带有可打开框架夹的散热组件的制作方法

带有可打开框架夹的散热组件的制作方法
【专利摘要】一种用于使散热器和电气元件热源接合的组件，包括第一保持装置，所述第一保持装置具有框架，所述框架限定用以接纳该散热器和/或热源的至少一部分的开口。所述框架可以形成围绕所述开口的中断环，该中断环具有第一自由端和第二自由端，所述第一自由端和所述第二自由端能够移动以调整所述开口的尺寸。各自由端的移动可以通过手动并且在不使用工具的情况下进行，从而允许与热源的无工具接合/脱离。第一保持装置的自由端或其它部分可以由第二保持装置接合，以维持第一保持装置与热源和/或散热器的接合。第二保持装置也可以或可替换地，与第一保持装置接合以将散热器弹性偏置成与热源接触。
【专利说明】带有可打开框架夹的散热组件

【技术领域】
[0001]本发明的方面涉及散热组件，所述散热组件例如用于将传热部件保持在一起，所述传热过程是从诸如集成电路或其它电子元件等电子元件热源传递到散热器。

【背景技术】
[0002]散热组件广泛用于将来自诸如集成电路、计算机处理器、印刷电路板或其他电子元件等电子元件的热量消散或以其他方式进行传递。由于多个众所周知的原因，合适的冷却电子元件(特别是计算机相关的元件)可以是重要的，这些原因诸如为防止由于过热而损害元件、适当地维持高处理速度或其它电路元件的工作等。美国专利申请公开第2010/0200206号和第2010/0018670号描述了用以冷却电子元件的散热组件的多个实施例。


【发明内容】

[0003]在本发明的某些方面，一种用以将散热器(诸如带翅片的金属块)和热源(诸如计算机处理器)保持在一起的第一保持装置可以包括框架，该框架限定用以接收散热器和/或热源的至少一部分的开口。该框架可以形成围绕该开口的中断环，以绕散热器的一部分延伸，并且包括位于中断环的端部处的第一自由端和第二自由端，第一自由端和第二自由端能够相对于彼此移动，以调整开口的尺寸。例如，自由端可以远离彼此进行移动，以扩大开口，从而允许框架接纳热源的一部分。然后，自由端可以朝向彼此移动，由此减小开口的尺寸，并且将框架与热源接合。例如框架可以将热源的一部分夹持在开口处或者以其他方式接合热源部分以限制框架相对于热源的移动。
[0004]在某些实施例中，自由端的移动可以由手并且在不使用工具的情况下进行，由此允许该保持装置与热源的无工具接合和脱离。随着保持装置与热源接合，自由端的移动可能会由于使保持装置的第二部件(如第二保持装置)与第一保持装置接合而受到限制。例如，第二保持装置的钩部或其他接合特征可以与各自由端接合以将各自由端保持成彼此相对静止，由此，维持第一保持装置与热源和/或散热器的接合。第二保持装置也可以或可替换地，与第一保持装置和散热器结合，以将散热器弹性偏置成与热源接触，例如，通过将弹簧力施加到散热器而维持散热器和热源之间的热接触和物理接触。
[0005]在本发明的一个方面，一种用于将散热器与电子元件热源接合的组件，包括第一保持装置，该第一保持装置布置成与热源接合并阻碍热源沿X向和I向相对于第一保持装置的运动。第一保持装置可以包括框架，该框架限定用以接收热源的开口，使得框架的各部分至少部分地环绕热源的一部分。例如，框架可以布置成限定围绕该开口、具有第一自由端和第二自由端的中断环，第一自由端和第二自由端能够相对于彼此移动使得自由端的移动引起该开口尺寸改变，从而允许框架接合或脱离位于开口处的热源。第二保持装置可以布置成与第一保持装置接合，以防止自由端相对于彼此的移动而扩大开口的尺寸，并且/或者可以布置成与第一保持装置接合并且接触散热器以朝向由第一保持装置接合的热源偏置或推压散热器。由此，第二保持装置可以布置成与第一保持装置接合以阻碍由第一保持装置接合的热源和与热源接触的散热器相对于彼此沿Z向的运动。
[0006]在一个实施例中，第二保持装置的一个或多个部件可以与第一保持装置接合，并且第二保持装置的中部可以接触散热器并且朝向由第一保持装置接合的热源弹性地偏置散热器。例如，第二保持装置可以包括位于该第二保持装置的相对端处的第一接合特征和第二接合特征，其中第一接合特征布置成与第一保持装置的自由端接合，并且第二接合特征布置成与第一保持装置的、位于与自由端相对的框架的一侧上的部分接合，例如使得第二保持装置横跨散热器。第二接合特征可以包括例如布置成环绕第一自由端和第二自由端(以阻碍自由端远离彼此运动，或者以其他方式阻碍会扩大和/或以其他方式调整开口尺寸的运动)和/或与第一保持装置的其它部分接合的钩。在一些实施例中，自由端各包括突出部，该突出部可以由第二保持装置(诸如钩部或其它布置特征)接合，以防止自由端相对于彼此运动而扩大该开口的尺寸。在第一自由端和第二自由端之间可以存在间隙，其中第二保持装置与第一保持装置接合以防止自由端相对于彼此运动而扩大开口的尺寸，或者各自由端可以接触或者处于其它相对位置关系。
