散热器连接器销和组件的制作方法

本公开涉及用于将散热器附接至衬底的销，所述衬底支撑散热装置，例如，微处理器、存储器或其它电子电路。

发明背景

例如微处理器、图形处理器、加速处理单元或其它电子电路的电子装置在运行时可能耗散大量的热量。有时将电子装置置于插座中，随后将所述插座焊接至例如电路板的衬底。随后，将散热器放置成与装置的外表面(例如，封装的外表面)热接触，以从电子装置吸走热量。为了保持散热装置冷却，也可以采用风扇。

散热器附接销还称为连接器销，通常用于在散热器置于电子装置顶部或下方时将散热器附接至衬底。一些散热器连接器销包括实际上是两片式设计的推动销设计，所述推动销设计使用杆，所述杆沿着销的中心向下被推动穿过孔以推动衬底的通孔中的指状推动机构，从而与通孔的内部机械地接合。单独的锁定杆或销保持打开推动指状物，所述推动指状物与衬底的通孔内部形成接合。然而，插入推动销可能需要大量人力并且推动销可能难以移除。其它设计可以包括单件塑料，所述单件塑料具有销头和带有倒钩的成角尖端(箭头)，以及放置于销的轴杆周围的弹簧，以便提供向下力来保持散热片压靠在电子装置上。迫使成角尖端进入通孔中，使得尖端变形，并且迫使倒钩穿过孔。然后在迫使倒钩穿过通孔之后使倒钩膨胀，接着将销固定地接合在孔中。这些设计可能需要不必要量的力来插入销并且通常还不可移除。在电子装置易碎的情况下也会出现问题，并且迫使成角尖端穿过衬底的孔可能会不必要地对电子装置和衬底造成损坏。而且，为了移除一些销，必须使衬底的顶部和底侧都可接近，因为这种机器或拆卸器必须接近衬底的顶部和衬底的底部两者。

其它通孔附接机构包括拧入后板或保持框架中的螺钉和螺栓组合。

因此，需要具有一种克服上述问题中的一个或多个的改进的散热器连接器销。

附图说明

当结合以下附图时，鉴于以下描述将更容易理解本公开，并且其中相同参考标号表示相同元件，其中：

图1是根据本公开的连接器销的一个实例的截面图；

图2是根据本公开的连接器销的一个实例的截面图；

图3是图1中所示的连接器销的一部分的另一实施方案的组装图；

图4是图1中所示的连接器销的组装图；以及

图5是说明根据本公开的散热器组件的一个实例的组装图。

具体实施方式

在一个实例中，散热器连接器销包括具有连杆的销组件，所述连杆在向下移动时使销头或帽盖移动，以使销的相对端处的多个可移动指状物从缩回位置移动，从而机械地移动至向外延伸位置，使得所述多个指状物接合或抓住衬底的底部表面，所述缩回位置允许散热器连接器销穿过衬底中的开口插入，例如穿过通孔插入。在一个实例中，销头在扭转动作中可旋转以使轴杆结构向下移动，从而使指状物在向外延伸位置中移动以抓住衬底的底部表面，例如集成电路插座或印刷电路板或任何其它合适衬底的底部表面。在其它实例中，除了旋转或扭转运动之外，还可以采用任何合适的力作用，所述力作用使销组件的轴杆在向下运动中移动，以使指状物移动至接合衬底的底部表面的位置。

例如，设计的一个或多个优点包括减少安装时间，和/或减少衬底上的垂直力，从而减小硬件故障的可能性。另外或替代地，散热器连接器销可以允许关于销是否固定至衬底的更简单视觉指示，并且可以在将散热器连接器销插入散热器组件以及移除散热器连接器销时仅需要接近衬底的顶部表面。

在一个实例中，用于将散热器附接至衬底的顶部表面并且与散热装置热接触的散热器连接器销包括销组件，所述销组件具有第一端处的销头以及第二端处的多个可移动指状物。轴杆结构与可移动指状物和销头可操作地接合。轴杆结构被构造用于通过销头的旋转移动，向下压在销头上，或引起轴杆结构向下移动的任何其它合适动作进行向下移动。在一个实例中，多个可移动指状物被构造成处于缩回位置，从而允许在使多个可移动指状物不变形的情况下将第二端穿过衬底中的开口插入。指状物还被构造成响应于轴杆结构的向下移动而以将多个指状物定位成接触衬底的底部表面的方式机械地向外移动至延伸位置。可移动指状物具有衬底接合表面，所述衬底接合表面适于在处于向外延伸位置时接合衬底的底部表面。

