DE102006037489B4 - Kühlkörper und Verfahren zur Herstellung eines Kühlkörpers - Google Patents
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Abstract
Kühlkörper, mit
mehreren Rippen (10), die aneinander befestigt sind, wobei jede Rippe (10) umfasst:
ein Durchgangsloch (11),
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...
mehreren Rippen (10), die aneinander befestigt sind, wobei jede Rippe (10) umfasst:
ein Durchgangsloch (11),
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...
Description
- 1. GEBIET DER ERFINDUNG
- Die vorliegende Erfindung betrifft einen Kühlkörper und ein Verfahren zur Herstellung eines Kühlkörpers, das mehrere Rippen sicher an einem Wärmerohr befestigt.
- 2. STAND DER TECHNIK
- 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 und7 offenbartTaiwan-Patent Nr. 491517 2 , mehrere Wärmerohre1 und mehrere Leitungen6 aufweist. Jede Rippe2 weist mehrere Montagelöcher3 auf, die durch die Rippe2 bestimmt sind, und mehrere Leitungslöcher5 , die durch die Rippe2 bestimmt sind und mit dem Montageloch3 in Verbindung stehen. Die Wärmerohre1 bestehen aus Kupfer und erstrecken sich jeweils durch die Montagelöcher3 in jeder Rippe2 . Die Leitungen6 können aus Zinn, Silber oder Kupfer bestehen und erstrecken sich jeweils durch die Leitungslöcher5 in jeder Rippe2 und sind so geschmolzen, dass sie die Wärmerohre1 und die Rippen2 sicher aneinander befestigen. - Die Leitungen
6 werden durch Erwärmen aller Rippen2 , des Wärmerohrs1 und der Leitungen6 geschmolzen, um die Temperatur des gesamten Kühlkörpers bis zum Schmelzpunkt der Leitungen6 zu erhöhen. Die Wärmerohre1 lassen sich jedoch leicht schmelzen und brechen, wenn die Wärmerohre1 und die Leitungen2 alle aus Kupfer bestehen. - Mit Bezug auf
8 offenbartTaiwan-Patent Nr. 568261 41 , ein Wärmerohr45 , Lötpaste und ein Unterteil46 aufweist. Jede Rippe41 weist ein Montageloch44 auf, das durch die Rippe41 bestimmt ist, und einen Schlitz43 , der durch die Rippe41 bestimmt ist und mit dem Montageloch44 in Verbindung steht. Das Wärmerohr45 besteht aus Kupfer, erstreckt sich durch die Montagelöcher44 in den Rippen41 und ist auf dem Unterteil46 montiert. Die Lötpaste wird in die Schlitze3 in den Rippen43 geschmiert, nachdem sich das Wärmerohr45 durch die Montagelöcher44 erstreckt. Die Lötpaste wird durch Erwärmen der Rippen41 und des Wärmerohrs45 geschmolzen, um das Wärmerohr45 sicher in den Rippen41 zu befestigen. Die Lötpaste hat einen niedrigeren Schmelzpunkt als das Wärmerohr aus Kupfer45 , sodass das Wärmerohr45 beim Erwärmen nicht schmilzt. - Die Schlitze
44 sind jedoch klein, sodass es schwierig ist, die Lötpaste in die Schlitze44 zu schmieren. Unvollständiges Schmieren der Lötpaste in die Schlitze44 führt dazu, dass das Wärmerohr45 nicht sicher in den Rippen41 befestigt ist, wenn die Lötpaste geschmolzen ist. -
US 6,749,011 B2 offenbart Kühlrippen mit einem Durchgangsloch, einen ersten ringförmigen Flansch und einem zweiten ringförmigen Flansch, der auf der inneren Fläche des ersten Flansches ausgebildet ist und sich aus diesem heraus erstreckt. - Aufgabe der Erfindung ist die Bereitstellung eines Kühlkörpers, bei dem mehrere Rippen sicher an einem Wärmerohr befestigt sind sowie ein Verfahren zur Herstellung dieses Kühlkörpers.
- Diese Aufgabe wird durch einen Kühlkörper mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 3 gelöst.
