专利名称：用于冷却高功率微处理器的平行板/针状翅片混合的铜散热装置的制作方法
技术领域：
本发明总体上涉及一种用于集成电路组件的热散逸装置，尤其涉及一种散热装置的结构。
背景技术：
微处理器和其它相关的计算机部件随性能的提高其功率越来越高，这导致了从这些部件产生的热量的升高。这些部件的小型装置和集成电路小片尺寸减小或保持不变，这导致对于给定单位的表面积由组件散发的热能量的升高。此外，当计算机的相关设备的功率变得更高时，越来越多的部件放置在尺寸减小的设备中，这导致在较小体积的空间内发热量的增加。温度的升高可能潜在地损坏设备的部件或减少设备和独立部件的使用寿命。因此，由许多这种集成电路产生的大量热必须散逸，并且必须在设计集成电路安装和插件装置中得到解决。
在当前插件技术中，散热装置通常应用于具有电路小片的微处理器的前侧，以散出来自微处理器的热量。散热装置的总尺寸受外壳制约的体积的限制。为了提高来自发热部件的散逸热量，需要提高散热装置的对流表面积，而不增加散热装置的体积。当前技术需要减小散热装置的翅片之间的间隔，以增加散热装置的表面积。然而，这导致翅片之间的间隔更紧密，其又增加空气流动阻力，从而导致热阻升高。
由于上述原因和其它以下描述的原因，这些原因对于本领域的普通技术人员在阅读和理解本说明的基础上是明显的，所以存在一需要，即，对于给定体积的散热装置在不减小翅片间隔的情况下提高散热装置的对流面积，以用于加强该散热装置的热散逸。
在附图中，相同的附图标记在几个贯穿的视图中表示大致类似部件。具有不同字母下标的相同附图标记表示大致类似的部件的不同情况。
图1是本发明的一个实施例的透视图，其大致示出了散热装置。
图2是翅片构件的一个实施例的正视图。
图3是本发明的一个实施例的透视图，其大致示出了包括表面积增大构件的翅片构件。
图4是翅片构件的一个实施例的侧视图，其大致示出了交错的表面积增大构件。
图5是本发明的另一个实施例的透视图，其大致示出了风扇和微处理器与散热装置的安装。
具体实施例方式
在以下的详细描述中，对于作为本文一部分的附图作出参考，附图作为本发明实施的示意性具体实施例而示出。这些实施例足够详细地被描述，使得本领域的普通技术人员能够实施本发明，并且应当理解，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，实施例可组合；或者可使用其它实施例；以及可做出结构上的、逻辑上的和电气上的改变。因此以下详细描述不理解为限制，并且本发明的范围由后附的权利要求和其等效形式所确定。在附图中，相同的附图标记在几个贯穿的视图中表示大致类似部件。具有不同字母下标的相同附图标记表示大致类似的部件的不同情况。
本文本尤其描述了具有的对流表面积增大的散热装置。在一个实施例中这通过使用导热基部来实现，该导热基部包括多个从该导热基部向上延伸的翅片构件。多个翅片构件还包括从多个翅片构件的第一表面向外延伸的多个表面积增大构件，使得对于给定的体积增大了该散热装置的对流表面积。
图1是透视图，其以作为示例但不作为限制的方式大致示出了散热装置100的一个实施例。导热基部110包括多个向上延伸的翅片构件120。多个翅片构件120具有大致为平面的第一表面123和多个表面积增大构件130。在一个实施例中，多个表面积增大构件130从第一表面123向外延伸，以对于给定体积的散热装置100增大对流表面积。在另一实施例中，多个第二表面积增大构件(未示出)从多个翅片构件120的第二表面125向外延伸。在一个实施例中，第二表面125设置在第一表面123的相反侧。在一个实施例中，第一表面积增大构件130以阵列图案布置。在一个实施例中，多个翅片构件120侧向地连接到导热基部110上，其在翅片构件120之间具有预定的间隙127。同样，在该实施例中散热装置具有在多个翅片构件120上的顶表面150和在导热基部110上且与顶表面150相对的底表面160。在该实施例中，多个翅片构件具有多个接片140，其从多个翅片构件120的顶表面150向上延伸，以用于将风扇定位和固定到散热装置100的顶表面150上，以便引入对流介质使热从散热装置100上散逸。在该实施例中，导热基部110具有多个孔170，以将微处理器定位和固定到散热装置100的底表面160上。在一个实施例中，导热基部110和多个翅片构件120由无氧的且高导热性的铜合金制成，该合金包含至少90％的铜。在该实施例中，多个翅片构件120通过焊接连接到导热基部110，该焊接使用具有锡和铅的共晶软焊料，锡和铅的比率各自为63比37。
