CN101689536A - 用于移动平台的平面栅格阵列（lga）插座加载机构 - Google Patents

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Abstract

根据一些实施例，公开了一种用于平面栅格阵列(LGA)封装的加载机构。可以向LGA封装基板合安装在LGA封装基板上的半导体管芯施加独立的压负载。

Description

用于移动平台的平面栅格阵列(LGA)插座加载机构
背景技术
通常将诸如微处理器管芯的半导体器件安装到封装基板上并通过插座连接到诸如母板的印刷电路板(PCB)。插座与封装上的连接对接以向封装(和半导体器件)供电并从封装(和半导体器件)向其他器件分配信号。有几种用于在插座和封装之间形成连接的技术，包括针栅阵列(PGA)、球栅阵列(BGA)和平面栅格阵列(LGA)。
用于桌上平台的典型LGA封装包括覆盖半导体管芯和基本全部封装基板的集成散热器(IHS)。可以向IHS施加压负载以确保LGA封装具有与插座和印刷电路板的可靠电连接。
由于系统中的高度限制，诸如笔记本或膝上型计算机或其他便携式电子装置的移动平台可能不能使用包括集成散热器的桌面LGA封装。
附图说明
可以从结合以下附图给出的以下详细描述获得对本发明的实施例的更好理解，附图中：
图1A-1D是根据一些实施例的具有可压缩片簧的热管的图示。
图2是根据一些实施例使用杠杆致动的加载机构的热管组件的分解图图示。
图3是根据一些实施例的杠杆致动的加载机构的图示。
图4是根据一些实施例的使用螺旋位移的热管组件的分解图图示。
图5是根据一些实施例的背板图示。
图6是根据一些实施例的预加载弹簧组件的图示。
图7是根据一些实施例置于背板上方的印刷电路板和插座组件的图示。
图8是根据一些实施例使用顶板的顶侧加载图示。
图9A-9B是根据一些实施例用于加载的背板图示。
图10A-10B是根据一些实施例利用背板进行加载的印刷电路板和插座组件的图示。
图11A和11B是根据一些实施例使用背板和顶板进行加载、预加载和后加载的插座组件侧视图的图示。
图12是根据一些实施例用于向封装施加压负载的杠杆致动的加载机构的图示。
图13是根据一些实施例用于向封装施加压负载的杠杆致动的加载机构的侧视图图示。
图14是根据一些实施例的杠杆致动的加载机构的分解图图示。
图15是根据一些实施例利用杠杆致动的加载机构施加到封装的压负载图示。
图16是根据一些实施例被附着到印刷电路板的背板的图示。
图17是根据一些实施例置于封装、插座、印刷电路板和背板上方的可变形顶板的图示。
图18是根据一些实施例用于LGA封装的热管的图示。
图19是根据一些实施例向管芯施加压负载的热管的图示。
图20是根据一些实施例的LGA保持机构的图示。
图21是根据一些实施例的LGA保持机构组件的分解图。
图22是根据一些实施例的LGA保持机构的图示。
图23是根据一些实施例的LGA保持机构的图示。
要认识到为了例示简单清楚，未必按比例绘制图中所示的元件。例如，为了清晰，一些元件的尺寸可能被相对于其他元件夸大。此外，在认为适当的地方，在图之间重复附图标记以表示对应或类似的元件。
具体实施方式
在以下描述中，给出了很多具体细节。然而，要理解的是可以不用这些具体细节来实践本发明的实施例。在其他情况下，没有详细示出公知的电路、结构和技术，以免混淆对该说明书的理解。
提到“一个实施例”、“实施例”、“范例实施例”、“各实施例”等表示这样描述的本发明的实施例可以包括特定特征、结构或特性，但并非每个实施例都必然包括特定特征、结构或特性。此外，一些实施例可以具有针对其他实施例描述的一些、全部特征或没有任何这样的特征。
在以下描述和权利要求中，可以使用术语“耦合”和“连接”连同它们的派生词。应当理解，这些术语并非意在用作彼此的同义词。相反，在特定实施例中，使用“连接”表示两个或更多元件彼此直接物理或电接触。使用“耦合”表示两个或更多元件彼此合作或交互，但它们可以直接物理或电接触或不接触。
图1A-1D是根据一些实施例的具有可压缩片簧的热管102的图示。图1A示出了热管102的三维顶/侧视图。热管102可以在一端具有传导板104，以便从处理器或其他发热部件将热量传导到热管102另一端的热沉106。在一些实施例中，传导板104可以是厚度大约为0.5到2mm的金属板。传导板104具有顶表面108和底表面110。传导板的顶表面108可以连接到热管102。传导板的底表面110可以包括两个或更多片簧112，以与半导体封装基板接触并向基板施加压负载。传导板还可以包括多个通孔114。可以使用通孔114将热管102附着到印刷电路板上的部件，例如设置在平面栅格阵列(LGA)插座中的电子部件。
图1B示出了图1A的热管102的侧视图。如上所述，片簧112安装到热管的传导板104的底表面110。片簧112可以用于直接向位于LGA插座中的封装基板施加压负载。在一些实施例中，片簧112可以是金属。在一些实施例中，片簧可以具有大约0.5mm的厚度，并且可以能够在封装基板上产生大小大约为60lbf(磅力)的负载。厚度大于0.5mm的片簧能够产生大于60lbf的负载。在压下片簧时，它们可以完全平坦或接近完全平坦，从而满足对移动平台严格的高度要求。在一些实施例中，可以将另一种弹簧安装到传导板104的底表面，以直接向封装基板施加压负载。
