专利名称：用于大质量散热器的安装系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及散热器，并且更具体地，涉及用于散热器的安装系统。
背景技术：
半导体，包括微处理器和其他集成电路(IC)，在使用期间生成热。例如，当前的微处理器可以发出50瓦特或者更多的功率。微处理器或者IC的温度对它的性能具有直接的影响。实验研究已经证明，结温度(即，IC内晶体管的温度)每升高10℃，故障率加倍。
在使用期间，除非微处理器和其他IC被热管理，否则它们将不会可靠地运行。故障包括例如结疲劳、电迁移扩散、热跑道和电参数改变的现象。对于半导体设备的大多数使用而言，需要用于热散逸的适当机制。
通过对流、辐射或者传导，可以从半导体传递热。对流是通过使空气运动来实现的热传递。辐射是通过电磁波从一个表面到另一个的热传递。传导是两个固体之间，从较高温度物体到较低温度物体的热传递。这些原理中的每一种可以在散热器的运行中存在。
散热器是这样的设备，即，所述设备直接附着到微处理器或者其他热表面，以增强从所述表面的热散逸。通过散热器，热从所述表面流向较冷的空气中。散热器一般被设计为具有第一表面和第二表面，所述第一表面与微处理直接接合，而所述第二表面与较冷的空气相接触。通常由多个凸起或者翅形成的第二表面被设计来获得最大的表面面积，并且因此与空气最大限度的接触，以允许热散逸得更快。第二表面还可以包括沟槽、冷却塔、管、冷板、风扇、致冷系统或者其他嵌入特征(feature)。
典型地，热界面材料(TIM)被设置在散热器和一个或多个微处理器之间，所述一个或多个微处理器被称为处理器封装，或者封装。TIM是由例如硅或者氧化锌的材料构成的合成衬垫(pad)，所述TIM将热从微处理器传导走并且传导向散热器。部分地，TIM通过在散热器和微处理器之间均匀地分布物理接触来实现这一点。
在计算机或者其他基于处理器的系统运行期间，封装使TIM变热，所述TIM将热传导给周围的散热器。散热器中的金属将热传导给翅、沟槽、管或者其他嵌入的冷却元件。在出现的地方，散热器风扇将空气吹过冷却元件，以将热散逸到环境空气中。
当设计散热器时，一个考虑因素是重量。虽然由于较好的热传递结果，基于铜的散热器可以比铝优选，但是铜是较重的材料。例如，具有风扇的典型的基于铜的散热器在重量上超过500克。
计算机或者其他基于处理器的系统内的母板或者其他印刷电路板(PCB)通常支撑散热器的重量。因此，较大的散热器要比较小质量的同等散热器施加更大的应力在母板上。已经证明，450克散热器使PCB变形，这可能导致组件损害，以及对PCB迹线(trace)和焊盘(solder pad)的损害。这样的持续应力可能导致破裂或者组件拔出孔，这会损害电路或者信号迹线，可能致使计算机系统有缺陷或者不可运行。
动态应力，例如由装运和其他处理导致的那些，对具有大质量散热器的计算机系统施加特别的约束。即使有例如粗暴的处理，还是希望计算机系统到达顾客处时完好无损。由动态应力导致的力会损害正在支撑较大散热器的母板。这样的动态负荷会导致应力破裂、组件拔出、焊球应力或者对电路的其他损害。
因此，对这样的散热器安装系统存在持续的需求，即，所述散热器安装系统在结构上支撑大散热器，同时在正常运行和动态负荷状况期间，避免对系统母板的损害。
图1是安装系统连同母板的分解透视图，所述母板包括处理器封装和散热器装置；图2是处于完全接合位置的图1的安装系统的透视图；图3是图1的安装系统的背板的透视图；图4是图1的安装系统的联动装置的透视图；图5是图4的联动装置的铲形件部分的特写透视图；以及图6是图4的联动装置的铲形件的侧视图。
