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HINTERGRUND
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1. Gebiet der Erfindung
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Aspekte der Erfindung betreffen einen Kühleraufbau, zum Beispiel um Teile zusammen zu halten, die beim Übertragen von Wärme von einer elektronischen Komponente als Wärmequelle, zum Beispiel einem integrierten Schaltkreis oder anderen elektronischen Komponente, an einen Kühler verwendet werden.
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2. Ähnliche Technik
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Kühleraufbauten werden verbreitet verwendet, um Wärme von einer elektronischen Komponente wie einem integrierten Schaltkreis, einem Computerprozessor, einer Leiterplatte oder anderen elektronischen Komponente abzuleiten oder anders zu übertragen. Geeignetes Kühlen von elektronischen Komponenten, insbesondere computertechnischen Komponenten, kann aus einer Vielzahl wohlbekannter Gründe wie das Verhindern von Beschädigungen an Komponenten aufgrund von Überhitzung, Aufrechterhalten einer geeignet hohen Verarbeitungsgeschwindigkeit oder eines anderen Schaltungskomponentenbetriebes usw. wichtig sein. Die US-Patentanmeldungen mit den Veröffentlichungsnummern 2010/0200206 und 2010/0018670 beschreiben verschiedene Ausführungsformen von Kühleraufbauten, die zum Kühlen von elektronischen Komponenten verwendet werden.
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DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
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In einigen Aspekten der Erfindung kann eine erste Aufnahmevorrichtung, die dazu verwendet wird, einen Kühler (wie zum Beispiel einen Metallblock mit Rippen) und eine Wärmequelle (wie zum Beispiel einen Computerprozessor) zusammen zu halten, einen Rahmen aufweisen, der eine Öffnung zum Aufnehmen zumindest eines Teils des Kühlers und/oder der Wärmequelle definiert. Der Rahmen kann so angeordnet sein, dass er vollständig mit dem Kühler und einem Aufnahmeelement (das so angeordnet ist, dass es den Kühler in Kontakt mit der Wärmequelle drängt) zusammengesetzt und dazu geeignet ist, in dem vollständig zusammengesetzten Zustand mit der Wärmequelle in Eingriff zu kommen. Darüber hinaus kann der Rahmen falls nötig ein teilweises Zerlegen ermöglichen, nachdem der vollständige Aufbau mit der Wärmequelle in Eingriff gebracht ist. Beispielsweise kann der Rahmen mit der Wärmequelle in Eingriff bleiben, während der Kühler entfernt und durch einen anderen Kühler ersetzt wird, oder falls gewünscht wird eine Wärmekopplung bestätigt. In einigen Ausführungsformen kann der Kühler größer als der Rahmen in zumindest einer Richtung sein, jedoch nicht den Eingriff der Anordnung des vollständig zusammengesetzten Kühler, Rahmen und Aufnahmeelements mit der Wärmequelle stören. Diese Merkmale können erhebliche Vorteile bieten, beispielsweise es einem Hersteller ermöglichen, ein Kühler, Rahmen und Aufnahmeelement für einen Eingriff mit einer Wärmequelle vorbereitet vollständig zusammensetzen zu können und dann den vollständigen Aufbau mit der Wärmequelle in Eingriff zu bringen. Dies kann dabei helfen, die Wahrscheinlichkeit zu reduzieren, dass unpassende Komponenten zusammengesetzt werden. Nach dem Eingriff mit der Wärmequelle, falls es eine Notwendigkeit der Bestätigung des Eingriffs, des Prüfens einer Lötstelle an der Wärmequelle, eines Auswechselns des Kühlers etc. gibt, kann dies leicht durchgeführt werden, da der Rahmen mit der Wärmequelle in Eingriff bleibt, während das Aufnahmeelement entfernt wird und der Kühler von der Wärmequelle gelöst und gegebenenfalls von dem Rahmen entfernt wird.