图1C示出了图1A的热管102的正视图。片簧112可以彼此分开距离d。在一些实施例中，距离d可以是大于安装在LGA封装上的半导体管芯宽度的距离。于是，片簧可以跨越半导体管芯并仅与LGA封装的顶表面形成接触，从而直接向封装基板的顶表面施加压负载。传导板104的底表面110可以与半导体管芯的顶表面形成接触，于是直接向半导体管芯的顶表面施加压负载。
图1D示出了热管102的三维底/侧视图。如上文在图1A-1C中所示和所述，片簧112安装到传导板104的底部110。片簧112分开距离d，d大于安装到LGA封装上的管芯宽度。可以通过片簧保持机构116保持在适当位置。一个片簧保持机构116可以将片簧112的一端保持在适当位置。保持机构116可以允许片簧112的一些移动，从而允许片簧被压时变得平坦，从而向LGA封装基板施加压负载。
图2为三维分解图，示出了利用杠杆致动的加载机构将图1A-1D的热管102组装到印刷电路板。印刷电路板200具有安装于印刷电路板顶表面214上的平面栅格阵列(LGA)插座202。印刷电路板可以在顶表面和底表面上都安装有部件，然而如本文所述，印刷电路板的顶表面是安装LGA插座的表面。LGA封装203设置在LGA插座202中。LGA封装包括LGA封装基板204和安装于LGA封装基板204顶表面上的半导体管芯206。在一些实施例中，半导体管芯可以是微处理器、芯片组、存储器件或其他类型的电子部件。在一些实施例中，可以向LGA封装基板204的顶表面上安装多个半导体管芯206。在一些实施例中，可以在半导体管芯206的顶表面上、半导体管芯和热管102的传导板104之间放置一层热介面材料(TIM)。
可以在LGA插座202上方安装杠杆致动的加载机构208。在一些实施例中，在组装时，LGA插座202可以位于杠杆致动的加载机构208内部。杠杆致动的加载机构208可以包括致动杠杆210，致动杠杆210可以绕轴211旋转以将热管102保持在适当的位置，并向管芯206和封装基板204施加独立的压负载。
在一些实施例中，可以在印刷电路板200的底表面216上，LGA插座202的正下方安装任选的背板218。背板218、LGA插座202和杠杆致动的加载机构208可以彼此对齐。背板218可以在LGA插座202下方和/或周围区域中向印刷电路板200提供硬度。
可以利用紧固机构212将背板218、印刷电路板200和杠杆致动的加载机构208彼此固定。紧固机构212可以是螺钉、螺母和螺栓、搭扣、夹子或任何其他适用于印刷电路板组装过程中的通孔紧固机构。
在杠杆致动的加载机构208已经附着到印刷电路板200之后，热管102的传导板104可以设置在杠杆致动的加载机构208中。
图3示出了根据一些实施例的图2的组件。在杠杆致动的加载机构208已经附着到印刷电路板200之后，热管102的传导板104可以设置在杠杆致动的加载机构208中。然后可以致动220保持机构208的杠杆210。在一些实施例中，杠杆210可以迅速地扣入夹子222下方。当杠杆210被固定在传导板104上方的适当位置时，杠杆224的加载部分可以与传导板104形成接触并向其施加负载。传导板的片簧112将接触LGA封装基板的顶表面(图2，204)，并可以被完全或接近完全压缩以直接向LGA封装基板施加大约60-80lbf的压负载。传导板104的底表面将接触管芯的顶表面(图2，206)，并可以直接向管芯施加大约30-40lbf的压负载。于是，在完全致动并固定杠杆210时，可以分别由传导板104和片簧112向管芯和封装基板施加大约90-120lbf的总负载。
图4为三维分解图，示出了利用螺旋位移加载机构将图1A-1D的热管102组装到印刷电路板。如上文参考图2所述，印刷电路板200具有安装于印刷电路板顶表面上的LGA插座202。LGA封装设置在LGA插座202中，LGA封装包括封装基板204和安装于封装基板204上的半导体管芯206。
可以在印刷电路板200的底面上、LGA插座的正下方安装背板402。背板可以包括紧固件容座404，在一些实施例中紧固件容座可以部分或全部穿过印刷电路板200中的通孔405延伸。
可以利用紧固件406将热管102的传导板104附着到印刷电路板200和背板402。紧固件406可以通过传导板104中的通路孔114延伸，并可以被背板402的紧固件容座404接收。在一些实施例中，紧固件406可以是螺钉。
在将紧固件406置于背板402的紧固件容座404中并上紧时，传导板104的底表面可以与管芯206形成接触并向其施加压负载，片簧112可以与封装基板形成接触204并向封装基板204施加压负载。可以完全或接近完全压缩片簧112以直接向LGA封装基板204施加大约60-80lbf的压负载。传导板104的底表面可以直接向管芯施加大约30-40lbf的压负载。于是，在将紧固件或螺钉406紧固到预定水平时，可以向管芯和封装基板施加大约为90-120lbf的总负载。
图5是根据一些实施例的包括预加载弹簧组件的背板图示。在一些实施例中，可以利用LGA封装基板顶部的顶板施加负载，顶板受到底板502的反作用。在其四角中的每一处底板502可以包括预加载的弹簧组件504。
图6是根据一些实施例的图5的预加载弹簧组件504的截面图示。预加载弹簧组件504包括内部508和外部510。在弹簧组件504内部的弹簧506被压缩或松弛时，内部508和外部510可以彼此相对移动。可以对每个弹簧组件进行预加载以提供大约5-10lbf的压负载。在使用全部四个预加载弹簧组件时，由弹簧组件施加到LGA封装基板的总的压负载可以大约为20-40lbf。
