专利名称：散热器用的固定风扇的夹箍的制作方法
相关申请本申请是1995年6月7日Donald Clemens提出申请的系列号No.08/482,011名为“散热器用的固定风扇的夹箍”、现为1996年12月31日颁布的美国专利No.5,590,025的部分继续申请。发明背景本发明涉及一种用于将风扇固定在一个耗散热量的散热器上的夹箍(固定夹)。
许多半导体器件在操作期间产生热量，这些热量必须驱散，以免损坏器件。一些这样的器件存在操作功率限制，多半取决于其排除内生热量的能力并由此避免器件内普遍的或局部的热致品质降低或失效。
在一些半导体器件中，内部产生的热量通过器件的封装件、顶盖或引线充分地耗散。但是，在许多半导体器件中，必须利用散热器来帮助耗散内部产生的热量。已经利用各种各样的散热器设计来从罩住半导体器件的电子器件封装件耗散内生热量。对于本发明的目的，散热器是一种金属之类材料的物体，其位置与电子器件封装件相接触，以便传递从电子器件封装件中所包含的半导体器件来的内生热量，并用于通过传导、对流和/或辐射来将内生热量快速消散到大气中。
美国专利4,884,331-Hinshaw表示一种广泛使用的散热器，通常称为针状散热片型散热器。该散热器具有排成行和列的直立的平行散热片。该散热器的形成首先挤压成各行直立的散热片，然后横向切割各行散热片，以形成各行和各列的针状散热片。
这些器件常常足以通过自身来冷却电子器件。但是，在许多应用中，最好加一个风扇来在散热器的散热片上方吹动冷却空气。将风扇固定在散热器上的先有技术是将螺栓或类似紧固件通过风扇上的安装孔插入直立的针状散热片之间的空间中。这是不能令人满意的，因为常常是针状散热片之间的一个空间不能与风扇上的所有安装孔对齐。本发明的夹箍消除了此问题。
本发明的目的是提供一种夹箍，它使将风扇装配在散热器上变得非常容易。发明概述根据本发明，一个夹箍包括一框架，其宽度能嵌在散热器的散热片之间。该夹箍具有将风扇固定在框架上的机构。框架嵌在散热器的散热片之间，然后锁定就位。框架的矩形配合在散热器上散热片的各行和各列之间。
框架用弹性金属片制成。从框架向下伸出叶片。叶片插在通过横切形成的空间中的各列针状散热片之间。
本发明的夹箍具有重要优点，就是当组装时具有处在由横切形成的各列针状散热片之间的叶片。各列针状散热片之间的横切间隙是狭窄的，其尺寸恒定。由于这一点，本发明的夹箍将始终提供良好的啮合并锁定在散热器中。另一方面，挤压成的各行针状散热片之间的间隙随散热器尺寸而变。一个尺寸的夹箍将不会嵌在所有散热器的挤压的各行中。
本发明的夹箍的插入各列针状散热片之间的交叉间隙之中具有另一重要优点。散热片沿挤压方向常常具有更好的强度，这也是对着它施加夹箍的锁定力的方向。
本发明的夹箍可以适合于散热器的不同尺寸，它也可以适合于不同类型的风扇。本发明的夹箍可以插入具有较长的或较短的针状散热片的散热器中。在具有较长的针状散热片的散热器中，夹箍不能接触到底座，但夹箍牢固地锁定在位置中。
该夹箍可以用于安装各种类型的风扇。这包括在四角具有槽或孔的风扇。
根据本发明，框架的叶片具有拱形切口。该拱形切口卡住散热器中的Z形线夹。这对组装一个带插座的散热器有帮助，其中该Z形线夹将散热器固定在一个电子器件上。
还是根据本发明，散热器的挤压的散热片有一脊或一切口将框架固定在散热器中。这防止风扇装配件被拉动而离开散热器。该脊或切口是在横切而制成一个针状散热片型的散热器之前挤压成的，但本发明也能用于一个挤压的散热器。
根据本发明的另一改型，散热器的散热片是锯齿形的，形成一系列凹口和脊。该风扇的夹箍被推到一个所需的适当深度。夹箍在该深度处装入切口。夹箍定位在散热器上可以不采用卡锁在特定的切口或脊上，而提供某些灵活性。
另外，根据本发明，夹箍上的一个小块防止夹箍和风扇在散热器中沿侧向滑动。该小块装配在一个针状散热片型散热器的两个针状散热片之间，以防止侧向移动。
从下列更详细的描述和附属的权利要求书可以更好地理解本发明的上述和其它目的、特点和优点。附图简述
