DE69431011T2

DE69431011T2 - Kühlkörper und zugehörige Montageanordnung

Info

Publication number: DE69431011T2
Application number: DE69431011T
Authority: DE
Inventors: Tadashi Katsui
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1993-03-19
Filing date: 1994-03-10
Publication date: 2002-11-07
Anticipated expiration: 2014-03-11
Also published as: EP0908949B1; US6222731B1; US5559674A; EP0893828A3; DE69433878T2; EP0616366B1; JP2901867B2; EP0893828B1; EP0616366A3; DE69434411D1; DE69431011D1; KR940023328A; EP0908949A1; EP0616366A2; DE69433878D1; DE69434411T2; US20010010624A1; JPH07130924A; US6487079B2; KR100190426B1

Description

Diese Erfindung betrifft eine Montagestruktur für einen Kühlkörper auf einer Packung mit integrierter Schaltung, die auf eine gedruckte Schaltungsplatte montiert ist.
In den letzten Jahren erscheinen auf dem Markt verbreitet tragbare elektronische Vorrichtungen wie zum Beispiel Laptop-Personalcomputer als elektronische Vorrichtungen, von denen eine Miniaturisierung und hohe Zuverlässigkeit verlangt werden. Um eine hohe Leistung von elektronischen Vorrichtungen des genannten Typs zu erreichen, ist es erforderlich, eine oder mehrere Packungen mit integrierter Schaltung zu verwenden, die eine große Menge an Wärme erzeugen. Um ein Wärmeabstrahlungsvermögen einer Packung mit integrierter Schaltung, die eine große Menge an Wärme erzeugt, sicherzustellen, wird ein Kühlkörper verwendet, wenn eine Packung mit integrierter Schaltung auf eine gedruckte Schaltungsplatte zu montieren ist. Ein Kühlkörper muß so montiert werden, daß er mit einer Wärmeabstrahlungsfläche einer Packung mit integrierter Schaltung mit Sicherheit in engem Kontakt ist, um eine Erhöhung des Wärmewiderstandes durch Kontakt zu verhindern, und es wird gewünscht, die Montagestruktur für einen Kühlkörper auf einer Packung mit integrierter Schaltung zu optimieren.
Fig. 17A ist eine Draufsicht auf eine herkömmliche Montagestruktur für einen Kühlkörper auf einer Packung mit integrierter Schaltung, und Fig. 17B ist eine Seitenansicht derselben. Bei dem vorliegenden herkömmlichen Beispiel ist eine Packung mit integrierter Schaltung 101 in einem leicht schwebenden Zustand auf eine gedruckte Schaltungsplatte 103 montiert, indem Anschlußstifte 102 der Packung mit integrierter Schaltung 101 an ein nichtgezeigtes Leitermuster der gedruckten Schaltungsplatte 103 gelötet wurden, während Vertiefungen 106 an Randabschnitten der oberen Fläche eines Kühlkörpers 105 vorgesehen sind, der Wärmeabstrahlungsrippen 104 hat, und der Kühlkörper 105 und die Packung mit integrierter Schaltung 101 durch Klemmen 107, die im wesentlichen einen C-förmigen Schnitt haben und aus einem Harz oder dergleichen hergestellt sind (siehe zum Beispiel US-Patent Nr. 5,099,550), an den Vertiefungen 106 des Kühlkörpers 105 und Randabschnitten der unteren Fläche der Packung mit integrierter Schaltung 101 gehalten werden.
Fig. 18A ist eine Draufsicht auf eine andere herkömmliche Montagestruktur für einen Kühlkörper auf einer Packung mit integrierter Schaltung, und Fig. 18B ist eine Seitenansicht derselben. Bei dem vorliegenden herkömmlichen Beispiel sind Anschlußstifte 112 einer Packung mit integrierter Schaltung 111 durch einen Rahmen 113, der aus einem Isolator wie etwa Harz ist, auf eine gedruckte Schaltungsplatte 114 montiert. Der Rahmen 113, der in der Draufsicht eine im wesentlichen rechteckige Form hat, hat ein Paar von Vorsprüngen 115, die an Stellen in der Nähe einer Diagonale seiner oberen Fläche seitwärts herausragen. Ein Kühlkörper 117 mit Wärmeabstrahlungsrippen 116 an seinem oberen Abschnitt ist auf einer oberen Fläche des integrierten Schaltungschips 111 angeordnet, und eine Klemme 118, die aus einem Metalldraht gebildet ist, der eine gekröpfte Form hat, ist auf dem Kühlkörper 117 angeordnet, während die gegenüberliegenden Enden der Klemme 118 mit den Vorsprüngen 115 des Rahmens 113 in Eingriff sind, so daß der Kühlkörper 117 bezüglich der Packung mit integrierter Schaltung 111 fixiert ist (siehe japanische offengelegte Patentanmeldung Nr. Showa 63-133557 oder US-Patent Nr. 4,745,456).
Da bei dem herkömmlichen Beispiel, das unter Bezugnahme auf Fig. 17A und 17B beschrieben wurde, die Randabschnitte der oberen Fläche der Wärmeabstrahlungsrippe 105 mittels der Klemmen 107 gehalten werden, die einen C-förmigen Schnitt haben, ist es erforderlich, die Vertiefungen 105 an den Randabschnitten vergleichsweise groß zu bilden, und so ist das Problem vorhanden, daß der Wärmeabstrahlungsbereich des Kühlkörpers 105 verringert wird und die Kühleffektivität verschlechtert wird.