详细描述根据在这里描述的多个实施方案，一种例如用于计算机或者其他基于处理器的系统的安装系统被公开，所述安装系统紧紧地将散热器安装到母板上的处理器。所述安装系统被设计来减轻可能被施加在母板上的持续和动态应力，特别是与大质量散热器相关联的应力。如在这里所使用的，大质量散热器被定义为重400克或者更重的散热器，并且更特别地，重至少700克的那些散热器。
持续应力在这里被定义为在计算机或者其他基于处理器的系统的正常使用期间，由散热器本身的持续重量导致的那些应力，以及由散热器的振动导致的应力，所述振动例如可以由摆动的风扇导致。相比之下，动态应力被定义为一般与对计算机或者其他基于处理器的系统的运输和处理(例如计算机系统在装运期间被移动时)相关联的，以及可以由例如跌落或者碰撞系统这样的事件导致的那些应力。
在下面详细的描述中，参照通过图示方式示出可以在其中实施本发明的具体实施方案的附图。然而，可以理解，对于本领域中的普通技术人员而言，在阅读本公开时，其他实施方案将变得明显。因此，下面的详细描述不应该被解读为限制性的，因为本发明的范围由权利要求书来定义。
图1是根据一些实施方案，安装系统100的分解透视图。安装系统100包括用于将散热器130固定在母板110上的联动装置140和背板10。封装120被设置在母板110上，并且可以包括一个或多个处理器和热界面材料(TIM)。封装120是母板110上的热源，并且散热器装置130被设计来将热从所述封装传导走。
如将示出的那样，为了从封装120有效地传递热，安装系统100牢固并且均匀地将散热器装置130耦合到所述封装120。安装系统100还将散热器装置的重量通过母板分布到背板10上，而不是在母板上，从而减少持续和动态应力二者的不利影响。
背板10是包括横向地(transversely)设置的多个安装销15的刚性结构。背板10可以由金属(例如，铝)构成，并且可以是实心板、矩形结构(例如图1中的)、横杆结构、圆形结构，或者可以符合(conform to)多种其他形状。背板10可以是独立结构(autonomousstructure)，或者它可以被安装到机箱或者其他结构。
背板10被设置在母板下面，其中安装销15面对所述母板。母板110包括多个孔112，安装销15通过所述孔112被插入。散热器装置130包括本体195和基座部分190，本体的宽度比基座部分的宽度要小。与母板110相似，基座部分190的特征在于用于接收安装销15的多个孔215。散热器基座195中的孔215和母板110中的孔112基本上具有同一空间配置，而且彼此对齐并与安装销对齐。
虽然散热器装置130的本体195被描绘为简单的、一般的结构，但是散热器本体195还可以包括翅、沟槽、管、嵌入的风扇、顶部安装的风扇，以及未在图1中示出的其他冷却元件。散热器装置130的基座部分195可以包括腔(未示出)，所述腔约为安装在母板110上的封装120的大小。散热器装置130的基座部分195不比封装120厚。当安装系统100被完全接合时，这些尺寸确保散热器体190与封装120直接接触。散热器体190与封装120之间均匀分布的接触确保从所述封装向外的有效热传导。
附着到背板10的安装销15通过母板上松散配合(loose-fitting)的孔112，然后通过散热器装置130上的孔215被插入，从而突出在散热器装置的基座部分195上面。
当安装系统100被接合时，可固定地附着到散热器装置基座部分195的联动装置140通过安装销15锁住，以将散热器装置130牢固地结合到母板110上的封装120。以这种方式，散热器装置130被紧紧地并且均匀地耦合到封装120。完全接合的安装系统100在图2中被描绘。
联动装置140是一种机械装置，当被接合时，所述机械装置将散热器装置130压到封装120上。联动装置140包括结构装置和棘轮装置。结构装置包括铲形件(scoop)20A、20B、20C和20D(统称铲形件20)、旋转杆60A和60B(统称旋转杆60)、部分带螺纹的螺栓55，以及压块(pressure block)65A、65B、65C和65D(统称压块65)。棘轮装置包括棘轮柄35、棘轮齿轮30、棘轮弹簧40、棘轮杆45、次棘轮柄50、旋转销70，以及掣子75。