图2为正视图，其以作为示例但不作为限制的方式大致示出了翅片构件120的一个实施例，该翅片构件具有侧向延伸的呈平面的第一表面123。第一表面123具有多个第一表面积增大构件130，以增加翅片构件120的对流表面积。在一个实施例中，表面积增大件是从翅片构件120的大致为平面的第一表面123向外延伸的突出部。在另一实施例中，表面积增大构件是从翅片构件120的大致为平面的第一表面123向外延伸的凸起。在该实施例中，多个第一表面积增大构件130布置成阵列图案。
图3为翅片构件120的透视图，其示出了多个第一凸起330。这些凸起330可以是球状的、立方体形的、锥形的、或其它任何适合于增大散热装置100的表面积的类似形状。在该实施例中，所示的多个第一凸起330布置成阵列图案。在一个实施例中，凸起330的基部大致在约0.015-0.035英寸的范围内，而凸起自基部的高度大致在约0.025-0.05英寸的范围内。对于给定体积的散热装置，这些凸起330可大致将散热装置的对流表面积和对流体积提高约10-20％，并且与在翅片构件120中没有凸起330的散热装置相比将热散逸率大大提高了约10-20％。在一个实施例中，多个凸起330由翅片构件120化学腐蚀形成。在另一实施例中，多个凸起330与翅片构件120一体地形成。在另一实施例中，多个凸起330连接到多个翅片构件120的第一表面123上。
图4是侧视图，其以作为示例但不作为限制的方式大致示出了翅片构件120的一个实施例，在翅片构件120的第一和第二表面123、125上该翅片构件具有交错的多个第一凸起330和多个第二凸起332。在该实施例中，在第一表面123上的多个第一凸起330相对于在第二表面125上的多个第二凸起332交错，当翅片构件120之间的预定间隔127小于或等于多个第一和多个第二凸起330、332的高度总和时，以消除相邻翅片构件120的第一和第二表面123、125上的凸起的任何机械接触。在该实施例中，多个第一和第二凸起330、332(为清楚起见未示出)布置成任何阵列图案。应当理解，多个第一和第二凸起330、332可布置成不同的图案，并且本发明不限于一种凸起阵列。例如，多个第一和第二凸起330、332可布置成圆形图案。
图5为透视图，其以作为示例但不作为限制的方式大致示出了具有散热装置100的散热装置组件500的一个实施例。在该实施例中，散热装置具有导热基部110和多个从导热基部110侧向延伸和向上延伸的翅片构件120。在该实施例中，散热装置具有在多个翅片构件120上的顶表面150和在导热基部110上且与顶表面150相对的底表面160。在该实施例中，如图1所示，多个翅片构件具有大致为平面的第一和第二表面123、125。在该实施例中，第一和第二表面123、125具有多个第一和第二凸起，例如凸起330、332(未示出)，以增大散热装置100的对流表面积。在该实施例中，散热装置组件500包括一连接到散热装置100的顶表面150上的风扇510。在该实施例中，通过使用在散热装置100的翅片构件上的多个接片140(见图1)，风扇510定位并固定到散热装置100的顶表面150上，该接片延伸入或延伸通过风扇510中的多个孔520。同样在该实施例中，散热装置组件500包括连接到散热装置100的导热基部110的底表面160上微处理器530。在该实施例中，导热基部110通过使用固定装置连接到微处理器530上，该固定装置延伸入或延伸通过印刷电路板中的多个孔540和基部110中的多个孔170。在该实施例中，多个翅片构件120包括在多个翅片构件120之间的预定间隔127。在该实施例中，对流介质由风扇510经顶表面150被引入翅片构件120的预定间隔127中并围绕多个第一和第二凸起330、332，从而使得对流介质在预定间隔127中和围绕多个第一和第二凸起330、332为紊流流动，以大大加强发自散热装置100的热散逸。
结论以上所述的散热装置尤其提供了来自微处理器的加强的热散逸。由于在连接到散热装置的导热基部的多个翅片构件上具有多个表面积增大构件，以增大散热装置的对流表面积，从而获得到加强的热散逸。
应当理解，以上描述为示意性的，而不是限定性的。基于对以上描述的研究，许多其它实施例对于本领域的普通技术人员来说是明显的。因此本发明的范围应参照后附的权利要求连同该权利要求授权的等效形式的完整范围来确定。
权利要求
1.一种散热装置，其包括导热基部；和多个从所述导热基部向上延伸的翅片构件，其中，多个所述翅片构件具有包括多个第一表面积增大构件的第一表面。
2.如权利要求1所述的散热装置，其特征在于，多个所述翅片构件还具有与所述第一表面相对的第二表面，该第二表面包括多个第二表面积增大构件。
3.如权利要求2所述的散热装置，其特征在于，多个所述翅片构件在多个翅片构件之间具有预定的间隔。
4.如权利要求1所述的散热装置，其特征在于，多个所述第一表面积增大构件布置成阵列图案。
5.如权利要求2所述的散热装置，其特征在于，多个所述表面积增大构件是分别从所述第一和第二表面向外延伸的突出部。