[0007]在一个实施例中，框架包括具有第一自由端的第一框架部分、具有第二自由端的第二框架部分以及将第一框架部分和第二框架部分连接在一起的铰接部。铰接部可以允许第一框架部分和第二框架部分相对于彼此的运动，并且允许第一自由端和第二自由端朝向或远离彼此的运动，以例如调整开口的尺寸。调整开口尺寸可以通过使各自由端相对于彼此运动而允许第一保持装置夹持或以其它方式与位于开口中的热源的一部分接合。例如，框架可以包括限定开口的四个侧壁，并且该开口可以具有矩形，以例如接收热源的矩形部分。框架可以包括用以与接纳在开口中的热源接合的一个或多个保持特征，所述保持特征诸如是布置成与位于球状格型阵列基底和集成电路之间的空间中的热源接合的一个或个凸缘，其中该集成电路藉由一组锡球联结到球状格型阵列基底。
[0008]第一保持装置可以布置成使散热器与多种不同的热源构造接合，所述热源构造诸如是包括球状格型阵列、计算机处理芯片和/或印刷电路板的构造。因此，散热器可以布置成将热传递离开热源并且与第二保持装置接合，以由第二保持装置朝向热源弹性偏置。
[0009]在一些实施例中，第一保持装置可以布置成允许通过在不会使第一保持装置的各部分塑性或弹性变形的情况下使各自由端相对彼此移动而扩大开口的尺寸。此可以是这样的第一保持装置和第二保持装置，即，该第一保持装置和第二保持装置能够在不使用安装工具以使第一保持装置变形的情况下，与电气元件热源和散热器组装以保持电气元件热源和散热器一起热接触，并且能够从热源和散热器拆卸。
[0010]在本发明的另一方面，一种用于将散热器和电气元件热源组装的方法，包括:提供第一保持装置，该第一保持装置包括框架，该框架限定一开口并且布置成与热源接合并阻碍热源沿X向和I向相对于第一保持装置的运动；在不使框架的任一部分弹性变形的情况下扩大由框架限定的开口，以接纳热源的一部分；以及减小开口的尺寸，以使第一保持装置与开口中的热源的一部分接合。
[0011]在本发明的另一方面，一种用于将散热器和电气元件热源组装的方法，包括:提供第一保持装置，该第一保持装置包括框架，该框架限定一开口并且布置成与热源接合并阻碍热源沿X向和I向相对于第一保持装置的运动；使位于框架的侧壁处的第一自由端和第二自由端相对于彼此移动以扩大由框架限定的开口，以接纳热源的一部分；以及使框架的第一自由端和第二自由端相对于彼此移动，以减小开口的尺寸，并使第一保持装置与开口中的热源的一部分接合。
[0012]在某些布置中，所述方法可以包括将第二保持装置与第一保持装置接合以防止开口扩大，并且因此在一些布置中防止第一保持装置从热源脱离。该开口可以通过使框架的各自由端相对于彼此移动来扩大该开口而得到扩大，并且可以通过使框架的各自由端相对于彼此移动来减小该开口的尺寸而变小。
[0013]可替换地，扩大开口可以包括通过使用将第一框架部分和第二框架部分连接在一起的铰接部而使框架的第一部分相对于框架的第二部分移动。该方法还包括将散热器放置成与热源热接触，并且使第二保持装置与第一保持装置接合，以同时既防止第一框架部分和第二框架部分移动而扩大该开口，又将散热器偏置成与热源接触。由此，第一保持装置和第二保持装置可以协作以阻碍热源和散热器相对于彼此沿z向移动。在一些实施例中，将第一保持装置与热源接合和/或将第二保持装置与第一保持装置接合以防止第一自由端和第二自由端运动而扩大该开口的过程可以通过手动并且不使用工具来实现。
[0014]本发明的这些和其它方面将会从以下说明书和权利要求书中显现出来。

【专利附图】

【附图说明】
[0015]参照附图描述本发明的各方面，其中相同的附图标记表示相同的构件，且附图中:
[0016]图1示出了根据本发明的方面的散热组件的实施例的分解图；
[0017]图2是处于组装状态的图1的实施例的剖视图；
[0018]图3是图1的实施例的第一保持装置的俯视图；
[0019]图4示出了具有可替换第二保持装置构造的散热组件的实施例的分解图；
[0020]图5示出了具有另一第二保持装置构造的散热组件的实施例的分解图；
[0021]图6示出了具有连接第一和第二框架部分的铰接部的第一保持装置的立体图；
[0022]图7示出了图6的实施例的俯视图，其中第一保持装置处于打开状态；
[0023]图8示出了图6的实施例的俯视图，其中第一保持装置处于关闭状态；
[0024]图9示出了具有连接第一和第二框架部分的铰接部的第一保持装置的另一实施例的立体图；
[0025]图10示出了图9的实施例的俯视图，其中第一保持装置处于打开状态；
[0026]图11示出了图9的实施例的俯视图，其中第一保持装置处于关闭状态；
[0027]图12示出了具有连接第一和第二框架部分的活动铰接部的第一保持装置的立体图；
[0028]图13示出了处于打开状态的图12实施例的立体图；
[0029]图14示出了具有允许第一和第二框架部分绕两条轴线旋转的活动铰接部的第一保持装置的另一实施例的立体图；
[0030]图15示出了图14的实施例的立体图，其中第一保持装置处于折叠状态；
[0031]图16示出了图14的实施例的俯视图，其中第一保持装置处于打开状态；
[0032]图17示出了图14的实施例的俯视图，其中第一保持装置处于关闭状态；以及