压块65被可固定地附着到散热器装置130的基座部分195，使得在接合以及脱离期间，结构装置的其他特征基本上围绕散热器体190。使用高温粘合剂、焊接、螺丝或者用于牢固地并且永久地附接压块65的其他材料，可以将压块65附着到基座部分195。图1中，如虚线指示的那样，压块65被设置为邻近孔215并且靠近内侧。然而，其他的压块方案是可能的，只要联动装置140被可固定地安装到基座并且围绕散热器装置的本体。
旋转杆60每根穿过(threaded through)压块65中的两个。旋转杆60A穿过压块65A和65B，而旋转杆60B穿过压块65C和65D，使得旋转杆横向于(transverse to)压块。旋转杆60优选地由坚固而重量轻的材料(例如铝或者钛)或者为了强度和低重量而设计的复合材料制成。
经过圆柱形的端构件185，棘轮柄35被耦合到旋转杆60A，而次棘轮柄50被类似地耦合到旋转杆60B。被连接在棘轮柄35和次棘轮柄50之间的棘轮杆45确保当棘轮柄35被运动时，次棘轮柄50以基本上相似的方式运动。为了以枢轴方式连接到棘轮杆45的一端，销70被设置成横向地通过棘轮柄35的较低部分。为了以枢轴方式连接到棘轮杆45的另一端，第二销70被设置成横向地通过次棘轮柄50的较低部分。棘轮装置可以使用重量轻的、坚固的材料来形成。
当棘轮装置被接合时，棘轮杆45将棘轮柄35的任何旋转动作有效地传递给次棘轮柄50。在所述装置的任何运动期间，棘轮杆45维持棘轮柄35和次棘轮柄50之间基本上平行的取向。棘轮柄35和次棘轮柄50(以及它们各自的旋转杆60A和60B)同时并且以同一取向旋转。
可以以稍微紧密地配合的方式通过压块65的旋转杆60在顺时针和逆时针方向上都仍然能够旋转。当例如在棘轮装置的接合期间棘轮柄35被运动时，两个旋转杆60在同一方向上运动并且运动到同一角度。例如，当棘轮柄35从未接合位置(图1)运动到已接合位置(图2)时，两个旋转杆60都在逆时针方向上运动。当棘轮柄返回到未接合位置时，两个旋转杆都在顺时针方向上运动回到它们最初的位置。
铲形件20被附着在每个旋转杆60的端部并且被设置为横向于所述杆。每个铲形件20大致地邻近散热器体190的一个角。旋转杆60A被穿过铲形件20A和20B，而旋转杆60B被穿过铲形件20C和20D。当安装系统100被接合时，铲形件20与安装销15咬合(mate)，在散热器体190和封装120之间提供牢固而均匀的耦合。下面，在图5和6中更具体地描述铲形件20的结构和操作。
图2中，安装系统100被示为处于完全接合的位置。与图1相对照，棘轮柄35已经被运动到左侧，使得铲形件20中的每个钩住、抓住或者接合它们各自的安装销15，以获得联动装置140和背板10(未示出)之间的牢固连接。在散热器装置130的基座部分195上面，安装销15是可见的。安装系统100的牢固接合确保散热器体190相对于母板110上的封装120被按(press)下。
同样，作为棘轮装置的部分，掣子75被设置在棘轮杆45和棘轮柄35之间。当掣子被放置时，棘轮柄35不能运动。这防止安装系统100无意中的脱离。本领域中的普通技术设计人员可以想到许多其他方式来紧固棘轮柄35，从而避免无意中的运动。
图3是背板10的透视图，所述背板10被安置在母板(未示出)下面。背板10包括孔12，所述孔12用于接收安装销15中的每个。每个安装销15包括在销体(shank)的一端的头17，所述销体的直径大到足以使每个安装销的所述端保持在背板下面，而每个安装销的销体被穿过母板110，然后通过散热器装置130的基部195。
