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Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Befestigung eines Kühlkörpers, aufweisend erste Befestigungsmittel, in einem Computersystem, aufweisend eine Systemplatine mit einem auf einer ersten Seite der Systemplatine angeordneten Prozessorsockel und einem in dem Sockel aufgenommenen Prozessor. Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Verfahren zur Montage eines Computersystems mit einer derartigen Befestigungsanordnung.
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Aus dem Stand der Technik ist eine Vielzahl von Befestigungsanordnungen für Kühlkörper in einem Computersystem bekannt.
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Beispielsweise ist eine direkte Befestigung eines Kühlkörpers an einer Systemplatine oder einem auf der Systemplatine angeordneten Prozessorsockel möglich. Eine solche Anordnung weist den Nachteil auf, dass Kräfte, die auf den Kühlkörper einwirken, auf die Systemplatine übertragen werden. Dies führt zu einer hohen Biegebelastung der Systemplatine und somit zu einer möglichen Beschädigung einer Kontaktierung zwischen einem Prozessorsockel und der Systemplatine.
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Andere Befestigungsanordnungen, bei denen der Kühlkörper direkt mit einem Gehäusechassis verbunden wird, um auf den Kühlkörper einwirkende Kräfte an das Gehäusechassis zu übertragen, weisen den Nachteil auf, dass die Befestigungsmittel des Kühlkörpers einerseits und Befestigungspunkte des Gehäusechassis andererseits aufeinander abgestimmt werden müssen. Mit der zunehmenden Leistungssteigerung aktuellen Computersysteme geht jedoch eine Vielzahl unterschiedlicher Prozessorsockel und Prozessortypen einher, die unterschiedliche Anforderungen bezüglich der Dimensionierung und Anordnung eines Kühlkörpers stellen. Daher ist die Vorhaltung eines Chassistyps für jeden denkbaren Kühlkörper oder dessen Platzierung auf einer Systemplatine unwirtschaftlich.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Anordnung zur Befestigung eines Kühlkörpers zu beschreiben, die eine möglichst flexible Anordnung eines Kühlkörpers auf einer Systemplatine ermöglicht. Dabei sollen auf den Kühlkörper einwirkende Kräfte mechanisch auf ein Gehäusechassis des Computersystems übertragen werden, um eine Beschädigung der Systemplatine zu vermeiden. Die Befestigungsanordnung soll sich auch zur Montage verhältnismäßig schwerer Kühlkörper für leistungsstarke Computersysteme eignen.
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Die oben genannte Aufgabe wird durch eine gattungsgemäße Anordnung gelöst, die eine Befestigungsplatte mit ersten Befestigungspunkten zur Aufnahme der ersten Befestigungsmittel des Kühlkörpers sowie mit einer Mehrzahl von zweiten Befestigungsmitteln und einem Gehäusechassis mit einer Mehrzahl von zweiten Befestigungspunkten zur Aufnahme der zweiten Befestigungsmittel der Befestigungsplatte umfasst. Dabei ist eine erste Untergruppe der Mehrzahl der zweiten Befestigungspunkte in dem Gehäusechassis zur Aufnahme der Befestigungsplatte an einer ersten Befestigungsposition zur Befestigung des Kühlkörpers an einer ersten Systemplatine angeordnet und eine zweite Untermenge der Mehrzahl der zweiten Befestigungspunkte in dem Gehäusechassis zur Aufnahme der Befestigungsplatte an einer zweiten Befestigungsposition zur Befestigung des Kühlkörpers einer zweiten Systemplatine angeordnet ist. Die zweiten Befestigungspunkte sind derart angeordnet, dass die erste und zweite Untermenge im Wesentlichen symmetrisch um den Kühlkörper an der ersten bzw. zweiten Befestigungsposition angeordnet sind.
