DE102006037489A1 - Rippe für einen Kühlkörper, Kühlkörper und Verfahren zur Herstellung eines Kühlkörpers - Google Patents

Rippe für einen Kühlkörper, Kühlkörper und Verfahren zur Herstellung eines Kühlkörpers Download PDF

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Abstract

Ein Verfahren zur Herstellung eines Kühlkörpers umfasst die Schritte des Bereitstellens mehrerer Rippen und eines Wärmerohrs, des Zusammenbauens der Rippen, des Montierens eines thermisch leitfähigen Mediums, des Befestigens des Wärmerohrs, des Erwärmens des thermisch leitfähigen Mediums, des Drehens der Rippen und des Kühlens des thermisch leitfähigen Mediums. Da das thermisch leitfähige Medium in die Hohlräume (17) in den Rippen (10) eingesetzt wird, bevor das Wärmerohr (30) sich durch die Rippen (10) erstreckt, ist das Einsetzen des thermisch leitfähigen Mediums einfach und bequem.

Description

  • GEBIET DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen Wärmestrahler und insbesondere eine Rippe für einen Wärmestrahlers, einen Kühlkörper und ein Verfahren zur Herstellung eines Kühlkörpers, das mehrere Rippen sicher an einem Wärmerohr befestigt.
  • Computerhardware wird schnell entwickelt, um eine hohe Rechenleistung zu erreichen. Der Prozessor in der Computerhardware ist so ausgelegt, dass er mehr und mehr Transistoren umfasst, um die Rechenleistung der Computerhardware zu verbessern. Die Wärme, die vom Prozessor abgestrahlt wird, nimmt jedoch zu, wenn sich die Anzahl der Transistoren erhöht. Darum wird normalerweise ein Wärmestrahler auf der Computerhardware montiert, um die Wärme vom Prozessor abzuleiten und zu verhindern, dass der Prozessor durchbrennt.
  • Herkömmliche Wärmestrahler für Computerhardware werden in die Typen wasserkühlend und luftkühlend eingeteilt. Ein wasserkühlender Wärmestrahler weist eine Wasserpumpe und einen Wassertank auf. Das Montieren der Wasserpumpe und des Wassertanks auf der Computerhardware ist jedoch kompliziert. Außerdem haben die Wasserpumpe und der Wassertank ein beträchtliches Volumen und sind nicht kompakt. Darüber hinaus kann das Wasser in dem wasserkühlenden Wärmestrahler herauslecken und die Computerhardware beschädigen. Daher verwenden die meisten Benutzer luftkühlende Wärmestrahler anstatt wasserkühlende Wärmestrahler.
  • Ein herkömmlicher luftkühlender Wärmestrahler weist einen Kühlkörper mit einer thermischen Leitfähigkeit auf, der in Berührung mit einem Prozessorchip steht und die Wärme von dem Prozessorchip ableitet. Außerdem weist ein verbesserter luftkühlender Wärmestrahler weiter ein Wärmerohr auf, das sich durch Rippen des Kühlkörpers erstreckt und Flüssigkeit in dem Wärmerohr enthält, um die Wärme schnell vom Prozessorchip abzuleiten.
  • Mit Bezug auf 6 und 7 offenbart Taiwan-Patent Nr. 491517 einen Kühlkörper, der mehrere Rippen 2, mehrere Wärmerohre 1 und mehrere Leitungen 6 aufweist. Jede Rippe 2 weist mehrere Montagelöcher 3 auf, die durch die Rippe 2 bestimmt sind, und mehrere Leitungslöcher 5, die durch die Rippe 2 bestimmt sind und mit dem Montageloch 3 in Verbindung stehen. Die Wärmerohre 1 bestehen aus Kupfer und erstrecken sich jeweils durch die Montagelöcher 3 in jeder Rippe 2. Die Leitungen 6 können aus Zinn, Silber oder Kupfer bestehen und erstrecken sich jeweils durch die Leitungslöcher 5 in jeder Rippe 2 und sind so geschmolzen, dass sie die Wärmerohre 1 und die Rippen 2 sicher aneinander befestigen.