在销体的另一端，每个安装销包括沟槽19和端头(tip)18。每个沟槽的直径稍微小于所述端头的直径。安装销的沟槽19便于被铲形件20接合。在图中，端头18的直径与安装销的销体的直径基本上相同。然而，安装销的销体的直径可以改为与沟槽的直径基本上相同。当端头18的直径大于沟槽19的直径时，下面更详细地描述的接合机构是有效的。
通过将散热器装置130通过安装销15耦合到背板10，其中背板被附着到机箱，由于散热器装置130的重量而可能被施加在母板110上的持续或者动态的应力基本上被避免。取而代之的是，安装系统100的背板10和安装销15帮助横过或者通过母板110分布散热器的重量，而不是在母板110上分布散热器的重量。相比之下，大质量散热器被直接安装在其上的母板可能被损坏或者致使不可运行。因此，安装系统100提供这样的机构，即，通过所述机构，大质量的散热器可以用在计算机或者其他基于处理器的系统上，不会对所述系统的使用施加限制，从而避免动态的和/或持续的应力。
在图4中，在没有散热器装置130的情况下示出了联动装置140的透视图。用虚线描绘了一对可选支撑杆80。为了压块之间的连接，这些支撑杆可以被设置在压块之间。于是，第一支撑杆80将压块65A和压块65D连接在一起，而第二支撑杆80将压块65B和压块65C连接在一起。从而，支撑杆80和旋转杆60形成围绕散热器体(未示出)的矩形结构，并且帮助维持联动装置140的形状。
图5是根据一些实施方案，在安装系统100中使用的铲形件20A和关联硬件的特写透视图。图6是铲形件在它与背板10的安装销15连结时的侧视图。参照图5和6，更详细地描述联动装置140的铲形件20。
每个铲形件20包括孔26，如图6所图示，旋转杆60被穿过所述孔26。铲形件20A和20B被旋转杆60A穿过，而铲形件20C和20D被旋转杆60B穿过。每个铲形件中的孔26小到足够使旋转杆紧固地耦合到每个铲形件。从而，当棘轮柄35运动旋转杆时，铲形件与旋转杆一起运动。
图5中的铲形件20A包括两个并排的爪27，所述爪27被设置为横向于旋转杆60。爪27大致是月牙形的。在安装系统100的接合期间，爪27被安置在它们各自的安装销15的各一侧上。回想背板10的每个安装销15包括沟槽19和端头18，其中，沟槽的直径比端头的直径小。铲形件20A的爪27之间的距离比安装销15的沟槽19的直径稍长，但是比端头18的直径短。一旦安装系统100的接合发生，这确保爪27的部分被设置在安装销的端头下面，基本上防止安装销或者联动装置的运动。
当棘轮柄35被运动来驱动或者接合联动装置140时，爪27连同旋转杆60一起旋转。每个爪的内表面被稍微向上弯翘(ramped)，从而，当安装系统100被接合时，为了联动装置和背板10之间的紧密耦合，爪27实际上稍微向上拉它们各自的安装销。因为每个铲形件20上的弯翘，确定的力(specified force)将被施加到可能相当低的封装120。然而，在一些实施方案中，铲形件抵抗动态事件期间的拔出负荷的能力非常强。
在其他实施方案中，安装销15的端头18用眼或者环代替，而为了通过环接合，铲形件20包括单个爪而不是两个爪。在其他实施方案中，安装销15具有横杆构件，而不是端头和沟槽，从而铲形件20的爪27可以有效地抓住安装销。本领域中的普通机械设计人员想到用于通过铲形件有效地抓住安装销的多种可能的实现。
铲形件20A包括止回件(reverse stop)25。止回件25横向于爪27并且平行于旋转杆60A。止回件25的宽度稍微超过爪27的宽度，所述爪27中的一个靠近压块65A。
当安装系统100被完全接合时，止回件25与所述压块的较低部分相接触，防止铲形件的进一步运动。在这个时候，爪27与安装销15的端头18完全接合，并且获得联动装置140和背板10之间的紧密接合。当安装系统被完全脱离时，止回件与压块的较上部分相接触，同样防止铲形件的进一步运动。在这个时候，爪完全与端头18脱离，并且散热器装置130，包括联动装置140，可以从母板110被运走。