图7是根据一些实施例置于图5的背板502上方的印刷电路板和LGA插座组件的图示。背板502在印刷电路板200的底侧上，LGA插座202的正下方。可以在插座202中放置包括LGA封装基板204和半导体管芯206的LGA封装。预加载弹簧组件504可以置于印刷电路板下方且平行于印刷电路板的背板502和计算机机架520之间。预加载弹簧组件可以连接机架520、背板502和印刷电路板200。
可以通过如图8所示在图7的LGA封装、预加载弹簧和底板上方放置顶板来向LGA封装204的顶侧施加压负载。顶板512可以是刚性板或柔性板。在一些实施例中，可以利用紧固件514将顶板512耦合到底板502和/或预加载弹簧(图7，504)，紧固件可以是螺钉或其他紧固机构。顶板512可以包括空腔或开口516，使得顶板不覆盖管芯206的任何部分。顶板可以仅接触封装基板204的顶表面，直接向封装基板204施加压负载。热管可以附着到管芯206顶部，可以直接向管芯施加压负载。在一些实施例中，可以由具有压缩片簧的热管，例如图1A-D所示的片簧替换顶板512，以便向封装基板和管芯施加独立的压负载。
图9A-9B是根据一些实施例用于加载的背板图示。图9A示出了根据一些实施例的背板902的侧视图。背板902可以在板的每个角具有垂片910，每个垂片具有弯角906。垂片910的弯角906可以由背板902所需的负载量决定。较大的弯角将提供较大负载，而较小弯角将提供较小负载。根据期望的负载，在一些实施例中，弯角可以在大约5和30度之间。每个垂片910还可以包括紧固件904，在一些实施例中紧固件可以是紧固螺钉。
图9B示出了图9A的背板902的三维视图。背板902在每个角具有垂片910，每个垂片910相对于板弯折一定角度并包括紧固件904。在一些实施例中，背板还可以包括中央开口或空腔908。可以提供该开口908以在母板背侧留出空间，从而在LGA插座下方安装电容器和/或其他无源部件。
图10A-10B是根据一些实施例利用图9A-9B的背板进行加载的印刷电路板和插座组件的图示。图10A示出了在印刷电路板200上的LGA插座202下方对齐的背板902。可以将螺钉或紧固件904与印刷电路板中的孔905对准。当在印刷电路板200下方对齐背板902和紧固件904之后，如图10B所示，可以在LGA插座202和LGA封装基板204上方放置顶板912。顶板912可以包括用于管芯206的开口914，使得顶板912不覆盖管芯206的任何部分。可以将顶板912中的孔916与紧固件或螺钉904对准。
图11A和11B是使用图9A-B和10A-B的背板和顶板进行预加载和后加载的插座组件的切开侧视图的图示。如图11A所示，在上紧螺钉或紧固件904之前，向封装基板施加负载，背板902在每个垂片910具有弯角906。在上紧螺钉或紧固件904时，有角度的垂片910变平坦，于是向封装基板204施加了压负载。顶板912可以比背板902更具刚性，从而在施加负载时可以不变形。
在一些实施例中，可以向通过顶板912中的开口暴露的管芯的顶表面施加独立的压负载。例如，可以由耦合到管芯的热管施加压负载。
图12是根据一些实施例用于向封装施加压负载的杠杆致动的加载和保持机构的图示。该机构可以包括两个保持杠杆模块，1201和1203。可以将保持杠杆模块1201、1203组装在印刷电路板200上，每个位于LGA插座202的一边上。可以利用紧固件1208将加载和保持机构紧固到印刷电路板，在一些实施例中紧固件可以是螺钉。
模块1201可以包括杠杆1202，在完全致动杠杆1202时，杠杆1202的中心部分1206从杠杆轴延伸以与LGA封装基板的顶表面形成接触。模块1203可以包括较短杠杆1204，在完全致动杠杆时，杠杆1204的中心部分1206从杠杆轴延伸以与LGA封装基板204的顶表面形成接触。LGA封装204的顶表面可以包括附着焊盘1210，杠杆1202、1204的中心部分1206将停留在附着焊盘上，从而向基板204施加压负载。
图13是根据一些实施例图12的杠杆致动的加载机构的侧视图图示。可以将背板1212附着到印刷电路板200、LGA插座202和加载/保持模块1201、1203的正下方。背板可以针对杠杆中心部分1206施加的负载提供反作用力。杠杆1202可以驱动较小杠杆1204，于是利用中心杠杆部分1206向LGA封装204的顶表面施加压负载。
图14是根据一些实施例的图12-13的杠杆致动的加载机构的分解图图示。如上文参考图12和13所述，加载机构可以包括两个模块，具有较短杠杆1204的模块1203以及具有较长杠杆1202的模块1201。可以在LGA插座202的任一边上将模块1201、1203紧固到印刷电路板200。可以使用螺钉或其他紧固件1208来将保持机构紧固到印刷电路板。可以将紧固件或螺钉1208设置到紧固件容座1214中，紧固件容座集成到背板1212中，背板1212置于印刷电路板200底部插座202的正下方。
图15是根据一些实施例利用图12-14的杠杆致动的加载机构施加到封装的压负载图示。在闭合杠杆1202时，它也驱动杠杆1204闭合。杠杆1202和1204的中心部分1206与LGA封装基板204的顶表面上的区域1210形成接触，并向基板施加压负载。可以由耦合到印刷电路板200底侧上的加载机构的背板对杠杆部分106施加到封装基板204的压负载作出反应。在一些实施例中，例如，可以由热管向管芯206的顶表面施加第二压负载。
