CN105280589A - 一种芯片散热组件及其芯片电路板 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种芯片散热组件及芯片电路板，散热组件包括底座(1)、散热鳍片(2)、弹簧(3)、调节杆组件(4)、锁紧螺钉(5)；底座(1)的上表面(104)上设置有深度小于底座(1)厚度的圆孔(102)及异形通孔(101)；所述底座下表面(105)设置有安装芯片的底座凸台(103)；调节杆组件(4)包括支撑杆(401)和调节螺母(403)，支撑杆(401)由光杆(406)和螺纹杆(402)组成，调节螺母(403)内设有螺纹通孔(405)，螺纹杆(402)设有外螺纹与内螺纹孔(405)旋合；所述调节螺母(403)高度小于芯片与底座凸台(103)的高度之和，螺纹通孔(405)内旋入有锁紧螺钉(5)；本发明装置可以提高散热效果和装配的可靠性。

Description

一种芯片散热组件及其芯片电路板

技术领域

本发明涉及通信技术领域，涉及一种散热组件以及应用该散热组件的电路板，尤其是涉及一种芯片散热组件及其芯片电路板。

背景技术

随着电子信息业不断发展，芯片运行频率和速度在不断提升，其产生的热量随之增多，使得其温度不断升高，严重威胁着芯片运行时的性能，为了保证芯片能正常运行，必须及时排出芯片所产生的大量热量。目前通常采用的做法是在芯片上增加散热器，再采用具有粘接功能的热界面材料(比如压敏双面胶、双组份导热胶)将散热器固定在芯片上，但是采用上述具有粘接功能的热界面材料的粘接力在粘接一段时间后，才能达到有效值，而且在粘接过程中，由于散热器自身的重量问题，会导致在运输或者生产过程中，由于粘接力未到达有效值而导致散热器脱落，导致生产效率降低，同时热界面材料长期运行在高温环境中，材料会很快失效，导致散热器无法牢固的粘在芯片上，使得散热器达不到良好的散热效果甚至仍会出现脱落问题。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种芯片散热组件及其芯片电路板，散热组件可以用来提高生产装配效率以及散热效果。

本发明所采用的工作原理是：设计一种可动态调节的调节杆组件，调节杆组件光杆穿过散热组件底座以及弹簧，通过锁紧螺钉将支撑杆组件、底座、弹簧固定在一起，实现散热件的装配，再通过紧固螺钉，穿过电路板通孔，与支撑杆组件中的内螺纹孔进行锁紧，实现散热组件与电路板的装配，利用弹簧的压力，将散热组件压在芯片上，从而提高散热效果。支撑杆组件穿过底座的通孔采用异形孔，与支撑杆组件的光杆外形一致，避免锁紧螺钉、紧固螺钉紧固时支撑杆组件跟随螺钉转动，从而提高了装配效率！支撑杆组件的调节螺母与支撑杆螺纹杆的设计，一方面可以起支撑作用，另一方面，可以通过在装配过程中动态调整紧固螺钉的紧固松紧程度，实现调节杆组件的上下移动，进而调节弹簧的压缩力，避免了过度拧紧导致电路板变形及芯片压坏问题，并且可以动态调整芯片与散热组件组件的导热衬垫的压缩量，从而实现更好的导热效果。

本发明的实施例采用如下技术方案：

一种芯片散热组件，包括底座、散热鳍片、弹簧、调节杆组件、锁紧螺钉；其中，所述的散热鳍片安装于底座的上表面上，底座的上表面上设置有深度小于底座厚度的圆孔，圆孔底部设置有异形通孔；所述底座的下表面设置有安装芯片的底座凸台；所述调节杆组件包括支撑杆和调节螺母，所述支撑杆由光杆和螺纹杆组成，所述调节螺母内设有螺纹通孔，所述螺纹杆设有外螺纹与内螺纹孔旋合；所述调节螺母高度小于芯片与底座凸台的高度之和，所述支撑杆穿过圆孔下的异形通孔，其调节螺母与底座下表面相抵，弹簧穿设在光杆上；螺纹通孔内旋入有锁紧螺钉，弹簧两端位于锁紧螺钉的螺钉帽和圆孔上表面之间。

所述螺纹杆的长度小于或者等于调节螺母高度与安装散热组件电路板板厚之和。

所述光杆的外形与异形通孔的截面形状相匹配。

所述弹簧长度大于光杆高度与圆孔深度的之和。

所述圆孔以及异形通孔的数量采用四个。

基于一种芯片散热组件的芯片电路板，进一步包括设置有芯片的电路板，所述底座凸台下表面与芯片上表面相贴合，所述电路板上设置有与螺纹通孔对应的固定通孔，紧固螺钉穿过固定通孔安装于螺纹通孔内。