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Durch die erfindungsgemäße Lösung kann ein einziges Gehäusechassis in Verbindung mit einer oder mehreren unterschiedlichen Befestigungsplatten an unterschiedlichen Befestigungspositionen verwendet werden, um unterschiedliche Systemplatinen mit unterschiedlichen Prozessorsockeltypen oder -befestigungspositionen mit darauf abgestimmten Kühlkörpern in einem Computersystem zu befestigen. Darüber hinaus sind die Befestigungspunkte so angeordnet, dass sie eine mittige Befestigung des auf der Befestigungsplatte angeordneten Kühl- körpers gestatten, um eine mechanisch sichere Verbindung von dem Kühlkörper zu dem Gehäusechassis zu gewährleisten.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung umfassen die erste und zweite Untermenge wenigstens einen gemeinsamen zweiten Befestigungspunkt. Durch doppelte Verwendung einzelner Befestigungspunkte in unterschiedlichen Befestigungspositionen wird deren Anzahl reduziert.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung sind die zweiten Befestigungsmittel der Befestigungsplatte derart ausgestaltet, dass durch eine zu der Systemplatine parallelen Schiebebewegung eine kraftschlüssige Verbindung mit den zweiten Befestigungspunkten des Gehäusechassis zur Einleitung von auf den Kühlkörper wirkenden Kräften herstellbar ist. Eine derartige Ausgestaltung der zweiten Befestigungsmittel und zweiten Befestigungspunkte gestattet eine Befestigung des Kühlkörpers an der Befestigungsplatte, bevor die Systemplatine in das Gehäusechassis eingesetzt wird. Auf diese Weise wird eine Montage der erfindungsgemäßen Anordnung erleichtert.
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Die oben genannte Aufgabe wird ebenso gelöst durch ein Verfahren zur Montage eines Computersystems, das die folgenden Schritte umfasst:
- – Bereitstellen einer Systemplatine mit einem auf einer ersten Seite der Systemplatine angeordneten Prozessorsockel,
- – Einführen eines Prozessors in den Prozessorsockel,
- – Anordnen einer Befestigungsplatte mit ersten Befestigungspunkten sowie mit zweiten Befestigungsmitteln auf einer zweiten, der ersten Seite gegenüberliegenden Seite der Systemplatine im Bereich des Prozessorsockels,
- – Aufsetzen eines Kühlkörpers mit ersten Befestigungsmitteln über dem Prozessor auf der ersten Seite der Systemplatine,
- – Verbinden der ersten Befestigungsmittel des Kühlkörpers mit den ersten Befestigungspunkten der Befestigungsplatte,
- – Einsetzen der Systemplatine mit der Befestigungsplatte in ein Gehäusechassis mit zweiten Befestigungspunkten und
- – kraftschlüssiges Verbinden der zweiten Befestigungsmittel der Befestigungsplatte mit einer Untermenge der zweiten Befestigungspunkte des Gehäusechassis in Abhängigkeit der eingesetzten Systemplatine derart, dass die Untermenge der zweiten Befestigungspunkte im Wesentlichen symmetrisch um den Kühlkörper angeordnet sind.
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Ein derartiges Verfahren zur Montage eines Computersystems ermöglicht einen einfachen und effizienten Aufbau von Computersystemen unter Verwendung eines einheitlichen Chassis bei der Bestückung mit unterschiedlichen Systemplatinen. Darüber hinaus kann eine mechanisch sichere Befestigung gewährleistet werden, bei der ein Kühlkörper jeweils mittig über einer Untermenge von Befestigungspunkten des Gehäusechassis ausgerichtet ist.
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Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in der nachfolgenden Beschreibung sowie den anschließenden Patentansprüchen offenbart.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die angehängten Figuren näher erläutert. In den Figuren zeigen:
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1 eine Explosionsdarstellung einer Befestigungsanordnung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung,
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2A bis 2C unterschiedliche Anordnungen von Befestigungsplatten und Befestigungspunkten eines Gehäusechassis mit drei Befestigungspunkten,
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3 unterschiedliche Befestigungspositionen einer Befestigungsplatte in einem Gehäusechassis mit vier Befestigungspunkten,
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4 eine Anordnung mit zwei unterschiedlichen Sockelpositionen für zwei unterschiedliche Sockeltypen,
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5A und 5B Ansichten einer Anordnung mit einer eingesetzten ersten Befestigungsplatte an einer ersten Befestigungsposition sowie einer zweiten Befestigungsplatte an einer zweiten Befestigungsposition und
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6 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zur Montage eines Computersystems.
