CN1069445C - 散热片组件及其制造方法 - Google Patents

Abstract

散热片组件的安装夹可以将一散热片紧固于一器件封装体上，在散热片上制成沟槽，将夹子的中心主体部放置在沟槽内，再使沟槽的侧壁发生变形，以便将夹子覆盖在沟槽内。该夹子具有一个细长的主体部，其端部从其中心主体的轴线上伸出。该端部可以埋置在或勾挂在一支架或插座的适当接收部位，所述的插座是用来支承电子器件封装体的，从而将散热片紧固于器件封装体附近。本发明还涉及制造这种散热片组件的方法。

Description

散热片组件及其制造方法

本发明一般涉及将电气元件紧固于散热片上的装置和方法，所述的散热片可以将热量扩散掉。更具体地说，本发明涉及一种弹簧夹与散热片的组件及制造方法，其排布可以将该散热片紧固于一种电子器件部件上，并且与之实现热量的沟通。

随着微电子技术的的进步，人们倾向于发展一些器件集成电路，它们能执行更多的电子功能，同时又占据较少的自然空间。一般情况下，所述的集成电路被装在一些壳体内进行使用，以便保护集成电路不受环境影响，同时又提供一些方式，以便使集成电路与外部电路之间实现输入/输出的沟通。由于人们一直在不断地朝着小型化方向努力，从而使较少的物理空间中产生了更多的热量，同时，用于排除封装体中热量的结构又较少。与之相类似，在采用化合物半导体的电路器件集成电路的发展中，对封装问题也提出了更高的要求，它们应能包容一些可在高温条件下工作的器件，并且通过热量的散发对器件温度进行控制。

为了将热量从集成电路中导向封装体的外部，许多器件封装体都包括一种导热性能高的传热介质，它与集成电路实现热量沟通，并且具有一个散热表面，该表面紧靠封装体的表面。其他的封装体则仅仅通过封装体本身来传递热量。然而，为了从封装体中散发热量，必须将一外部散热片连接到该器件封装体上，一般情况下，散热片是一种金属之类的材料体，它们具有很高的导热性能。散热片通常具有至少一个平坦的表面，以便与器件包装体的相邻表面进行定位，还可以包括许多翅片，销柱或其他结构，以便将热量散发到周围大气中去。

为了提高效率，散热片必须占据尽可能小的空间，而同时又能散发最大量的热能。人们还希望该散热片能与器件封装体很容易地连在一起，同时又可以将之从该封装体中取下，它们还可以与各种各样不同类型的器件封装体相连接。当组装过程中使用了大量的器件时，从经济的观点考虑，人们希望该组装过程，包括散热片的组装等都是简单、自动、通用及可靠的。所以，通过粘接剂、螺丝、螺栓以及类似连接方式来固定散热片是不能合乎要求的，而通过夹子一类的简单方式进行连接则是比较好的，因为这种连接比较快捷，而且很容易实现。

在题为“散热组件”的美国专利5,208,731号中，示出了一种夹子，用于将散热片固定以使之与产热机构封装体热传递。在该专利中公开的夹子结构复杂，制造费用昂贵。另外，与本发明相比，夹子的组装过程更复杂。

本发明的目的在于提供一种针对上述问题和方面的装置和方法。

本发明的一种散热片组件，它包括：

a.一组散热片，它包括一个由导热材料制成的主体部，该主体部具有至少一个平坦的第一主表面，以及一个与第一主表面相平行的第二主表面，在第二主表面上存在有沟槽，该沟槽与所述的第一主表面平行延伸；以及

b.一个安装机构，它具有一细长的中心体部及第一、第二端部，所述的中心体部借助于从主体部变形而产生的突出部而被放置并紧固在所述的沟槽内，该突出部在沟槽中突出，所述的突出部将所述的细长中心体部复盖在沟槽之中，安装机构的所述端部从其相对置的二端伸出。