图16是根据一些实施例被附着到印刷电路板的背板的图示。可以利用顶部安装螺钉1604或另一种紧固机构将背板1602附着到印刷电路板200的LGA插座202下方。可以提供背板1602以对可变形顶板施加的负载作出反应，如图17所示。
图17是根据一些实施例的可变形顶板1606的图示。可以将可变形顶板1606置于图16的背板1602、印刷电路板200和LGA插座202上方。在固定就位时，可变形顶板1606可以向LGA封装基板204施加负载。可变形顶板1606可以包括用于管芯206的开口，使得由顶板1606施加的任何负载仅施加到封装基板204而不施加到管芯206。
图18是根据一些实施例用于LGA封装的热管的图示。可以将热管1610或其他热方案置于图17的顶板1606上方，且可以利用用于将顶板1606附着到底板1602的相同紧固件1604将其附着到顶板。在一些实施例中，紧固件1604可以是具有中心带螺纹空腔的螺钉或螺栓，以接收热管1610的螺钉或螺栓紧固件1616。热管1610可以包括具有底表面1614的传导板1612。在将紧固件1616耦合到紧固件1604并上紧时，传导板1612的底表面1614可以与LGA封装上的管芯206的顶表面形成接触并向其施加压负载。
于是，可以由顶板1606直接向LGA封装基板204施加压负载，同时由热管1610直接向管芯206的顶表面施加独立的压负载。图19示出了如上文针对图16-18所述向安装到LGA封装的管芯施加压负载的热管1610的传导板1612，同时可变形顶板1606向LGA封装基板施加独立的压负载。
图20是根据一些实施例的LGA封装保持和加载机构的图示。保持机构包括三个部分。保持机构的第一半2001包括杠杆2002和杠杆的闩锁部分2012。保持机构的第二半2003包括开口或插槽2008，以将负载板2004保持在适当位置。负载板2004具有用于管芯的中心开口2005或空腔、将负载板2004附着到保持机构一半中的开口2008的第一凸缘2006，以及扣在杠杆2002的闩锁部分2012下方的第二凸缘2010。在一些实施例中，可以将图20的加载机构的三个独立部分集成到单个单元或两个独立单元中。
图21是根据一些实施例被附着到印刷电路板200的图20的LGA保持机构组件的分解图。可以向印刷电路板200的底侧、LGA插座202的正下方安装背板2016。可以在LGA插座202的任一边上对齐保持机构组件的第一半2001和第二半2003。可以利用四个顶部安装螺钉2014或其他紧固件将保持机构2001、2003、印刷电路板200和背板2016彼此连接。
图22是根据一些实施例的图20和21的LGA保持机构的图示。负载板凸缘2006可以插入保持机构中的插槽2008中。凸缘和插槽的组合可以充当铰链，允许负载板2004沿着轴线打开和闭合2007。当将LGA封装设置到LGA插座202中时，负载板2004可以在封装基板204上闭合以向封装基板204施加压负载。在旋转2011并禁闭杠杆时，可以由杠杆2002的闩锁部分2012将负载板2004的凸缘2010闩锁就位。
图23是杠杆2002被闩锁闭合之后的图22的LGA保持机构的图示。在可靠地向下闩锁杠杆2002时，顶部负载板2004将会变形，从而直接向LGA封装基板204施加负载。顶板2004不向管芯206施加负载。在一些实施例中，可以通过例如将热管附着到管芯的顶表面上来向管芯206施加独立的负载。
在一些实施例中，上文参考图1-23所述的每种加载机构都是小外形机构，总的最大高度大约为4mm。可以将本文披露的加载机构用于例如厚度为一英寸或更小的移动计算系统中。
因此，在各实施例中披露了平面栅格阵列封装和管芯加载机构。在以上描述中，阐述了众多细节。然而，要理解可以不用这些具体细节来实践各实施例。在其他情况下，没有详细示出公知的电路、结构和技术，以免混淆对该说明书的理解。已经参考其特定示范性实施例描述了实施例。不过，对于受益于本公开的人而言，显然，可以对这些实施例做出各种修改和变型而不脱离本文所述实施例的较宽精神和范围。因此，说明书和附图被视为例示性的而不是限制性的。

Claims (26)

1、一种方法，包括：
直接向安装于平面栅格阵列(LGA)封装基板上的管芯的顶表面施加第一压负载；以及
直接向所述LGA封装基板的顶表面施加第二压负载。
2、根据权利要求1所述的方法，其中所述第一压负载的大小在10和30lbf之间。
3、根据权利要求2所述的方法，其中所述第二压负载的大小在60和90lbf之间。
4、根据权利要求1所述的方法，其中向安装于所述LGA封装基板上的所述管芯的顶表面施加所述第一压负载包括利用要接触所述管芯的顶表面的热管的传导板施加所述第一压负载。
5、根据权利要求4所述的方法，其中向安装于所述LGA封装基板上的所述管芯的顶表面施加所述第一压负载包括利用螺钉将所述热管的传导板附着到所述管芯的顶表面。
6、根据权利要求4所述的方法，其中向安装于所述LGA封装基板上的所述管芯的顶表面施加所述第一压负载包括利用杠杆致动的加载机构将所述热管的传导板附着到所述管芯的顶表面。
7、根据权利要求6所述的方法，其中所述杠杆致动的加载机构包括绕轴旋转的杠杆，所述杠杆具有接触所述传导板顶表面的加载部分。
8、根据权利要求4所述的方法，其中向所述LGA封装基板的顶表面施加所述第二压负载包括利用所述热管的底表面上的至少两个片簧施加所述第二压负载，所述至少两个片簧将要与所述LGA封装基板的顶表面形成接触。
