图6A至6C，示出了散热器组件的一个实施例132。散热器组件132更类似于上文所述的散热器组件114。特别是，散热器组件132包括一散热器134，该散热器具有被安装于其上的散热片136和一基架138。基架138可以被插入安装板142中的一开口140。通过使基架138围绕其轴线旋转，键144进入槽146中，基架138相对于安装板142沿着安装板142平面的横向方向的运动被阻碍。
散热器组件132与散热器组件114的不同之处在于，沿着槽146设有一个或多个台阶148。台阶148位于基架138的圆周上，且与键144的间距对应地被间隔开。台阶148优选是位于槽146与基架138的自由端150相邻的一侧中。
为了安装散热器组件132，散热器134被旋转到键144与横向凹槽152对准的方向。当基架138被插入开口140中时，键144沿着横向凹槽152移动直到它们遇到槽146为止。在此时，散热器116被朝着一个优选定向方位旋转(或者，同时，安装板142被旋转到一个优选方向)，键144进入槽146中。从而阻碍了基架138进一步被插入开口140中或者被从开口140中取出。当散热器134被旋转时，键144被定位于与台阶148相邻。
接下来，紧固件32被插入并紧固在孔154中。当紧固件32被紧固时，板142被朝着基片22拉动。与此同时，热传导界面156抵靠在芯片24的一个表面上，从而如果有的话，它朝向基片22的位移小于板142的位移。当安装板142朝着基片22偏斜时，这就使得键144进入台阶148。一旦紧固件32被紧固，基架138的进一步旋转运动(以及由此引起的散热器134的运动)被键144阻碍，所述键被保持在台阶148中。
参照图7A至7C，示出了散热器组件的一个实施例158。散热器组件158包括散热器160，散热器160具有散热片162以及从所述散热片垂下的一基架164。安装板165与上文所述的安装板的构造不同。特别是，安装板165的开口166不象上文所述的那样允许基架164通过。取而代之的是，安装板165具有限定于其中的通道168，该通道位于安装板165的边缘与开口166之间。通道168使基架164能够被横向地引入开口166中，如下文所述。为了防止基架164从开口166中横向移出，通道168的宽度小于基架164的直径。开口166的尺寸和形状被配置成与由槽170限定的空间基本上相同。
为了将基架164引入开口166中，安装板165的自由端172和174沿相反方向朝着安装板165的平面外偏移。其结果是，增加了允许基架164从其中穿过的通道168的尺寸。然后开口166与槽170对准，从而安装板限定开口166的部分进入槽170中，并被槽170保持。与此同时，自由端172和174返回(或者，如果材料允许，可以回弹)到它们与安装板165在相同平面中的初始位置。安装板165优选是由弹性和柔性材料制成，从而当力不再施加于其上时，自由端172和174返回到它们的初始位置。
一个或多个切口176可以被形成在安装板165中，以增加其柔性，且能够增大散热器160和芯片24周围的气流。安装板165以与前述类似的方式被固定到基片22上。这就使安装板165起到弹簧的作用，且安装板绕着槽170抵靠基架164，从而热传导界面178抵靠芯片24的表面，阻碍了散热器160的进一步旋转。
参照图8A至8D，示出了散热器组件的一个实施例180。散热器组件180类似于散热器组件40，但也与其它实施例所具有的许多特征和功能相同。散热器组件180包括一散热器182，该散热器182具有在其一侧上的散热片184，和从其另一侧凸出的一基架186。基架186可以被插入安装板190的一开口188中。基架186从开口188中的取出被一保持组件192所阻碍，该保持组件可以包括一具有夹具194性质的保持器。夹具194与围绕基架186的对应的槽196配合。与其它实施例相同，紧固件32可以被插入孔198中，以便将散热器组件180固定到基片22上。
在本实施例中，安装板190与前述实施例中的不同。安装板190具有一导向板部分200，该导向板部分被添加到安装板190上或与安装板190一体形成。导向板200优选是与安装板190一体。导向板部分200成斜面，大致呈截头圆锥体形状，且在其一端189限定一开口188。导向板200的侧面202从开口188通常呈弓形和圆锥形，并逐渐与安装板190融合。