例如图5中所描绘的，铲形件20A可以包括棘轮齿轮30。棘轮齿轮30是圆柱形的，以便完全围绕旋转杆60，其中齿轮齿32沿所述圆柱体的一端延伸。在一些实施方案中，铲形件20A包括棘轮齿轮30，而铲形件20B、20C和20D不包括棘轮齿轮。在其他实施方案中，铲形件20A和20C(即，在所述联动装置一侧上的铲形件)包括棘轮齿轮。与铲形件相似，在接合和脱离期间，棘轮齿轮30不是在旋转杆60A上自由地旋转，而是与旋转杆一起运动。因此，在棘轮柄35的端部分185旋转的同时，棘轮齿轮30被固定到旋转杆60。
除了铲形件20A以外，图5的特写视图还更详细地描绘棘轮柄35。棘轮柄35包括端部分185，所述端部分185从棘轮柄的基部延伸并且被设置为横向于所述棘轮柄。棘轮柄35的端部分185包括齿轮齿34，所述齿轮齿34被设置为面向棘轮齿轮30的齿轮齿32。棘轮柄35和端部分185可以被模制为材料的单件物体。与棘轮齿轮30相似，为了与棘轮齿轮30啮合，端部分185为圆柱形。
端部分185的齿轮齿34与棘轮齿轮30的齿轮齿32啮合。因此，当棘轮柄35旋转时，旋转杆60A旋转，并且铲形件20A和20B(以及旋转杆60B和铲形件20C和20D)同时运动。一旦被啮合的齿轮开始发出“卡塔”噪声，获得希望的旋转杆60的扭矩(torque)。次棘轮柄50也可以具有用于耦合到第二棘轮齿轮(未示出)的齿轮齿。
根据一些实施方案，棘轮齿轮30的齿轮齿32和端部分185的齿轮齿34以两个斜面，缓斜面(small slope)和陡斜面为特征。当安装系统100被接合时，如果棘轮柄35被过度旋转，齿轮齿的相对较缓的斜面确保，在棘轮弹簧40的力下，棘轮齿轮30的齿轮齿32和端部分185的齿轮齿34滑过彼此，而不是进一步压迫。浅斜面(shallow slope)连同棘轮弹簧40的弹簧力一起控制为封装120和散热器装置130生成多少安装力。陡斜面确保铲形件20不论何时都可以被脱离，因为陡斜面将提供比浅斜面高的力。在脱离期间，当止回件250与压块65A相接触时，棘轮被复位，以确保足够的摆度(throw)用于联动装置140随后的接合。当获得希望的扭矩时，背板10被相对于母板110拉上来，与此同时，散热器体190被相对于封装120拉来。根据一些实施方案，相对散热器重量的背板的反作用力基本上防止母板的偏斜。
图5中还示出，旋转杆60A可以在一端或者两端上被加工螺纹，以接纳部分带螺纹的螺栓55。螺栓55将各种带螺纹的组件保持在适当的地方。设置在螺栓55和棘轮柄35的端部分185之间的棘轮弹簧40提供沿旋转杆60方向或者沿平行于旋转杆60方向上的力，用于将相对的齿34和34保持在一起。(旋转杆60B可以同样包括螺栓以及棘轮弹簧。)普通机械设计人员将意识到，可以采用其他弹簧和结构来提供用于将相对的齿轮齿保持在一起的力。
棘轮弹簧40产生相对于棘轮齿轮30和端部分185的力。此外，当安装系统100被接合时，铲形件20产生旋转力。每个铲形件20与它各自的安装销15的端头18接合，导致散热器装置130基座195上的推力。于是，这些力提供散热器装置130和封装120之间的压紧(compression)。可以选择棘轮弹簧40的强度来获得散热器装置130和封装120之间所希望的压紧。铲形件20和安装销15沿散热器体190外围区域的分布确保压紧被均匀分布，从而便于热从封装均匀地传导到散热器。
因此，安装系统100提供用于横过母板110来分布散热器重量的机构，从而使母板110上的板和/或组件损坏的可能性最小化。使联动装置140、背板10和安装销15围绕散热器体190的放置便于所述散热器重量均匀分布，促进散热器体190和封装120之间的接触的均匀分布。安装系统100使用的铲形件、压块和安装销的数量可以变化。