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In einem Aspekt der Erfindung enthält der Kühleraufbau einen Kühler mit einer Basis mit einer Kontaktplatte. Der Kühler kann andere wärmeabführende oder wärmeübertragende Merkmale aufweisen, beispielsweise eine oder mehrere Rippen, die sich von der Basis erstrecken, einen Kanal zum Leiten einer Kühlflüssigkeit, eine oder mehrere Wärmeröhren, die thermisch an die Kontaktplatte gekoppelt sind, usw. Ein Teil der Kontaktplatte kann so angeordnet sein, dass er eine Wärmequelle kontaktiert und Wärme von der Wärmequelle aufnimmt, zum Beispiel kann ein thermisches Fett dabei helfen, einen Teil der Kontaktplatte mit der Wärmequelle leitend zu koppeln, um Wärme aufzunehmen. Ein Rahmen, der dazu verwendet wird, den Kühler mit der Wärmequelle in Eingriff zu bringen, kann vier Seiten aufweisen, die eine Öffnung definieren, in welcher der Teil der Kontaktplatte des Kühlers empfangen wird. Zwei der Rahmenseiten, die einander gegenüber liegen, können ein oder mehrere Haltemerkmale aufweisen, beispielsweise nach innen vorstehende Nasen oder Vorsprünge, um mit der Wärmequelle in Eingriff zu kommen und den Rahmen an der Wärmequelle zu befestigen. In einer Ausführungsform können die Nasen die Wärmequelle in einem Raum zwischen einem Kugelgitteranordnungssubstrat und einer Leiterplatte, die mit dem Kugelgitteranordnungssubstrat durch eine Anordnung von Lötpunkten verbunden ist, ergreifen, auch wenn andere Eingreif-Anordnungen möglich sind. Die zwei einander gegenüberliegenden Seiten können jeweils ein Merkmal enthalten, um mit einem Werkzeug in Eingriff zu kommen, das verwendet wird, um die zwei Seiten zu biegen, um das eine oder mehrere Haltemerkmale an den zwei gegenüberliegenden Seiten voneinander weg zu bewegen. Beispielsweise können die zwei gegenüberliegenden Seiten einen oder mehrere Schlitze aufweisen, die in einer Oberseite der Rahmenseite ausgebildet sind, die ein Werkzeug aufnehmen können, dass zum Biegen des Rahmens verwendet wird. Der Rahmen kann so gebogen werden, dass er die Nasen, welche die Wärmequelle ergreifen, voneinander weg bewegt, so dass ein Teil der Wärmequelle in der Öffnung des Rahmens aufgenommen werden kann. Beim Lösen der Biegekraft kann der Rahmen in seine ursprüngliche Form zurückkehren, wodurch die Nasen mit der Wärmequelle in Eingriff kommen. Eine Oberseite der vier Seiten des Rahmens kann eine flache durchgehende Oberfläche um den Rahmen definieren und ein Boden der vier Seiten kann eine unterbrochene Oberfläche um den Rahmen definieren, zum Beispiel können ein oder mehrere Beine oder anderer Merkmale sich von einem Boden des Rahmens nach unten erstrecken und die Wärmequelle kontaktieren. Ein Aufnahmeelement kann so angeordnet sein, dass es den Rahmen und den Kühler mit dem Teil der Kontaktplatte ergreift, der in der Öffnung aufgenommen wurde, um den Kühler zu einer Abwärtsbewegung in Bezug auf den Rahmen zu drängen. Beispielsweise kann das Aufnahmeelement eine Federplatte oder einen Draht enthalten, die angeordnet sind, um den Kühler federnd vorzuspannen, um sich in die Rahmenöffnung zu bewegen, so dass der Kühler in Kontakt mit einer in Eingriff befindlichen Wärmequelle gedrängt wird.
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Der Rahmen kann so angeordnet sein, dass er den Teil der Kontaktplatte in einer Richtung von einer Oberseite der Öffnung zu einem Boden der Öffnung, das heißt in einer Abwärtsrichtung, aufnimmt, und das Kühler, Rahmen und Aufnahmeelement kann zum Zusammenbauen mit dem Teil der Kontaktplatte, der in der Öffnung des Rahmens aufgenommen wird, und dem Aufnahmeelement, das mit dem Rahmen in Eingriff steht, angeordnet sein, so dass das zusammengesetzte Kühler, Rahmen und Aufnahmeelement mit einer Wärmequelle in Eingriff bringbar sind. Das heißt der vollständig zusammengesetzte Kühler, Rahmen und das Aufnahmeelement können zusammen mit einer Wärmequelle in einer einfachen Operation in Eingriff gebracht werden. Da die Kontaktplatte des Kühlers in der Rahmenöffnung in einer Abwärtsrichtung aufgenommen wird, ist der Kühler selbst dann von dem Rahmen entfernbar, während der Rahmen mit einer Wärmequelle in Eingriff steht. Dies ermöglicht notfalls ein Zerlegen, aber nimmt auch Basisgrößen des Kühlers auf, die größer als der Rahmen sind.
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In einer Ausführungsform kann die Basis des Kühlers eine Größe haben, die größer als eine Größe der Öffnung ist, zum Beispiel kann die Basis des Kühlers eine Breite, Fläche oder andere Größe haben, die größer als die Breite, Fläche oder andere Größe der Öffnung ist. In anderen Ausführungsformen kann der Kühler Rippen, Wärmeröhren oder anderer Merkmale aufweisen, die sich seitlich über eine oder mehrere der Rahmenseiten hinaus erstrecken. Dieses Merkmal ermöglicht einen relativ großen Kühler aber stört nicht einen geeigneten Eingriff eines vollständig zusammengesetzten Kühler, Rahmen und Aufnahmeelement-Aufbaus mit einer Wärmequelle.
