专利名称：散热器连结系统的制作方法
技术领域：
本申请总体上涉及散热器，尤其涉及无需使用工具而可操作的散热器紧固系统。
背景技术：
众所周知，使用散热器来冷却发热元件或组件。通常，将散热器设置为与组件的发热元件紧密接触。由元件产生的热传递到散热器，然后从散热器消散到周围的空气中。
常规的散热器用弹簧夹连结到电子元件或组件。弹簧夹在散热器和元件之间提供了紧固力。散热器以常规方式连接到弹簧夹，例如通过螺纹联结。施加到散热器的转矩量在散热器和元件之间产生相应的接合力。
但是，散热器和弹簧夹过紧会由于施加到元件上过大的力而导致对电子元件的损害，而且元件会破裂或毁坏。散热器和弹簧夹不紧会导致散热器和元件之间异常的热接合。因此，用于散热器和弹簧夹的常规联结技术利用转矩扳手来限制施加到散热器的转矩量。但是，转矩扳手的使用增加了装配时间。此外，转矩扳手典型地需要校准，这也增加了装配时间和操作者失误的可能性。存在需要克服这些问题的散热器组件。
发明内容
用于从电子元件除热的散热器组件包括保持夹，该保持夹具有主体和配置为将保持夹相对于电子元件而固定的固定部件。散热器安装在保持夹上。保持夹的主体具有从中贯通的开口，并且散热器具有为了接合电子元件的表面而延伸穿过开口的基部。锁定机构将散热器固定到保持夹。锁定机构包括倾斜部件和倾斜接合部件。倾斜部件具有与倾斜接合部件配合以提供散热器完全固定到保持夹的触觉指示的限位挡块。
图1是根据本发明的示范性实施例形成的散热器组件的分解透视图；图2是图1所示的散热器组件在装配状态下示出与散热器组件一起使用的散热器紧固夹的底部透视图；图3是图2所示的散热器组件和紧固夹的侧面透视图；图4是具有可替换的紧固夹的散热器组件的侧视图。
具体实施例方式
图1是根据本发明的示范性实施例形成的散热器组件10的分解透视图。散热器组件10包括能够冷却至少一个电子元件或组件14的散热器12。电子元件14具有限定了发热表面18的第一或上侧16。电子元件14可以是电路板、中央处理单元(CPU)、连接器等等。在一个实施例中，电子元件14可以包括限定了发热表面18的集成散热器(未示出)。
图2更好地示出，散热器12包括用于接合电子元件14的基部20。基部20优选地选择从电子元件14有效而可靠地散热的热导性材料，例如铜或铝构成。散热器12也可以包括与基部20热传递以助于消散穿过基部20而传递的热量的翼片结构22。翼片结构22包括多个具有大表面区域的翼片24，该大表面区域有效地将通过基部20传递到翼片结构22的热量耗散掉。可选择地，翼片24从中央的核心26向外放射状延伸。在一个实施例中，核心26可以由具有第一热导率的材料制成，而且翼片24可以由具有第二热导率的材料制成，其中第二热导率低于核心26的热导率。
在一个实施例中，散热器组件10也包括位于翼片结构22附近以助于冷却散热器12的风扇28。风扇28产生气流经过散热器12以助于冷却散热器12。因此，散热器12可以更有效地从电子元件14传递热。
为了固定与电子元件14热传递的散热器12，散热器组件10包括保持部件或紧固夹30。此外，图2更好地示出，为了将散热器12固定到保持部件30，散热器组件10包括锁定机构31。在一个实施例中，保持部件30是弹簧夹，但是可以使用其它类型的保持部件30，例如螺钉或螺栓。散热器12能够被固定、紧固或以其它方式联结到保持部件30，并且保持部件30能够被固定、紧固或以其它方式联结到电子元件14。因此，散热器12通过保持部件30保持与电子元件14的发热表面18热接触。可选择地，保持部件30在散热器12上提供接合力，从而使散热器12与电子元件14保持适当的接合。例如，当散热器12联结到保持部件30时，可以将保持部件30绷紧放置；或者当保持部件30联结到电子元件14时，可以将保持部件30绷紧放置。可选择地，可以通过调整散热器12相对于保持部件30的位置来调节张力以提供散热器12和电子元件14之间适当的力。
在一个实施例中，保持部件30包括主体32和至少一个与其一体形成的固定部件34。主体32基本上是平面的并且基本上朝向平行于电子元件14的上侧16。主体32为了散热器12搁在其上而设有基座。主体32包括从中延伸以容纳散热器12的开口36，特别是散热器12的基部20。可选择地，开口36可以带有螺纹以易于将散热器12联结到保持部件30。装配时，开口36基本上与电子元件14的发热表面18对准，从而使装配之后散热器12可以接合发热表面18。