9、根据权利要求4所述的方法，其中向所述LGA封装基板的顶表面施加所述第二压负载包括利用刚性顶板和背板施加所述第二压负载，所述背板具有相对于所述板弯折一定角度的垂片，其中所述刚性顶板包括用于所述管芯的开口。
10、根据权利要求4所述的方法，其中向所述LGA封装基板的顶表面施加所述第二压负载包括利用可变形顶板施加所述第二压负载，其中所述可变形顶板包括用于所述管芯的开口。
11、一种设备，包括：
安装到印刷电路板的平面栅格阵列(LGA)插座；
设置在所述LGA插座中的LGA封装，所述LGA封装包括LGA封装基板和安装在所述LGA封装基板上的半导体管芯；以及
附着到所述半导体管芯的热管，其中所述热管用于向所述半导体管芯施加压负载，并且其中所述热管包括至少两个片簧，以便向所述LGA封装基板施加压负载。
12、根据权利要求11所述的设备，还包括安装到所述印刷电路板背侧、所述LGA插座下方的背板。
13、根据权利要求12所述的设备，其中所述热管、所述印刷电路板和所述背板利用多个紧固件耦合在一起。
14、根据权利要求13所述的设备，其中所述多个紧固件是多个螺钉。
15、根据权利要求12所述的设备，其中杠杆致动的加载机构耦合到所述印刷电路板和所述热管，并且用于向所述热管施加负载。
16、一种设备，包括：
安装到印刷电路板的平面栅格阵列(LGA)插座；
设置在所述LGA插座中的LGA封装，所述LGA封装包括LGA封装基板和安装在所述LGA封装基板上的半导体管芯；
安装到所述印刷电路板底侧、所述LGA插座下方的背板；以及
安装到所述LGA封装上方的顶板，所述顶板用于向所述LGA封装基板施加压负载，其中所述顶板包括用于所述半导体管芯的开口。
17、根据权利要求16所述的设备，其中所述背板包括多个预加载弹簧组件。
18、根据权利要求16所述的设备，其中所述背板在多个角中的每一个具有垂片，并且其中每个垂片相对于所述背板具有弯角。
19、根据权利要求18所述的设备，其中利用螺钉将所述背板耦合到所述顶板，以使每个垂片的所述弯角变平。
20、根据权利要求16所述的设备，还包括安装到所述LGA插座上方的热管，所述热管用于向所述半导体管芯施加压负载。
21、根据权利要求16所述的设备，其中所述顶板包括要置于保持机构中的插槽中的第一凸缘以及要扣合到所述保持机构的闩锁下方的第二凸缘。
22、根据权利要求21所述的设备，其中利用螺钉将所述保持机构耦合到所述背板。
23、一种设备，包括：
包括传导板的热管，其中所述传导板包括至少两个附着到所述传导板底表面的弹簧，所述至少两个弹簧中的每一个将要与平面栅格阵列(LGA)封装基板的顶表面形成接触。
24、根据权利要求23所述的设备，其中所述至少两个弹簧还用于向所述LGA封装基板施加压负载。
25、根据权利要求23所述的设备，其中所述至少两个弹簧为片簧。
26、根据权利要求23所述的设备，其中所述传导板的底表面一部分将要与安装在所述LGA封装基板上的管芯的顶表面形成接触，并进一步用于向所述管芯施加压负载。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102709261A (zh) * 2011-03-28 2012-10-03 奇鋐科技股份有限公司 散热模组及其制造方法
CN103219300A (zh) * 2012-01-19 2013-07-24 升业科技股份有限公司 散热底板、薄型散热模组及其制造方法

Families Citing this family (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7766691B2 (en) 2007-06-27 2010-08-03 Intel Corporation Land grid array (LGA) socket loading mechanism for mobile platforms
US8410602B2 (en) * 2007-10-15 2013-04-02 Intel Corporation Cooling system for semiconductor devices
TWM343916U (en) * 2008-06-04 2008-11-01 Quanta Comp Inc Fastening device
US9036351B2 (en) * 2009-06-22 2015-05-19 Xyber Technologies, Llc Passive cooling system and method for electronics devices
US8582298B2 (en) * 2009-06-22 2013-11-12 Xyber Technologies Passive cooling enclosure system and method for electronics devices
KR101022928B1 (ko) 2009-08-24 2011-03-16 삼성전기주식회사 발열소자의 방열패키지 모듈
US8305761B2 (en) 2009-11-17 2012-11-06 Apple Inc. Heat removal in compact computing systems
US8144469B2 (en) * 2010-05-07 2012-03-27 Dell Products L.P. Processor loading system