所述底座凸台的下表面与芯片上表面之间设置有导热衬垫。

本发明与现有技术方案相比有如下优点：

1)采用本发明方案，可以实现散热组件与芯片的有效接触，可以避免散热组件在生产或运输过程中出现脱落问题，从而提高散热效果和装配的可靠性；

2)本发明通过锁紧螺钉与紧固螺钉就可以实现散热组件与芯片的装配，散热组件采用异形孔，从而避免了支撑螺母柱的转动影响电路板、芯片与散热组件的固定效果，提高了装配效率。

3)本发明支撑螺母柱采用阶梯轴，通过调整阶梯轴高度，实现调整弹簧的压紧力，避免过度装配导致电路板变形和芯片被压坏的问题。

附图说明

图1为本发明实施例在固定到芯片之前的分解结构示意图；

图2a为本发明支撑螺母柱的整体结构示意图；

图2b为本发明支撑螺母柱的俯视图；

图2c为本发明支撑螺母柱的A-A剖视图；

图3a为本发明底座俯视图；

图3b为本发明底座的C-C剖视图；

图4为本发明实施例的一种安装示意图；

图5为本发明实施例安装后的结构示意图；

图中：

1：底座；2：散热鳍片；

3：弹簧；4：调节杆组件；

5：锁紧螺钉；6：电路板；

7：芯片；8：紧固螺钉；

9：导热衬垫；

101：异形通孔；102：圆孔；

103：底座凸台；104：上表面；

105：下表面；401：支撑杆；

402：螺纹杆；403：调节螺母；

404:内螺纹孔；405:螺纹通孔；

406：光杆；

601：电路板固定通孔；

L：弹簧长度；

L2：光杆高度；

L3：螺纹杆长度；

L4：电路板板厚；

H：支撑阶梯轴高度；

H1：芯片高度；

H2：底座凸台高度；

H3：圆孔深度；

具体实施方式

下面结合附图，介绍本发明的具体实施方式。

本发明提供一种芯片散热组件，如图1、图4、图3a、图3b所示，应用于位于电路板上的芯片7散热，所述芯片散热组件包括：一个底座1，若干散热鳍片2，若干弹簧3，若干调节杆组件4以及若干锁紧螺钉5、若干紧固螺钉8(图1与图4中示出了弹簧、调节杆组件、锁紧螺钉及紧固螺钉数量为4个的情况)；所述底座1包括上表面104和下表面105，所述的散热鳍片2安装在上表面104上，所述下表面105设置有底座凸台103，所述底座凸台103的高度为H2，所述底座上表面104设置有若干圆孔102，圆孔102的深度为H3，各圆孔102底部有一异形通孔101，圆孔与其下方设置的异形通孔结合呈现阶梯状，所述的异形通孔与圆孔形状不同。所述弹簧3放置在底座圆孔102内。所述调节杆组件4由支撑杆401及调节螺母403组成，如图2a～2c所示，所述支撑杆401由光杆406及螺纹杆402组成，其中光杆406内设置有一螺纹通孔405，光杆406高度为L2，螺纹杆402的长度为L3，光杆406的外形与底座异形通孔101的截面形状相匹配，调节螺母403内设置有内螺纹孔404，调节螺母的高度为H，调节螺母403通过内螺纹孔404与所述螺母柱杆401的外螺纹杆402旋合。其中，所述螺纹杆402的长度L3小于等于调节螺母的高度H与电路板板厚L4之和。所述调节螺母高度H小于芯片高度H1与凸台高度H2之和。所述弹簧3的长度L大于所述光杆406高度L2与所述圆孔102的深度H3之和。

以下通过安装散热组件的过程对本实施例各组成部分之间的装配关系进行说明。

在安装散热组件之前，首先安装散热底座1与散热鳍片2形成散热器。

如图4所示，散热组件的安装过程为：第一步，调节螺母403通过内螺纹孔404与支撑杆401的螺纹杆402装配，装配后将支撑杆光杆406从底座下表面105的异形通孔101穿过，使调节螺母403抵住底座下表面105，；第二步，将弹簧3穿过支撑杆光杆406放置在底座圆孔102处；第三步，将锁紧螺钉5旋入支撑杆光杆406顶部的螺纹通孔405内，弹簧3一端由旋入支撑杆光杆406内的螺纹通孔405,由锁紧螺钉5的螺钉帽阻挡。

从图5中可以看出，弹簧3的一端由锁紧螺钉5的螺钉帽阻挡，另一端由所述圆孔102的上表面阻挡。由于弹簧3的长度L大于支撑杆光杆406的高度L2与圆孔102的深度H3之和，在将锁紧螺钉5旋入支撑杆光杆406顶端的螺纹孔404时，弹簧3受压缩，弹簧3向底座施加向下的压紧力，向锁紧螺钉5螺钉帽施加向上的推力，从而使调节螺母与底座的下表面紧密贴合，有利于提高散热组件与电路板的装配便利性。