Da es bei dem herkömmlichen Beispiel, das unter Bezugnahme auf Fig. 18A und 18B beschrieben wurde, erforderlich ist, schon in dem Stadium, wenn die Packung mit integrierter Schaltung 111 auf die gedruckte Schaltungsplatte 114 zu montieren ist, den Rahmen 113 zwischen der Packung mit integrierter Schaltung 111 und der gedruckten Schaltungsplatte 114 anzuordnen, ist indessen das Problem vorhanden, daß das Fertigungsfunktionsvermögen niedrig ist. Wenn ferner der Rahmen 113, der aus einem Harz oder dergleichen ist, zum Beispiel an einem Abschnitt eines Vorsprungs 115 zerbricht, ist es schwierig, den Rahmen 113 auszutauschen, und der Kühlkörper 117 kann nicht mehr montiert werden.
Daher ist es wünschenswert, eine Montagestruktur vorzusehen, die eine hohe Kühleffektivität aufweist und leicht zu montieren ist.
Es ist ferner wünschenswert, einen Kühlkörper vorzusehen, der eine hohe Kühleffektivität aufweist.
DE-U-8716007 offenbart eine Baugruppe gemäß der Präambel des beiliegenden Anspruches 1. Das Führungsglied in diesem Dokument ist aus einem elastischen Isoliermaterial.
US-A-4345267 offenbart eine Baugruppe, bei der ein Kühlkörper durch eine elastische Abdeckung oben auf einer aktiven Vorrichtung gehalten wird, wobei die Abdeckung mit Ecksäulen eines Gehäuses (Führungsglied) schwenkbar in Eingriff ist.
US-A-5019940 offenbart eine Baugruppe mit einer ähnlichen Konfiguration, bei der der Kühlkörper durch eine Klemme gehalten wird, die an Ecken eines Rahmens (Führungsglied) befestigt ist.
EP-A-0449150 offenbart eine Wärmeübertragungsplatte zum Entfernen von Wärme von einer IC zu einem Kühlkörper oder zu Kühlrippen, welche Platte einen Basisabschnitt mit aufrechten Seitenwänden hat, die einen Sockel (Führungsglied) für die IC bilden. Die IC ist in einer sogenannten "cavity-up"- Konfiguration angeordnet.
Research Disclosure Nr. 318, Okt. 90, Havant, GB, Seite 851, offenbart einen gefederten Kühlkörper für eine VLSI- Packung, welcher Kühlkörper durch eine Metallabdeckungsplatte gehalten wird, die einschnappende Löcher hat, die über Ecksäulen eines Rahmens (Führungsglied) passen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine Baugruppe vorgesehen aus einer Packung mit integrierter Schaltung, einem Kühlkörper für die Packung mit integrierter Schaltung und einer Montagestruktur zum Montieren des Kühlkörpers auf die Packung mit integrierter Schaltung, wenn die Packung mit integrierter Schaltung auf eine gedruckte Schaltungsplatte montiert ist, welche Montagestruktur umfaßt: ein Führungsglied mit einem Rahmenabschnitt und einer Vielzahl von Stützsäulenabschnitten, welcher Rahmenabschnitt eine innere Peripherie hat, die einer äußeren Peripherie der Packung mit integrierter Schaltung entspricht, und Stützsäulenabschnitte, die aus dem Rahmenabschnitt in einer Richtung herausragen, die zu der gedruckten Schaltungsplatte rechtwinklig ist, welches Führungsglied an der gedruckten Schaltungsplatte befestigt werden kann, wobei der Kühlkörper ohne Haftung so auf der Packung mit integrierter Schaltung sitzt, daß eine Seitenoberfläche des Kühlkörpers mit einer Innenfläche von jedem der Stützsäulenabschnitte in engem Kontakt ist; dadurch gekennzeichnet, daß das Führungsglied aus Aluminium gebildet ist.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung haben dann, wenn die äußere Peripherie der Packung mit integrierter Schaltung der inneren Peripherie des Rahmenabschnittes des Führungsgliedes im wesentlichen gleich ist, die Stützsäulenabschnitte des Führungsgliedes zum Beispiel solch ein Profil, daß sie in aufwärtigen und abwärtigen Richtungen des Führungsgliedes herausragen und untere Flächen der Stützsäulenabschnitte direkt an der gedruckten Schaltungsplatte befestigt werden können.
Da bei der vorliegenden Erfindung der Kühlkörper auf der Packung mit integrierter Schaltung unter Verwendung des Führungsgliedes und der Abdeckung mit den besonderen Konstruktionen montiert wird, kann eine hohe Kühleffektivität erreicht werden und wird die Montage des Kühlkörpers erleichtert.
Wenn die vorliegende Erfindung in der Praxis eingesetzt wird, kann die Kühleffektivität weiter erhöht werden, indem der Kühlkörper so konstruiert wird, daß er ein Basisglied mit Wärmeabstrahlungsrippen und ein Luftgebläsemittel zum zwingenden Kühlen des Basisgliedes durch Luftkühlung hat.
Wenn die vorliegende Erfindung in der Praxis eingesetzt wird, indem ferner eine Abdeckung aus einem elastischen Plattenglied verwendet wird, das eine Form hat, die hin zu der Kühlkörperseite gekrümmt ist, kann der Kühlkörper mit der Packung mit integrierter Schaltung immer in engem Kontakt sein, ungeachtet eines Auseinandergehens und so weiter der Montagehöhe der Packung mit integrierter Schaltung, und daher ist es möglich, eine hohe Kühleffektivität beizubehalten.