  • Die Leitungen 6 werden durch Erwärmen aller Rippen 2, des Wärmerohrs 1 und der Leitungen 6 geschmolzen, um die Temperatur des gesamten Kühlkörpers bis zum Schmelzpunkt der Leitungen 6 zu erhöhen. Die Wärmerohre 1 lassen sich jedoch leicht schmelzen und brechen, wenn die Wärmerohre 1 und die Leitungen 2 alle aus Kupfer bestehen.
  • Mit Bezug auf 8 offenbart Taiwan-Patent Nr. 568261 einen Kühlkörper, der mehrere Rippen 41, ein Wärmerohr 45, Lötpaste und ein Unterteil 46 aufweist. Jede Rippe 41 weist ein Montageloch 44 auf, das durch die Rippe 41 bestimmt ist, und einen Schlitz 43, der durch die Rippe 41 bestimmt ist und mit dem Montageloch 44 in Verbindung steht. Das Wärmerohr 45 besteht aus Kupfer, erstreckt sich durch die Montagelöcher 44 in den Rippen 41 und ist auf dem Unterteil 46 montiert. Die Lötpaste wird in die Schlitze 3 in den Rippen 43 geschmiert, nachdem sich das Wärmerohr 45 durch die Montagelöcher 44 erstreckt. Die Lötpaste wird durch Erwärmen der Rippen 41 und des Wärmerohrs 45 geschmolzen, um das Wärmerohr 45 sicher in den Rippen 41 zu befestigen. Die Lötpaste hat einen niedrigeren Schmelzpunkt als das Wärmerohr aus Kupfer 45, sodass das Wärmerohr 45 beim Erwärmen nicht schmilzt.
  • Die Schlitze 44 sind jedoch klein, sodass es schwierig ist, die Lötpaste in die Schlitze 44 zu schmieren. Unvollständiges Schmieren der Lötpaste in die Schlitze 44 führt dazu, dass das Wärmerohr 45 nicht sicher in den Rippen 41 befestigt ist, wenn die Lötpaste geschmolzen ist.
  • Um die Nachteile zu beseitigen stellt die vorliegende Erfindung eine Rippe für einen Kühlkörper, einen Kühlkörper und ein Verfahren zur Herstellung eines Kühlkörpers bereit, um die zuvor erwähnten Probleme abzumildern oder zu vermeiden.
    •
  • Hauptaufgabe der Erfindung ist die Bereitstellung eines Verfahrens zur Herstellung eines Kühlkörpers, das mehrere Rippen sicher an einem Wärmerohr befestigt.
  • Ein Verfahren zur Herstellung eines Kühlkörpers gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst die Schritte des Bereitstellens mehrerer Rippen und eines Wärmerohrs, des Zusammenbaus der Rippen, des Montierens eines thermisch leitfähigen Mediums, des Befestigens des Wärmerohrs, des Erwärmens des thermisch leitfähigen Mediums, des Drehens der Rippen und des Kühlens des thermisch leitfähigen Mediums.
  • Weitere Aufgaben, Vorteile und neuartige Merkmale der Erfindung gehen deutlicher aus der folgenden ausführlichen Beschreibung in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen hervor.
    •
  • BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 ist eine auseinander gezogene Ansicht eines Kühlkörpers gemäß der vorliegenden Erfindung;
  • 2 ist eine Querschnittsansicht einer Rippe für den Kühlkörper in 1;
  • 3 ist eine Querschnittsansicht mehrerer Rippen für den halb fertiggestellten Kühlkörper in 1, die aneinander befestigt und nebeneinander angeordnet sind;
  • 4 ist eine auseinander gezogene Ansicht in Teilschnitt der Rippen für den halb fertiggestellten Kühlkörper in 3 mit der Lötpaste und dem Wärmerohr; und
  • 5 ist eine Seitenansicht in Teilschnitt des fertiggestellten Kühlkörpers in 1;
  • 6 ist eine perspektivische Ansicht eines herkömmlichen Kühlkörpers des Taiwan-Patents Nr. 491517;
  • 7 ist eine teilweise vergrößerte perspektivische Ansicht des herkömmlichen Kühlkörpers des Taiwan-Patents Nr. 491517; und
  • 8 ist eine perspektivische Ansicht eines herkömmlichen Kühlkörpers des Taiwan-Patents Nr. 568261.