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In einer Ausführungsform sind das eine oder die mehreren Haltemerkmale (zum Beispiel Nasen, Vorsprünge, Löcher, Nuten usw.) an einem Bodenende einer entsprechenden Seite des Rahmens ausgebildet, zum Beispiel so, dass die gegenüberliegenden Seiten gebogen werden können, um die Bodenenden der gegenüberliegenden Seiten voneinander weg zu bewegen. Wenn der Rahmen ein oder mehrere Beine an seinem Boden umfasst, können die Beine an Seiten des Rahmens angeordnet sein, die benachbart zu Seiten sind, die ein oder mehrere Haltemerkmale enthalten. Damit können beispielsweise wenn der Rahmen während des Zusammenbaus auf der Wärmequelle platziert ist und die Seiten gebogen sind, um die Wärmequelle aufzunehmen, die Beine die Wärmequelle kontaktieren, so dass, wenn die Seiten gelöst werden, die Haltemerkmale geeignet angeordnet sein können, um mit entsprechenden Löchern, Schlitzen, Nasen usw. der Wärmequelle in Eingriff zu kommen.
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In einem weiteren Aspekt der Erfindung umfasst ein Verfahren zum Zusammensetzen eines Kühlers und einer Wärmequelle einer elektrischen Komponente ein Bereitstellen eines Rahmens, der eine Öffnung definiert und angeordnet ist, um mit einer Wärmequelle in Eingriff zu kommen, und eine Bewegung der Wärmequelle relativ zu dem Rahmen in einer Z-Richtung verhindert. Der Rahmen kann auch die Wärmequelle ergreifen, um einer Bewegung der Wärmequelle relativ zu dem Rahmen in X- und/oder Y-Richtung zu widerstehen. Der Rahmen kann mit einem Kühler zusammengesetzt werden, indem eine Kontaktplatte des Kühlers in die Öffnung des Rahmens in einer Abwärtsrichtung bewegt wird und ein Aufnahmeelement mit dem Rahmen in Eingriff gebracht wird, um den Kühler zu einer Bewegung in die Öffnung zu drängen. Danach kann die Öffnung, die durch den Rahmen definiert wird, vergrößert werden, indem gegenüberliegende Seiten des Rahmens mit einem Werkzeug ergriffen werden, um einen Teil einer Wärmequelle aufzunehmen, während der Rahmen, der Kühler und das Aufnahmeelement zusammengesetzt sind. Mit einem Teil der Wärmequelle, der in dem vergrößerten Teil der Öffnung aufgenommen ist, kann eine Größe der Öffnung reduziert werden, um den Rahmen mit einem Teil des Kühlers in der Öffnung zu ergreifen, während der Rahmen, der Kühler und das Aufnahmeelement zusammengesetzt sind. Ein Eingriff des Rahmens mit dem Teil der Wärmequelle kann das Aufnahmeelement dazu bringen, die Kühler-Kontaktplatte in thermischen Kontakt mit einen Teil der Wärmequelle federnd vorzuspannen, zum Beispiel es abwärts mit einer Federkraft auf den Kühler zu drücken, um den Kühler in Kontakt mit der Wärmequelle zu drängen.
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Wie bei den obigen Ausführungsformen kann eine Basis des Kühlers eine Größe haben, die größer als eine Größe der Öffnung ist. Beispielsweise kann die Basis des Kühlers eine Breite haben, die größer als eine Breite der Öffnung ist, aber nicht das Montieren des vollständig zusammengesetzten Aufbaus an der Wärmequelle stören. Die Öffnung des Rahmens kann durch Ergreifen eines Schlitzes, der in einer Seitenwand des Rahmens ausgebildet ist, mit einem Werkzeug vergrößert werden, dass verwendet wird, um gegenüberliegende Seiten des Rahmens zu biegen, so dass sich Haltemerkmale an den gegenüberliegenden Seiten voneinander weg bewegen.
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Dieser und andere Aspekte der Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung und den Ansprüchen klar.
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KURZE FIGURENBESCHREIBUNG
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Aspekte der Erfindung werden unten mit Bezug auf die folgenden Zeichnungen beschrieben, in denen gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente referenzieren und wobei:
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1 eine Explosionsansicht einer Ausführungsform eines Kühleraufbaus in Eingriff mit einer Wärmequelle in Übereinstimmung mit Aspekten der Erfindung zeigt;
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2 eine Querschnittsansicht der Ausführungsform der 1 in einem zusammengesetzten Zustand mit einer Wärmequelle ist;
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3 eine Explosionsansicht einer Ausführungsform einer Kühleranordnung mit einer alternativen Aufnahmeelement-Konfiguration zeigt;
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4 eine Bodenansicht der zusammengesetzten Ausführungsform der 3 zeigt;
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5 eine Seitenansicht der zusammengesetzten Ausführungsform der 3 zeigt;
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6 eine Querschnittsansicht entlang der Linie 6-6 der 5 zeigt;
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7 eine alternative Aufnahmeelement-Konfiguration in einer illustrativen Ausführungsform zeigt;
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8 eine Seitenansicht einer Kühleranordnung zeigt, die das Aufnahmeelement der 7 verwendet;
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9 eine alternative Aufnahmeelement-Konfiguration in einer illustrativen Ausführungsform zeigt;
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10 eine Seitenansicht einer Kühleranordnung zeigt, die das Aufnahmeelement der 9 zeigt;
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11 eine Explosionsansicht einer Ausführungsform eines Kühleraufbaus mit einer weiteren Aufnahmeelement-Konfiguration zeigt;
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12 eine alternative Aufnahmeelement-Konfiguration zur Verwendung mit der Ausführungsform aus 11 zeigt; und
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13 eine Querschnittsansicht der Kühleranordnung aus 11 entlang der Linie 13-13 zeigt.