US8279606B2 (en) 2010-05-07 2012-10-02 Dell Products L.P. Processor loading system including a heat dissipater
US7878838B1 (en) * 2010-07-07 2011-02-01 International Business Machines Corporation Dual force single point actuation integrated load mechanism for securing a computer processor to a socket
WO2012029128A1 (ja) * 2010-08-31 2012-03-08 富士通株式会社 冷却装置、プリント基板ユニット、及び電子装置
US8427834B2 (en) 2010-12-28 2013-04-23 International Business Machines Corporation Rotatable latch for compressing thermal interface material between a heat generating electrical component and a cooling electrical component
US8619420B2 (en) * 2011-06-30 2013-12-31 Apple Inc. Consolidated thermal module
US11454454B2 (en) * 2012-03-12 2022-09-27 Cooler Master Co., Ltd. Flat heat pipe structure
TWM444607U (zh) * 2012-06-25 2013-01-01 Hon Hai Prec Ind Co Ltd 電連接器組合及其固持裝置
TWI486748B (zh) 2012-06-29 2015-06-01 Foxconn Tech Co Ltd 電子裝置
US9366482B2 (en) 2012-09-29 2016-06-14 Intel Corporation Adjustable heat pipe thermal unit
TW201417414A (zh) * 2012-10-16 2014-05-01 Hon Hai Prec Ind Co Ltd 電連接器組合及其壓接裝置
US9105635B2 (en) * 2013-03-13 2015-08-11 Intel Corporation Stubby pads for channel cross-talk reduction
US9379037B2 (en) 2014-03-14 2016-06-28 Apple Inc. Thermal module accounting for increased board/die size in a portable computer
JP6493114B2 (ja) * 2015-09-15 2019-04-03 富士通クライアントコンピューティング株式会社 放熱装置及び電子機器
KR102583890B1 (ko) 2016-02-18 2023-10-05 삼성전자주식회사 열 수집/확산 구조를 가진 전자 장치
JP2018173193A (ja) * 2017-03-31 2018-11-08 古河電気工業株式会社 ヒートシンク
US11131511B2 (en) 2018-05-29 2021-09-28 Cooler Master Co., Ltd. Heat dissipation plate and method for manufacturing the same
US11913725B2 (en) 2018-12-21 2024-02-27 Cooler Master Co., Ltd. Heat dissipation device having irregular shape
CN111987523A (zh) * 2019-05-24 2020-11-24 泰科电子(上海)有限公司 连接器、散热器
US11621212B2 (en) 2019-12-19 2023-04-04 International Business Machines Corporation Backing plate with manufactured features on top surface
US11723154B1 (en) * 2020-02-17 2023-08-08 Nicholas J. Chiolino Multiwire plate-enclosed ball-isolated single-substrate silicon-carbide-die package
DE102020133794A1 (de) 2020-12-16 2022-06-23 Infineon Technologies Bipolar Gmbh & Co. Kg Scheibenzelle mit internen Kompensationsmitteln zur Reduzierung einer inneren Einspannkraft und zugehörige Anordnung

