专利名称：散热组件的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于电子部件的散热组件(heatsink assembly)，更具体地讲，涉及一种具有用于将散热器与热源，即，与集成电路(IC)芯片或者电子封装结合的简单结构的散热组件。
背景技术：
新式电子设备，例如计算机系统不仅具有微处理器芯片，而且具有许多集成电路(IC)和其它电子部件，所述这些集成电路和部件的大部分安装在印刷电路板(PCB)上。在正常操作期间，这些部件的大多数产生热。具有相对小数量的相对于其尺寸用作，例如，小型集成电路(IC)的部件通常消散其所有热量。然而，由于这些部件变得越来越小，现在小到数千部件结合成单一集成电路(IC)芯片或者电子封装，并且为了提供所需的日益增加的计算能力而使操作越来越快，从而所述部件急剧增加的消散热量需要外部冷却装置，例如需要散热器的帮助。
散热器是典型的热结合到热源的有源装置，即，结合到集成电路(IC)芯片或者电子封装，例如结合到微处理器上以吸收来自电子部件的热。通常，散热器安装在热源上以吸收和消散其中产生的热。已经努力使散热器和工作流体之间的接触面积增加，并在散热器中加工多个微尺寸流体通道，用于提高IC芯片或者电子封装的冷却效率。结果，需要可有效地将从电子芯片产生的热传到散热器并防止电子芯片和散热器分离的散热组件。
图1示出了例如在第6,466,443号美国专利中披露的用于冷却通过具有可枢转固定装置的散热器紧固件安装在基板上的中央处理单元(CPU)的传统的散热组件。参照图1，传统的散热组件包括CPU 10安装在其上的基板1、散热器30、保持模块20和用于安装冷却风扇40的挤压框架50。散热器30附于CPU 10的表面上以吸收从CUP 10传来的热，冷却风扇40安装在散热器30上以消散来自散热器30的热。
保持模块20结合到基板1上，散热器30设在CPU 10的表面上。挤压框架50结合到保持模块20以将散热器30和冷却风扇40固定，使得散热器30固定到CUP 10的表面上。
如图1所示，散热组件包括堆叠在CUP 10的表面上的散热器30和冷却风扇40，使得由CUP 10产生的热以及传到散热器30的热由于冷却风扇40引起的强制对流而消散。由于热传递效率依赖CUP 10和散热器30之间的接触强度，所以应该使用保持模块20和挤压框架50将CUP 10和散热器30紧紧地互相固定。
然而，如图1所示的传统的散热组件存在的问题在于另外需要保持模块20和挤压框架50以将冷却风扇40安装在散热器30上，从而增加了部件数量，提高了制造成本并降低了使散热组件小型化的可能性。
发明内容
本发明的几个方面和示例性实施例提供一种新的改进的散热组件，所述散热组件具有可固定到热源，即，固定到IC芯片或者电子封装上的散热器，而不需要另外的元件。
将在接下来的描述中部分阐述本发明另外的方面和/或优点，还有一部分通过描述将是清楚的，或者可以经过本发明的实施而得知。
根据本发明的实施例，提供一种散热组件，包括热源，安装在基板上；散热器，布置成与安装在基板上的热源接触，以吸收从热源产生的热；挤压构件，布置成结合到所述基板上，以便将所述散热器固定在所述基板上，其中，所述挤压构件设有挤压盖，用于挤压所述散热器，使得所述散热器可与所述热源接触地固定；拉紧部分，从所述挤压盖延伸，并当其结合到所述基板上时将挤压力施加在所述挤压盖上。
根据本发明的一方面，散热器包括基体，具有平坦的底表面和内部空间；入口，设在所述基体的第一侧壁上，流体通过所述入口流入所述基体中；出口，设在所述基体的第二侧壁上，所述基体内部的流体通过所述出口流出；多个导向构件，形成在所述基体的内部空间中，用于将通过所述入口引入的流体通过多个流体通道向所述出口引导。
根据本发明的一方面，所述挤压构件还包括密封槽，形成在所述挤压盖的面对所述散热器的第一表面上以封闭所述散热器的内部空间；O型环或者粘合剂，施于所述密封槽和散热器之间，以便防止引入所述散热器中的流体泄漏。
根据本发明的另一方面，在所述挤压盖的与面对所述散热器的挤压盖的第一表面相对的第二表面上形成多个散热翅片，以便进一步消散来自所述散热器的热。此外或者可选地，在所述挤压盖的与面对所述散热器的挤压盖的第一表面相对的第二表面上安装散热风扇，以便消散来自所述散热器的热。