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DETAILBESCHREIBUNG
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Es sollte verstanden werden, dass Aspekte der Erfindung hierin mit Bezug auf bestimmte illustrative Ausführungsformen und die Figuren beschrieben werden. Die illustrativen Ausführungsformen, die hierin beschrieben werden, sind nicht notwendigerweise dazu gedacht, alle Aspekte der Erfindung zu zeigen, sondern werden dazu verwendet, einige illustrative Ausführungsformen zu beschreiben. Daher sind Aspekte der Erfindung nicht dazu gedacht, im Hinblick auf die illustrativen Ausführungsformen eng ausgelegt zu werden. Zusätzlich sollte verstanden werden, dass Aspekte der Erfindung allein oder in jeder geeigneten Kombination mit anderen Aspekten der Erfindung verwendet werden können.
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Wie oben diskutiert wurde, umfasst eine Ausführungsform der Erfindung einen Rahmen, der dazu angeordnet ist, mit einem Teil einer Wärmequelle, wie beispielsweise einem integrierten Schaltkreis, Computerprozessor, Kugelgitteranordnungssubstrat, einer Leiterplatte oder anderen Komponente so in Eingriff zu stehen, dass Teile des Rahmens zumindest teilweise einen Teil der Wärmequelle umgeben. Beispielsweise kann der Rahmen Seiten aufweisen, die eine Öffnung definieren und die elastisch deformiert, gebogen oder anderweitig bewegt werden können, um eine Größe der Öffnung, die durch den Rahmen definiert wird, zu vergrößern, beispielsweise so, dass ein Teil der Wärmequelle in der Öffnung aufgenommen werden kann. Nachdem ein Teil der Wärmequelle in der Öffnung aufgenommen ist, können die Seiten gelöst werden, sodass der Rahmen in seine nicht gebogene Form zurückkehren kann, um die Wärmequelle zu ergreifen und die Bewegung des Rahmens relativ zu der Wärmequelle in X- und/oder Y-Richtung (die in einer Ebene des Rahmens liegen können) zu beschränken. Der Rahmen kann auch die Wärmequelle ergreifen, um ihre Bewegung in der Z-Richtung zu beschränken, zum Beispiel so dass sich der Rahmen nicht über einen bestimmten Punkt in einer Aufwärtsrichtung relativ zu der Wärmequelle (die senkrecht zu einer Ebene des Rahmens liegen kann) hinaus bewegen kann.
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Der Rahmen kann einen Teil eines Kühlers in der Öffnung in einer Abwärtsrichtung aufnehmen, das heißt so, dass der Kühlerteil in die Öffnung von einer Oberseite des Rahmens in Richtung des Bodens bewegt wird. Als eine Folge kann der Kühler größer als der Rahmen sein und dennoch in der Rahmenöffnung aufgenommen werden. Darüber hinaus können der Rahmen und der Kühler so hergestellt sein, dass mit dem in der Öffnung aufgenommenen Kühlerteil und einem mit dem Rahmen in Eingriff stehenden Aufnahmeelement, um den Kühler festzuhalten, die vollständig zusammengesetzte Konstruktion mit einer Wärmequelle in Eingriff stehen kann. Nachdem der Rahmen mit der Wärmequelle in Eingriff steht, ergreift das Aufnahmeelement den Rahmen und kontaktiert den Kühler, um den Kühler in Richtung einer Wärmequelle, die durch den Rahmen ergriffen wird, zu drängen. Beispielsweise kann das Aufnahmeelement eine federnde Vorspannung auf den Kühler in einer Abwärtsrichtung auf die Wärmequelle zu anwenden. Da der Rahmen in einer Aufwärtsbewegung relativ zu der Wärmequelle beschränkt sein kann, kann die federnde Vorspannung auf den Kühler die Wärmequelle und den Kühler zusammendrücken.