在一个实例中，多个可移动指状物可旋转地连接，以彼此共享同一旋转轴。在一个实例中，销组件包括适于接纳轴杆结构的套管并且适于与销头接合。套管包括衬底止动表面，所述衬底止动表面适于在第二端穿过衬底开口插入期间接触衬底的顶部表面。

在一个实例中，套管包括螺纹部分，并且销头包括适于与套管的螺纹部分接合的对应螺纹部分。在一个实例中，套管包括适于接纳多个指状物的指状物引导部分。在一个实例中，指状物引导部分包括指状物狭槽，所述指状物狭槽被构造成在从缩回位置移动至向外延伸位置时引导多个可移动指状物。在一个实例中，指状物引导件包括指状物接合表面，所述指状物接合表面被构造成接触指状物的尾部部分。

在一个实例中，散热器连接器销包括构造在套管周围的弹簧。在另一实例中，散热器组件包括支撑发热装置的衬底，所述衬底限定至少一个两个通孔。散热器组件包括：散热器，所述散热器与发热装置热接触；以及散热器连接器销，所述散热器连接器销与散热器接合并且穿过衬底的通孔插入。散热器连接器销被构造成将散热器固定至衬底。散热器连接器销具有上文所阐述的类型。在一个实例中，散热器连接器销包括销组件，所述销组件具有第一端处的销头以及第二端处的多个可移动指状物。轴杆结构与可移动指状物和销头可操作地接合。轴杆结构被构造用于通过销头的旋转移动，向下压在销头上，或引起轴杆结构向下移动的任何其它合适动作进行向下移动。在一个实例中，多个可移动指状物被构造成处于缩回位置，所述缩回位置允许在使多个可移动指状物不变形的情况下将第二端穿过衬底中的开口插入。指状物还被构造成响应于轴杆结构的向下移动而在向外延伸位置中机械地移动，从而将指状物构造成接触衬底的底部表面。可移动指状物具有衬底接合表面，所述衬底接合表面适于在处于向外延伸位置时接合衬底的底部表面。

在一个实例中，多个可移动指状物可旋转地连接，以彼此共享同一旋转轴。在一个实例中，销组件包括适于接纳轴杆结构的套管并且适于与销头接合。套管包括衬底止动表面，所述衬底止动表面适于在第二端穿过衬底开口插入期间接触衬底的顶部表面。

在另一实例中，套管包括散热器止动表面和衬底止动表面，所述衬底止动表面适于在第二端穿过衬底开口插入期间接触衬底的顶部表面，并且其中多个可移动指状物中的每一个可移动指状物包括衬底接合表面，所述衬底接合表面适于在处于向外延伸位置时接合衬底的底部表面。

在一个实例中，当两个或多个指状物在向外位置中延伸时，所述两个或多个指状物用作衬底底部手柄。销组件的另一表面用作顶侧衬底止动表面，使得销组件的套管不穿过通孔，并且可移动指状物在缩回位置穿过并在穿过衬底中的开口之后向外延伸。如果需要，使用压缩弹簧，所述压缩弹簧提供将散热器推向散热装置的向下压力并增强减震。在一个实例中，销头被构造用于四分之一转或二分之一转，从而使轴杆在向下位置移动，以使多个指状物与衬底的底部接合。在一个实例中，销头具有某种形状，使得用户可以确定是否正确地安装散热器连接器销。在采用压缩弹簧的情况下，使销头旋转或转动引起弹簧的压缩，这可以进一步引起由向外延伸的指状物施加向上力，当然，可以采用任何合适的结构。

图1是说明散热器连接器销100的一个实例的截面图，所述散热器连接器销通过衬底104的开口102插入，衬底104例如是印刷电路板、芯片载体，或任何其它合适衬底。未示出散热器(参见图5)，所述散热器使用散热器连接器销100连接至衬底。在此实例中，采用与散热器的臂接合的散热器耦合部分106，然而，此部分可能不是必需的，这取决于散热器的设计。例如，如果散热器不包括附接臂，而是包括穿过散热器的另一部分的通孔，则此部分不是必需的。在此实例中，散热器连接器销100被构造为销组件，所述销组件包括在销组件的第一端处的销头108，以及位于销组件的第二端处的多个可移动指状物110a-110n。当销头108向下移动时，轴杆结构112与可移动指状物和销头接合以进行向下移动，由箭头114所示。销头在朝向衬底的竖直或向下运动中的移动以某种方式机械地延伸处于向外位置中的指状物，使得将多个指状物定位成接触衬底的底部表面。