[0033]图18示出了具有第一保持装置的散热组件的实施例的分解图，其中两对自由端能够相对于彼此运动。

【具体实施方式】
[0034]应当理解的是，本文参照某些说明性实施例和附图来描述本发明的各方面。本文中描述的说明性实施例不一定要示出本发明的所有方面，而是用于描述几个说明性实施例。因此，并不能以说明性实施例狭隘地解释本发明的各方面。此外，应当理解为本发明的各方面可单独使用或与本发明的其它方面以任何适当的组合来使用。
[0035]如所讨论的，本发明的实施例包括具有框架的第一保持装置，该框架布置成与诸如集成电路、计算机处理器、球状格型阵列基底、印刷电路板或其他元件等热源的一部分接合，使得该框架的部分至少部分地环绕该热源的一部分。例如，该框架可以限定中断环，该中断环具有位于该中断环的端部处的第一自由端和第二自由端，可以移动该中断环，以扩大由框架限定的开口，例如使得可以在不使用专用工具和/或不使该框架弹性变形或塑性变形的情况下接纳该热源在该开口中。框架的限定中断环的部分和自由端可以位于一平面中，该平面例如是这样的平面，即，在该平面处框架布置成与热源接合。一旦将热源接纳在该开口中，自由端可以相对于彼此运动，例如朝向彼此运动，使得该开口的尺寸可以减小，从而允许该框架在X方向和I方向(X方向和I方向可以在框架的平面中)上限制其相对于热源的运动。该框架也可以接合热源以限制其在Z方向上的运动，例如使得该框架不能在相对于热源的向上方向(该方向可以垂直于框架的平面)上移动超出某个点。
[0036]诸如弹簧夹的第二保持装置可以接合第一保持装置，以防止自由端在至少一个方向上相对于彼此进行运动。第二保持装置可以例如通过钩的一部分围绕自由端成环等方式占据自由端的某些部分，以有效地将自由端锁定就位，并且防止热源脱离第一保持装置。可替换地或附加地，第二保持装置可以接合第一保持装置并接触散热器，以朝向由第一保持装置接合的热源偏置该散热器。例如，第二保持装置可以将弹性偏置沿向下的方向朝向热源施加在散热器上。由于第一保持装置可以限制为相对于热源向上移动，所以施加在散热器上的弹性偏置可以将热源和散热器一起偏置。由此，第二保持装置可以用以防止框架开口扩大，并且用以将散热器和热源一起偏置，以例如维持两个元件之间的合适热接触。
[0037]图1示出了散热组件10的说明性实施例，该散热组件10包括热源4、散热器3以及将热源4和散热器2保持彼此热接触的第一保持装置I和第一保持装置2。虽然，热源4可以包括任何合适的部件，但是在该说明性实施例中，热源4包括印刷电路板(PCB)41、球状格型阵列支承件43和集成电路42。可以附加地或替代地包括诸如热界面材料(如导热酯或油)等其它元件，以帮助热源4和散热器3之间的热传递。应当注意的是，与第一保持装置I和第一保持装置2互相作用的热源4不一定需要自身能够发热，但是替代地，可以起作用以将热量从发热元件或其它热源传递到散热器。例如，热源4可以包括与集成电路热接触的热管，该集成电路产生热量，并且将所述热量传递到热管。而热管又可以将热量传递到散热器3。
[0038]散热器3在此说明性实施例中包括接触板32和从该接触板32向上延伸的多个翅片31。接触板32的下表面布置成热接触集成电路42的上表面或者以其它方式与集成电路42的上表面热连通，以接收来自集成电路42的热量并将热量经由翅片31消散。当然，应当理解的是，散热器3可以包括任何合适的附加的或替代的元件，这些元件诸如是一个或多个热管、热电冷却装置、基于相变的介质或其它导热介质、液基换热器等。简言之，散热器3可以包括用以接收热量并将热量传递离开热源4的任何合适的元件。在该实施例中，散热器3可以以任何合适的方式形成，这些方式诸如是铸造、挤压成型、机加工、锻造、焊接或以其它方式组装由任何合适的材料制成的部分，所述材料诸如是导电金属(铝、铜、铁等)、塑料、复合材料和/或任何此类材料的组合。
[0039]在该说明性实施例中的第一保持装置I包括具有四个侧壁15的框架夹，侧壁15限定开口 18，开口 18布置成接纳热源4的一部分。在一个实施例中，集成电路42和球状格型阵列基底43可以接纳在开口 18中，并且侧壁15可以与球状格型阵列基底43的边缘接合(例如，通过夹持基底43，通过使一个或多个凸缘、凹槽、钩、齿、楔、倒钩或其它保持特征14与基底43等接合)，以阻碍第一保持装置I相对于热源4沿X方向和y方向的运动。(如可从图1看到的，X方向和y方向可以是位于第一保持装置I和/或开口 18的平面中的方向。)这不是说在所有实施例中，第一保持装置I不能够相对于热源4沿X方向和y方向做任何运动，而是可以限制第一保持装置I的运动，以防止第一保持装置I与热源4脱离(没有会使热源4和/或第一保持装置I变形或损坏的力)。因此，在一些实施例中，第一保持装置I可以相对于热源4沿X方向和y方向稍作运动，但是当第一保持装置I合适地与热源4接合时，不可以运动到脱离热源4。