在工作中，气流沿着方向A被引导到散热器组件180(见图8C和8D)。空气被引过散热片184并撞击在导向板200上。导向板200的弓形侧面202引导经过散热片184而被加热的空气沿着气流方向C离开散热器组件180。这种构造减小了使空气通过散热器组件180的压力下降，以便使气流改变方向，使其横过安装板190，并横向离开散热器182。
导向板200的形状并不限于图8A至图8D所示的形状。可以采用任何其它形状，使气流沿所需方向流动，从而改善散热器182和其它相关电子元件的冷却。例如，导向板部分200可以具有螺旋槽，其可以是杯状的，其可以具有大致是直的侧面，或者其可以具有凹入的侧面。导向板200也可以具有某些不规则形状，其可被用于将气流引导到容纳基片22和散热器组件180的外壳的一个或多个特定部分。
如图8D的截面图中所示，导向板部分200由围绕开口188的安装板190中的较厚部分形成。导向板200可以以其它方式形成，例如，由板190冲压或压制而形成，或者通过对板进行喷射铸造法或铸造法而形成，或者以其它方式形成。
参照图9A至9C，示出了散热器组件的一个实施例204。散热器组件204基本上类似于散热器组件40，但也与其它实施例所具有的许多特征和功能相同。特别是，散热器组件204包括一散热器206，该散热器206具有散热片208和一基架210。散热器组件204与其它实施例的不同之处在于，安装组件具有线框214的性质。
线框214可以由一条线形成，或者由其它适合材料形成。或者，可以由彼此被插入、焊接或连接在一起的几个部分形成。
线框214限定一开口216，该开口的功能类似于散热器组件40的开口48。线框214具有两个或多个臂218，所述臂具有限定孔222的弓形自由端220。孔222的功能类似于孔58，容纳用于将散热器组件204固定到基片22上的紧固件32。当紧固件32被固定到基片22上时，臂218发生弯曲，且向下压靠在保持组件215的安装的夹具224上，所述夹具被保持在槽226中。这就使热传导界面228以与上述其它实施例类似的方式对芯片24施加压力。
臂218、自由端220和线框安装组件214的其它部分的尺寸和形状可根据任何安装孔36的位置而变化。线框214的组成部分优选是全部位于同一平面上，但臂218不需要具有相同的长度，而且它们也不需要彼此均匀地间隔开。臂218和自由端220的相对构型仅需足以对保持夹具224施加适当的力，以使热传导界面228以足以将热量导离芯片24的压力压靠在芯片24上。
与例如安装板50相比，线框组件214能够增大空气流动。
参照图10A至10C，示出了散热器组件的一个实施例229。散热器组件229类似于散热器组件204。这将由各图示出，不同散热器与不同实施例一起被示出。各实施例的操作通常不依赖于所使用的散热器的类型或结构。然而，某些散热器组件可以更有效地利用具有一种构造的散热器，而其它构造则不那么有效。例如，散热器组件204用于要求或具有沿着与基架210的中心轴线平行流动的气流的装置更为理想。或者，图示的作为散热器组件40的部件的散热器可更适合地用于具有横向于基架60的轴线的气流的装置。然而，虽然在各实施例中示出了各种散热器，但根据需要，任何公知的其它散热器可被用于不同的实施例。
散热器组件229具有一散热器230，该散热器包括散热片232和一基架234。基架234可以被插入由具有线框238性质的安装组件所限定的开口236中。线框238类似于线框214。线框238另外还包括具有板性质的一元件，其优选是一环形板240。环形板240具有一开口242，该开口的尺寸和形状通常与开口236的尺寸和形状相同，从而容许基架234从其中穿过。环形板240可以被安装在线框238的任何一侧，其优选是被安装到线框238与散热器230相反的一侧。线框238具有臂244，它们具有限定孔248的自由端246。