图1是一个风扇、一个散热器和本发明的夹箍的分解图；图2是夹箍的顶视图；图2A是夹箍在图2的线2-2处的视图；图3是夹箍的前视图；图4是夹箍的侧视图；图5是一个风扇、本发明的夹箍、一个Z形弹簧保持件、一个针状散热片型的散热器、一个电子器件和一个插座的分解图；图6表示散热器的一种改型，具有一个切口，用于使夹箍保持就位；图7是图6切口的放大图；图8表示夹箍位于散热器上；图9是另一改型，其中散热器散热片上的切口将夹箍保持就位；图10表示一种改型，其中散热片制成锯形，形成一系列切口和脊，以便将夹箍保持定位于所要的散热器深度；图11是图10散热片的放大图12表示一种改型，其中夹箍的叶片有一小块，以防止夹箍的侧向移动。优选实施例的描述本发明的夹箍包括一个框架10，其宽度可以嵌入散热器12的散热片之间。散热器12为按照上述’331 Hinshaw的专利制造的类型。它有成一行的针状散热片14、16…18和成平行各行的相似散热片。各行的散热片在制造过程期间是挤压成的。然后，横切各行散热片，以形成各列针状散热片。例如，针状散热片18、20…22位于第一列，而后有平行的相继各列针状散热片。
夹箍的宽度可以嵌入针状散热片的平行各列之间。叶片24和26从框架向下伸出。(此后词语“向上”和“向下”将用于描述如图中观察到的部件，但将能理解，它们是相对的用语，取决于观察这些部件的方向)。叶片24和26压靠散热片，以便在框架插入散热器中后将框架固定在散热器中。框架的侧边23和25安装在相邻的各列针状散热片之间，而侧边27和28安装在相邻的各行针状散热片之间。
在框架被插入后，凸片30、32、34和36将框架锁定在散热器中。凸片34从折线38向上向外伸出(图4)，该凸片沿折线38弯出叶片平面之外。该凸片锁定地啮合一散热片，使其不能移出散热器。当施加向上压力时，凸片咬入针状散热片的金属中，因此框架被锁定在散热器中。
夹箍用弹性金属如不锈钢或电镀钢制成。夹箍用此种弹性金属片制成，使片的宽度形成安装在针状散热片各列之间的叶片24和26。每个叶片的跨度为一行或数行针状散热片。
直立的角柱40-43啮合风扇11，将其固定在框架10上。如图2A中清楚显示的，每个角柱是分叉的，因此当它被推入风扇的槽44中时受到压紧。角柱也可以被推入风扇的安装孔中。每个角柱具有倒钩47、48。这些倒钩卡在槽44-46的顶部凸缘，以便将风扇锁定在夹箍上。或者是，当风扇有孔而代替槽时，倒钩深入孔中，以便将风扇锁定在夹箍上。
框架的两个边缘49向上转向，以形成一个增强肋。这给框架提供稳定性。
每个叶片有一个拱形切口50。
拱形切口50装入一个线夹(钢丝夹)52(图5)，该线夹将散热器固定在插座上。耐热合金目录90-HS-11的15-29页上的“耐热合金半导体附件”显示用于将散热器固定到电子器件上的线夹。Z形线夹52被夹箍10的叶片中的拱形切口50卡住。Z形线夹被插座54上的凸出部53啮合。以此种方式，插座54、电子器件55、散热器12、夹箍10和风扇11的装配件保持在一起。
图6和7表示一种改型，其中散热器的散热片20有一个脊58，该脊将夹箍保持在散热器上的位置中。脊58在散热片18、20…22挤压期间形成。在散热器被横向切割而形成一个针状散热片型的散热器之前，在散热片上挤压成脊58。
图8表示框架10定位在散热器上，凸片32、34牢固地锁定在脊或凸出部58的下面。
图9表示另一改型，其中切口59形成于至少一个挤压的散热片中，以便将夹箍和风扇组合件固定在散热器上。以同样的方式，凸片30、32、34和36卡入散热片上的切口，以便将夹箍固定在位置中。
图10和11表示一种改型，其中散热器的散热片做成锯形，以形成一系列的脊和切口(槽口)，其凸出部将框架固定在散热器中的所要高度上。框架被推到散热器中的合适深度处，而不是钩住在一个特定切口上。这在将散热器、框架和风扇组装成一个装配件时产生灵活性。
如图12中所示，叶片有一个小块60，该小块配合在两行散热片之间。这能防止框架沿侧向移动。小块60弯折到叶片平面之外，形成叶片中的一个切口。该切口可以用来固定一个线夹，其方式与图1和4中的切口50相同。
其它实施例在本发明的真实精神和范围之内。因此，附属的权利要求书预定包括所有此类实施例。
权利要求
1．权利要求21中所述的散热器，其中所述散热器的散热片上的所述凸出部包括一个用于将所述框架固定在所述散热器中的脊。
2．权利要求21中所述的散热器，其中所述散热器的散热片上的所述凸出部包括一个用于将所述框架固定在所述散热器中的切口。
3．权利要求1中所述的散热器，其中所述散热器是挤压成的，而所述脊是在挤压期间形成的。
4．权利要求2中所述的散热器，其中所述散热器是挤压成的，而所述切口是在挤压期间形成的。
5．权利要求25中所述的夹箍，其中所述小块弯折到所述叶片的平面之外，从而在所述叶片中形成一个切口。