每个固定部件34基本上垂直于主体32延伸并且联结到电子元件14。可选择地，保持部件30包括两个从主体32的相对端向下延伸的相对的固定部件34。固定部件34包括由此延伸的支柱或腿38。支柱38延伸进电子元件14中相应的孔里，从而使保持部件30可以安装到电子元件14。可选择地，为了接合电子元件14的主体以抑制保持部件30在电子元件14的移动，支柱38可以包括由此向外延伸的倒钩40。
图2是在装配状态下示出使用锁定机构31而将散热器12联结到保持部件30的散热器组件10的底部透视图。在一个实施例中，锁定机构31包括倾斜部件，例如倾斜部件52，和倾斜接合部件，例如突起60，它们都在下文中更详细地说明。装配时，散热器12的基部20容纳在保持部件30的开口36中。如图2所示，在一个实施例中，基部20和开口36是圆形的。因此，基部20可以在开口36中转动，这将在下文中详细说明。
保持部件30包括至少一个在主体32中位于开口36附近的收容狭槽50，例如沿开口36的周边并由此向外放射状延伸。可选择地，保持部件30包括两个沿开口36互相呈大约180度对准的收容狭槽50。在一个实施例中，狭槽50从开口36朝固定部件34向外延伸。
保持部件30也包括至少一个从主体32并沿开口36的周边向下延伸的倾斜部件52。每个倾斜部件52在第一端54和第二端56之间延伸。可选择地，第一端54和第二端56每个位于狭槽50的附近，从而使倾斜部件52沿开口36的周边从一个狭槽50到下一个狭槽50环绕地延伸。倾斜部件52通常在第一和第二端54和56之间关于主体32倾斜延伸。例如，在第一端54，倾斜部件52具有最小高度Hmin，例如几乎为零。在第二端56，倾斜部件52具有非零的最大高度Hmax，该高度大于沿倾斜部件52在其它任意点的高度H。此外，倾斜部件52包括限位挡块58。在一个实施例中，限位挡块58是沿倾斜部件52的掣子，或者是降低高度的区域。可选择地，掣子58呈辐射状以提供沿倾斜部件52的过渡。在一个实施例中，掣子58在倾斜部件52的第一和第二端54和56之间约等距离地定位。可替换地，掣子58更接近于第一和第二端54和56之一而定位。
散热器12的基部20包括至少一个从基部20的侧壁62向外放射状延伸的倾斜接合部件或突起60。可选择地，突起60具有圆柱形，从而使突起60具有弯曲的外表面。在一个实施例中，散热器12包括大体上彼此相对的两个突起60。突起60从侧壁62向外延伸一定距离，从而使基部20和每个突起60外部的宽度大于主体32的开口36的直径。因此，除非突起60和主体32中的狭槽50对准，否则基部20不会插入到开口36中。因此，主体32中的狭槽50的尺寸必须在装配散热器组件10期间容纳突起60。
如图2所示，锁定机构31包括倾斜部件52和突起60。在可替换的实施例中，基部20可以包括与倾斜部件52相似的结构，而且保持部件30可以包括与突起60相似的结构。基部20和保持部件30的装配与图2所示结构的装配基本相似，在下文中说明。
装配期间，突起60与狭槽50对准，并且基部20一直容纳在开口36中，直到突起60位于保持部件30的主体32以下。然后，散热器12按箭头A的方向转动，例如大体朝向倾斜部件52的第一端54的方向。由于散热器12转动，突起60向上拱倾斜部件52并使散热器12接合到电子元件14(图1所示)。此外，当倾斜部件52的第二端56位于狭槽50附近时，第二端56作为散热器12在错误方向上转动的止动件起作用。因此，当突起60在狭槽50中时，散热器12仅可以按箭头A的方向转动。散热器12一直转动直到突起60接合掣子58。因此，掣子58易于向操作者提供机械指示散热器12装载在保持部件30上。可选择地，当突起60接合掣子58时，散热器12完全装载在保持部件30上。在一个实施例中，掣子58起作用而限制散热器12的进一步转动。可替换地，掣子58的尺寸和形状设置成使得对散热器12的进一步压力或转矩将易于散热器12的进一步紧固。