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1 zeigt eine Explosionsdarstellung einer erfindungsgemäßen Anordnung. Die Anordnung umfasst einen Kühlkörper 1, eine Systemplatine 2, eine Befestigungsplatte 3 sowie ein Bodenblech eines Gehäusechassis 4.
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Bei dem Kühlkörper 1 handelt es sich im Ausführungsbeispiel um einen Kühlkörper 1 mit einer integrierten Heatpipe sowie einem an den Kühlkörper 1 angeflanschten Lüfter 5. Anstelle des angeflanschten Lüfters 5 kann auch ein Gehäuse- oder Netzteillüfter zur Kühlung des Kühlkörpers 1 Verwendung finden. Selbstverständlich ist auch die Verwendung anderer Kühlsysteme, insbesondere von Wasserkühlsystemen oder Heatpipes, möglich.
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Der Kühlkörper 1 weist des Weiteren erste Befestigungsmittel 6 zur Befestigung des Kühlkörpers 1 in dem Computersystem auf. Im Ausführungsbeispiel handelt es sich bei den ersten Befestigungsmitteln 6 um Schraubverbindungen. Zwischen den Köpfen der Schraubverbindung und einer Grundplatte des Kühlkörpers 1 sind Federelemente angeordnet, um den Kühlkörper 1 mit einem definierten Anpressdruck gegen eine auf der Systemplatine 2 angeordnete Komponente zu drücken.
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Die Systemplatine 2 umfasst einen Prozessorsockel 7 mit einem darin eingesetzten Prozessor 8. Beispielsweise handelt es sich bei dem Prozessorsockel um ein so genanntes Land Grid Array (LGA). Anstelle eines Land Grid Arrays können auch so genannte Ball Grid Arrays (BGA) oder Pin Grid Arrays (PGA) oder sonstige Klemm-, Steck- oder Lötverbindungen Verwendung finden.
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Moderne Prozessortypen weisen eine Vielzahl von Kontakten mit einer sehr hohen Kontaktdichte auf. Beispielsweise weisen aktuelle LGA1156- und LGA1366-Sockel 1156 bzw. 1366 Kontakte auf. Um eine sichere Kontaktierung zu gewährleisten, muss eine Durchbiegung der Systemplatine 2 im Bereich des Prozessorsockels 7 so weit wie möglich verhindert werden. Daher werden in der beschriebenen Ausgestaltung Kräfte, die auf den Kühlkörper 1 einwirken, über die ersten Befestigungsmittel 6 an die Befestigungsplatte 3 übertragen. Hierzu weist die Systemplatine 2 Befestigungsöffnungen 9 auf. Des Weiteren weist die Befestigungsplatte 3 erste Befestigungspunkte 10 zum Herstellen einer Verbindung mit den ersten Befestigungsmitteln 6 des Kühlkörpers 1 auf. Im Ausführungsbeispiel sind auf der Befestigungsplatte 3 vier Stehbolzen als erste Befestigungspunkte 10 angeordnet.
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Um eine kraftschlüssige Verbindung zwischen dem Kühlkörper 1 und dem Gehäusechassis 4 herzustellen, wird die Befestigungsplatte 3 direkt an dem Gehäusechassis 4 befestigt. Hierzu weist die Befestigungsplatte 3 zweite Befestigungsmittel 11 in Form von Schlüssellöchern auf. Im Ausführungsbeispiel umfasst die Befestigungsplatte 3 zwei jeweils am Rand der Befestigungsplatte 3 angeordnete Schlüssellöcher. Das Bodenblech des Gehäusechassis 4 des Ausführungsbeispiels umfasst drei zweite Befestigungspunkte 12. Sie sind so angeordnet, dass unterschiedliche Befestigungsplatten 3 an unterschiedlichen Befestigungspositionen in dem Gehäusechassis 4 aufgenommen werden können. Die Befestigungsplatte 3 des dargestellten Ausführungsbeispiels kann an den in der 1 oberen zweiten Befestigungspunkten 12 befestigt werden. Hierzu treten die als Blechlaschen ausgeführten zweiten Befestigungspunkte 12 durch Öffnungen der zweiten Befestigungsmittel 11 der Befestigungsplatte 3.