Die Erfindung selbst wird durch das Studium der folgenden Beschreibung und der beigefügten Ansprüche unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen am besten verstanden, die einige bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung zeigen. Der Hauptgegenstand der Erfindung ist die erste Ausführungsform einer Montagestruktur für einen Kühlkörper, die unten erläutert ist, und die Erfindung kann auch auf die dritten und vierten Ausführungsformen angewendet werden. Andere "Ausführungsformen" einer Montagestruktur für einen Kühlkörper fallen nicht in den Schutzumfang der Erfindung, werden aber als Hintergrunderläuterung aufgenommen.
Fig. 1 ist eine perspektivische Explosionsansicht einer Montagestruktur für einen Kühlkörper, die eine erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 2 ist eine perspektivische Explosionsansicht, die ein Beispiel für einen Kühlkörper zeigt, der zum Einsatz der vorliegenden Erfindung in der Praxis geeignet ist;
Fig. 3 ist eine perspektivische Explosionsansicht einer Montagestruktur für einen Kühlkörper, die eine zweite Ausführungsform zeigt;
Fig. 4A und 4B sind perspektivische Ansichten, die ein anderes Beispiel für eine Abdeckung zeigen, die bei der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann;
Fig. 5 ist eine Seitenansicht, die ein weiteres Beispiel für eine Abdeckung zeigt, die bei der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann;
Fig. 6 ist eine Seitenansicht einer Montagestruktur für einen Kühlkörper, die eine dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 7 ist eine Schnitt-Teilansicht einer Montagestruktur für einen Kühlkörper, die eine vierte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 8 ist eine perspektivische Ansicht von noch einer Montagestruktur für einen Kühlkörper, die eine fünfte Ausführungsform zeigt;
Fig. 9A und 9B sind eine Seitenansicht und eine Draufsicht, die ein Beispiel für ein Bandglied zeigen, das in Fig. 8 dargestellt ist;
Fig. 10A und 10B sind perspektivische Ansichten eines Verriegelungsabschnittes des Bandgliedes;
Fig. 11A, 11B und 11C sind perspektivische Ansichten, die eine Führung eines Kühlkörpers zeigen;
Fig. 12 ist eine perspektivische Explosionsansicht der Montagestruktur für einen Kühlkörper, die die fünfte Ausführungsform zeigt;
Fig. 13A, 13B und 13C sind Ansichten, die eine erste Ausführungsform eines Kühlkörpers zeigen;
Fig. 14 ist eine Schnittansicht längs einer Linie A-A;
Fig. 15A und 15B sind Ansichten, die ein anderes Beispiel für eine Rippenanordnung zeigen;
Fig. 16A, 16B und 16C sind Ansichten, die eine zweite Ausführungsform des Kühlkörpers zeigen;
Fig. 17A und 17B sind Ansichten, die ein Beispiel für eine herkömmliche Montagestruktur für einen Kühlkörper zeigen;
Fig. 18A und 18B sind Ansichten, die ein anderes Beispiel für die herkömmliche Montagestruktur für einen Kühlkörper zeigen.
Unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen werden nun bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung eingehend beschrieben.
Fig. 1 ist eine perspektivische Explosionsansicht einer Montagestruktur für einen Kühlkörper, die eine erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. Eine Packung mit integrierter Schaltung 20, die auf eine gedruckte Schaltungsplatte 10 montiert ist, hat eine Vielzahl von Anschlußstiften 20A zur elektrischen Verbindung, und die Anschlußstifte 20A sind durch Löten mit einem Leitermuster (nicht gezeigt) verbunden, das auf einer vorderen oder hinteren Fläche der gedruckten Schaltungsplatte 10 gebildet ist. Ein Führungsglied 30, das aus Aluminium ist und somit eine hohe Wärmeleitfähigkeit hat, hat einen Rahmenabschnitt 30A mit einer inneren Peripherie, die einer äußeren Peripherie der Packung mit integrierter Schaltung 20 im wesentlichen gleich ist, Stützsäulenabschnitte 30B, die in aufwärtigen und abwärtigen Richtungen an den vier Ecken des Rahmenabschnittes 30A herausragen, und eine Vielzahl von Rippenabschnitten 30C, die in der aufwärtigen Richtung aus dem Rahmenabschnitt 30A herausragen. Der Rahmenabschnitt 30A, die Stützsäulenabschnitte 30B und die Rippenabschnitte 30C sind zum Beispiel als einheitliches Glied gebildet.
Bei der vorliegenden Ausführungsform ist das Führungsglied 30 rings um die Peripherie der Packung mit integrierter Schaltung 20 auf der gedruckten Schaltungsplatte 10 angeordnet, und die Stützsäulenabschnitte 30B sind direkt an der gedruckten Schaltungsplatte 10 befestigt. Bei dem gezeigten Beispiel sind Schrauben 40 individuell von der Seite der hinteren Fläche der gedruckten Schaltungsplatte 10 durch vier Gewindelöcher 10A, die in der gedruckten Schaltungsplatte 10 gebildet sind, in die vier Stützsäulenabschnitte 30B des Führungsgliedes 30 geschraubt, so daß das Führungsglied 30 an der gedruckten Schaltungsplatte 10 befestigt ist. Das Führungsglied 30 kann an der gedruckten Schaltungsplatte 10 durch Kleben der Stützsäulenabschnitte 30B auf die obere Fläche der gedruckten Schaltungsplatte 10 befestigt werden. Der Kühlkörper 50 sitzt so auf der inneren Peripherie des Führungsgliedes 30, daß seine untere Fläche mit der oberen Fläche der Packung mit integrierter Schaltung 20 in engem Kontakt sein kann. Um den Wärmewiderstand zwischen dem Kühlkörper 50 und der integrierten Schaltung 20 zu reduzieren, kann Fett zwischen ihnen vorgesehen werden. Im folgenden wird eine detaillierte Konstruktion des Kühlkörpers 50 beschrieben. Eine Abdeckung 60 hat eine Öffnung 60A zum Exponieren der oberen Fläche des Kühlkörpers 50 und Gewindelöcher 60B, und die Abdeckung 60 wird an dem Führungsglied 30 befestigt, indem Schrauben 70 durch Gewindelöcher 60B in die Stützsäulenabschnitte 30B geschraubt werden. Die Form der Abdeckung 60 ist so festgelegt, daß sie dann, wenn die Abdeckung 60 an dem Führungsglied 30 befestigt ist, äußere periphere Randabschnitte des Kühlkörpers 50 in solch einem Grade überdeckt, daß durch sie das Wärmeabstrahlungsvermögen des Kühlkörpers 50 nicht gemindert wird.