本发明的制造一种散热片组件的方法，该组件包括有散热片及弹簧夹，它包括以下步骤：

a.制备散热片，它具有相互对置的第一及第二主表面；

b.在所述的第二主表面上制出沟槽，该主表面与所述的第一主表面平行；

c.将沿轴向延伸的弹簧夹的中心体部进行定位，该弹簧夹具有端部，该端部从位于沟槽中的所述中心体部的轴线上沿相反的方向延伸而出；以及

d.使散热片邻近沟槽的部位朝着沟槽方向进行变形，以便形成突出部，将弹簧夹复盖在沟槽内。

依照本发明，提供了一种散热片组件，其中采用了一个简单的弹簧夹，将散热片连接到一个插座上，支架上或者其他连接支承物上，从而将散热片固定到一器件封装体上。该弹簧夹包括一个长长的中心体部，它穿过散热片的一个表面，并且被放置在该表面的一个凹槽或孔道之中，该中心体部永久性地枢轴连接在凹槽或孔道之中，因而弹簧夹的端部从散热片中伸出，可以用来将散热片紧固到连接支承体上，该支承体对器件封装体进行支承。然而，由于弹簧夹永久性固定在散热片中，散热片与弹簧夹可以作为一个整体部件进行处置，在组装过程中，松散部件的数量及组装步骤都得以减少。本发明的组合可以采用各种各样的形式，并且适合于在各种不同的组装操作中使用。由于采用了将弹簧夹紧固到散热片上的方式，组装过程得到简化，费用降低，可靠性提高，本发明的其他特点及优点，通过以下对权利要求及附图所作的说明，将变得更为明确。

附图1是组件的分解图，它包括一个器件封装体，一个连接支架，还包括本发明的一种优选的散热片及弹簧夹组件。

附图2是图1所示组件的透视图。

附图3是沿图1 3-3式对散热片及弹簧夹组件所作的局部剖面图。

附图4是图1所示组件中弹簧夹的透视图。

一种组件，它描述了本发明的优选实施例，在图1和图2中，该组件与一个电子器件封装体10及一个安装支架11组合在一起。如图中所示，该组件20包括一个散热片21以及一个与之相连的弹簧夹30。所述的散热片21包括一个用导热材料制成的主体部22，例如铝、铝合金、铜或类似的材料，该主体部具有至少一个平坦的第一主表面25以及从其反面延伸出来的细长销柱23。在该优选的实施例中，销柱23是通过垂直切割平行翅片而形成的，所述的翅片是通过挤压的方法或者在主体部22上锯出若干平行沟槽的方法子先形成的。无论采用哪种制造方法，主体部22至少有一组相互平行的沟槽或通道24，它们沿着第一方向延伸，从而形成一组翅片，可以将热量从主体部22散发到周围大气之中去。

安装机构的优选实施例是一个弹簧夹30，它具有一段细长的中心体部31，从而确定了一根主轴线，该中心体部带有二个端部32和33，它们垂直于中心体部31的轴线，并且沿大致相反的方向延伸，从而构成了一种大致呈Z型的装置。弹簧夹30可以用任何一种适宜的材料制作，但它应是柔软而且弹性的，例如可以是用钢、铝或类似的材料制作的棒或粗丝。

如图1和3所示，弹簧夹30的中心体部31被放置在一条沟槽24a之中。沟槽24a可以是平行通道24中的一条，也可以是位于一条通道24的底部上的一条狭窄的沟道，它具有足够的深度，可以将弹簧夹30的细长中心体部31容纳在内。端部32，33分别位于主体部22的相对二侧，中心体部31被拦在沟槽24a之中，即靠近沟槽24a的主体部22发生形变，从而形成了伸入沟槽24a中的突出部22a，它们将中心体部31复盖住，如图3所示。应当明白，为了盖住中心体部31而需要变形的部分22a是很小的，因为，施加在变形突出部22a上的应力是很小的。至于突出部22a的形成，例如可以采用一种模舌或类似物将沟槽24a的一部分内侧壁向内拉起。如上所述，由于中心部被复盖住，弹簧夹30就可以被支承在沟槽24a中，并且被永久性地固定在其中。

图1和2表示了利用组件20将散热片连接到电子器件封装体上的方法。在该实施例中，支架11具有一个中心开口部12以及一组凹凸不平的边缘13，依靠该周边可以将器件封装体10支承住。应当明白，支架11的作用仅仅是提供一种手段，用来将散热片固定到器件封装体上，因此它可以是任何一种形式，主要取决于封装体10的外形。例如，支架11可以仅仅接收封装体10的角部，或者采用靴形或夹形，使之与器件封装体的周边部相接。不管支架11的实际排列方式如何，它都具有接纳弹簧夹30的端部32，33的装置。在该实施例中，支架11具有二个突起部14，它们位于对角线的二个角附近，从二条对边处向外横向伸出。如图1和2所示，器件封装体10被放在支架11内，散热片的平坦表面25位于器件封装体10的上表面附近，将端部32，33压在支架11的突起部14之下，即可将组件固定在一起。