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1 zeigt eine illustrative Ausführungsform einer Kühleranordnung 10, die eine Wärmequelle 4, einen Kühler 3 und erste und zweite Aufnahmevorrichtungen 1, 2, welche die Wärmequelle 4 und den Kühler 2 in thermischem Kontakt miteinander halten, aufweist. Während die Wärmequelle 4 jede geeignete Komponente oder Komponenten umfassen kann, umfasst die Wärmequelle 4 in dieser illustrativen Ausführungsform eine Leiterplatte (PCB) 41, eine Kugelgitteranordnungs-Halterung 43 und einen integrierten Schaltkreis 42. Andere Komponenten können zusätzlich oder alternativ enthalten sein, beispielsweise ein thermisches Grenzschichtmaterial wie ein thermisch leitendes Fett oder Öl, um eine thermische Übertragung zwischen der Wärmequelle 4 und dem Kühler 3 zu verbessern. Es sollte bemerkt werden, dass eine Wärmequelle 4, die mit der ersten und zweiten Aufnahmevorrichtung 1, 2 zusammenwirken, nicht zwingend selbst dazu geeignet sein muss, Wärme zu erzeugen, sondern stattdessen als Überträger von Wärme von einer wärmeerzeugenden Komponente oder anderen Wärmequelle zu einem Kühler fungieren kann. Beispielsweise kann die Wärmequelle 4 eine Wärmeröhre umfassen, die in thermischem Kontakt mit einem integrierten Schaltkreis steht, der Wärme erzeugt und die Wärme an die Wärmeröhre überträgt. Die Wärmeröhre kann wiederum Wärme zu dem Kühler 3 übertragen.
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Der Kühler 3 umfasst in dieser illustrativen Ausführungsform eine Basis mit einer Kontaktplatte 32 und einer Mehrzahl von Rippen 31, die sich von der Basis nach oben erstrecken. Eine untere Oberfläche der Kontaktplatte 32 ist dazu angeordnet, thermischen Kontakt mit einer oberen Oberfläche des integrierten Schaltkreises 42 herzustellen oder anders mit dieser oberen Oberfläche thermisch zu kommunizieren, um Wärme von dem integrierten Schaltkreis 42 aufzunehmen und die Wärme über die Rippen 31 abzugeben. Es sollte natürlich verstanden werden, dass der Kühler 3 jede geeignete zusätzliche oder alternative Komponente wie beispielsweise eine oder mehrere Wärmeröhren, die thermisch mit der Kontaktplatte 32 oder einem anderen Sammelblock gekoppelt sind, eine thermoelektrische Kühlvorrichtung, ein phasenwechselbasiertes oder anderes thermisches Übertragungsmedium, einen flüssigkeitsbasierten Wärmetauscher (zum Beispiel umfassend einen Kanal in der Kontaktplatte 32, der eine zirkulierende Flüssigkeit führt, die zum Übertragen von Wärme von dem Kühler 3 verwendet wird) usw. umfassen kann. Kurz gesagt kann der Kühler 3 jede geeignete Komponente umfassen, um Wärme von einer Wärmequelle 4 aufzunehmen und von ihr weg zu führen. Der Kühler 3 in dieser Ausführungsform kann in jeder geeigneten Weise ausgebildet sein, beispielsweise durch Gießen, Extrudieren, Spannende Bearbeitung, Schmieden, Schweißen oder anderes Zusammensetzen von Teilen, die aus einem geeigneten Material wie einem leitenden Metall (Aluminium, Kupfer, Stahl usw.), Kunststoff, Verbundwerkstoffen und/oder Kombinationen derartiger Materialien hergestellt werden können.
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Die erste Aufnahmevorrichtung 1 in dieser illustrativen Ausführungsform umfasst einen Rahmenclip mit vier Seitenwänden 15, die eine Öffnung 18 definieren, die dazu angeordnet ist, einen Teil der Wärmequelle 4 und der Kontaktplatte 32 des Kühlers 3 aufzunehmen. In einer Ausführungsform können der integrierte Schaltkreis 42 und das Kugelgitteranordnungssubstrat 43 in der Öffnung 18 aufgenommen werden und die Seitenwände 15 können mit Kanten des Kugelgitteranordnungssubstrats 43 in Eingriff kommen (zum Beispiel durch Klemmen, durch Ergreifen von einer oder mehreren Nasen, Nuten, Haken, Zähnen, Keilen, Spitzen oder anderen Haltemerkmalen 14 mit dem Substrat 43 usw.), um einer Bewegung des Rahmenclips 1 relativ zu der Wärmequelle 4 in X- und/oder Y-Richtung sowie in der Z-Richtung zu widerstehen. (Wie in 1 zu sehen ist, können die X- und Y-Richtung Richtungen in einer Ebene des Rahmenclips 1 und/oder der Öffnung 18 sein und die Z-Richtung kann eine Senkrechte zu der Ebene der Öffnung 18 sein.) Dies bedeutet nicht, dass in allen Ausführungsformen der Rahmenclip 1 ungeeignet ist, eine Bewegung in X- und/oder Y-Richtung relativ zu der Wärmequelle 4 durchzuführen, sondern dass die erste Aufnahmevorrichtung 1 in einer Bewegung eingeschränkt ist, um ein Sich-Lösen der ersten Aufnahmevorrichtung 1 von der Wärmequelle 4 zu verhindern (ohne Kräfte, welche die Wärmequelle 4 und/oder die erste Aufnahmevorrichtung 1 deformieren oder beschädigen würden). Damit kann in einigen Ausführungsformen die erste Aufnahmevorrichtung 1 in X- und/oder Y-Richtung relativ zu der Wärmequelle 4 etwas beweglich sein, aber wenn sie mit der Wärmequelle 4 geeignet in Eingriff steht, kann sie sich nicht so weit bewegen, dass sie sich von der Wärmequelle 4 löst.