完成散热组件安装后，就可将散热组件固定在电路板6上。从图4、图5可以看出，散热组件支撑杆的螺纹通孔405分别与电路板上的固定通孔601对应，紧固螺钉8穿过电路板固定通孔601，旋入支撑杆的螺纹通孔405内。紧固螺钉8的螺钉帽被电路板下表面阻挡。散热组件底座凸台103的下表面与导热衬垫9贴合，导热衬垫9与芯片上表面贴合。由于调节螺母403的高度H小于芯片高度H1与凸台高度H2之和，所以在旋入紧固螺钉8时，弹簧3进一步压缩，调节杆组件向下运动，直到调节螺母403下表面与电路板6上表面贴合，完成散热组件与电路板6、芯片7、导热衬垫9的装配。由于弹簧3处于压缩状态，弹簧3向底座施加向下的压紧力，紧固螺钉8处于受拉状态，紧固螺钉8的螺钉帽向电路板6施加一个向上的推力，从而将散热片压在芯片7上的导热衬垫9，并压在电路板6的芯片7上。

另外，由于在调节螺母403下表面与电路板6上表面接触时完成安装，在使用相同的调节杆组件、弹簧的情况下，在四个孔的位置每个弹簧所受的压缩力相同，则弹簧向底座1施加的力也相同，从而使散热组件的各个部位所受力均衡，从而保证了散热组件与芯片的接触良好。从图4、图5中，我们还可以了解到，散热组件与电路板6、芯片7的装配过程中，调节螺母403的下表面接触电路板6时完成安装，通过在装配过程中通过调节紧固螺钉8的紧固松紧程度，使支撑杆螺纹杆在调节螺母中上下移动，带动散热组件上下移动，可以调整弹簧3的压缩量，进而调节弹簧3的压紧力，实现避免过度装配导致电路板变形和芯片被压坏的问题，由于导热衬垫9具有弹性，在装配过程中通过调节弹簧3的压紧力，改变导热衬垫9的压缩量，可以实现更好的导热效果！

本发明的散热组件与芯片、电路板装配紧密可靠。同时，由于采用异形孔，并且螺母柱光杆的外形与异形孔外形类似，所以在旋入锁紧螺钉5紧固螺钉8的过程中，避免了螺母柱光杆与锁紧螺钉、紧固螺钉的同步转动，有效提高了装配效率。

虽然本发明已经详细地示出并描述了一个相关的特定的实施例参考，但本领域的技术人员应该能够理解，在不背离本发明的精神和范围内可以在形式上和细节上作出各种改变。这些改变都将落入本发明的权利要求所要求的保护范围。

Claims (7)

1.一种芯片散热组件，其特征在于：包括底座(1)、散热鳍片(2)、弹簧(3)、调节杆组件(4)、锁紧螺钉(5)；其中，所述的散热鳍片(2)安装于底座(1)的上表面(104)上，所述上表面(104)上设置有深度小于底座(1)厚度的圆孔(102)，圆孔(102)底部设置有异形通孔(101)；所述底座(1)的下表面(105)设置有安装芯片的底座凸台(103)；所述调节杆组件(4)包括支撑杆(401)和调节螺母(403)，所述支撑杆(401)由光杆(406)和螺纹杆(402)组成，所述调节螺母(403)内设有螺纹通孔(405)，所述螺纹杆(402)设有外螺纹与内螺纹孔(405)旋合；所述调节螺母(403)高度小于芯片与底座凸台(103)的高度之和，所述支撑杆(401)穿过异形通孔(101)，其调节螺母(403)与底座下表面(105)相抵；螺纹通孔(405)内旋入有锁紧螺钉(5)，弹簧(3)穿设在光杆(406)上，弹簧(3)两端位于锁紧螺钉(5)的螺钉帽和圆孔(102)上表面之间。

2.根据权利要求1所述的一种芯片散热组件，其特征在于：所述螺纹杆(402)的长度小于或者等于调节螺母(403)高度与安装散热组件电路板板厚之和。

3.根据权利要求1或2所述的一种芯片散热组件，其特征在于：所述光杆(406)的外形与异形通孔(101)的截面形状相匹配。

4.根据权利要求1或2所述的一种芯片散热组件，其特征在于：所述弹簧(3)长度大于光杆(406)高度与圆孔(102)深度的之和。

5.根据权利要求4所述的一种芯片散热组件，其特征在于：所述圆孔(102)以及异形通孔(101)的数量采用四个。

6.基于根据权利要求1所述的一种芯片散热组件的芯片电路板，其特征在于：进一步包括设置有芯片的电路板，所述底座凸台(103)下表面与芯片上表面相贴合，所述电路板上设置有与螺纹通孔(405)对应的固定通孔(601)，紧固螺钉(8)穿过固定通孔(601)安装于螺纹通孔(405)内。

7.根据权利要求6所述的一种芯片电路板，其特征在于：所述底座凸台(103)的下表面与芯片上表面之间设置有导热衬垫(9)。