可以相信，只要将散热片主体部22中的弹簧夹30加以紧固，组件20就可以被安装在一起，如同一个整体部件一样，通过将各部件固定在一起，可以消除许多由于松散部件而带来的麻烦，而且组件20与器件封装体的连接方式又极简单，甚至可以突现自动化装配。还应当承认，如果电子器件是位于安装装置之内时，例如在插座等之内，支架11还可以完全被省略，插座上可以设有如同突起部14那样的部位，以使接纳弹簧夹的端部32，33，使其能被放置在安装装置内的或安装装置下方的凹槽中。采用本发明的组件，有各种不同的方式都可以用来将弹簧夹的端部固定到安装装置上去。

尽管在此对本发明的描述是针对一处Z型的弹簧夹进行的，而且该弹簧夹是与一支架相连接的，但是，该形式只不过是用来对本发明的原理进行说明。弹簧夹30还可以采用其他各种形状，只要能将其紧固到一散热片上即可。自然，还应当明白，图中及文中所详细描述的本发明的细节仅仅一些实例而已，在不脱离权利要求所限定的原则及范围的前提下，可对之进行各种变化，改形和排布。

Claims (13)

1.一种散热片组件，它包括：

a.一组散热片，它包括一个由导热材料制成的主体部，该主体部具有至少一个平坦的第一主表面，以及一个与第一主表面相平行的第二主表面，在第二主表面上存在有沟槽，该沟槽与所述的第一主表面平行延伸；以及

b.一个安装机构，它具有一细长的中心体部及第一、第二端部，所述的中心体部借助于从主体部变形而产生的突出部而被放置并紧固在所述的沟槽内，该突出部在沟槽中突出，所述的突出部将所述的细长中心体部复盖在沟槽之中，安装机构的所述端部从其相对置的二端伸出。

2.如权利要求1所述的散热片组件，其特征在于所述的中心体部轴颈支承在所述的沟槽之中。

3.如权利要求1所述的散热片组件，其特征在于所述的安装机构包括一个细长的中心体部，它构成了一个第一轴线，还包括从该中心体部延伸出的端部，它们垂直于所述的中心体部的轴线。

4.如权利要求1所述的散热片组件，其特征在于所述的安装机构是一根由弹性材料制成的细长体，它具有中心体部及从该中心体部沿相反的方向延伸出来的端部。

5.如权利要求1所述的散热片组件，其特征在于它包括一个电子器件封装体，具有一平坦的主表面，该表面与所述的散热片的第一主表面相邻接并可进行热传递。

6.如权利要求5所述的散热片组件，其特征在于它包括与所述安装机构相配合的安装装置，以便将所述的散热片紧固到所述的电子器件封装体上。

7.如权利要求6所述的散热片组件，其特征在于所述的安装装置包括一个用于接收输入/输出引线的插座，所述的引线是从所述的电子器件封装体中伸出来的。

8.如权利要求6所述的散热片组件，其特征在于所述的安装装置包括一个有开口的支架，它可以接收电子器件封装体，并将电子器件封装体支承在支架周边部。

9.如权利要求1所述的散热片组件，其特征在于若干翅片从所述第二主表面上伸出，所述沟槽位于所述翅片之间；所述的突出部是由邻近沟槽的主体部的局部变形而形成的，该突出部在沟槽中突出一段。

10.如权利要求9所述的散热片组件，其特征在于：所述的散热片包括一组从所述第二主表面突出的翅片，所述的沟槽与翅片平行，并置于二排翅片之间。

11.如权利要求10所述的散热片组件，其特征在于所述的翅片是由成排的销柱构成的。

12.制造一种散热片组件的方法，该组件包括有散热片及弹簧夹，它包括以下步骤：

a.制备散热片，它具有相互对置的第一及第二主表面；

b.在所述的第二主表面上制出沟槽，该主表面与所述的第一主表面平行；

c.将沿轴向延伸的弹簧夹的中心体部进行定位，该弹簧夹具有端部，该端部从位于沟槽中的所述中心体部的轴线上沿相反的方向延伸而出；以及

d.使散热片邻近沟槽的部位朝着沟槽方向进行变形，以便形成突出部，将弹簧夹复盖在沟槽内。

13.如权利要求12所述的方法，其特征在于所述的沟槽位于所述的第二主表面上，通过在第二主表面上制备翅片而形成的。

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