  • Mit Bezug auf 1 befestigt ein Verfahren zur Herstellung eines Kühlkörpers gemäß der vorliegenden Erfindung mehrere Rippen 10 an einem Wärmerohr 30, um einen Kühlkörper zu bilden.
  • Mit weiterem Bezug auf 2 weist jede Rippe 10 ein Durchgangsloch 11, einen ringförmigen Flansch 13 und einen zweiten ringförmigen Flansch 15 auf. Das Durchgangsloch 11 ist durch den Kühlkörper 10 bestimmt. Der erste ringförmige Flansch 13 ist auf der Rippe 10 um das Durchgangsloch 11 herum gebildet, erstreckt sich aus der Rippe 10 heraus und weist ein mittleres Loch, eine innere Fläche und einen Querschnitt auf. Das mittlere Loch ist durch den ersten ringförmigen Flansch 13 bestimmt. Der Querschnitt kann kreisförmig oder oval sein. Der zweite ringförmige Flansch 15 ist auf der inneren Fläche des ersten ringförmigen Flansches 10 gebildet, erstreckt sich aus dem ersten ringförmigen Flansch 10 heraus und weist eine innere Fläche und einen Querschnitt auf. Der Querschnitt des zweiten ringförmigen Flansches 15 kann kreisförmig oder oval sein. Ein äußerer Durchmesser des zweiten ringförmigen Flansches 15 entspricht genau einem inneren Durchmesser des ersten ringförmigen Flansches 13. Eine Länge des zweiten ringförmigen Flansches 15 ist kleiner als eine Länge des ersten ringförmigen Flansches 13.
  • Das Wärmerohr 30 weist eine äußere Fläche und einen äußeren Durchmesser auf, der einem inneren Durchmesser des zweiten ringförmigen Flansches 15 entspricht, sodass das Wärmerohr 30 die innere Fläche des zweiten ringförmigen Flansches 15 berühren kann. Das Wärmerohr 30 weist einen Querschnitt auf, der kreisförmig oder oval sein kann und den Querschnitten des ersten ringförmigen Flansches 13 und des zweiten ringförmigen Flansches 15 entspricht.
  • Das Verfahren zur Herstellung eines Kühlkörpers umfasst die Schritte des Bereitstellens mehrerer Rippen und eines Wärmerohrs, des Zusammenbaus der Rippen, des Montierens eines thermisch leitfähigen Mediums, des Befestigens des Wärmerohrs, des Erwärmens des thermisch leitfähigen Mediums, des Drehens der Rippen und des Kühlens des thermisch leitfähigen Mediums.
  • Das Bereitstellen mehrerer Rippen und eines Wärmerohrs umfasst das Bereitstellen mehrerer Rippen 10 und eines Wärmerohrs 30. Die Rippen 10 entsprechen genau den zuvor erwähnten Rippen 10 und jede Rippe 10 weist ein Durchgangsloch 11, einen ersten ringförmigen Flansch 13 und einen zweiten ringförmigen Flansch 15 auf. Das Wärmerohr 30 entspricht genau dem zuvor erwähnten Wärmerohr 30.
  • Mit Bezug auf 3 umfasst das Zusammenbauen der Rippen das Zusammenbauen und aneinander Befestigen der Rippen 10 durch Einsetzen des zweiten ringförmigen Flansches 15 einer der benachbarten Rippen 10 in das mittlere Loch des ersten ringförmigen Flansches 13 der anderen der benachbarten Rippen 10, um mehrere Hohlräume 17 in den Rippen 10 zu bestimmen.