[0040]根据本发明的方面，第一保持装置I限定具有第一自由端11和第二自由端12的中断环，第一自由端11和第二自由端12能够相对于彼此运动，使得可以调整开口 18的大小。在一些实施例中，限定该中断环和自由端的框架部分可以处在开口 18的平面中，如处在χ-y平面中，在该平面中，第一保持装置I布置成与热源4接合。自由端11、12可以在第一保持装置I的一侧壁处、在该中断环中的缝隙或间隙16处彼此相邻。例如，在该实施例中，其中，由于自由端11、12—起相对较近，所以由侧壁15限定的、开口 18的尺寸接近基底43的尺寸，在凸缘14之间的距离小于基底43的宽度/长度，自由端11、12可以背离彼此运动，以扩大开口 18的尺寸。该开口 18的此扩大过程可通过手动且在不使用专用工具的情况下移动自由端11、12来实现，并且可以允许基底43接纳在开口 18中，使得凸缘14定位在基底43的下方(即，位于基底43和PCB41之间)。例如，图2示出了散热组件10的剖视图，其中，已完全组装第一保持装置1、第二保持装置2、散热器3和热源4。如可在该图中看到的，球状格型阵列基底43藉由一组锡球44联结到PCB41，使得在基底43与PCB41之间存在空间。该空间的高度可以变化，但是通常在大约0.25mm和Imm之间。由于在该实施例中，第一保持装置I与热源4接合，第一保持装置I的凸缘或其它保持特征14定位在基底43与PCB41之间的空间中以及基底43下方，使得基底43被捕获在开口 18中。由此，可以限制第一保持装置I相对于热源4沿X方向、y方向以及z方向的运动。
[0041]在现有技术的散热组件布置中，与图1所示的类似的、具有凸缘的保持装置的接合(并且如美国专利申请公开2010/0018670所示)需要凸缘和/或框架弹性地和/或塑性地变形，以允许基底43或其它元件进入框架开口，使得凸缘定位在基底下方。此类变形需要使用专用工具，并且不能由手实现。然而，根据本发明的该方面，第一保持装置I的开口 18可以被扩大，并且/以及在各凸缘或其它保持特征14之间具有距离，该距离通过用手并且在不使用工具的情况下使自由端11、12相对彼此移动而增加。当然，然而应当理解的是，其它实施例可能要求使用工具来使自由端11、12相对彼此移动以扩大和/或减小开口18的尺寸。而且，第一保持装置I不限于以图1和图2所示的具体方式与热源4接合。而是，例如，热源4可以包括接纳在第一保持装置I的凹槽中的翅片或凸缘，第一保持装置I可以仅使用摩擦或干涉配合将热源4和其它部件接合。
[0042]图3示出了图1和图2的第一保持装置I的俯视图，并且说明了自由端11、12如何可以相对彼此移动以扩大开口 18的尺寸。在该说明性实施例中，自由端11、12可以背离彼此移动，以扩大各自由端之间的间隙16，从而扩大开口 18。此可以允许第一保持装置I接纳诸如图1和图2所示基底43等热源4的一部分。在该实施例中，第一保持装置I由允许第一保持装置I弹性和/或塑性变形的结构和/或材料制成，该变形的同时，自由端11、12相对彼此移动使得可以扩大开口 18。例如，第一保持装置I可以由略具柔性的材料制成，或者具有略具柔性的部分，以允许所需的运动和开口尺寸的改变。可将弯曲限制在第一保持装置I的特定区域，该特定区域诸如为在框架的角部处、在一个或多个侧壁15的内部，等等，或者可以不限制该弯曲。
[0043]然而，如以下更详细地讨论的，不要求第一保持装置I的任何部分进行弹性和/或塑性变形的其它布置是可能的。
[0044]随着开口尺寸扩大以及热源的部分被接纳，自由端11、12可以朝向彼此移动以减小开口 18的尺寸并使第一保持装置I与热源4接合。在一些实施例中，自由端11、12的移动可以使得第一保持装置I将热源4的部分夹持在开口中，但是不需要此夹持动作。而是，热源4的部分可以合适地捕获在开口 18中，例如使得合适地限制第一保持装置I相对于热源4沿X方向和y方向的运动。应当注意的是，第一保持装置I可以由任何合适的材料并以任何合适的方式制成，所述材料诸如是塑料、金属、复合物和/或各种材料的组合，所述方式例如通过机加工、模制、铸造、锻造、烧结、立体光固化成型(stereolithography)、3D打印等。
[0045]也包括在图1的散热组件10中的是第二保持装置2，该第二保持装置2用以与第一保持装置I接合以阻碍自由端11、12的运动，并防止开口 18扩大到会导致第一保持装置I和热源4分离的程度。例如，在此实施例中，第二保持装置2包括接合特征21 (例如，钩子)，该接合特征21构造成与自由端11、12接合以将自由端11、12保持在彼此相距所需距离内。也就是说，在该实施例中，位于第二保持装置2(如图1看到的)的左端处的接合特征21包括钩部，所述钩部定尺寸并定形成夹持并接纳位于自由端11、12上的突出部13，使得自由端11、12不能背离彼此移动。该布置可以维持开口 18的尺寸，并且有助于保证热源4仍旧与第一保持装置I接合。