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In dieser Ausführungsform und wie in 2 zu sehen ist umfassen zwei gegenüberliegende Seitenwände 15 eine oder mehrere Nasen 14 oder andere Haltemerkmale, die sich von dem unteren Ende der Seitenwand 15 nach innen erstrecken und das Kugelgitteranordnungssubstrat 43 (oder einen anderen Wärmeerzeugungskomponententeil) ergreifen, um den Rahmenclip 1 insbesondere in der Z-Richtung festzuhalten. Das zweite Aufnahmeelement 2, das ein Federclip oder anderes Aufnahmeelement sein kann, kann den Rahmenclip 1 ergreifen und den Kühler 3 kontaktieren, so dass der Kühler 3 zu einer Abwärtsbewegung in der Z-Richtung relativ zu dem Rahmenclip 1 in die Öffnung 18 vorgespannt ist. Dies kann die Kontaktplatte 32 des Kühlers 3 in Kontakt mit der Wärmequelle 4 vorspannen, was dabei hilft, Wärme an der Zwischenfläche durch Leitung zu übertragen. Das Aufnahmeelement 2 kann ein oder mehrere Eingreifmerkmale 11 an dem Rahmenclip 1 ergreifen, beispielsweise eine oder mehrere Nasen, Vorsprünge, Öffnungen oder anderes und/oder können mit einer Oberfläche (beispielsweise einer Unterseite) des Rahmenclips 1 in Eingriff kommen.
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In Übereinstimmung mit einem Aspekt der Erfindung können der Rahmenclip, der Kühler und das Aufnahmeelement vollständig zusammengesetzt und dann im zusammengesetzten Zustand an eine Wärmequelle angebracht werden. Dieses Merkmal kann Vorteile bieten wie ein Sicherstellen, dass der korrekte Clip, Kühler und Aufnahmeelement zusammen mit der entsprechenden Wärmequelle verwendet werden. Beispielsweise können Kühleranordnungen mit dazu passendem Rahmenclip und Aufnahmeelement vorgefertigt und für eine Anbringung an einem bestimmten Typ Wärmequelle vorbereitet verpackt sein. Auf diese Weise kann für einen Benutzer sichergestellt werden, dass die korrekten Teile miteinander zusammengesetzt werden und für eine Anbringung an einer Wärmequelle vollständig vorbereitet sind, ohne etwas anderes prüfen zu müssen als dass der Aufbau insgesamt korrekt mit der Wärmequelle verbunden ist. Dies steht vielen Kühleraufbauten gegenüber, die Rahmenclips verwenden, die nicht an einer Wärmequelle angebracht werden können, während sie mit einem Kühler und einer Aufnahme verbunden sind.
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In einem weiteren Aspekt der Erfindung umfasst der Rahmenclip 1 ein ein Werkzeug ergreifendes Merkmal, das angeordnet ist, um mit einem Werkzeug in Eingriff zu kommen, welches dazu verwendet wird, die gegenüberliegenden Seitenwände zu biegen oder zu dehnen, um Nasen oder andere Eingreifmerkmale voneinander zu entfernen, um es einem Teil einer Wärmequelle zu ermöglichen, in der Öffnung 18 aufgenommen und durch die Eingreifmerkmale ergriffen zu werden. In der Ausführungsform von 1 umfassen die gegenüberliegenden Seitenwände 15, welche Nasen 14 umfassen, um die Wärmequelle 4 zu ergreifen, auch Schlitze 13, um ein Werkzeug (nicht gezeigt) aufzunehmen, das die Seitenwände 15 biegen kann, um die Nasen 14 voneinander weg zu bewegen. Das Werkzeug kann verschiedene Formen einnehmen, beispielsweise die eines L-förmigen Stabes mit einem kurzen Ende, das in einem Schlitz 13 aufgenommen wird, und einem Hebelarm, der bewegt werden kann, um die Seitenwände 15 zu verbiegen. Der Rahmenclip 1 kann aus einem federnden und/oder elastisch deformierbaren Material hergestellt sein, beispielsweise geformtem Kunststoff oder Metall, was es gegenüberliegenden Seiten des Rahmens 1 erlaubt, in Bezug auf einander verdreht oder gebogen zu werden, aber in ihre nicht verbogene Form zurückkehren werden, wenn die Biegekraft entfernt ist. Alternativ kann der Rahmenclip 1 einen oder mehrere federnd oder elastisch deformierbare Teile aufweisen, die eine geeignete Bewegung der Haltemerkmale 14 relativ zueinander erlauben, so dass der Rahmenclip 1 in Bezug auf eine Wärmequelle 4 in Eingriff oder außer Eingriff gebracht werden kann. Folglich kann der Rahmenclip 1 aus jedem geeigneten Material beispielsweise Kunststoffen, Metallen, Verbundwerkstoffen und/oder Kombinationen von Materialien und auf jede geeignete Weise beispielsweise durch spannende Bearbeitung, Gießen, Formen, Schmieden, Sintern, Stereolithographie, 3D-Druck usw. hergestellt sein.