为了组装散热器组件229，基架234被插入开口236和环形板240的开口242中。然后基架234被保持器250保持，该保持器250包括与基架234的槽254啮合的夹具252。紧固件32被插入孔248中并被紧固，从而将散热器组件229固定到基片22上。当紧固件被紧固时，它们压靠在自由端246上，从而将所述自由端朝基片22拉动。这就使热传导界面256压靠在芯片24上。当自由端246被朝着基片22施压时，与线框238相连或被安装在线框238上的环形板240抵抗臂244的偏斜。这种抵抗力用于增加最终由热传导界面施加在芯片24上的力。从而环形板240增加了臂244的有效回弹。环形板240还可用于增强线框238的结构。
参照图12A和12B，示出了散热器组件的一实施例274。散热器组件174类似于散热器组件204，但也与其它所述实施例所具有的许多特征和优点相同。特别是，散热器组件274包括一散热器275，该散热器具有散热片276和一基架278。散热器组件274与其它实施例不同之处在于，保持器与基架278一体或被固定到基架278上。该保持器由参考标号290表示。对于散热器组件274的情况，一线框安装组件282被用于将散热器275安装到基片22上。
线框282可以由一根单独的线形成，或由其它适合的材料形成。或者，可以由彼此被插入、焊接或连接在一起的几个部分形成。
线框282限定一开口280。线框282具有两个或多个臂284，所述臂具有限定孔288的弓形自由端286。孔288的功能类似于孔58，且接收用于将散热器组件274固定到基片22上的紧固件32。当紧固件32被固定到基片22上时，臂284发生弯曲并向下压靠在保持器290上。这就使热传导界面292以类似于上述其它实施例的方式对芯片24施加压力。
通过对限定开口280的一个或多个部分294施加一个力。该力的施加使一个或多个部分294发生变形，从而使基架278与保持器290一起通过开口280。线框部分294由柔性，且优选是弹性材料制成，以允许发生这种变形，一旦保持器290被插入开口280中，所述部分294能够返回其最初形状。这样，保持器290和线框282就阻碍基架278被取出。
参照图13A至13D，示出了散热器组件的又一个实施例296。散热器组件296以与散热器组件40以及其它实施例所述相同的方式工作，所不同之处如下。散热器组件296包括一散热器298，该散热器仅有散热片300和一基架302。基架302可定位在开口304中，该开口304由安装板306限定。基架302可以被保持器308保持在安装板306上。以与散热器组件274类似的方式，保持器308与基架302一体或被固定在基架302上。
散热器组件296与本文所述的其它实施例的不同之处在于，安装板306可被分成至少两个副板306a和306b。每个副板306a和306b限定开口304的至少一部分。每个副板经由连接部件310和312彼此可分离地连接。副板306a和306b可以是相似的，如图13A至13D所示，或者它们可以彼此明显不同。具有类似的构造可以降低制造成本。
在本实施例中，连接部件310类似于312。因此，这里仅对部件310进行说明。部件310包括配合部分310a和310b，它们保证安装板306的弹性达到类似于其它实施例的安装板(包括安装板50)的程度。在本实施例中，部分310a具有一指状件314，该指状件构成板306a的部分；部分310b包括形成在板306b中的一个对应凹槽316，该凹槽与所述指状件314配合。指状件314可以成阶梯状，从而副部件306a和306b可以更好地结合在一起。
为了将板306安装到基架302，副板306a和306b位于基架302的任何一侧。每个副板306a被倾斜，从而与基架302的轴线成一个角度。每个副板306优选是相对于基架302的轴线成45度角，且彼此成90度角。然后，副板306a和306b被放在一起，且连接部件310和312的对应部分被对准且被啮合。然后，副板306a和306b被移入一个公共平面，从而使所述连接部件完全啮合，并将基架302啮合在保持器308和散热器298之间。然后散热器组件可以以与上述其它实施例类似的方式被安装到基片22上。
应当强调的是，所采用的特定连接部件可以不同，只要安装板306可以至少部分地分离(例如，副部件306a和306b可以被铰接)，然后被重新连接，以便将基架302啮合在保持器308和散热器298之间即可。