- Weitere 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 in1 ; -
3 ist eine Querschnittsansicht mehrerer Rippen für den halb fertiggestellten Kühlkörper in1 , die aneinander befestigt und nebeneinander angeordnet sind; -
4 ist eine auseinander gezogene Ansicht in Teilschnitt der Rippen für den halb fertiggestellten Kühlkörper in3 mit der Lötpaste und dem Wärmerohr; und -
5 ist eine Seitenansicht in Teilschnitt des fertiggestellten Kühlkörpers in1 ; -
6 ist eine perspektivische Ansicht eines herkömmlichen Kühlkörpers desTaiwan-Patents Nr. 491517 -
7 ist eine teilweise vergrößerte perspektivische Ansicht des herkömmlichen Kühlkörpers desTaiwan-Patents Nr. 491517 -
8 ist eine perspektivische Ansicht eines herkömmlichen Kühlkörpers desTaiwan-Patents Nr. 568261 - Mit Bezug auf
1 befestigt ein Verfahren zur Herstellung eines Kühlkörpers gemäß der vorliegenden Erfindung mehrere Rippen10 an einem Wärmerohr30 , um einen Kühlkörper zu bilden. - Mit weiterem Bezug auf
2 weist jede Rippe10 ein Durchgangsloch11 , einen ringförmigen Flansch13 und einen zweiten ringförmigen Flansch15 auf. Das Durchgangsloch11 ist durch den Kühlkörper10 bestimmt. Der erste ringförmige Flansch13 ist auf der Rippe10 um das Durchgangsloch11 herum gebildet, erstreckt sich aus der Rippe10 heraus und weist ein mittleres Loch, eine innere Fläche und einen Querschnitt auf. Das mittlere Loch ist durch den ersten ringförmigen Flansch13 bestimmt. Der Querschnitt kann kreisförmig oder oval sein. Der zweite ringförmige Flansch15 ist auf der inneren Fläche des ersten ringförmigen Flansches10 gebildet, erstreckt sich aus dem ersten ringförmigen Flansch10 heraus und weist eine innere Fläche und einen Querschnitt auf. Der Querschnitt des zweiten ringförmigen Flansches15 kann kreisförmig oder oval sein. Ein äußerer Durchmesser des zweiten ringförmigen Flansches15 entspricht genau einem inneren Durchmesser des ersten ringförmigen Flansches13 . Eine Länge des zweiten ringförmigen Flansches15 ist kleiner als eine Länge des ersten ringförmigen Flansches13 . - Das Wärmerohr
30 weist eine äußere Fläche und einen äußeren Durchmesser auf, der einem inneren Durchmesser des zweiten ringförmigen Flansches15 entspricht, sodass das Wärmerohr30 die innere Fläche des zweiten ringförmigen Flansches15 berühren kann. Das Wärmerohr30 weist einen Querschnitt auf, der kreisförmig oder oval sein kann und den Querschnitten des ersten ringförmigen Flansches13 und des zweiten ringförmigen Flansches15 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 Befestigen des Wärmerohrs, des Erwärmens des thermisch leitfähigen Mediums, des Drehens der Rippen und des Kühlens des thermisch leitfähigen Mediums.
- Mit Bezug auf
3 umfasst das Zusammenbauen der Rippen das Zusammenbauen und aneinander Befestigen der Rippen10 durch Einsetzen des zweiten ringförmigen Flansches15 einer der benachbarten Rippen10 in das mittlere Loch des ersten ringförmigen Flansches13 der anderen der benachbarten Rippen10 , um mehrere Hohlräume17 in den Rippen10 zu bestimmen. - Mit Bezug auf
4 umfasst das Montieren eines thermisch leitfähigen Mediums das Montieren eines thermisch leitfähigen Mediums in den Hohlräume17 in den Rippen10 . Das thermisch leitfähige Medium wird aus Gold, Silber, Lot und einer Mischung daraus ausgewählt. -
5 umfasst das Befestigen des Wärmerohrs30 an den Rippen10 durch Schieben des Wärmerohrs30 durch die Durchgangslöcher11 der Rippen10 , wobei die äußere Fläche des Wärmerohrs30 die inneren Flächen der zweiten ringförmigen Flansche15 berührt. - Das Erwärmen bewirkt ein Schmelzen des thermisch leitfähigen Mediums, um die inneren Flächen der ersten ringförmigen Flansche
13 und die äußere Fläche des Wärmerohrs30 wirkungsvoll zu bedecken. - Das Drehen der Rippen
10 auf dem Wärmerohr30 bewirkt, dass das geschmolzene thermisch leitfähige Medium vollständig durch die inneren Flächen der ersten ringförmigen Flansche13 und die äußere Fläche des Wärmerohrs30 fließt und diese bedeckt, so dass sich die thermische Leitfähigkeit zwischen dem Wärmerohr30 und den Rippen wesentlich erhöht. - Anschließend wird das thermisch leitfähige Medium gekühlt, um das Wärmerohr
30 sicher in den Rippen10 zu befestigen. - Da das thermisch leitfähige Medium in den Hohlräumen
17 in den Rippen10 montiert wird, bevor sich das Wärmerohr30 durch die Rippen10 erstreckt, ist das Montieren des thermisch leitfähigen Mediums bequem und einfach.
Claims (5)
- Kühlkörper, mit mehreren Rippen (
10 ), die aneinander befestigt sind, wobei jede Rippe (10 ) umfasst: ein Durchgangsloch (11 ), 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. - Kühlkörper nach Anspruch 1, wobei das thermisch leitfähige Medium aus Gold, Silber, Lot und Mischungen daraus ausgewählt wird.
- Verfahren zur Herstellung eines Kühlkörpers, umfassend die folgenden Schritte: 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 in den Hohlräumen (17 ) in den Rippen (10 ); Befestigen des Wärmerohrs (30 ) an den Rippen (10 ) durch Schieben des Wärmerohrs (30 ) durch die Durchgangslöcher (11 ) der Rippen, wobei die äußere Fläche des Wärmerohrs (30 ) die inneren Flächen der zweiten ringförmigen Flansche (15 ) berührt; 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, um das Wärmerohr (30 ) sicher in den Rippen (10 ) zu befestigen. - Verfahren nach Anspruch 3, wobei das thermisch leitfähige Medium aus Gold, Silber, Lot und einer Mischung davon ausgewählt wird.
- Verfahren nach Anspruch 3, 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 ) bewirkt, 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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