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2A bis 2C zeigen Anordnungen einer Befestigungsplatte 3 an unterschiedlichen Befestigungspositionen eines Gehäusechassis 4.
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Gemäß dem in der 2A dargestellten Ausführungsbeispiel sind drei zweite Befestigungspunkte 12 nebeneinander angeordnet. Eine Befestigungsplatte 3 kann alternativ an einer ersten Befestigungsposition 13 unter Verwendung des linken und des mittleren Befestigungspunktes 12 oder an einer zweiten Befestigungsposition 14 unter Verwendung des mittleren sowie des rechten Befestigungspunktes 12 in dem Gehäusechassis 4 angeordnet werden. Im Ausführungsbeispiel handelt es sich dabei um ein und dieselbe Befestigungsplatte 3 für ein und denselben Prozessorsockeltyp, der jedoch an unterschiedlichen Positionen von Systemplatinen 2 angeordnet ist.
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2B zeigt ebenfalls eine Anordnung umfassend ein Gehäusechassis 4 mit drei zweiten Befestigungspunkten 12. In dem Ausführungsbeispiel gemäß 2B ist alternativ eine von zwei unterschiedlichen Befestigungsplatten 3a und 3b an einer ersten Befestigungsposition 13 oder an einer zweiten Befestigungsposition 14 angeordnet. Die erste Befestigungsplatte 3a an der ersten Befestigungsposition 13 verwendet alle drei Befestigungspunkte 12 des Gehäusechassis 4. Die zweite Befestigungsplatte 3b an der zweiten Befestigungsposition 14 verwendet hingegen nur die unteren beiden zweiten Befestigungspunkte 12. Die Befestigungspunkte 12 sind jeweils symmetrisch um einen auf der Befestigungsplatte 3a bzw. 3b befestigten Kühlkörper 1 angeordnet Die 2C zeigt eine weitere Möglichkeit der Anordnung von drei Befestigungspunkten 12 in einem Gehäusechassis 4 zur Festlegung unterschiedlicher Befestigungsplatten 3a bzw. 3b an einer ersten Befestigungsposition 13 bzw. einer zweiten Befestigungsposition 14. Im Ausführungsbeispiel gemäß 2C ist die erste Befestigungsplatte 3a mittels zweier Befestigungspunkte 12 und die zweite Befestigungsplatte 3b mittels dreier Befestigungspunkte 12 an dem Gehäusechassis 4 befestigt. Die Befestigungspunkte 12 sind mittig bezogen auf einen Kühlkörper, im dargestellten Ausführungsbeispiel jedoch nicht mittig bezogen auf die Befestigungsplatten 3a bzw. 3b angeordnet.
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3 zeigt ein Gehäusechassis 4 mit vier zweiten Befestigungspunkten 12. Die zweiten Befestigungspunkten 12 sind im Wesentlichen an den Ecken eines Rechtecks angeordnet. Gemäß der in 3 dargestellten Ausgestaltung kann eine einheitliche Befestigungsplatte 3 entweder in einer ersten Befestigungsposition 13 oder in einer zweiten Befestigungsposition 14 an dem Gehäusechassis 4 festgelegt werden. Die Befestigungsplatte 3 verwendet dabei entweder die oberen beiden Befestigungspunkte 12 oder die unteren beiden Befestigungspunkte 12.