图3是示出散热器12和电子元件14热接合的散热器组件10和紧固夹30的侧面透视图。尤其，基部20位于开口36内并且散热器12转动到加载位置以使突起60接合掣子58。
在一个实施例中，将保持部件30的主体32在向下方向(即装配时朝向电子元件14)预先弯曲或预先弓起。由于突起60沿倾斜部件52移动，预先弯曲使主体32基本上变成平的。特别地，由于散热器12转动，主体32中的弯曲量减少，而且同时，保持部件30在散热器12上给予更大的张力。散热器12和保持部件30之间更大的张力对应于散热器12和电子元件14之间更大的接合力。掣子58沿倾斜部件52定位以提供散热器12和电子元件14之间适当的接合力。此外，由于允许主体32弯曲，所以如果没有消除的话，散热器12关于保持部件30过紧的风险基本上降低了。
图4是散热器组件10和替换的紧固夹70的侧视图。紧固夹70与紧固夹30相似，并且同样地，相同元件用相同的附图标记编号。示出将散热器12与紧固夹70装载并接合，以及与电子元件14热接合。尤其，基部20位于紧固夹70的开口36中，并且转动散热器12以使突起60接合掣子58。
如图4进一步所示，保持部件70的主体32从非弯曲并且基本平面的方向向上(即远离电子元件14)弓起或弯曲。通过突起60沿倾斜部件52的定位造成弯曲。特别地，由于散热器12转动，主体32变得更加弯曲，这样在散热器12和保持部件70之间给予更大的张力。散热器12和保持部件70之间更大的张力对应于散热器12和电子元件14之间更大的接合力。掣子58沿倾斜部件52定位以提供散热器12和电子元件14之间适当的接合力。此外，由于允许主体32弯曲，所以如果没有消除的话，散热器12关于保持部件70过紧的风险基本上降低了。
保持部件30的设计和结构易于装配散热器组件10而无需工具例如转矩扳手。而是，操作者一直转动散热器12直到突起60机械地接合掣子58。通过手动或使用工具例如扳手而在反方向上转动散热器12来完成散热器12的移除。但是，通过将倾斜部件52定位为止动件，散热器12不可能在相反方向上过紧。因此，提供了成本高效而可靠的方式来装配散热器组件10。装配时间较之使用转矩扳手装配的散热器组件减少了，而且如果没有消除的话，散热器12关于保持部件30过紧或不紧的风险降低了。这样，由于使用散热器组件10操作者失误的风险降低了。
权利要求
1.用于从电子元件除热的散热器组件，该散热器组件包括保持夹，该保持夹具有主体和将保持夹相对于电子元件固定配置的固定部件，该主体具有从中贯通的开口；安装到保持夹的散热器，该散热器具有为了接合电子元件的表面而延伸穿过开口的基部；以及将散热器固定在保持夹的锁定机构，其特征在于该锁定机构包括倾斜部件和倾斜接合部件，该倾斜部件具有与倾斜接合部件配合以提供散热器完全固定到保持夹的触觉指示的限位挡块。
2.如权利要求1所述的散热器组件，其中该倾斜部件沿所述开口的周边从保持夹的主体延伸，并且倾斜接合部件从散热器的基部延伸。
3.如权利要求2所述的散热器组件，其中保持夹的主体包括从所述开口延伸的狭槽，并且该狭槽的尺寸使倾斜接合部件从中经过。
4.如权利要求1所述的散热器组件，其中将限位挡块由倾斜部件中的掣子所限定。
5.如权利要求1所述的散热器组件，其中倾斜部件从第一端到第二端延伸，并且倾斜部件关于主体倾斜。
6.如权利要求1所述的散热器组件，其中当散热器固定到保持夹时，保持夹由于倾斜接合部件接合倾斜部件而弯曲，并且保持夹的弯曲增加了所述基部和电子元件之间的张力。
全文摘要
用于从电子元件(14)除热的散热器组件(10)包括保持夹(30)，该保持夹具有主体(32)和将保持夹相对于电子元件固定配置的固定部件(34)。散热器(12)安装到保持夹。保持夹的主体具有从中贯通的开口(36)，并且散热器具有延伸穿过开口以接合电子元件表面的基部(20)。锁定机构(31)将散热器固定到保持夹。锁定机构包括倾斜部件(52)和倾斜接合部件(60)。倾斜部件具有与倾斜接合部件配合以提供散热器完全固定到保持夹的触觉指示的限位挡块(58)。
文档编号G12B15/00GK1917755SQ20061013886
公开日2007年2月21日 申请日期2006年8月16日 优先权日2005年8月16日
发明者克雷格·W·霍农 申请人:蒂科电子公司