Fig. 2 ist eine perspektivische Explosionsansicht, die ein Beispiel für eine Konstruktion des Kühlkörpers 50 von Fig. 1 zeigt. Der Kühlkörper 50 hat ein Basisglied 82 mit Wärmeabstrahlungsrippen 81 auf seiner oberen Fläche, eine Lüfterbaugruppe (Luftgebläsemittel) 83, die auf der oberen Fläche des Basisgliedes 82 vorgesehen ist, zum Blasen (d. h., zum Pusten) von Luft zu den Wärmeabstrahlungsrippen 81, und ein Abdeckungsglied 84 zum Überdecken eines oberen Abschnittes des Basisgliedes 82. Das Basisglied 82 und das Abdeckungsglied 84 sind aus Aluminium gebildet, das ähnlich wie das Führungsglied 30 von Fig. 1 eine hohe Wärmeleitfähigkeit hat, und eine untere Fläche des Basisgliedes 82 ist flach gebildet, um den Kontaktwärmewiderstand mit einer Packung mit integrierter Schaltung 20 zu reduzieren (siehe Fig. 1). Stützsäulen 85A, 85B, 85C und 85D sind an den vier Ecken der oberen Fläche des Basisgliedes 82 vorgesehen, und die Wärmeabstrahlungsrippen 81 sind so vorgesehen, um die Lüfterbaugruppe 83 zu überdecken, außer an Abschnitten, an denen die Stützsäulen gebildet sind. Die Stützsäulen 85A, 85B, 85C und 85D und die Wärmeabstrahlungsrippen 81 sind integral mit einem plattenförmigen Abschnitt des Basisgliedes 82 gebildet. Ein Ventilationsweg 86 ist zwischen der Lüfterbaugruppe 83, die an dem Basisglied 82 befestigt wird, und den Wärmeabstrahlungsrippen 81 definiert. Die Lüfterbaugruppe 83 hat einen Motor (nicht gezeigt) mit einem Schaft 87, der sich im wesentlichen senkrecht zu der oberen Fläche des Basisgliedes 82 erstreckt, einen Propeller 88, der durch den Schaft 87 rotiert wird, und eine gedruckte Schaltungsplatte 89 mit einer Treiberschaltung für den Motor. Das Abdeckungsglied 84 wird an den Stützsäulen 85A, 85B, 85C und 85D des Basisgliedes 82 durch Schrauben 92 befestigt. Das Abdeckungsglied 84 hat eine Öffnung 90, die mit dem Ventilationsweg 86 durch den Propeller 88 der Lüfterbaugruppe 83 in Verbindung steht, und ferner einen ringförmigen Vorsprung 91, der etwas außerhalb von einem Rotationsort des Propellers 88 positioniert ist. Da der ringförmige Vorsprung 91 den Ventilationsweg 86 begrenzt, wird die statische Druckdifferenz zwischen der Öffnung 90 der Abdeckung 84 und dem Ventilationsweg 86 erhöht und kann ein effektives Blasen von Luft erfolgen. Wenn der Lüfterbaugruppe 83 Elektroenergie zugeführt wird, um den Propeller 88 in einer vorbestimmten Richtung zu rotieren, strömt auf Grund einer vergleichsweise großen statischen Druckdifferenz zwischen der Außenwelt und dem Ventilationsweg 86, die durch eine Wirkung des ringförmigen Vorsprungs 91 bewirkt wird, Luft zum Beispiel in einer Richtung von der Öffnung 90 der Abdeckung 84 hin zu den Wärmeabstrahlungsrippen 81 des Basisgliedes 82. Auf Grund der Luftübertragung erfolgt dann eine gute Wärmeabstrahlung an den Wärmeabstrahlungsrippen 81 und so weiter. Der Neigungswinkel des Propellers 88 kann umgekehrt sein, oder die Rotationsrichtung der Lüfterbaugruppe 83 kann umgekehrt sein, so daß bewirkt werden kann, daß Luft in der anderen Richtung von den Wärmeabstrahlungsrippen 81 des Basisgliedes 82 hin zu der Öffnung 90 der Abdeckung 84 strömt.