[0046]另外地，或者可替换地，第二保持装置2可以与第一保持装置I以及散热器3接合以将散热器3和热源4 一起偏置。例如，第二保持装置2的散热器接触部分22可以接触散热器3的一部分(见图2)，以向下压在散热器3上。在该实施例中，第二保持装置2具有M形，并且可以由具有圆形或其它合适形状的横截面的弹簧钢丝或其它合适材料制成。第二保持装置2的M形可以定尺寸成使得，随着散热器接触部分22接触散热器3，该装置必须弯曲以使接合特征21与第一保持装置I接合(例如，接合特征21与位于一侧上的在自由端11、12处的突出部13接合，并且与位于和自由端11、12相对的侧壁15上的孔或槽接合)。由此，散热接触部分22会以弹簧偏置力向下压在散热器3上，该弹簧偏置力朝热源4推压散热器3。由于热源4可以沿z向由第一保持装置I接合(例如通过夹持力、通过定位在热源4的一部分下方处的凸缘或其它保持特征14，或其它布置)，所以第一保持装置I和第二保持装置2可以协作以弹性地将散热器3和热源4推压在一起。此有助于维持散热器3和热源4之间的合适热接触或其它连通，例如接触板32的底面可以压靠在集成电路42的顶面，使得热量可以合适在接触板32和集成电路42之间传递。虽然在该实施例中，第二保持装置2既用以接合第一保持装置I以约束自由端11、12的运动，也用以为散热器3提供弹性偏置，但是第二保持装置2不必需同时执行这两种功能。例如，一个夹具或其他构件可以用以将弹性偏置施加于散热器3，并且独立的夹子、栓具、夹持件或其它布置可以用以约束自由端11、12的运动。
[0047]图4示出了散热组件10的另一说明性实施例的分解图。该实施例类似于图1的实施例，其中一个不同是第二保持装置2由冲压的平坦弹簧构件(例如模切钢)形成，而不是由弯曲的丝构件形成。另外，第二保持装置2的操作与图1所示类似，即位于第二保持装置2的相对侧上的接合特征21a、21b与第一保持装置I的突出部13接合。接合特征21a布置成使得钩部(U形远部)捕获位于自由端11、12上的突出部13，以约束自由端11、12远离彼此的移动。在该实施例中的另一不同是位于相对端部处的接合特征21b具有与接合特征21a的钩部相似的U形钩部，而不是具有由图1的丝的弯曲端形成的一对钩部。图4的该布置可以允许接合特征21a或21b用以与自由端11、12接合，而图1的实施例可能需要装置2的仅一端可以用以接合自由端11、12。
[0048]图5示出了散热器组件的另一说明性实施例。该实施例同样类似于图1的实施例，其中一个不同之处是第二保持装置2具有不同形状。虽然第二保持装置2具有M形，但是接合特征21布置成相反定向的敞开钩结构。然而，与图1实施例相同，位于一端的接合特征21a布置成与自由端11、12的突出部13接合，以约束自由端11、12的运动。应注意，自由端11、12和突出部13偏移成与第二保持装置2的接合特征21协作。
[0049]虽然上述实施例包括具有能够弹性和/或塑性变形以调整开口 18的尺寸从而接纳热源4(和/或散热器3)的框架的第一保持装置1，但是其它布置是可以的。例如，图6示出了框架包括铰接部17的实施例。在该实施例中，铰接部17包括分别形成在第一框架部Ia和第二框架部Ib上的销部17a和关节部17b。铰接部17a、17b可以以任何合适的方式制成，这些方式例如是通过机加工、模制、将铰接构件附连到相应框架部la、lb等。如可从图7和图8的俯视图中看到的，铰接部17a、17b可以彼此接合(例如通过将销部17a插入位于关节部17b中的孔)，以允许自由端11、12在图7所示的打开位置和图8所示的关闭位置之间相对彼此移动。图6至图8的第一保持装置I可以与类似于例如图5中所示的第二保持装置2 —起使用，但是，其它布置也是可以的。将铰接部17设置在与自由端11、12相对的侧壁15处可以允许第一保持装置I采用比将铰接部17设置在其它位置处的更大尺寸的开口 18，但是其它的此类位置也是可以的。例如，铰接部17可以设置在与自由端11、12所处的相同的侧壁15上，或者设置在任何其它位置。而且，可以设置两个或多个铰接部17。
[0050]图9示出了一说明性实施例，其中，铰接部17设置成相对靠近具有矩形开口 18的框架的角部。用于铰接部17的此类位置可以改变该开口大小和/或形状变化的方式，并且可以改变第一保持装置I与热源4接合的方式。例如，如图6至图8中所示位于侧壁15中部附近的铰接部17允许侧壁15a、15b从自由端侧延伸到开口 18的铰接部侧(如图7和图8所看到的顶侧壁和底侧壁)，以比其它侧壁15更有效地夹持热源4。另一方面，在如图10中所示的打开位置和图11中所示的关闭位置处，与图9至图11相似的铰接部17的位置可以允许侧壁15更均匀地将夹持力施加到热源4。