根据一些实施方案，安装系统100可以被装配如下。联动装置140被永久地附接到散热器装置130的基座195。在这个时候，散热器装置不需要被耦合到母板110。背板10被附着到母板110的底面，与封装120对齐，并且安装销15被穿过母板中的孔112。可以以颠倒的次序来执行用于安装联动装置140和背板10的操作。
一旦安装销15从母板110突出，散热器装置130可以被放低到封装120上。安装销被穿过散热器基座195中的孔215。于是，安装系统100被装配使用。相应地，联动装置140的棘轮柄35被驱动或者接合，导致铲形件20抓住它们各自的安装销15。一旦棘轮齿轮30的齿轮齿32与端构件185的齿轮齿34开始发出“卡塔”声，安装系统100被完全接合，并且棘轮柄35的动作可以停止。作为保险机构，可以接合位于棘轮柄35和棘轮杆45之间的掣子75，以确保联动装置140完全接合的位置被维持。从而，完成安装系统100的接合。
为了使安装系统100脱离，执行下面的操作。掣子75被松开，放开(free)联动装置140。然后，棘轮柄35被运动回到它最初的、未接合的位置(附图中往右的移位)。棘轮齿轮30的齿轮齿32和端构件185的齿轮齿34保持接合，导致铲形件20收回，将各自的安装销从它们的抓握中释放。接下来，止回件25撞击压块65A，并且棘轮弹簧40的力被克服。棘轮齿轮30和端部分185相对于彼此运动，导致整个联动系统为散热器装置140随后的安装被复位。一旦棘轮柄35被返回到它的最初位置时，可以从母板110移走联动装置140、散热器装置130以及背板10，所述联动装置现在被永久地附着到所述散热器装置。
安装系统100有利地获得了散热器体190和封装120之间所希望的压紧，便于热从封装有效地传递走。对于一些散热器装置而言，封装推靠(push against)母板，导致不必要的高位移梯度(焊球应力)，对于涉及两个或更多个处理器的安装而言尤其如此，并且导致耐久性测试中焊球破裂的关联风险。
安装系统100提供特定的封装负荷以获得宽的公差范围，并且控制由持续应力引起的母板110的偏斜。安装系统100的这样的结构，即导致散热器的重量通过母板来分布而不是分布在母板上，或者通过背板10到机箱的直接附着被直接传递到机箱的结构还提供非常强大的对动态负荷的抵抗，所述动态负荷例如可以在计算机或者其他基于处理器的系统被跌落或者碰撞时发生。因此，安装系统100提供在封装上获得指定的、相对低的力的系统方法，满足TIM限制，同时提供对动态负荷的高耐负荷性，所述高耐负荷性基本上降低封装拔出和TIM分离的可能性。
安装系统100还提供处理器/散热器安装的无工具(tool-less)方法。某些散热器安装涉及多个带螺纹的螺丝和间隔件(standoff)，当处理器被添加、替换或者以其他方式保养时，所述带螺纹的螺丝和间隔件必须被逐个地移走并且重新插入。相比之下，安装系统100使得处理器和散热器安装是无工具的。
尽管已经关于有限数量的实施方案对本发明进行了描述，但本领域技术人员可以从中意识到许多修改和变体。所附的权利要求书旨在覆盖所有这些落入本发明真正的精神和范围内的修改和变体。
权利要求
1.一种安装系统，包括用于安置在母板上的处理器封装下面的背板，所述背板具有多个销，所述多个销从所述背板向上延伸并且横向于所述背板，每个所述销包括端头；以及设置在散热器装置上的联动装置，所述散热器装置包括基座部分，所述联动装置包括第一杆，所述第一杆被设置为横向于第一压块和第二压块；第二杆，所述第二杆被设置为横向于第三压块和第四压块，其中所述第一、第二、第三和第四压块被永久地附接到所述散热器装置的所述基座部分；一对铲形件，第一铲形件被所述第一杆穿过并且横向于所述第一杆，第二铲形件被所述第二杆穿过并且横向于所述第二杆，每个铲形件包括用于抓住所述销的所述端头的一对爪；以及棘轮装置，所述棘轮装置用于将所述联动装置与所述背板耦合；其中所述爪牢固地抓住所述销的所述端头，从而所述散热器装置被拉向所述封装，同时在所述背板提供对所述散热器装置的反作用力。