Bei dem vorliegenden Beispiel ist die Befestigungsstelle der Lüfterbaugruppe 83 an dem Basisglied 82 in der Richtung hin zu 85A von den vier Stützsäulen 85A, 85B, 85C und 85D versetzt, und eine Wandfläche der Stützsäule 85A ist so vorgesehen, um sich in den Richtungen hin zu den Stützsäulen 85B und 85D zu erstrecken. Der Grund dafür, daß das Rotationszentrum der Lüfterbaugruppe 83 von der Mitte (zum Beispiel von dem Schwerezentrum) des Basisgliedes 82 versetzt ist, ist der, daß die Luftblaskapazität der Lüfterbaugruppe 83 an einem peripheren Abschnitt höher als an seinem zentralen Abschnitt ist und die Stelle, wo die Luftblaskapazität hoch ist, und das Zentrum (normalerweise ein zentraler Abschnitt der Packung) der Wärmeerzeugung der Packung mit integrierter Schaltung 20 (siehe Fig. 1) im wesentlichen in Übereinstimmung gebracht werden, um eine effektive Wärmeabstrahlung zu erreichen. Es sei erwähnt, daß der Grund dafür, daß dann, wenn die Lüfterbaugruppe 83 auf solch eine Weise wie oben beschrieben zu versetzen ist, bewirkt wird, daß sich die Wandfläche der Stützsäule 85A auf der Seite erstreckt, nach der die Lüfterbaugruppe 83 zu versetzen ist, darin liegt, die Übertragung von Luft zu den Wärmeabstrahlungsrippen 81 gleichmäßig ausführen zu können. Während die Lüfterbaugruppe 83 bei dem vorliegenden Beispiel an dem Basisglied 82 befestigt ist, kann die Lüfterbaugruppe 83 an dem Abdeckungsglied 84 befestigt sein, so daß Wärme nicht ohne weiteres von der integrierten Schaltungsplatte 20 (siehe Fig. 1) zu der Lüfterbaugruppe übertragen werden kann. Demzufolge wird die Zuverlässigkeit der Lüfterbaugruppe 83 verbessert.
Unter Verwendung von solch einem Kühlkörper, der Mittel zur zwingenden Luftkühlung hat, wie in Fig. 2 gezeigt, kann die Wärmeabstrahlung der Packung mit integrierter Schaltung 20 zum Beispiel mit der Konstruktion von Fig. 1 auf ausgezeichnete Weise erreicht werden. Wenn ein Kühlkörper mit einer hohen Leistung dieses Typs verwendet wird, ist es sehr wichtig, einen Wärmeabstrahlungsbereich des Kühlkörpers zu gewährleisten, um eine hohe Wärmeabstrahlungscharakteristik beizubehalten. Indem der Kühlkörper 50 auf die Packung mit integrierter Schaltung 20 unter Verwendung des Führungsgliedes 30 und der Abdeckung 60 mit den spezifischen Formen wie in der Ausführungsform von Fig. 1 montiert wird, kann eine hohe Leistung des Kühlkörpers 50 effektiv genutzt werden. Da der Kühlkörper 50 ferner auf die Packung mit integrierter Schaltung 20 montiert werden kann, nachdem der integrierte Schaltungschip 20 auf die gedruckte Schaltungsplatte 10 montiert ist, wird die Montageoperation nicht beschwerlich wie nach Stand der Technik, der unter Bezugnahme auf Fig. 18A und 18B beschrieben ist. Wenn ferner versucht wird, den Kontaktwiderstand zu reduzieren, indem Fett auf die untere Fläche des Kühlkörpers 50 und/oder die obere Fläche des integrierten Schaltungschips 20 aufgetragen wird, wird verhindert, daß Fett austritt, da das Führungsglied 30 an der äußeren Peripherie der Kontaktfläche derselben positioniert ist, und wird die Zuverlässigkeit der Vorrichtung erhöht.
Fig. 3 ist eine perspektivische Explosionsansicht einer Montagestruktur für einen Kühlkörper, die eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. Die vorliegende Ausführungsform ist im Gegensatz zu der ersten Ausführungsform von Fig. 1 dadurch gekennzeichnet, daß die vorliegende Erfindung auf eine vergleichsweise große Packung mit integrierter Schaltung 21 angewendet wird. Die Packung mit integrierter Schaltung 21 ist an ihren Anschlußstiften 21A auf ähnliche Weise wie bei der ersten Ausführungsform von Fig. 1 auf eine gedruckte Schaltungsplatte 11 montiert. Ein Führungsglied 31 hat integral ein Rahmenglied 31A, Stützsäulenabschnitte 31B und Rippenabschnitte 31C. Das Führungsglied 31 ist aus Aluminium gebildet, das eine hohe Wärmeleitfähigkeit hat.
Eine äußere Peripherie des Rahmenabschnittes 31 des Führungsgliedes 31 ist bei der vorliegenden Ausführungsform einer äußeren Peripherie der Packung mit integrierter Schaltung 21 im wesentlichen gleich, und die Stützsäulenabschnitte 31B ragen nur in einer aufwärtigen Richtung des Rahmenabschnittes 31A heraus. Daher kann eine untere Fläche des Führungsgliedes 31 durch Ankleben ohne weiteres auf Randabschnitten einer oberen Fläche der Packung mit integrierter Schaltung 21 befestigt werden. Der Kühlkörper 50 sitzt auf einer inneren Peripherie des Führungsgliedes 31, so daß seine untere Fläche mit der oberen Fläche der Packung mit integrierter Schaltung 21 in engem Kontakt ist, und eine Abdeckung 60 ist so vorgesehen, daß sie äußere periphere Randabschnitte einer oberen Fläche des Kühlkörpers 50 überdeckt. Der Kühlkörper 50 und die Abdeckung 60 sind dieselben wie bei der ersten Ausführungsform von Fig. 1.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform werden auch ähnlich wie bei der ersten Ausführungsform von Fig. 1 eine effektive Wärmeabstrahlung der Packung mit integrierter Schaltung 21 und eine Erleichterung einer Montageoperation des Kühlkörpers 50 ermöglicht. Während die äußere Peripherie der Packung mit integrierter Schaltung 21 bei der vorliegenden Ausführungsform der äußeren Peripherie des Rahmenabschnittes 31A des Führungsgliedes 31 im wesentlichen gleich ist, kann das Konzept der vorliegenden Ausführungsform auch auf einen anderen Fall angewendet werden, bei dem die äußere Peripherie der Packung mit integrierter Schaltung 21 größer als die äußere Peripherie des Rahmenabschnittes 31A ist. Während es in dem Fall gemäß dem herkömmlichen Beispiel, das unter Bezugnahme auf Fig. 17A und 17B beschrieben ist, erforderlich ist, eine Packung mit integrierter Schaltung und einen Kühlkörper zu verwenden, der im wesentlichen dieselben äußeren Profile hat, da die Packung mit integrierter Schaltung und der Kühlkörper an ihren Randabschnitten unbedingt durch Klemmen gehalten werden müssen, die einen C- förmigen Schnitt haben, wird bei der vorliegenden Erfindung die Universalität erhöht, da ein Kühlkörper, wie oben beschrieben, ungeachtet des äußeren Profils der integrierten Schaltung moniert werden kann.