根据本发明的另一实施例，提供了一种散热组件，设有电路板，用于支撑热源；散热器，布置成消散从所述热源产生的热；挤压构件，结合到所述电路板上，以便将所述散热器固定在所述热源上。这种挤压构件包括挤压盖，用于挤压所述散热器，使得所述散热器可固定到所述热源上；拉紧部分，从所述挤压盖延伸，并当其结合到所述电路板上时将挤压力施加在所述挤压盖上。
根据本发明的一方面，所述散热器包括基体，具有平坦的底表面和内部空间；入口，设在所述基体的第一侧壁上，流体通过所述入口流入所述基体中；出口，设在所述基体的第二侧壁上，所述基体内部的流体通过所述出口流出；多个导向构件，形成在所述基体的内部空间中，并从所述基体向上突起，用于将通过所述入口引入的流体通过多个流体通道向所述出口引导。
根据本发明的一方面，所述挤压构件还包括密封槽，形成在所述挤压盖的面对所述散热器的第一表面上，以封闭所述散热器的内部空间；O型环或者粘合剂，施于所述密封槽和散热器之间，以便防止引入所述散热器中的流体泄漏。
除了上述方面和示例性实施例，通过参照附图和通过研究下面的描述本发明的其它方面和实施例将是显而易见的。
从下面结合附图对示例性实施例和权利要求的详细描述，更好地理解本发明是显而易见的，所有这些形成对本发明公开的一部分。虽然下面所写的和示出的公开集中在对本发明示例性实施例的公开上，但应该清楚地理解其仅仅是举例说明和示例，本发明并不局限于此。本发明的精神和范围仅由权利要求的术语限定。下面示出附图的简要描述，其中；图1是典型的散热组件的分解透视图；图2是根据本发明实施例的示例的散热组件的分解透视图；图3是图2所示的散热组件的剖视图；图4是根据本发明另一实施例的示例的散热组件的剖视图；图5是根据本发明另一实施例的示例的散热组件的剖视图。
具体实施例方式
本发明可应用于所有类型的电子封装和IC装置中，所述电子封装和IC装置包括随着计算机技术的发展在未来可使用的新的微处理器芯片。此外，本发明不限于在计算机系统中使用，而且适用于许多工业和/或环境中的应用软件(application)。然而，虽然本发明的范围不限于此，但为了简单起见，将主要讨论安装在计算机系统的系统主板上的散热组件的示例性使用。现在将详细描述本发明的本实施例，其示例表示在附图中，相同标号始终指示相同的元件。下面通过参照附图描述实施例以解释本发明。
图2是根据本发明实施例的示例的散热组件的分解透视图。图3是图2的散热组件的剖视图。
参照图2和图3，散热组件包括散热器120，与安装在基板100上的热源110，即，与IC芯片或者电子封装接触地布置，并吸收从热源110产生的热；挤压构件130，结合到基板100，并挤压散热器120，使得散热器120可紧紧地固定到热源110上。
热源110可以是任何热产生部件，例如集成电路(IC)芯片，或者是电子封装，例如中央处理单元(CPU)，或者是数字信号处理单元(DSP)。
散热器120通过其与热源110之间的热交换冷却热源110。散热器120安装在流体可从外部泵或者槽流入的管结构或者管道结构中。散热器120由高导热材料，例如，由硅、纯铜、黄铜、硬铝或者铝制成。流体可以是可吸收和传送热的空气、液态氮、水或者碳氟化合物等。
散热器120包括基体121，具有平坦的底表面和内部空间；入口127a，流体通过所述入口127a流入基体121中；出口127b，基体121内部的流体通过所述出口127b流出；多个导向构件125，形成在基体121的内部空间中，并垂直地延伸或者从基体121向上突起。通常，基体121可以是矩形板，并且其尺寸可与热源110的尺寸同样大小。
挤压构件130向下附于基体121以密封基体121的内部空间。因此，除入口127a和出口127b之外，基体121的内部空间被封闭地密封。入口127a形成在基体121的第一侧壁121a上。出口127b形成在基体121的面对第一侧壁121a的第二侧壁121b上。具体地，分别形成在第一侧壁121a和第二侧壁121b上的入口127a和出口127b互成对角。
多个导向构件125互相隔开预定间隔以在基体121的内部空间中限定多个流体通道126。导向构件125布置成防止通过入口127a引入的流体直接流向出口127b。导向构件125可与第一侧壁121a和第二侧壁121b平行地布置。
流体通过其进入的流入导向部分128a形成在导向构件125的第一侧上，即，形成在入口127a的一侧上。流体通过其出去的流出导向部分128b形成在导向构件125的与第一侧相对的第二侧上，即，形成在出口127b的一侧上。流入导向部分128a和流出导向部分128b的每个的尺寸由多个导向构件125的布置确定。