[0051]图12和图13示出了具有铰接部17的第一保持装置I的其它说明性实施例。在该说明性实施例中，铰接部17布置成“活的”或“活动”铰接部。也就是说，铰接部17包括这样的构件，即，该构件同时附连到框架部分Ia和lb，并且具有能弯曲以允许框架部分Ia和Ib在图13所示的打开位置和图12所示的关闭位置之间移动的部分。此类布置可以使第一保持装置I的组装更容易，例如，该活动铰接构件可以与第一保持装置I的其它部件共模成型，或者该活动铰接构件可以更简单地制成，如模制或机加工成与框架部分Ia和Ib互连的相对较薄柔性部件。应注意，如果需要，第二保持装置2的接合特征21可以用于稳定铰接部17，该稳定例如通过在铰接部17处使接合特征21捕获突出部13以将各铰接部保持在一起而实现。此类布置示出在图8和图14中，并且可以在这种情况下是有用的:即，活动铰接构件相对较弱，并且可能由于例如塑性蠕变或其它失效而不能够使框架部分la、lb所需的夹持力或的其它定位效果持续一段延长的时间。活动铰接构件可以包括柔性带、薄的塑料或金属条、丝或其它合适的构件。图8示出了第二保持装置2，该第二保持装置2具有与如图5所示类似的构造，并且具有布置成固定位于铰接部17处的突出部13的接合特征21b。图14示出了第二保持装置2，该第二保持装置2具有与如图4所示类似的构造，并且具有布置成固定位于铰接部17处的突出部13的接合特征21b。
[0052]图14至图17示出了第一保持装置I的另一说明性实施例，该第一保持装置I包括铰接部17，铰接部17形式为活铰接部或活动铰接部。然而，在此实施例中，铰接部17分别允许框架部分la、lb绕水平轴线(例如，X轴或I轴)枢转使得框架部分la、lb可以在图14和图15所示的位置之间移动，并且允许框架部分la、Ib绕竖直轴线(例如，z轴)枢转使得框架部分la、lb可以在图16和图17所示的打开位置和关闭位置之间移动。在一些实施例中，框架部分la、lb绕竖直轴线的枢转会比绕水平轴线的枢转更受限制，例如因为框架部分la、Ib可能不需要大幅移动以接纳开口 18中的热源4。
[0053]图18示出了散热组件10的又一实施例。在该说明性实施例中，第一保持装置I包括两个框架部分la、lb。第一框架部分Ia包括位于该框架部分Ia的相对端处的第一自由端11a、11b，并且第二框架部分Ib包括位于该框架部分Ib的相对端处的第一自由端12a、12b。因此，框架部分la、Ib彼此独立，并且不一定要在与第二保持装置2组装之前彼此附连。无论如何，自由端12a、12b能够相对于彼此移动，以调整由框架部分la、Ib限定的开口18的尺寸(例如扩大开口 18的尺寸)，以与热源4的一部分结合。随着框架部分la、lb与热源4接合，散热器3可以定位成使得接触板32的一部分接纳在开口 18中，并且与集成电路42或其他热源部分接触。然后，第二保持部分2可以与散热器3和第一保持装置I接合。具体地，关于该实施例，第二保持部分2的第一接合特征21a可以定位在突出部13a下方，以及定位在第一自由端Ila和第二自由端12a的突出部13下方。散热器接触部分22可以定位在各翅片31之间并且与接触板32的上表面接触，以例如将向下的力施加在散热器3上。然后，第二接合特征21b可以定位在突出部13b下方，以及定位在第一自由端Ilb和第二自由端12b的突出部13下方。通过与第一自由端IIa和第二自由端12b接合，第二保持装置2与框架的各部分可以阻碍第一自由端lla、12a以及第二自由端11b、12b远离彼此的移动，由此维持第一保持装置I与热源4的接合。当然其他布置也是可以的。例如，单个U形夹子可以与用于第一自由端Ila和第二自由端12a的突出部13接合，并且另一 U形夹子可以与用于第一自由端Ilb和第二自由端12b的突出部13接合，而不是具有同时与两对自由端11、12接合的整体第二保持装置2。另外，另一元件(例如具有与图4所示类似的构造)可以与突出部13a、13b接合以将散热器3推压成与热源4接触。因此，第二保持装置1，与第一保持装置I类似，可以根据需要包括两个或更多个可分离的部件。
[0054]虽然在以上实施例中，诸如第二保持装置2的接合部分21等构件与各自由端的突出部接合，以限制各自由端相对于彼此的运动，但是其他的布置也是可以的。例如，各自由端可以都包括孔或槽，所述孔或槽可以在第一保持装置与热源和/或散热器合适地接合时彼此对准。然后，销或其他构件(可以是第二保持装置的部件)可以插入已对准的孔或槽中以防止各自由端相对于彼此移动。在另一实施例中，一个自由端可以包括销，而另一自由端可以包括孔。当调整框架的开口尺寸时，销和孔可以脱离以允许各自由端移动。然而，当第一保持构件与热源和/或散热器接合时，一个自由端的销可以插入另一自由端的孔，由此将两个自由端锁在一起。在另一实施例中，自由端可以藉由栓或螺钉联结在一起，此可以被操作不仅限制各自由端相对于彼此的移动，而且也调整它们相对位置。本领域的普通技术人员也可以想到其他布置。
[0055]而且，虽然上述实施例描述了开口 18是大体矩形的形状，但是诸如圆形、椭圆形、三角形或其他闭环形等其他形状也是可以的。
[0056]已经描述了本发明的至少一个实施例的几个方面，但应当理解，对本领域的技术人员来说易于进行各种改变、更改和改进。此类替换、修改和改进意图是本公开的一部分，并且意图是落入本发明的精神和范围。因而，前述说明书和附图仅是示例性的。
【权利要求】
1.一种用于使散热器和电气元件热源接合的组件，包括: 第一保持装置，布置成与热源接合并阻碍所述热源沿X向和I向相对于所述第一保持装置的运动，所述第一保持装置包括框架，所述框架限定用以接纳所述热源的开口，使得所述框架的各部分至少部分地环绕所述热源的一部分，所述框架布置成限定围绕所述开口的中断环，所述中断环具有第一自由端和第二自由端，所述第一自由端和所述第二自由端能够相对于彼此移动，所述自由端相对于彼此的移动引起所述开口的尺寸改变；以及 第二保持装置，布置成与所述第一保持装置接合，以防止所述自由端相对于彼此的移动而扩大所述开口的尺寸。