还参考图2，图2示出处于安装或接合位置的散热器连接器销，其中可移动指状物110a-110n处于向外延伸位置中，使得指状物的至少一部分延伸出开口的边缘并且可以接触衬底的底部表面。相反，图1中的指状物的缩回位置允许指状物穿过开口102无摩擦地插入，在此实例中穿过衬底104中的通孔无摩擦地插入。第二端被构造成使得当指状物110a和111穿过通孔时所述指状物不变形，由此允许一种零插入力构造。如图2中所示，响应于轴杆结构112的向下移动，多个可移动指状物110a和110n处于向外延伸位置，由此接合与通孔相邻的衬底104的底部表面。在此实例中，可移动指状物110a和110n中的每一个可移动指状物包括衬底接合表面118a和118n，所述衬底接合表面适于在处于向外延伸位置时接合衬底104的底部表面。

还参考图3和图4，销组件包括套管120，所述套管适于接纳轴杆结构112。图3说明可以代替圆柱形设计(图4中所示)使用的非圆柱形轴杆设计。图4示出如图1和图2中所示的圆柱形轴杆和对应套管。套管120还适于通过在适于接纳套管120的销头108中的开口121(参见图2)中往复滑动来与销头108接合。套管120包括衬底止动表面122，所述衬底止动表面在此实例中示为衬底止动构件124的底部表面。然而，可以采用套管或其它结构的任何合适表面。在此实例中，止动构件124和164被示为引导轴杆结构112的盘结构，然而如果根据需要，轴杆结构不需要盘结构，止动构件也不需要从套管向外延伸，则可以不需要引导特征。衬底止动表面122适于在第二端116通过衬底开口102插入期间接触衬底104的顶部表面127。

销头108、套管120、轴杆112、指状物118a和118n可以由塑料或任何其它合适材料形成。在此实例中，根据需要，套管120由可以通过任何合适方式互连的多个零件制成，例如，滑入配合、胶合或以任何合适方式，或者所述套管可以是单个零件。在此实例中，套管120包括引导指状物穿过衬底的开口的指状物引导部分126。在此实例中，指状物引导部分126包括衬底止动构件124，然而，止动构件124或提供衬底止动表面122的套管的任何其它部分可以根据需要并入套管120的任何其它合适部件中。在图1、图2和图4中所示的实例中，指状物引导部分126是圆柱形的，也可以是任何合适的截面或形状，包括锥形，以形成锥形尖端来无摩擦地进入衬底开口中。

根据需要，轴杆112也可以是单个零件或由多个零件制成。在此实例中，轴杆112附接至销头108内部，以进行竖直(轴向)移动，而不是通过“c”夹具或接纳轴杆末端的销头108内的其它合适结构进行旋转移动。当然，轴杆的附接可以通过任何合适方式完成。

在此实例中，套管120包括螺纹部分130，并且销头108包括对应螺纹部分132，所述对应螺纹部分适于与套管120的螺纹部分130接合，以允许销头108相对于套管120向上和向下移动。当然，除了旋转机构之外，还可以采用任何合适的结构，以允许销头108在向下运动中移动，从而使轴杆112移动处于向下位置的可移动指状物110a和110n以接合衬底的底部表面。在此实例中，指状物引导部分126通过由套管限定的通道136接纳多个指状物110a-110n。通道136还接纳轴杆112。在此实例中，指状物引导部分126包括指状物狭槽138(图3)，所述指状物狭槽被构造成引导多个可移动指状物110a-110n从缩回位置移动至向外延伸位置。然而，取决于设计，这些指状物狭槽可能不是必需的。