流入导向部分128a从靠近入口127a的第一导向构件125a至远离入口127a的第二导向构件变窄。流出导向部分128b从第一导向构件125a至第二导向构件125b变宽。
通过入口127a进入流入导向部分128a中的流体通过锥形流入导向部分128a分散到形成在多个导向构件125之间的流体通道126中，接着通过流出导向部分128b流向出口127b。因此，流体可以按照不变的速率均匀地供应给各个流体通道126，从而提高冷却效率。
挤压构件130结合到基板100，并包括挤压盖131和将挤压力施加在挤压盖131上的拉紧部分133。
挤压盖131的底表面与散热器120接触以挤压散热器120，使得散热器120可固定到热源110。接着，为了防止使热源110损坏或者破坏，如图3所示，可将垫129插入散热器120和热源110之间。密封槽(sealing tap)131a可形成在挤压盖131的面对散热器120的底表面上以封闭散热器120的内部空间。O型环132可插入密封槽131a和散热器120之间。结果，可防止流体在挤压盖131和散热器120的上端123之间泄漏。在密封槽131a和散热器120之间可施加粘合剂(未示出)代替O型环132。
拉紧部分133从挤压盖131延伸，当使用紧固构件140将拉紧部分133紧固到基板100上，使得挤压盖131固定到散热器120上时，拉紧部分将挤压力施加在挤压盖131上。
紧固构件140将拉紧部分133紧固到基板100上。紧固构件140包括形成在基板100中的第一螺钉孔141、形成在拉紧部分133的端部的紧固孔135以及第一螺钉143和第二螺钉145。每个第一螺钉143包括旋入第一螺钉143中的螺杆(bolt)143a和第二螺钉孔143b。第二螺钉145在穿过紧固孔135之后旋入第二螺钉孔143b中。仅通过示例解释了紧固构件140的结构，可按照各种方式对其进行修改。也就是说，可通过在基板100中形成插入孔而不是形成第一螺钉孔141并使用螺杆和螺母将挤压构件130结合到基板100上，或者可使用钩或者紧固销(fastening pin)等将挤压构件130结合到基板100上。
如图4所示，可在挤压盖131上安装散热扇150。参照图4，将散热扇150安装在挤压盖131的与面对散热器120的底表面相对的顶表面上以散热。
此外，或者可选地，如图5所示，可在挤压盖131上安装多个散热翅片160。散热翅片160促使散热器120更快地散热，从而提高冷却效率。
如上所述，根据本发明示例性实施例的散热组件可方便地将散热器固定到热源上，而不需要另外的元件，例如，不需要传统的散热组件使用的保持模块。因此，根据本发明示例性实施例的散热组件可被制造得更紧凑，并且部件数量减少，制造成本降低。
虽然已经示出和描述了本发明的示例性实施例，但本领域技术人员应该理解，随着技术的发展，在不脱离本发明的真正范围的情况下，可进行各种变化和修改，并可用等同物代替其元件。例如，可使用各种尺寸和形状的具有不同导向构件和通道布置以及突起的散热器。也可根据所使用的电子元件、期望的强度、结构刚度和热稳定性来设计散热器的整体尺寸。例如，散热器可由任何金属材料构成，所述金属材料重量轻，并具有高的导热性，例如，铜钨合金、氮化铝、氧化铍或者氧化物。更重要地，可使用各种不同的导向构件结构代替参照图2、图3和图4所描述的导向构件结构。此外，这些导向构件(也称为“翅片”)可由形成主机身的单一金属导电基材料制造或者构造。另外，导向构件(也称为“翅片”)也可附于或者安装在(通过焊接、粘合剂或者其它低热阻材料)相同或者不同高的导热材料的放热基座上。此外，可选地，可使用不同尺寸和形状的导向构件和通道。在不脱离本发明的范围的情况下，可对本发明的教导进行各种修改以适应特殊情况。因此，本发明不限于披露的各种示例性实施例，而是本发明包括落在权利要求范围内的所有实施例。
权利要求
1.一种散热组件，包括热源，安装在基板上；散热器，布置成与安装在基板上的热源接触以消散从热源产生的热，其中，所述散热器包括基体，具有平坦的底表面和内部空间；入口，设在所述基体的第一侧壁上，流体通过所述入口流入所述基体中；出口，设在所述基体的第二侧壁上，所述基体内部的流体通过所述出口流出；多个导向构件，形成在所述基体的内部空间中，用于将通过所述入口引入的流体通过多个流体通道向所述出口引导；挤压构件，布置成结合到所述基板上，以便将所述散热器固定在所述基板上，其中，所述挤压构件包括挤压盖，用于挤压所述散热器，使得所述散热器可与所述热源接触地固定；拉紧部分，从所述挤压盖延伸，并当拉紧部分结合到所述基板上时将挤压力施加在所述挤压盖上。