2.如权利要求1所述的组件，其特征在于，所述第二保持装置布置成与所述第一保持装置接合，以朝向由所述框架接合的热源推压散热器。
3.如权利要求1所述的组件，其特征在于，所述第二保持装置包括布置成环绕所述自由端的部分并阻碍所述自由端远离彼此运动的钩。
4.如权利要求1所述的组件，其特征在于，所述框架包括具有所述第一自由端的第一框架部分、具有所述第二自由端的第二框架部分以及将所述第一框架部分和第二框架部分连接在一起的铰接部，所述铰接部允许所述第一框架部分和所述第二框架部分相对于彼此的运动，并且允许所述第一自由端和所述第二自由端朝向或远离彼此的运动。
5.如权利要求1所述的组件，其特征在于，所述第二保持装置布置成与所述第一保持装置接合以阻碍由所述第一保持装置接合的热源和与所述热源接触的散热器相对于彼此沿z向的移动。
6.如权利要求5所述的组件，其特征在于，所述第二保持装置布置成将弹性偏置施加在散热器上以朝向所述热源推压所述散热器。
7.如权利要求1所述的组件，其特征在于，所述框架包括限定所述开口的四个侧壁，并且所述开口具有矩形。
8.如权利要求1所述的组件，其特征在于，所述框架包括用以与接纳在所述开口中的热源接合的一个或多个保持特征。
9.如权利要求8所述的组件，其特征在于，所述一个或多个保持特征包括布置成与位于球状格型阵列基底和集成电路之间的空间中的热源接合的一个或个凸缘，所述集成电路藉由一组锡球联结到所述球状格型阵列基底。
10.如权利要求1所述的组件，其特征在于，在所述第一自由端和所述第二自由端之间存在间隙，所述第二保持装置与所述第一保持装置接合以防止各所述自由端相对于彼此运动而扩大所述开口的尺寸。
11.如权利要求1所述的组件，其特征在于，所述自由端各包括突出部，所述突出部由所述第二保持装置接合，以防止各所述自由端相对于彼此运动而扩大所述开口的尺寸。
12.如权利要求1所述的组件，其特征在于，还包括散热器，所述散热器布置成将热量传递离开热源，并且与所述第二保持装置接合以由所述第二保持装置朝向所述热源弹性偏置。
13.如权利要求1所述的组件，其特征在于，所述第一保持装置布置成使散热器与热源接合，所述热源包括球状格型阵列、计算机处理芯片和/或印刷电路板。
14.如权利要求1所述的组件，其特征在于，所述第一保持装置布置成允许通过在不会使所述第一保持装置的任一部分塑性或弹性变形的情况下使各所述自由端相对彼此移动而扩大所述开口的尺寸。
15.如权利要求1所述的组件，其特征在于，所述第一保持装置布置成通过使各所述自由端相对于彼此移动而将热源的一部分夹持在所述开口中。
16.如权利要求1所述的组件，其特征在于，所述第一保持装置和所述第二保持装置布置成能够在不使用安装工具以使所述第一保持装置变形的情况下与电气元件热源和散热器组装以保持所述电气元件热源和所述散热器一起热接触，并且能够从所述热源和所述散热器拆卸。
17.如权利要求1所述的组件，其特征在于，所述第二保持装置包括位于所述第二保持装置的相对端处的第一接合特征和第二接合特征，所述第一接合特征布置成与所述自由端接合，并且所述第二接合特征布置成与所述第一保持装置的、位于与所述自由端相对的框架的一侧上的部分接合。
18.如权利要求17所述的组件，其特征在于，所述第二保持装置的中部布置成接触散热器并且朝向由所述第一保持装置接合的热源偏置所述散热器。
19.一种用于使散热器和电气元件热源接合的组件，包括: 第一保持装置，布置成与热源接合并阻碍所述热源沿X向和I向相对于所述第一保持装置的运动，所述第一保持装置包括框架，所述框架限定用以接纳所述热源的开口，使得所述框架的各部分至少部分地环绕所述热源的一部分，所述框架布置成限定具有第一自由端和第二自由端的中断环，所述第一自由端和所述第二自由端能够相对于彼此移动，所述自由端相对于彼此的移动引起所述开口的尺寸改变；以及 第二保持装置，布置成与所述第一保持装置接合并接触散热器，以朝向由所述第一保持装置接合的热源偏置所述散热器。
20.如权利要求19所述的组件，其特征在于，所述第二保持装置包括位于所述第二保持装置的相对端处的第一接合特征和第二接合特征，所述第一接合特征布置成与所述第一自由端和所述第二自由端接合，并且所述第二接合特征布置成与所述第一保持装置的、位于与所述第一自由端和所述第二自由端相对的框架的一侧上的部分接合。
21.如权利要求19所述的组件，其特征在于，所述第二保持装置布置成与所述第一保持装置接合以防止所述自由端相对彼此移动而扩大所述开口的尺寸。
22.如权利要求21所述的组件，其特征在于，在所述第一自由端和所述第二自由端之间存在间隙，所述第二保持装置与所述第一保持装置接合以防止各所述自由端相对于彼此运动而扩大所述开口的尺寸。