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1277459A (zh) * 1999-06-11 2000-12-20 托马斯-贝茨国际公司 接合栅格阵列(lga)夹紧机构
CN2684376Y (zh) * 2004-04-01 2005-03-09 仁宝电脑工业股份有限公司 散热背板及散热模件
US20050082665A1 (en) * 2003-10-20 2005-04-21 Martino Peter M. Semiconductor assembly and spring member therefor
JP2005259794A (ja) * 2004-03-09 2005-09-22 Furukawa Electric Co Ltd:The 半導体素子冷却用ヒートシンク

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6137298A (en) * 1997-12-05 2000-10-24 Compaq Computer Corporation Method and apparatus for clamping land grid array integrated circuit devices
EP1097619B1 (en) * 1998-07-13 2003-06-18 Unisys Corporation Integrated circuit module having springy contacts of at least two different types for reduced stress
US6366460B1 (en) * 1998-07-27 2002-04-02 Compaq Computer Corporation Heat dissipation structure for electronic apparatus component
US6191480B1 (en) * 1999-09-07 2001-02-20 International Business Machines Corporation Universal land grid array socket engagement mechanism
US6299460B1 (en) * 2000-04-14 2001-10-09 Hewlett Packard Company Spring-loaded backing plate assembly for use with land grid array-type devices
US6459582B1 (en) * 2000-07-19 2002-10-01 Fujitsu Limited Heatsink apparatus for de-coupling clamping forces on an integrated circuit package
JP2003224237A (ja) * 2001-08-10 2003-08-08 Ts Heatronics Co Ltd 素子冷却器
TW516723U (en) * 2001-12-28 2003-01-01 Guang-Jr Lai Ball grid array or square grid array Integrated circuit socket
US6545879B1 (en) * 2002-01-10 2003-04-08 Tyco Electronics Corporation Method and apparatus for mounting a lidless semiconductor device
KR100416980B1 (ko) * 2002-02-22 2004-02-05 삼성전자주식회사 볼 그리드 어레이 칩 고정장치
US6743037B2 (en) * 2002-04-24 2004-06-01 Intel Corporation Surface mount socket contact providing uniform solder ball loading and method
US6735085B2 (en) * 2002-08-15 2004-05-11 Hon Hai Precision Ind. Co., Ltd. Foldable retention device for land grid array connector assembly
JP2004335182A (ja) * 2003-05-01 2004-11-25 Yamaichi Electronics Co Ltd 半導体装置用ソケット
US7280362B2 (en) * 2003-12-04 2007-10-09 Dell Products L.P. Method and apparatus for attaching a processor and corresponding heat sink to a circuit board
US7327574B2 (en) * 2005-02-15 2008-02-05 Inventec Corporation Heatsink module for electronic device
CN2819519Y (zh) * 2005-08-24 2006-09-20 番禺得意精密电子工业有限公司 电连接器