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4 zeigt eine Aufsicht auf eine Befestigungsanordnung mit unterschiedlichen möglichen Positionen für einen Prozessorsockel 7 auf einer Systemplatine 2. Ein Prozessorsockel 7a eines ersten Typs, beispielsweise ein LGA1156-Sockel, ist an einer ersten Sockelposition 15 auf der Systemplatine 2 angeordnet. Ein zweiter Prozessorsockel 7b eines zweiten Typs, beispielsweise ein LGA1366-Prozessorsockel, ist an einer zweiten Sockelposition 16 auf einer Systemplatine 2 angeordnet. Der erste Prozessorsockel 7a und der zweite Prozessorsockel 7b sind jeweils von Befestigungsöffnungen 9a bzw. 9b umgeben. Selbstverständlich handelt es sich bei 4 um eine schematische Darstellung. Tatsächlich sind der erste Prozessorsockel 7a und der zweite Prozessorsockel 7b auf unterschiedlichen Systemplatinen 2 mit unterschiedlicher Bestückung angeordnet. Die unterschiedlichen Systemplatinen 2 können jedoch demselben Formfaktor, beispielsweise dem so genannten Mikro-ATX-Formfaktor, entsprechen.
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Die 5A und 5B zeigen eine perspektivische Ansicht eines Bodenblechs eines Gehäusechassis 4 mit einer darin aufgenommenen ersten Befestigungsplatte 3a an einer ersten Befestigungsposition 13 bzw. einer zweiten Befestigungsplatte 3b an einer zweiten Befestigungsposition 14.
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Die erste Befestigungsplatte 3a zur Befestigung eines Kühlkörpers 1 für einen Prozessor 8 eines ersten Prozessortyps weist Abstandshalter 17 auf. Die Abstandshalter 17 dienen zur Abstützung einer unterhalb einer Systemplatine 2 angeordneten Unterstützungsplatte, die spezifisch für den verwendeten Prozessorsockel 7 ist. Die Unterstützungsplatte dient zur weiteren Begrenzung einer Durchbiegung der Systemplatine 2 im Bereich des Prozessorsockels 7.
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Die zweite Befestigungsplatte 3b gemäß 5B weist hingegen eine Ausprägung 18 auf, die zur direkten Unterstützung der Systemplatine 2 im Bereich eines Prozessorsockels dient. Auf die Verwendung einer gesonderten Unterstützungsplatte kann mit der Befestigungsplatte 3b gemäß 5B verzichtet werden. Vorteilhafterweise ist die Befestigungsplatte 3b aus einem nichtleitenden Material gefertigt oder mit einer nichtleitenden Kunststoffschicht beschichtet.
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Allen dargestellten Ausführungsbeispielen ist gemein, dass die zur Befestigung der jeweils verwendeten Befestigungsplatte 3 verwendeten zweiten Befestigungspunkte 12 des Gehäusechassis 4 jeweils im Wesentlichen symmetrisch um einen Kühlkörper 1 angeordnet sind. Durch die mittige Ausrichtung des Kühlkörpers 1 bezogen auf die Befestigungspunkte 12 des Gehäusechassis 4 kann eine hohe Zuverlässigkeit der Befestigung durch ausgewogene Belastung der einzelnen Befestigungspunkte 12 gewährleistet werden.
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Zudem gestattet das Vorsehen einer Vielzahl von zweiten Befestigungspunkten 12 in dem Gehäusechassis 4 die Wahl einer optimalen Größe der Befestigungsplatte 3 für den verwendeten Kühlkörper 1. Bei Montage eines besonders großen Kühlkörpers 1 kann eine verhältnismäßig große Befestigungsplatte 3 gewählt werden, die alle oder zumindest eine Vielzahl der zur Verfügung stehenden zweiten Befestigungspunkte 12 kontaktiert. Wird hingegen nur ein verhältnismäßig kleiner Kühlkörper 1 in einem Computersystem montiert, braucht nur eine verhältnismäßig geringe Untermenge, beispielsweise zwei Befestigungspunkte 12 des Gehäusechassis 4, kontaktiert werden. Dadurch kann der Materialverbrauch für die Befestigungsplatte 3 reduziert werden.