23.如权利要求21所述的组件，其特征在于，所述自由端各包括突出部，所述突出部由所述第二保持装置接合，以防止各所述自由端相对于彼此运动而扩大所述开口的尺寸。
24.一种用于使散热器和电气元件热源接合的方法，包括: 提供第一保持装置，所述第一保持装置包括框架，所述框架限定一开口并且布置成与热源接合并阻碍所述热源沿X向和I向相对于所述第一保持装置的运动； 在不使所述框架的任一部分弹性变形的情况下扩大由所述框架限定的所述开口，以接纳热源的一部分；以及 减小所述开口的尺寸，以使所述第一保持装置与位于所述开口中的所述热源的一部分接合。
25.如权利要求24所述的方法，其特征在于，还包括: 将第二保持装置与所述第一保持装置接合以防止所述开口扩大。
26.如权利要求24所述的方法，其特征在于，所述框架包括能够相对于彼此移动的第一自由端和第二自由端，并且扩大所述开口的步骤包括使各所述自由端相对于彼此移动以扩大所述开口，并且减小所述开口的尺寸的步骤包括使各所述自由端相对于彼此移动以减小开口的尺寸。
27.如权利要求24所述的方法，其特征在于，扩大所述开口的步骤包括通过使用将所述第一框架部分和所述第二框架部分连接在一起的铰接部而使所述框架的第一部分相对于所述框架的第二部分移动。
28.如权利要求27所述的方法，其特征在于，还包括: 将散热器放置成与所述热源热接触；以及 使第二保持装置与所述第一保持装置接合，以既防止所述第一框架部分和所述第二框架部分移动而扩大所述开口，又将所述散热器偏置成与所述热源接触。
29.如权利要求27所述的方法，其特征在于，所述第一保持装置和所述第二保持装置协作以阻碍所述热源和所述散热器相对于彼此沿z向的移动。
30.一种用于使散热器和电气元件热源接合的方法，包括: 提供第一保持装置，所述第一保持装置包括框架，所述框架限定一开口并且布置成与热源接合并阻碍所述热源沿X向和I向相对于所述第一保持装置的运动； 使位于所述框架的侧壁处的第一自由端和第二自由端相对于彼此移动以扩大由所述框架限定的所述开口，以接纳热源的一部分；以及 使所述框架的所述第一自由端和所述第二自由端相对于彼此移动，以减小所述开口的尺寸，并使所述第一保持装置与所述开口中的所述热源的一部分接合。
31.如权利要求30所述的方法，其特征在于，还包括: 将第二保持装置与所述第一保持装置接合以防止各所述自由端移动而扩大所述开口。
32.如权利要求30所述的方法，其特征在于，使所述框架的所述第一自由端和所述第二自由端相对于彼此移动以扩大所述开口的步骤包括使各所述自由端远离彼此移动，并且使所述框架的所述第一自由端和所述第二自由端相对于彼此移动以减小所述开口的尺寸的步骤使各所述自由端朝向彼此移动。
33.如权利要求30所述的方法，其特征在于，使所述第一自由端和所述第二自由端移动的步骤包括通过使用将第一框架部分和第二框架部分连接在一起的铰接部而使所述框架的第一部分相对于所述框架的第二部分移动。
34.如权利要求33所述的方法，其特征在于，还包括: 将散热器放置成与所述热源热接触；以及 使第二保持装置与所述第一保持装置接合，以既防止所述第一自由端和所述第二自由端移动而扩大所述开口，又将所述散热器偏置成与所述热源接触。
35.如权利要求34所述的方法，其特征在于，所述第一保持装置和所述第二保持装置协作以阻碍所述热源和所述散热器相对于彼此沿z向的移动。
36.如权利要求30所述的方法，其特征在于，使所述第一自由端和所述第二自由端移动的步骤包括在不使所述框架的任一部分弹性变形的情况下调整所述开口的尺寸。
37.如权利要求30所述的方法，其特征在于，使所述第一自由端和所述第二自由端移动的步骤包括通过手动且在不使用工具的情况下调整所述框架的所述开口的尺寸。
38.如权利要求37所述的方法，其特征在于，还包括: 将散热器放置成与所述热源热接触；以及 使第二保持装置与所述第一保持装置接合，以既防止所述第一自由端和所述第二自由端移动而扩大所述开口，又将所述散热器偏置成与所述热源接触，所述第二保持装置与所述第一保持装置的接合是通过手动且在不使用工具的情况下实现的。
39.如权利要求30所述的方法，其特征在于，还包括: 使第二保持装置与所述第一保持装置接合，以防止所述第一自由端和所述第二自由端移动而扩大所述开口，所述第二保持装置与所述第一保持装置的接合是通过手动且在不使用工具的情况下实现的。
40.如权利要求39所述的方法，其特征在于，所述第一自由端和所述第二自由端各包括突出部，并且接合第二保持装置的步骤包括使所述第二保持装置的钩与所述第一自由端和所述第二自由端的所述突出部接合。
41.如权利要求39所述的方法，其特征在于，在所述第二保持装置和所述第一保持装置接合的情况下，在各自由端之间存在间隙。
【文档编号】H05K7/20GK104472028SQ201280074109
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2012年6月19日 优先权日:2012年6月19日
【发明者】谭瑞生, J·萨莫, 牟兴文 申请人:阿威德热合金有限公司