参照图11，示出了许多实施例。每个实施例应当被单独地安装在基片22上。它们不按如图11的分解视图所示的一起同时被安装。为了方便，四个实施例258、260、262、和264在一个图中示出。
散热器组件20与图1所示的组件相同。散热器组件20的安装托架30与其它实施例的不同。安装托架30有些类似于如图2A所示的安装托架50，但不同之处至少在于，其中具有一个或多个切口266。安装板30在沿着其臂270且与端部272相邻的一点处还可具有弯曲或偏斜点268。弯曲点268使端部272位于安装板30的平面外，且也使贯穿端部272的孔34，位于安装板30的平面外。
在安装期间，安装板30被优选地取向成，使得端部272的取向在当紧固件32被插入孔34中并被紧固到孔36中时，使端部272从孔36偏斜。每个紧固件32向下压靠在偏斜的端部272上，拉动它们更靠近孔36的开口。这种布置使连接成为能够承担扭矩的刚性连接。如上文对安装板165的描述，切口266用于增大安装板30周围的气流，并增加臂270的回弹。
参照实施例258，外壳38可与散热器42一致地旋转到一个方便的方向。与此同时，安装托架30可以保持其最初方向。或者，当实施例258被安装在一不同基片22A上时，该基片具有类似的但不相同的安装于其上的电路和元件，外壳38和散热器42可以被保持在一个特定的固定方向上，安装板30可以被旋转到一个位置，该位置更方便于安装到基片22A上。
关于实施例260，外壳38可以被旋转，而不需要旋转散热器206或安装板30，以便适合于位于不同基片上的不同电路和元件配置。或者，安装板30可以被旋转到一个更方便的方向，同时维持外壳38的方向。由于散热器206是圆形的，因此它的旋转将不影响热传导。
参照实施例262，外壳38和散热器64可以与实施例258类似的方式取向。类似地，实施例264可以与实施例258类似的方式被操作。
虽然各实施例已经以散热器、安装板、附件以及其它部件的不同实施例进行了描述，然而，根据特殊的安装要求，这些部件通常是可以互换的。在每个实施例中的部件的特定组合并不限于上述实施例中所示的组合。
因此，本领域普通技术人员将能够理解多种改变，匹配，在不背离本发明的范围的情况下可以对实施例进行改变。
权利要求
1.一种散热器组件，包括一散热器；和一装置，用于将所述散热器安装到一结构上，其中，在所述散热器的最终安装之前，所述装置允许所述散热器相对于所述装置可定位。
2.如权利要求1所述的散热器组件，其中，在所述散热器的最终安装之前，所述散热器可相对于所述装置旋转。
3.如权利要求1所述的散热器组件，进一步包括一棘轮，该棘轮位于所述散热器和所述安装装置之间。
4.如权利要求1所述的散热器组件，其中，所述散热器进一步包括一安装于其上的基架，该基架用于将所述散热器安装到所述安装装置。
5.如权利要求4所述的散热器组件，其中，所述基架为圆柱形。
6.如权利要求4所述的散热器组件，其中，所述基架为非圆形规则柱形。
7.如权利要求1所述的散热器组件，其中，所述散热器具有一部件，且所述装置具有一开口，该开口由所述装置限定，用于接收所述部件。
8.如权利要求7所述的散热器组件，其中，所述装置具有伸入所述开口中的至少一个键，且所述部件具有一槽，当所述部件被插入所述开口中时，所述槽用于接收所述键。
9.一种散热器组件，包括一散热器；一装置，用于将所述散热器安装到一结构上；和一导向板，该导向板与所述装置相连，用于引导气流，其中，在所述散热器的最终安装之前，所述装置允许所述散热器相对于所述装置可定位。
全文摘要
本发明提供一种散热器组件，该散热器组件具有一可定位的散热器，该散热器能够以多于一种构造被安装到一基片上。本发明描述了在散热器组件的安装中能够实现多种自由度的各种部件。所述部件使散热器组件能够适合于不同的环境。该散热器组件还具有例如导向板的部件，用于相对于散热器引导气流。本发明还包括用于改变和保持散热器与待冷却元件之间的压力的部件。
文档编号H01L23/467GK1732566SQ200380107958
公开日2006年2月8日 申请日期2003年11月7日 优先权日2002年11月15日
发明者J·伯德, P·伯西尔, L·多尔－诺思, A·艾伦, R·I·拉森 申请人:塞勒斯蒂卡国际公司