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6 zeigt schematisch den Montagevorgang für ein Computersystem. In einem ersten Schritt S1 wird eine Systemplatine 2 bereitgestellt. Auf der Systemplatine 2 ist ein Prozessorsockel 7 mit einem Prozessor 8 angeordnet. Gegebenenfalls ist die Systemplatine 2 im Bereich des Prozessorsockels 7 durch eine auf der gegenüberliegenden Seite der Systemplatine 2 angeordnete Unterstützungsplatte verstärkt.
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In einem Schritt S2 wird eine Befestigungsplatte 3 zur Befestigung eines Kühlkörpers 1 ausgewählt. Die Befestigungsplatte 3 wird passend zur verwendeten Systemplatine 2 mit dem darauf befindlichen Prozessorsockel 7 ausgewählt. Die Art der Befestigungsplatte 3 hängt im Wesentlichen vom Typ des verwendeten Kühlkörpers 1, Prozessorsockels 7 und/oder Prozessors 8 ab. Die Befestigungsplatte 3 wird unterhalb der Systemplatine 2 angeordnet.
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In einem Schritt S3 wird ein zur Kühlung des verwendeten Prozessors 8 geeigneter Kühlkörper 1 auf dem Prozessorsockel 7 mit dem Prozessor 8 angeordnet. Der Kühlkörper 1 wird oberhalb der Systemplatine 2 angeordnet und mit der unterhalb der Systemplatine 2 angeordneten Befestigungsplatte 3 verbunden. Beispielsweise kann eine Schraubverbindung zwischen dem Kühlkörper 1 und der Befestigungsplatte 3 durch Befestigungsöffnungen 9 der Systemplatine 2 hindurch hergestellt werden.
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In einem Schritt S4 werden geeignete Befestigungspunkte 12 des Gehäusechassis 4 zur Festlegung der Befestigungsplatte 3 ausgewählt. Die ausgewählten Befestigungspunkte 12 hängen im Wesentlichen von der Art der verwendeten Befestigungsplatte 3 sowie der relativen Positionierung des Prozessorsockels 7 auf der Systemplatine 2 ab. Beispielsweise werden für eine besonders große Befestigungsplatte 3 sämtliche Befestigungspunkte 12 des Gehäusechassis 4 ausgewählt. Wird hingegen nur eine verhältnismäßig kleine Befestigungsplatte 3 im Bereich einer Ecke der Systemplatine 2 ausgewählt, werden nur solche zweiten Befestigungspunkte 12 des Gehäusechassis 4 ausgewählt, die sich im Bereich um den Mittelpunkt des verwendeten Kühlkörpers 1 befinden.
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In einem Schritt S5 wird die Befestigungsplatte 3 mit dem Gehäusechassis 4 verbunden. In den dargestellten Ausführungsbeispielen werden die als Stehbolzen ausgeführten, im Schritt S4 ausgewählten zweiten Befestigungspunkte 12 in die als Schlüssellöcher ausgeführten, zweiten Befestigungsmittel 11 der Befestigungsplatte 3 eingeführt und die Befestigungsplatte 3 dann parallel zum Bodenblech des Gehäusechassis 4 verschoben. Selbstverständlich sind auch andere Befestigungsarten möglich. Beispielsweise kann die Befestigungsplatte 3 von unten her mit dem Gehäusechassis 4 verschraubt werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Kühlkörper
- 2
- Systemplatine
- 3
- Befestigungsplatte
- 4
- Gehäusechassis
- 5
- Lüfter
- 6
- erste Befestigungsmittel
- 7
- Prozessorsockel
- 8
- Prozessor
- 9
- Befestigungsöffnung
- 10
- erste Befestigungspunkte
- 11
- zweite Befestigungsmittel
- 12
- zweite Befestigungspunkte
- 13
- erste Befestigungsposition
- 14
- zweite Befestigungsposition
- 15
- erste Sockelposition
- 16
- zweite Sockelposition
- 17
- Abstandshalter
- 18
- Ausprägung