Fig. 4A und 4B sind Ansichten zum Erläutern von anderen Abdeckungen, die anstelle der Abdeckung 60 der ersten Ausführungsform von Fig. 1, der zweiten Ausführungsform von Fig. 3 und so weiter verwendet werden können. Bei dem Beispiel, dessen perspektivische Ansicht in Fig. 4A gezeigt ist, ist eine Abdeckung 61 aus einem elastischen Plattenglied gebildet. Bezugszeichen 61A bezeichnet eine Öffnung zum Exponieren eines Kühlkörpers, und Bezugszeichen 61B bezeichnet ein Gewindeloch zum Schrauben der Abdeckung 61 an eine Stützsäule eines Führungsgliedes. Bei dem vorliegenden Beispiel haben Abschnitte 61C, die zwei gegenüberliegenden Seiten der Abdeckung 61 entsprechen, eine Form, die hin zu der Seite eines nichtgezeigten Kühlkörpers gekrümmt ist, und wenn die Abdeckung 61 in der Ausführungsform von Fig. 1 zum Beispiel an die Stützsäulenabschnitte 30B des Führungsgliedes 30 geschraubt ist, wirkt eine elastische Rückstellkraft der gekrümmten Abschnitte 61C, um den Kühlkörper 50 gegen die Packung mit integrierter Schaltung 20 zu pressen. Durch das Verwenden der Abdeckung 61, die aus einem elastischen Plattenglied gebildet ist, das solche gekrümmten Abschnitte hat, kann daher der Kühlkörper 50, wenn die Form und die Dimensionen des Kühlkörpers 50 oder die Montagehöhe der Packung mit integrierter Schaltung 20 auf Grund der Herstellungstechnik auseinandergehen, mit der Packung mit integrierter Schaltung 20 ungeachtet von solch einem Auseinandergehen immer in engem Kontakt sein, und es ist möglich, eine hohe Wärmeabstrahlungscharakteristik beizubehalten.
Bei dem Beispiel, dessen perspektivische Ansicht in Fig. 4B gezeigt ist, wird eine Abdeckung 62 an Stützsäulenabschnitten eines Führungsgliedes nicht durch Schrauben befestigt, sondern die Abdeckung 62 wird an einem Führungsglied 31' durch das Bilden von arretierenden (d. h., eingreifenden) Abschnitten 31D in Form einer Vertiefung an äußeren Wänden von Stützsäulenabschnitten 31B' des Führungsgliedes 31' und durch das Eingreifen von Sperrklinken 62B der Abdeckung 62 in die arretierenden Abschnitte 31D der Stützsäulenabschnitte 31B' befestigt. Bezugszeichen 62A bezeichnet eine Öffnung zum Exponieren eines Kühlkörpers, und 62C bezeichnet einen gekrümmten Abschnitt der Abdeckung 62. Die Abdeckung 62 wird erhalten, indem ein elastisches Plattenglied ähnlich wie bei dem Beispiel von Fig. 4A bearbeitet wird. Durch das Vorsehen von solchen elastisch deformierbaren Sperrklinken 62B integral an der Abdeckung 62 wird die Montage der Abdeckung 62 auf dem Führungsglied 31' erleichtert. Ferner kann die Abdeckung 62 leicht montiert und demontiert werden, wenn ein Kühlkörper auszutauschen ist.
Fig. 5 ist eine Seitenansicht, die ein weiteres Beispiel für eine Abdeckung zeigt, die bei der ersten Ausführungsform von Fig. 1, der zweiten Ausführungsform von Fig. 3 und so weiter verwendet werden kann. Die vorliegende Abdeckung ist im Gegensatz zu den Abdeckungen der bislang beschriebenen Ausführungsformen dadurch gekennzeichnet, daß ein Ende von ihr zur Schwenkbewegung auf ein Führungsglied montiert ist. Eine Packung mit integrierter Schaltung 22 wird durch Anschlußstifte 22A auf eine gedruckte Schaltungsplatte 12 montiert. Stützsäulenabschnitte 32B eines Führungsgliedes 32 ragen aus einem Rahmenabschnitt 32A nur in einer aufwärtigen Richtung heraus, und das Führungsglied 32 haftet mit seiner unteren Fläche auf der Packung mit integrierter Schaltung 22. Eine äußere Peripherie der Packung mit integrierter Schaltung 22 ist im wesentlichen einer äußeren Peripherie des Rahmenabschnittes 32A des Führungsgliedes 32 gleich. Bezugszeichen 32C bezeichnet eine Vielzahl von Rippenabschnitten, die aus dem Rahmenabschnitt 32A des Führungsgliedes 32 in der aufwärtigen Richtung herausragen. Bei der vorliegenden Ausführungsform wird ein Kühlkörper 51 verwendet, an dem Wärmeabstrahlungsrippen 51A integral gebildet sind, und der Kühlkörper 51 wird durch eine Abdeckung 63 in die abwärtige Richtung in Fig. 5 gepreßt, so daß seine untere Fläche mit einer oberen Fläche der Packung mit integrierter Schaltung 22 in engem Kontakt sein kann. Ein Ende 63A der Abdeckung 63 wird zur Schwenkbewegung auf den Stützsäulenabschnitten 32B gestützt, die auf der rechten Seite in Fig. 5 positioniert sind, und das andere Ende 63B der Abdeckung 63, das in Hakenform gebildet ist, wird an Vorsprüngen 32D arretiert, die an den Stützsäulenabschnitten 32B vorgesehen sind, die in Fig. 5 auf der linken Seite positioniert sind. Da gemäß der vorliegenden Ausführungsform das Herstellen und Unterdrücken des Arretierungseingriffs zwischen dem hakenförmigen Endabschnitt 63B der Abdeckung 63 und den Vorsprüngen 32D ohne weiteres ausgeführt werden kann, kann leicht ein Austausch und so weiter der Wärmeabstrahlungsrippen 51A erfolgen, die in dem Führungsglied 32 untergebracht sind.