2.如权利要求1所述的安装系统，其中所述背板的所述销穿过所述母板中的孔以及所述散热器装置的所述基座部分中的孔。
3.如权利要求2所述的安装系统，所述棘轮装置还包括棘轮柄，所述棘轮柄包括具有齿轮齿的端构件，所述端构件是圆柱形的，其中所述端构件被所述第一杆穿过；包括圆柱形的端部分的次棘轮柄，所述端部分用来使所述第二杆穿过；棘轮杆，所述棘轮杆被耦合在所述棘轮柄和所述次棘轮柄之间，从而，当所述棘轮柄被运动时，所述次棘轮柄运动，从而所述棘轮柄和所述次棘轮柄彼此基本上平行；以及被所述第一杆穿过的棘轮齿轮，所述棘轮齿轮邻近所述棘轮柄的所述端构件，所述棘轮齿轮具有齿，所述齿面对所述端构件的所述齿轮齿。
4.如权利要求3所述的安装系统，其中当所述安装系统被完全接合时，所述齿和所述齿轮齿发出“卡塔”噪声。
5.如权利要求3所述的安装系统，所述棘轮装置还包括掣子，一旦所述安装系统被完全接合，所述掣子用于防止所述棘轮装置的运动。
6.如权利要求1所述的安装系统，所述多个销还包括设置在所述端头下面的沟槽，所述沟槽具有沟槽直径，并且所述端头具有端头直径，其中所述沟槽直径比所述端头直径小。
7.如权利要求6所述的安装系统，其中所述散热器装置还包括散热器体，所述散热器体具有比所述基座部分小的宽度。
8.如权利要求7所述的安装系统，还包括第二对铲形件，第三铲形件被所述第一杆穿过并且横向于所述第一杆，第四铲形件被所述第二杆穿过并且横向于所述第二杆，其中所述铲形件大致邻近所述散热器体的每个角。
9.如权利要求7所述的安装系统，其中所述压块邻近所述散热器体。
10.如权利要求1所述的安装系统，其中所述铲形件被弯翘，从而在与所述销接合期间，施加到所述处理器封装的力是低的。
11.如权利要求3所述的安装系统，还包括螺栓，所述螺栓被设置在所述第一杆的一端；以及棘轮弹簧，所述棘轮弹簧被设置在所述螺栓和所述棘轮柄的所述端构件之间；其中所述棘轮弹簧提供平行于所述第一杆的力，从而所述端构件的所述齿与所述齿轮齿保持基本上耦合。
12.如权利要求1所述的安装系统，还包括止回件，所述止回件被耦合到所述一对爪并且横向于所述一对爪，所述止回件基本上平行于所述第一杆，其中当所述安装系统被完全接合时，所述止回件与所述第一压块相接触。
13.如权利要求12所述的安装系统，其中当所述安装系统被完全接合时，所述止回件与所述第一压块相接触。
14.如权利要求7所述的安装系统，所述散热器装置的所述基座部分还包括腔，从而当所述安装系统被完全接合时，所述散热器体被直接耦合到所述处理器封装。
15.如权利要求11所述的安装系统，还包括被所述第二杆穿过的第二棘轮齿轮，所述第二棘轮齿轮具有齿并且邻近次棘轮柄端构件，其中所述次棘轮柄端构件包括齿轮齿，所述齿轮齿面对所述第二棘轮齿轮的所述齿。
16.如权利要求15的安装系统，还包括第二螺栓，所述第二螺栓被设置在所述第二杆的一端；以及第二棘轮弹簧，所述第二棘轮弹簧被设置在所述第二螺栓和所述次棘轮柄端构件之间；其中所述第二棘轮弹簧提供平行于所述第二杆的力，从而所述次棘轮柄端构件的所述齿与所述齿轮齿保持基本上耦合。
17.一种方法，包括将背板安置在印刷电路板下面，所述印刷电路板具有安装在其上的处理器封装，所述背板直接在所述处理器封装下面，所述背板包括横向地设置的销，其中所述销被穿过所述印刷电路板中的孔；将联动装置附接在散热器装置的基座部分顶上，所述联动装置包括结构装置和棘轮装置，其中所述结构装置围绕被安装在所述基座部分上的散热器体，所述结构装置包括第一和第二杆，所述第一和第二杆具有附着在其上的铲形件，其中所述杆穿过块，所述块被附接到所述基座部分；使所述销穿过所述散热器装置的所述基座部分中的第二级孔；以及接合所述棘轮装置，所述棘轮装置包括用于旋转所述第一和第二杆的棘轮柄，其中所述铲形件抓住所述杆，从而所述散热器体被牢固地并且均匀地耦合到所述处理器封装。