US7118385B1 (en) * 2005-09-22 2006-10-10 International Business Machines Corporation Apparatus for implementing a self-centering land grid array socket
US7327577B2 (en) * 2005-11-03 2008-02-05 International Business Machines Corporation Method and apparatus for grounding a heat sink in thermal contact with an electronic component using a grounding spring having multiple-jointed spring fingers
US20070236887A1 (en) * 2006-04-10 2007-10-11 Inventec Corporation Heatsink module of heat-generating electronic elements on circuit board
US7427210B2 (en) * 2006-06-27 2008-09-23 Intel Corporation Single loading mechanism to apply force to both cooling apparatus and integrated circuit package
US7468888B2 (en) * 2007-02-09 2008-12-23 Inventec Corporation Heatsink assembly structure
US7554809B2 (en) * 2007-02-09 2009-06-30 Inventec Corporation Heatsink assembly structure
US7766691B2 (en) 2007-06-27 2010-08-03 Intel Corporation Land grid array (LGA) socket loading mechanism for mobile platforms

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1277459A (zh) * 1999-06-11 2000-12-20 托马斯-贝茨国际公司 接合栅格阵列(lga)夹紧机构
US20050082665A1 (en) * 2003-10-20 2005-04-21 Martino Peter M. Semiconductor assembly and spring member therefor
JP2005259794A (ja) * 2004-03-09 2005-09-22 Furukawa Electric Co Ltd:The 半導体素子冷却用ヒートシンク
CN2684376Y (zh) * 2004-04-01 2005-03-09 仁宝电脑工业股份有限公司 散热背板及散热模件

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
DMITRY MAYOROV等: "《AMD Athlon XP "Thoroughbred" Review》", 《IXBT LABS》 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102709261A (zh) * 2011-03-28 2012-10-03 奇鋐科技股份有限公司 散热模组及其制造方法
CN103219300A (zh) * 2012-01-19 2013-07-24 升业科技股份有限公司 散热底板、薄型散热模组及其制造方法
CN103219300B (zh) * 2012-01-19 2016-01-20 升业科技股份有限公司 散热底板、薄型散热模组及其制造方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN101689536B (zh) 2016-10-19
JP5520217B2 (ja) 2014-06-11
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US7766691B2 (en) 2010-08-03
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WO2009002728A3 (en) 2009-02-19
GB2463192B (en) 2012-04-04
KR101078958B1 (ko) 2011-11-01
TW200921346A (en) 2009-05-16
WO2009002728A2 (en) 2008-12-31
DE112008001916T5 (de) 2010-06-10
GB2463192A (en) 2010-03-10
US20090004902A1 (en) 2009-01-01
JP2010532097A (ja) 2010-09-30
KR20100024429A (ko) 2010-03-05

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