Fig. 6 ist eine Seitenansicht einer Montagestruktur für einen Kühlkörper, die eine dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. Die vorliegende Ausführungsform ist im Gegensatz zu der ersten Ausführungsform von Fig. 1 dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil von Stützsäulenabschnitten eines Führungsgliedes als separates Glied gebildet ist. Eine Packung mit integrierter Schaltung 23 ist mit ihren Anschlußstiften 32A auf eine gedruckte Schaltungsplatte 13 montiert. Ein Führungsglied 33, das eine innere Peripherie hat, die einer äußeren Peripherie der Packung mit integrierter Schaltung 23 im wesentlichen gleich ist, hat einen Rahmenabschnitt 33A und Stützsäulenabschnitte 33B, die integral miteinander gebildet sind, und Röhrenglieder 33C, die von ihnen separat sind. Kurz gesagt, während bei der Ausführungsform von Fig. 1 die Stützsäulenabschnitte 30B des Führungsgliedes 30 integral mit dem Rahmenabschnitt 30A so gebildet sind, daß sie in den aufwärtigen und abwärtigen Richtungen herausragen, sind bei der vorliegenden Ausführungsform lediglich Abschnitte (33B) der Stützsäulenabschnitte, die in der aufwärtigen Richtung herausragen, mit dem Rahmenglied 33A integriert, während die anderen Abschnitte (Röhrenglieder 33C) der Stützsäulenabschnitte, die in der abwärtigen Richtung herausragen, Glieder sind, die von dem Rahmenglied 33A separat sind. Jedes der Röhrenglieder 33C ist an seinem unteren Ende durch eine Schraube 40 an einer gedruckten Schaltungsplatte 13 befestigt, und eine obere Fläche des Röhrengliedes 33C ist zum Beispiel durch Ankleben an einem Führungsgliedkörper befestigt. Das Führungsglied 33 und die Packung mit integrierter Schaltung 23 können durch Verkleben aneinander befestigt sein. Wenn ein Teil der Stützsäulenabschnitte des Führungsgliedes wie bei der vorliegenden Ausführungsform als separates Glied gebildet ist, ist es möglich, verschiedene Größen von Packungen mit integrierter Schaltung zu bewältigen, und die Universalität wird erhöht, indem solch eine Konstruktion, wie sie in Fig. 6 gezeigt ist, für eine vergleichsweise kleine Packung mit integrierter Schaltung verwendet wird, aber für eine vergleichsweise große Packung mit integrierter Schaltung solch eine Konstruktion wie in der zweiten Ausführungsform von Fig. 3 eingesetzt wird, ohne ein Röhrenglied zu verwenden.
Fig. 7 ist eine Schnitt-Teilansicht einer Montagestruktur für einen Kühlkörper, die eine vierte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. Die vorliegende Ausführungsform ist im Gegensatz zu den bislang beschriebenen Ausführungsformen dadurch gekennzeichnet, daß ein Führungsglied ferner eine Sockelstruktur zum lösbaren Montieren eines Anschlußstiftes einer Packung mit integrierter Schaltung hat. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist ein Führungsglied 34 ähnlich wie bei der ersten Ausführungsform von Fig. 1 und so weiter direkt an einer gedruckten Schaltungsplatte 14 befestigt. Das Führungsglied 34 hat einen Wärmeabstrahlungsabschnitt 34A, der aus Aluminium ist, das eine hohe Wärmeleitfähigkeit hat, eine Vielzahl von Sockelkammern, die an einer Vielzahl von Stellen des Wärmeabstrahlungsabschnittes 34A in einer Richtung einer Ebene vorgesehen sind und jeweils definiert sind durch einen Isolator 34B, der zum Beispiel aus Harz ist, einen Kontakt 34C, der in jeder der Sockelkammern vorgesehen ist, um mit einem Anschlußstift 24A der IC-Packung 24 versehen zu werden, und eine Anschlußleitung 34D, die mit dem Kontakt 34C verbunden ist und durch Löten oder dergleichen auf der gedruckten Schaltungsplatte 14 montiert ist. Durch den Einsatz von solch einer Sockelstruktur kann es ermöglicht werden, die Packung mit integrierter Schaltung 24 zu montieren und zu demontieren, während eine Wärmeabstrahlungscharakteristik des Kühlkörpers 34 gewährleistet wird.