  • Mit Bezug auf 4 umfasst das Montieren eines thermisch leitfähigen Mediums das Montieren eines thermisch leitfähigen Mediums in den Hohlräume 17 in den Rippen 10. Das thermisch leitfähige Medium wird aus Gold, Silber, Lot und einer Mischung daraus ausgewählt.
  • Mit Bezug auf 5 umfasst das Befestigen des Wärmerohrs das Befestigen des Wärmerohrs 30 an den Rippen 10 durch Schieben des Wärmerohrs 30 durch die Durchgangslöcher 11 in den Rippen 10, wobei die äußere Fläche des Wärmerohrs 30 die inneren Flächen der zweiten ringförmigen Flansche 15 berührt.
  • Das Erwärmen des thermisch leitfähigen Mediums umfasst das Erwärmen und Schmelzen des thermisch leitfähigen Mediums, um die inneren Flächen der ersten ringförmigen Flansche 13 und die äußere Fläche des Wärmerohrs 30 wirkungsvoll zu bedecken.
  • Das Drehen der Rippen umfasst das Drehen der Rippen 10 auf dem Wärmerohr 30, um zu bewirken, dass das geschmolzene thermisch leitfähige Medium vollständig durch die inneren Flächen der ersten ringförmigen Flansche 13 und die äußere Fläche des Wärmerohrs 30 fließt und diese bedeckt.
  • Das Kühlen des thermisch leitfähigen Mediums umfasst das Kühlen des thermisch leitfähigen Mediums, um das Wärmerohr 30 sicher in den Rippen 10 zu befestigen.
  • Da das thermisch leitfähige Medium in den Hohlräumen 17 in den Rippen 10 montiert wird, bevor sich das Wärmerohr 30 durch die Rippen 10 erstreckt, ist das Montieren des thermisch leitfähigen Mediums bequem und einfach.
  • Außerdem bewirkt das Drehen der Rippen 10, dass das thermisch leitfähige Medium die inneren Flächen der ersten ringförmigen Flansche 15 und die äußere Fläche des Wärmerohrs 30 vollständig bedeckt, sodass sich die thermische Leitfähigkeit zwischen dem Wärmerohr 30 und den Rippen 30 wesentlich erhöht.

Claims (6)

  1. Rippe (10) für einen Kühlkörper, umfassend: ein Durchgangsloch (11), das durch die Rippe (10) bestimmt ist; einen ersten ringförmigen Flansch (13), der auf der Rippe (10) um das Durchgangsloch (11) herum ausgebildet ist und ein mittleres Loch aufweist, das durch den ersten ringförmigen Flansch (13) und eine innere Fläche bestimmt ist; und einen zweiten ringförmigen Flansch (15), der auf der inneren Fläche des ersten ringförmigen Flansches (13) ausgebildet ist, der sich aus dem ersten ringförmigen Flansch (13) heraus erstreckt und eine innere Fläche, einen äußeren Durchmesser, der einem inneren Durchmesser des ersten ringförmigen Flansches (13) genau entspricht, und eine Länge aufweist, die kleiner als eine Länge des ersten ringförmigen Flansches (13) ist.
  2. Kühlkörper, umfassend: mehrere Rippen (10), die aneinander befestigt sind, wobei jede Rippe (10) umfasst ein Durchgangsloch (11), das durch die Rippe (10) bestimmt ist; einen ersten ringförmigen Flansch (13), der auf der Rippe (10) um das Durchgangsloch (11) herum ausgebildet ist und ein mittleres Loch aufweist, das durch den ersten ringförmigen Flansch (13) und eine innere Fläche bestimmt ist; und einen zweiten ringförmigen Flansch (15), der auf der inneren Fläche des ersten ringförmigen Flansches (13) ausgebildet ist, der sich aus dem ersten ringförmigen Flansch (13) heraus erstreckt und eine innere Fläche, einen äußeren Durchmesser, der einem inneren Durchmesser des ersten ringförmigen Flansches (13) genau entspricht, und eine Länge aufweist, die kleiner als eine Länge des ersten ringförmigen Flansches (13) ist, wobei der zweite ringförmige Flansch (15) einer der benachbarten Rippen (10) in das mittlere Loch des ersten ringförmigen Flansches (13) der anderen benachbarten Rippe (10) eingesetzt wird, um mehrere Hohlräume (17) in den Rippen (10) zu bestimmen; ein Wärmerohr (30), das eine äußere Fläche aufweist und sich durch die Durchgangslöcher (11) in den Rippen (10) erstreckt, wobei die äußere Fläche des Wärmerohrs (30) die inneren Flächen der zweiten ringförmigen Flansche (15) berührt; und ein thermisch leitfähiges Medium, das in den Hohlräumen in den Rippen montiert ist und die inneren Flächen der ersten ringförmigen Flansche (13) und die äußere Fläche des Wärmerohrs (30) bedeckt.