6.如权利要求2所述的散热装置，其特征在于，多个第一和第二表面积增大构件是从所述第一和第二表面向外延伸的凸起。
7.如权利要求6所述的散热装置，其特征在于，所述凸起具有一从包括立方体形、球形、和锥形的一组中选择的形状。
8.如权利要求6所述的散热装置，其特征在于，所述凸起具有大致在约0.015至0.035英寸范围内的基部和自该基部大致在约0.025至0.05英寸范围内的高度。
9.如权利要求6所述的散热装置，其特征在于，所述凸起与所述翅片构件一体地形成。
10.如权利要求6所述的散热装置，其特征在于，所述凸起由所述翅片构件化学腐蚀制成。
11.如权利要求6所述的散热装置，其特征在于，所述凸起连接到所述翅片构件上。
12.如权利要求6所述的散热装置，其特征在于，在第一表面上的所述凸起相对于在第二表面上的所述凸起交错布置，以避免当翅片构件之间的预定间隔小于或等于凸起的高度总和时所述凸起的机械干涉。
13.如权利要求1所述的散热装置，其特征在于，其还包括一连接到该散热装置的多个翅片构件上的风扇，以便在多个翅片构件之间引入对流介质。
14.如权利要求1所述的散热装置，其特征在于，其还包括一与所述导热基部的底表面热耦合的电路插件。
15.如权利要求14所述的散热装置，其特征在于，其还包括在所述电路插件和散热装置的底表面之间的导热界面材料。
16.如权利要求1所述的散热装置，其特征在于，所述导热基部和多个翅片构件由无氧的且高导热性的铜合金制成，该合金包含至少90％的铜。
17.如权利要求1所述的散热装置，其特征在于，多个所述翅片构件焊接到所述导热基部上。
18.一种散热装置组件，其包括具有导热基部的散热装置，和多个从所述导热基部侧向和向上延伸的翅片构件，其中多个所述翅片构件具有第一表面和第二表面，所述第一和第二表面包括从第一和第二表面向外延伸的多个表面积增大构件，并且多个所述翅片构件以一预定间隔分隔开；连接到该散热装置的顶表面上的风扇，以便在多个翅片构件之间引入对流介质；和与所述导热基部的底表面热耦合的电路插件。
19.如权利要求18所述的散热装置，其特征在于，多个所述表面积增大构件是从所述第一和第二表面向外延伸的突出部。
20.如权利要求18所述的散热装置，其特征在于，多个表面积增大构件是凸起，该凸起从所述第一和第二表面向外延伸。
21.如权利要求20所述的散热装置，其特征在于，所述凸起具有一从包括立方体形、球形、和锥形的一组中选择的形状。
22.如权利要求20所述的散热装置，其特征在于，所述凸起具有大致在约0.015至0.035英寸范围内的基部和自该基部大致在约0.025至0.05英寸范围内的高度。
23.如权利要求20所述的散热装置，其特征在于，所述凸起由所述翅片构件化学腐蚀制成。
24.一种增大散热装置的对流表面积的方法，该方法包括在该散热装置的多个翅片构件的第一表面上设置多个第一表面积增大构件。
25.如权利要求24所述的方法，其特征在于，该方法还包括在该散热装置的多个所述翅片构件的第二表面上设置多个第二表面积增大构件。
26.如权利要求24所述的方法，其特征在于，多个第一表面积增大构件的设置包括由该散热装置的翅片构件一体地形成多个所述第一表面积增大构件。
27.如权利要求24所述的方法，其特征在于，多个第一表面积增大构件的设置包括将多个所述第一表面积增大构件连接到该散热装置的多个翅片构件的第一表面上。
28.如权利要求24所述的方法，其特征在于，多个表面积增大构件的设置包括由该散热装置的多个翅片构件化学腐蚀多个所述表面积增大构件。
29.一种散选来自微处理器的热的方法，其包括在该散热装置的多个翅片构件上设置多个表面积增大构件，以用于增大该散热装置的对流表面积，其中多个翅片构件在翅片构件之间具有一预定间隔；将风扇连接到多个所述翅片构件上，使得对流介质经所述预定间隔并围绕多个所述表面积增大构件被引入；以及将所述散热装置连接到所述微处理器上，以散逸来自该微处理器的热。
30.如权利要求29所述的方法，其特征在于，多个表面积增大构件的设置包括与翅片构件一体地形成多个所述表面积增大构件。
31.如权利要求29所述的方法，其特征在于，所述风扇的连接包括将该风扇固定到多个翅片构件上。
全文摘要
一种用于微处理器的散热装置,其包括导热基部,该导热基部具有多个从导热基部向上延伸的翅片构件。多个具有第一表面的翅片构件包括多个表面积增大构件,使得对于给定体积的散热装置增大了该散热装置的对流表面积,以加强发自该散热装置的热散逸。
文档编号F28F3/02GK1423838SQ01808077
公开日2003年6月11日 申请日期2001年2月7日 优先权日2000年2月18日
发明者A·N·卡巴迪 申请人:英特尔公司