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Gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung kann die Kühleranordnung an einer Wärmequelle angebracht sein, während sie vollständig zusammengesetzt ist, selbst wenn der Kühler eine Größe aufweist, die größer als die Öffnung des Rahmenclips ist. Wie beispielsweise in 1 zu sehen ist, hängt der Kühler 3 über den Rahmenclip 1 auf zwei Seiten hinaus. Der Kühler 3 ist jedoch so angeordnet, dass die Schlitze 13 freigelegt sind, um ein Montagewerkzeug aufzunehmen und so, dass die Seitenwände 15 des Rahmenclips 1 gebogen werden können, um die Wärmequelle 4 zu ergreifen.
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Diese Anordnung erlaubt eine relativ große Kühlerbasis (zum Beispiel eine mit verbesserten Kühleigenschaften), die größer als der Rahmenclip ist, es aber ermöglicht, dass der vollständige Aufbau des Kühlers, Rahmenclips und Aufnahmeelement an einer Wärmequelle montiert wird. So kann beispielsweise der Kühler 3 in der X- oder Y-(oder etwa X- und Y-)Richtung größer als der Rahmenclip 1 sein und dennoch ein vollständig zusammengebautes Montieren des Kühleraufbaus ermöglichen. In einer Ausführungsform kann der Kühler 3 Fenster, Kerben oder andere Öffnungen umfassen, die es einem Benutzer ermöglichen, einen Schlitz 13 oder ein anderes Werkzeug ergreifendes Merkmal des Rahmenclips 1 zu ergreifen, um eine Anbringung an einer Wärmequelle 4 zu ermöglichen, während der Kühler 3 andererseits an allen Seitenwänden 15 des Rahmenclips 1 über den Rahmenclip hinaus hängt. Anders gesagt kann der Kühler 3 eine Basis mit einer Fläche in der X-Y-Ebene aufweisen, die größer als die Fläche der Öffnung 18 ist, und der Aufbau kann dennoch dazu angeordnet sein, vollständig zusammengesetzt an einer Wärmequelle angebracht zu werden.
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Ein weiterer Aspekt der Erfindung ist, dass der Kühler und der Rahmenclip so angeordnet sind, dass die Kontaktplatte 32 des Kühlers 3 in der Öffnung 18 des Rahmenclips 1 in einer Abwärtsrichtung aufgenommen werden kann, das heißt entlang der Z-Achse von einer Oberseite des Rahmenclips 1 in Richtung eines Bodens des Rahmenclips 1. Eine solche Anordnung erlaubt eine einfachere Rahmenclipkonstruktion und hilft auch dabei, mögliche mechanische Störungen zwischen dem Rahmenclip 1 und dem Kühler 3 zu vermeiden. Darüber hinaus wird ein Aufbau des Kühlers, Rahmenclips und Aufnahmeelements leichter gemacht, beispielsweise weil der Aufbau durch Platzieren des Rahmenclips auf einer Oberfläche, Platzieren des Kühlers über dem Rahmenclip mit der Kontaktplatte in der Öffnung 18 und dann Ergreifen des Aufnahmeelement mit dem Rahmenclip hergestellt werden kann. Es gibt kein Erfordernis, Merkmale des Kühlers und Rahmenclips außer dem Positionieren der Kontaktplatte in der Öffnung besonders auszurichten. Dies steht im Gegensatz zu vielen anderen Anordnungen, in denen der Rahmenclip Strukturen umfasst, die sich in die Öffnung 18 erstrecken und den Kühler stören, was eine besondere Ausrichtung des Kühlers und Rahmenclips zum Aufbau erfordert und/oder den Kühler vom Boden des Rahmenclips aus in die Öffnung einzusetzen erfordert. 3 zeigt eine Explosionsansicht einer Kühleranordnung 10 und illustriert, dass die Anordnung durch Platzieren der Kontaktplatte 32 des Kühlers 3 in die Öffnung 18 in einer Abwärtsrichtung und dann Anbringen des Aufnahmeelements 2 an dem Rahmenclip 1 ausgebildet sein kann. Diese Ausführungsform hat eine andere Anordnung des Aufnahmeelements 2 als 1, ist jedoch im Übrigen identisch. Es ist daher zu bemerken, dass verschiedene Veränderungen an unterschiedlichen Teilen einer Kühleranordnung 10 vorgenommen werden können. In dieser Ausführungsform ist das Aufnahmeelement 2 aus einem Draht statt einem gestanzten Stück einer Bahn oder flachen Feder wie in 1 ausgebildet. In jedem Fall arbeitet jedoch das Aufnahmeelement 2 auf dieselbe Weise, das heißt Endabschnitte des Aufnahmeelement 2 ergreifen den Rahmenclip 1 und ein Mittelabschnitt 21 des Aufnahmeelements kontaktiert den Kühler 3, um den Kühler in eine Abwärtsbewegung relativ zu dem Rahmenclip 1 zu drängen.