在此实例中，指状物引导部分126包括具有指状物接合表面142的底部140，所述指状物接合表面被构造成接触指状物144的尾部部分，并且尾部的弯曲部分与底部接触以迫使指状物处于向外位置。当然，可是使用任何其它合适的机构以使指状物向外膨胀，以接合衬底的底部表面。多个可移动指状物110a-110n可旋转地连接，以共享示为虚线148的公共轴线，所述公共轴线是同一旋转轴。在此实例中，这使用销150来实现，所述销穿过示为开口152的轴杆112中的对应开口以及指状物中的对应开口154放置。然而，应认识到，可以采用任何合适的连接结构。销150还可以由塑料、金属或任何其它合适材料制成。用于连接指状物以围绕轴线旋转的其它实例包括立柱，或任何其它合适的接合表面，所述接合表面将轴杆112与指状物连接，使得指状物在缩回位置与延伸位置之间可旋转地移动并且共享同一旋转轴。在另一实例中，根据需要，不需要共享旋转轴。

如图1和图2中所示，弹簧160用作压缩弹簧，所述压缩弹簧被构造成围绕套管120的外表面。此弹簧160可能不是必需的，但是可以提供额外益处，例如允许在振动期间吸收以使延伸的指状物110a-110n(图2)被连续地压靠在衬底104的底部表面上。如图1中所示，不压缩弹簧160，并且如图2中所示，使用销头108通过轴杆112的向下运动压缩弹簧160，以在轴杆112上向下推动。在此实例中，销头108的旋转移动使帽盖的螺纹部分沿着套管向下移动。使指状物穿过指状物引导部分126。随后，指状物110a-110n向外延伸以抓住衬底104的底部表面129。在此实例中，指状物的尾部接触表面142，从而向外推动指状物。然而，取决于设计，只要使指状物110a-110n向外延伸，可能不需要表面142。而且在此实例中，在销头顶部处的销头108的形状以某种方式成形，使得允许用户在视觉上识别销头102已旋转，由此指示正确安装。为了从散热器组件移除销，销头在相反方向上旋转。如上所述，轴杆112通过销头固定以进行竖直(轴向)移动，而不是通过“c”夹具或在接纳轴杆末端的销头区域内的其它合适结构进行旋转移动。当旋转移动反转时，轴杆上没有力并且指状物释放衬底的底部。通过外部弹簧压缩，迫使指状物回到圆柱体中。

根据需要，轴杆112的截面可以是任何合适形状，包括圆柱形、正方形、圆锥形，或任何合适形状。同样，根据需要，指状物110a和110n可以是任何合适形状。在此实例中，散热器连接器销100还包括散热器止动表面162，用于接触散热器的表面，例如散热器臂(这些臂在本领域中已知)的顶部部分，所述臂例如图5中所示的臂400。支撑表面164还可以具有支撑弹簧160的顶部表面166。而且在此实例中，帽盖108包括底部表面168，所述底部表面用作弹簧的相对支撑表面以允许弹簧在帽盖108的向下移动期间压缩。然而，应认识到，在不采用弹簧的情况下，或取决于散热器的设计，可以不需要这些支撑表面。

还参考图5，示出散热器组件402，说明支撑发热装置404的衬底102，所述发热装置在此实例中示为微处理器、apu、gpu，或任何其它合适的集成电路。在此实例中，集成电路处于封装中，所述封装也被示为处于载体406中，但是任何合适的散热装置都可以受益。如果不采用直接连接，当散热器408放置成通过任何合适的导热构件与散热装置接触时，所述散热器与发热装置404热接触。散热器连接器销100通过衬底的通孔102插入，并且被构造成将散热器408固定至衬底104。在此实例中，风扇组件410也被示为通过附接螺钉412固定至散热器。散热器连接器销具有上文参考图1和图2所描述的类型。

如上所述，一个或多个实施方案简化安装体验并且可以使用具有底部指状物的系统来改进安装时间，所述底部指状物以很小的竖直压缩力自动地抓住衬底的底部。在销头可旋转的情况下，用户可以简单地将散热器连接器销插入散热器和衬底中，并使销头旋转以将指状物接合至衬底的底部表面，且使销头在相反方向上旋转以移除、缩回可移动指状物。还可以使用不可旋转机构。

仅出于说明和描述的目的而不是出于限制，已呈现以上详细描述以及其中描述的实例。例如，所描述的操作可以通过任何合适方式完成。因此，预期本实施方案涵盖落入本文所公开并在此要求保护的基本原理的范围内的任何和全部修改、变化或等效物。此外，尽管以上描述阐述了呈处理器执行代码形式的硬件，呈状态机或能够产生相同效果的专用逻辑形式的硬件，但是还预期其它结构。