  3. Kühlkörper nach Anspruch 2, wobei das thermisch leitfähige Medium aus Gold, Silber, Lot und Mischungen daraus ausgewählt wird.
  4. Verfahren zur Herstellung eines Kühlkörpers, umfassend die folgenden Schritte: Bereitstellen mehrerer Rippen (10) und eines Wärmerohrs (30), umfassend das Bereitstellen mehrerer Rippen (10) und eines Wärmerohrs (30), wobei jede Rippe (10) ein Durchgangsloch (11) aufweist, das durch die Rippe (10) bestimmt ist, einen ersten ringförmigen Flansch (13), der auf der Rippe (10) um das Durchgangsloch (11) herum ausgebildet ist und ein mittleres Loch aufweist, das durch den ersten ringförmigen Flansch (13) und eine innere Fläche bestimmt ist, und einen zweiten ringförmigen Flansch (15), der auf der inneren Fläche des ersten ringförmigen Flansches (13) ausgebildet ist, sich aus dem ersten ringförmigen Flansch (13) heraus erstreckt und eine innere Fläche aufweist, wobei ein äußerer Durchmesser einem inneren Durchmesser des ersten ringförmigen Flansches (13) genau entspricht und eine Länge kleiner als eine Länge des ersten ringförmigen Flansches (13) ist; Zusammenbauen der Rippen (10), umfassend das Zusammenbauen der Rippen (10) durch Einsetzen des zweiten ringförmigen Flansches (15) einer der benachbarten Rippen (10) in das mittlere Loch des ersten ringförmigen Flansches (13) der anderen der benachbarten Rippen (10), um mehrere Hohlräume (17) in den Rippen (10) zu bestimmen; Montieren eines thermisch leitfähigen Mediums, umfassend das Montieren eines thermisch leitfähigen Mediums in den Hohlräumen (17) in den Rippen (10); Befestigen des Wärmerohrs (30), umfassend das Befestigen des Wärmerohrs (30) an den Rippen (10) durch Schieben des Wärmerohrs (30) durch die Durchgangslöcher (11) in den Rippen, wobei die äußere Fläche des Wärmerohrs (30) die inneren Flächen der zweiten ringförmigen Flansche (15) berührt; Erwärmen des thermisch leitfähigen Mediums, umfassend das Erwärmen und Schmelzen des thermisch leitfähigen Mediums, um die inneren Flächen der ersten ringförmigen Flansche (13) und die äußere Fläche des Wärmerohrs (30) zu bedecken; und Kühlen des thermisch leitfähigen Mediums, umfassend das Kühlen des thermisch leitfähigen Mediums, um das Wärmerohr (30) sicher in den Rippen (10) zu befestigen.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, wobei das thermisch leitfähige Medium aus Gold, Silber, Lot und einer Mischung davon ausgewählt wird.
  6. Verfahren nach Anspruch 4, wobei ein Schritt des Drehens der Rippen vor dem Schritt des Kühlens des thermisch leitfähigen Mediums erfolgt und das Drehen der Rippen (10) auf dem Wärmerohr (30) umfasst, um zu bewirken, dass das geschmolzene thermisch leitfähige Medium durch die inneren Flächen der ersten ringförmigen Flansche (13) und die äußere Fläche des Wärmerohrs (30) fließt und diese vollständig bedeckt.
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