18.如权利要求17所述的方法，还包括当听到“卡塔”噪声时，停止所述棘轮装置的运动，所述“卡塔”噪声由位于所述棘轮柄的端上的齿轮齿与位于棘轮齿轮上的齿之间的接触产生，所述棘轮齿轮被设置为邻近所述棘轮柄的所述端，其中所述棘轮齿轮的齿面对所述齿轮齿。
19.如权利要求18所述的方法，还包括接合掣子，以防止所述棘轮装置的进一步运动。
20.如权利要求17所述的方法，还包括不使用工具，脱离所述棘轮装置；以及将所述散热器装置从所述印刷电路板移走。
21.一种安装系统，包括用于安置在母板上的处理器封装下面的背板，所述背板具有多个销，所述多个销从所述背板向上延伸并且横向于所述背板；以及设置在散热器装置上的联动装置，所述散热器装置包括基座部分并且具有预定的重量，所述联动装置包括第一杆，所述第一杆被设置为横向于第一压块和第二压块；第二杆，所述第二杆被设置为横向于第三压块和第四压块，其中所述第一、第二、第三和第四压块被永久地附接到所述散热器装置的所述基座部分；一对铲形件，第一铲形件被所述第一杆穿过并且横向于所述第一杆，第二铲形件被所述第二杆穿过并且横向于所述第二杆；以及棘轮装置，所述棘轮装置用于将所述联动装置与所述背板耦合；其中当所述安装装置被完全接合时，所述散热器装置的所述预定的重量由所述安装销和背板承担。
22.如权利要求21所述的安装系统，所述棘轮装置还包括棘轮柄，所述棘轮柄包括具有齿轮齿的端构件，所述端构件是圆柱形的，其中所述端构件被所述第一杆穿过；以及被所述第一杆穿过的棘轮齿轮，所述棘轮齿轮邻近所述棘轮柄的所述端构件，所述棘轮齿具有齿，所述齿面对所述端构件的所述齿轮齿。
23.如权利要求22所述的安装系统，其中当所述安装系统被完全接合时，所述齿和所述棘轮齿发出“卡塔”噪声。
24.如权利要求23所述的安装系统，所述棘轮装置还包括包括圆柱形的端构件的次棘轮柄，所述端构件使所述第二杆穿过；棘轮杆，所述棘轮杆被耦合在所述棘轮柄和所述次棘轮柄之间，从而，当所述棘轮柄被运动时，所述次棘轮柄运动，从而所述轮柄和所述次棘轮柄彼此基本上平行；以及掣子，当所述安装系统被完全接合时，所述掣子用于防止所述棘轮装置的运动。
25.如权利要求21所述的安装系统，还包括第二对铲形件，第三铲形件被所述第一杆穿过并且横向于所述第一杆，第四铲形件被所述第二杆穿过并且横向于所述第二杆，其中所述铲形件被弯翘，从而在与所述销接合期间，施加到所述处理器封装的力是低的。
26.如权利要求22所述的安装系统，还包括螺栓，所述螺栓被设置在所述第一杆的一端；以及棘轮弹簧，所述棘轮弹簧被设置在所述螺栓和所述棘轮柄的所述端构件之间；其中所述棘轮弹簧提供平行于所述第一杆的力，从而所述端构件的所述齿与所述齿轮齿保持基本上耦合。
全文摘要
一种用于在例如母板(110)的印刷电路板上安装散热器，尤其是大质量散热器的系统。所述安装系统包括背板(10)和联动装置(140)，所述背板(10)被设置在母板下面，其中销(15)通过母板向上突出，所述联动装置(140)被可固定地附着到散热器装置的基座部分。联动装置包括铲形件(20A、20B、20C、20D)和棘轮系统，所述铲形件用于在接合期间抓住销，所述棘轮系统用于将散热器和热界面材料压到封装(120)上。所述安装系统被设计来将散热器重量以及由持续和动态应力导致的力通过母板有效地分布到例如机箱上，而不是分布在母板上。因此，所述安装系统减轻应力破裂、组件拔出、焊球应力，以及其他对所述母板的损害情况。不使用工具，所述安装系统可以被接合和脱离。
文档编号H01L23/40GK1939108SQ200580009860
公开日2007年3月28日 申请日期2005年1月10日 优先权日2004年1月26日
发明者迈克尔·埃克布莱德, 马克·安德森 申请人:英特尔公司