6．权利要求5中所述的夹箍，其中所述切口装入一个用于将所述散热器固定在一个插座上的线夹。
7．权利要求25中所述的夹箍，还包括用于将所述框架锁定在所述散热器的散热片之间的机构。
8．权利要求7中所述的夹箍，其中所述用于锁定的机构包括从所述叶片伸出的凸片，所述凸片从一条弯折线向上向外伸出，所述凸片沿该弯折线弯曲到所述叶片平面之外，从而锁紧地啮合所述散热片，使其不能沿向上方向移动。
9．权利要求25中所述的夹箍，其中所述框架为弹性金属。
10．权利要求9中所述的夹箍，其中所述框架是用一片所述弹性金属制成的。
11．权利要求10中所述的夹箍，其中所述金属片的宽度形成所述叶片，它们配合在所述各列针状散热片之间。
12．权利要求13中所述的夹箍，其中所述叶片的跨度至少为两行针状散热片。
13．权利要求25中所述的夹箍，其中所述叶片有一个面向下的拱形切口，该切口装入一用于将所述散热器固定到一插座上的线夹。
14．权利要求25中所述的夹箍，其中，所述将风扇固定到框架上的机构包括直立的角柱，它们与所述风扇啮合，以便将风扇固定在所述框架上。
15．权利要求14中所述的夹箍，其中每个角柱是分叉的。
16．权利要求15中所述的夹箍，其中每个角柱有一个在其顶部的倒钩。
17．权利要求25中所述的夹箍，其中所述框架的至少一个边缘是向上转向的，从而形成一个增强肋，以便对所述框架提供稳定性。
18．一个组合件，它包括一个具有直立的平行散热片的针状散热片型的散热器；一个用于冷却所述散热器的风扇；和一个用于将所述散热器固定到所述风扇上的夹箍，它包括；一个框架，其宽度能嵌在所述散热器的散热片中；一个从所述框架向下伸出的叶片，该叶片上的一个小块防止所述框架从散热器中的一边向另一边移动；以及所述框架上的用于将所述风扇固定到所述框架的机构。
19．权利要求18中所述的组合件，还包括一个插座，一个在所述插座和所述散热器之间的电子器件；以及一个用于将所述散热器固定到所述插座上的线夹。
20．权利要求18中所述的组合件，其中所述叶片有一个面向下的拱形切口，该切口装入所述线夹而将该线夹安置在所述散热器中。
21．一种具有直立的平行散热片的散热器，它可以借助一矩形框架固定到一个冷却该散热器的风扇上，该框架宽度可嵌入所述散热器的散热片中，所述矩形框架跨越所述散热片的各行和各列，所述框架有一向下伸出并紧靠散热片的叶片，以便将所述框架固定在所述散热器上，所述散热器包括直立散热片的行和列，多个所述行位于所述框架的一个矩形尺寸内，而多个所述散热片的多个所述列位于所述框架的另一矩形尺寸内，以及所述散热器的所述散热片上的一个凸出部，用于将所述框架固定在所述散热器中。
22．一个散热器和一个夹箍的组合，该夹箍用于将所述散热器固定在一个风扇上，以便冷却该散热器，所述组合包括一个夹箍，它具有一个矩形框架，所述框架的相邻侧边装配在所述散热器上的散热片的诸行和诸列之间；所述框架的宽度可以嵌在所述散热器的散热片之间；和一个散热器，具有成诸行和诸列的直立的平行散热片；所述散热器具有；用于将所述风扇固定在所述框架上的机构；以及所述散热器的所述散热片，制成锯齿形，从而在所述散热片上形成多个凸出部，以便将所述框架保持在所述散热器中的一个所要深度处，所述框架安置在该所要深度处的一个凸出部上。
23．权利要求22中所述的组合，其中所述凸出部为所述散热片上的多个脊。
24．权利要求22中所述的组合，其中所述凸出部是由所述挤压成的散热器中的切口形成的。
25．一种用于将散热器固定到用于冷却它的风扇上的夹箍，该散热器具有平行的散热片诸行和平行的散热片诸列；一个矩形框架，所述框架的相邻侧边插在所述散热器上的散热片的诸行和诸列之间；一个从所述框架向下伸出的叶片；和一个所述叶片上的小块，它阻止所述框架在所述散热器中侧向运动。
全文摘要
一种夹箍,用于将一针状散热片型散热器(12)固定在一风扇(11)上。该夹箍包括一框架(10),其宽度能嵌在散热片(18、20…22)之间。叶片(24,26)从框架(10)向下伸出并紧靠散热器(12)的散热片(18,20…22),以便将框架(10)固定在散热器(12)上。
文档编号H01L23/40GK1214850SQ97193255
公开日1999年4月21日 申请日期1997年3月24日 优先权日1996年3月22日
发明者唐纳德·克莱门斯 申请人:热合金公司