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Ein weiterer Aspekt der Erfindung ist, dass der Rahmenclip eine flache durchgehende Oberfläche an einer oberen Fläche und eine unterbrochene Oberfläche an der Bodenfläche aufweisen kann. Die obere Fläche des Rahmenclips 1 kann in 3 gesehen werden und ist nur durch die Schlitze 13 unterbrochen. Im Gegensatz dazu umfasst die Bodenfläche des Rahmenclips vier Beine 12, die sich zusammen mit Teilen der Seitenwände 15 abwärts erstrecken, welche die Nasen 14 zum Ergreifen der Wärmequelle 4 umfassen, wie in 4 zu sehen ist. Eine solche Anordnung kann den Rahmenclip 1 vielfältiger einsetzbar und für Variationen in einer oberen Oberfläche der Wärmequelle 4 empfänglich machen. Das heißt, da der Rahmenclip 1 nur die Wärmequelle 4 an unteren Enden der Beine 12 kontaktieren kann (wie in 5 zu sehen ist), werden Variationen der Höhe an anderen Bereichen der Wärmequelle 4 keinen Effekt auf den Rahmenclip 1 haben, der die Wärmequelle 4 ergreift. Der Rahmenclip 1 kann auch leichter hergestellt werden, um die relativen Höhen der Beine 12 und der Nasen 14 zu steuern, wodurch der Rahmenclip 1 für einen geeigneten Eingriff der Wärmequelle 4 angeordnet wird. Beispielsweise kann der Rahmenclip 1 so angeordnet werden, dass die Beine 12 mit den Seiten 15, die die Nasen 14 weggebogen haben, die Wärmequelle 4 so kontaktieren, dass die Nasen 14 geeignet positioniert sind, um die Wärmequelle 4 zu ergreifen, nachdem die Biegekraft auf den Rahmenclip 1 gelöst wurde. Dies kann einen Eingriff der Anordnung 10 mit der Wärmequelle 4 erleichtern, da die Beine 12 eine geeignete Ausrichtung der Nasen 14 mit entsprechenden Nuten oder anderen Merkmalen der Wärmequelle 4 sicherstellen können. Öffnungen, die zwischen den Beinen 12 vorgesehen sind (wie in 6 zu sehen ist), können auch eine Luftströmung an der Wärmequelle 4 erlauben, die beim Kühlen der Wärmequelle 4 hilft. In dieser Ausführungsform sind die Beine 12 an Seitenwänden 15 angeordnet, die einander gegenüber liegen und benachbart zu den Seitenwänden 15 sind, welche die Nasen 14 umfassen, könnten jedoch an anderen Orten angeordnet sein.
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Wie oben bemerkt wurde, sind Ausführungsformen der Erfindung nicht auf eine bestimmte Anordnung für die Teile der Kühleranordnung 10 beschränkt. Beispielsweise zeigen 7 und 9 eine alternative Aufnahmeelementsanordnung, die verwendet werden kann. Wie in der zusammengesetzten Ansicht der 8 zu sehen ist, können die Endabschnitte 22 des Aufnahmeelements 2 der 7 mit gegenüberliegenden Nasen 11 an dem Rahmen 1 in Eingriff kommen, indem sie unter den Nasen 11 und um die Nasen 11 einhaken. Wie in 10 zu sehen ist, können die Endabschnitte 22 des Aufnahmeelements 2 der 9 in horizontale Schlitze oder Löcher in der Rahmenclip-Seitenwand 15 passen. Natürlich muss das Aufnahmeelement 2 nicht ein Loch, eine Nase oder ein anderes Merkmal des Rahmenclips 1 ergreifen, sondern kann stattdessen einfach eine äußere Oberfläche des Rahmenclips 1 kontaktieren. Beispielsweise zeigt 11 eine Anordnung, in der distale Enden des Aufnahmeelements 2 eine Bodenoberfläche des Rahmenclips 1 kontaktieren können, wie in 13 zu sehen ist. Wie mit anderen Beispielen kann das Aufnahmeelement 2 aus einem gebogenen Draht ausgebildet sein, wie in 12 zu sehen ist, statt aus einem gestanzten Blech wie in 11, und dennoch auf dieselbe Weise funktionieren, um den Rahmenclip 1 zu ergreifen.
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Nachdem somit einige Aspekte von zumindest einer Ausführungsform dieser Erfindung beschrieben wurden ist zu würdigen, dass verschiedene Veränderungen, Modifikationen und Verbesserungen dem Fachmann bereits mitgeteilt sind. Solche Änderungen, Modifikationen und Verbesserungen sollen Teil dieser Offenbarung sein und sollen innerhalb des Grundgedankens und Schutzbereichs der Erfindung liegen.
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Folglich dienen die vorstehende Beschreibung und Zeichnungen nur als Beispiel.