2.如权利要求1所述的散热组件，其中，所述挤压构件还包括密封槽，形成在所述挤压盖的面对所述散热器的第一表面上以封闭所述散热器的内部空间；O型环或者粘合剂，施于所述密封槽和散热器之间，以便防止引入所述散热器中的流体泄漏。
3.如权利要求1或者2所述的散热组件，还包括形成在所述挤压盖的与面对所述散热器的挤压盖的第一表面相对的第二表面上的多个散热翅片，以便消散来自所述散热器的热。
4.如权利要求1或者2所述的散热组件，还包括安装在所述挤压盖的与面对所述散热器的挤压盖的第一表面相对的第二表面上的散热风扇，以便消散来自所述散热器的热。
5.一种散热组件，包括电路板，用于支撑热源；散热器，布置成消散从所述热源产生的热，其中，所述散热器包括基体，具有平坦的底表面和内部空间；入口，设在所述基体的第一侧壁上，流体通过所述入口流入所述基体中；出口，设在所述基体的第二侧壁上，所述基体内部的流体通过所述出口流出；多个导向构件，形成在所述基体的内部空间中，并从所述基体向上突起，用于将通过所述入口引入的流体通过多个流体通道向所述出口引导；挤压构件，结合到所述电路板上，以便将所述散热器固定在所述热源上，其中，所述挤压构件包括挤压盖，用于挤压所述散热器，使得所述散热器可固定到所述热源上；拉紧部分，从所述挤压盖延伸，并当拉紧部分结合到所述电路板上时将挤压力施加在所述挤压盖上。
6.如权利要求5所述的散热组件，其中，所述挤压构件还包括密封槽，形成在所述挤压盖的面对所述散热器的第一表面上，以封闭所述散热器的内部空间；O型环或者粘合剂，施于所述密封槽和散热器之间，以便防止引入所述散热器中的流体泄漏。
7.如权利要求5或者6所述的散热组件，还包括形成在所述挤压盖的与面对所述散热器的挤压盖的第一表面相对的第二表面上的多个散热翅片，以便消散来自所述散热器的热。
8.如权利要求5或者6所述的散热组件，还包括安装在所述挤压盖的与面对所述散热器的挤压盖的第一表面相对的第二表面上的散热风扇，以便消散来自所述散热器的热。
9.一种散热组件，包括中央处理单元；印刷电路板，支撑安装在其上的中央处理单元；散热器，附于所述中央处理单元上，以消散从所述中央处理单元产生的热，其中，所述散热器包括基体，具有平坦的底表面和内部空间；入口，设在所述基体的第一侧壁上，流体通过所述入口流入所述基体中；出口，设在所述基体的第二侧壁上，所述基体内部的流体通过所述出口流出；多个导向构件，形成在所述基体的内部空间中，并从所述基体向上突起，以便将通过所述入口引入的流体通过多个流体通道向所述出口引导；挤压构件，布置成结合到所述印刷电路板上，以便将所述散热器固定在所述印刷电路板上，其中，所述挤压构件包括挤压盖，用于挤压所述散热器，使得所述散热器可与所述中央处理单元接触地固定；拉紧部分，从所述挤压盖延伸，并当拉紧部分结合到所述印刷电路板上时将挤压力施加在所述挤压盖上。
10.如权利要求9所述的散热组件，其中，所述挤压构件还包括密封槽，形成在所述挤压盖的面对所述散热器的第一表面上，以封闭所述散热器的内部空间；O型环或者粘合剂，施于所述密封槽和散热器之间，以便防止引入所述散热器中的流体泄漏。
11.如权利要求9或者10所述的散热组件，还包括形成在所述挤压盖的与面对所述散热器的挤压盖的第一表面相对的第二表面上的多个散热翅片，以便消散来自所述散热器的热。
12.如权利要求9或者10所述的散热组件，还包括安装在所述挤压盖的与面对所述散热器的挤压盖的第一表面相对的第二表面上的散热风扇，以便消散来自所述散热器的热。
全文摘要
本发明公开一种具有用于将散热器和电子芯片结合的简单结构的散热组件，其设有散热器，与安装在基板上的热源接触，并吸收从热源产生的热；挤压构件，结合到所述基板上，并包括挤压盖，用于挤压所述散热器，使得所述散热器可固定到所述热源上；拉紧部分，从所述挤压盖延伸，并当其结合到所述基板上时将挤压力施加在所述挤压盖上。
文档编号H01L23/34GK1942088SQ200610127460
公开日2007年4月4日 申请日期2006年9月15日 优先权日2005年9月29日
发明者朴熙成, 张宰荣, 赵钟引, 崔汉国, 尹轸煜 申请人:三星电子株式会社