Fig. 8 ist eine perspektivische Ansicht einer Montagestruktur für einen Kühlkörper, die eine fünfte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. Eine Packung mit integrierter Schaltung 25, die auf eine gedruckte Schaltungsplatte 15 montiert ist, hat eine Vielzahl von Anschlußstiften 25A zur elektrischen Verbindung, und jeder der Anschlußstifte 25A ist durch Löten mit einem Leitermuster (nicht gezeigt) verbunden, das auf der vorderen oder der hinteren Fläche der gedruckten Schaltungsplatte 15 gebildet ist. Zum Beispiel ist ein Kühlkörper 50, der in Fig. 2 gezeigt ist, auf der Packung mit integrierter Schaltung 25 so angeordnet, daß seine Bodenfläche mit der oberen Fläche der Packung mit integrierter Schaltung 25 in engem Kontakt ist.
Bei der vorliegenden Ausführungsform ist die Größe der Bodenfläche des Kühlkörpers 50 der Größe der oberen Fläche der Packung mit integrierter Schaltung 25 im wesentlichen gleich.
Um den Kühlkörper 50 an der Packung mit integrierter Schaltung 25 zu befestigen, wird ein Bandglied 120 verwendet. Das Bandglied 120 ist rings um die Packung mit integrierter Schaltung 25 und den Kühlkörper 50 durch einen Spalt zwischen der gedruckten Schaltungsplatte 15 und der Packung mit integrierter Schaltung 25 vorgesehen. Bei der vorliegenden Ausführungsform sind zwei Bandglieder 120 vorgesehen, die den gegenüberliegenden Enden des Kühlkörpers 50 entsprechen.
Fig. 9A und 9B sind eine Seitenansicht und eine Draufsicht, die ein Beispiel für das in Fig. 8 dargestellte Bandglied zeigen. Das Bandglied 120 hat einen Bandkörper 122 in der Form eines sich verjüngenden Bandes, das zum Beispiel aus Nylon gebildet ist, und einen Kopfabschnitt 124, der an einem Endabschnitt des Bandkörpers 122 mit dem Bandkörper 122 integral vorgesehen ist. Eine Öffnung 128, in deren Innerem sich eine arretierende (eingreifende) Sperrklinke 126 erstreckt, ist in dem Kopfabschnitt 124 gebildet. Indessen ist an dem Bandkörper 122 eine Ratsche 130 gebildet, die mit der arretierenden Sperrklinke 126 in Eingriff gelangt, wenn der Bandkörper 122 von seinem sich verjüngenden Abschnitt aus in die Öffnung 128 des Kopfabschnittes 126 eingeführt wird. Bei dem Bandglied 120, das in Fig. 9A und 9B gezeigt ist, sind die Formen des Ratschenabschnittes 130 und der arretierenden Sperrklinke 126 so festgelegt, daß der Bandkörper 122 dann, wenn versucht wird, ihn von seinem sich verjüngenden Abschnitt aus in die Öffnung 128 des Kopfabschnittes 124 einzuführen, ohne weiteres in der Einführungsrichtung eingeführt werden kann, aber nicht mehr herausgezogen werden kann, nachdem der Bandkörper 122 eingeführt ist.
Fig. 10A und 10B sind perspektivische Ansichten des Verriegelungsabschnittes des Bandgliedes. Fig. 10A zeigt den Verriegelungsabschnitt in dem Fall, wenn das Bandglied von Fig. 9A und 9B verwendet wird, und indem der sich verjüngende Abschnitt 122A des Bandkörpers 122, der in die Öffnung 128 des Kopfabschnittes 124 von der Seite des Kühlkörpers 50 aus eingeführt worden ist, in einer aufwärtigen Richtung gezogen wird, während der Kopfabschnitt 124 gegen den Kühlkörper 50 von Fig. 8 gepreßt wird, kann das Bandglied 120 in diesem Fall befestigt werden, um den Kühlkörper 50 mit der Packung mit integrierter Schaltung 25 von Fig. 8 eng zu kontaktieren.
Bei einem anderen Beispiel, das in Fig. 10B gezeigt ist, wird ein Bandglied 120' verwendet, das aus einem Material mit einer gleichförmigen Dicke und einer gleichförmigen Breite ist und eine vergleichsweise hohe Oberflächenreibung aufweist, und werden die gegenüberliegenden Enden des Bandgliedes 120' unter Verwendung eines Verriegelungsgliedes 132, das drei rechteckige Löcher in einer Längsrichtung von sich hat, zurückgefaltet, um den Kühlkörper 50 von Fig. 8 mit der Packung mit integrierter Schaltung 25 eng zu kontaktieren.
Da es möglich ist, daß das Bandglied die Anschlußstifte 25A der Packung mit integrierter Schaltung 25 berührt, wenn es durch den Spalt zwischen der Packung mit integrierter Schaltung 25 und der gedruckten Schaltungsplatte 15 gefädelt wird, wird vorzugsweise ein Isolator wie zum Beispiel aus Nylon als Material des Bandgliedes verwendet, um einen Kurzschluß zwischen den Anschlußstiften 25A zu verhindern. Es ist auch möglich, als Material für das Bandglied ein Metallmaterial zu verwenden, dessen Oberfläche durch Isolierungsbearbeitung wie zum Beispiel durch Überziehen der Oberfläche mit einem Harz bearbeitet ist. Obwohl nicht gezeigt, kann eine Wärmeschrumpfungsröhre für das Bandglied verwendet werden, und der Kühlkörper 50 von Fig. 8 kann mit der Packung mit integrierter Schaltung 25 eng kontaktiert werden, indem die Wärmeschrumpfungsröhre erhitzt wird, so daß dieselbe schrumpft.
Da die Anschlußstifte 25A bei der in Fig. 8 gezeigten Struktur unter dem Gesichtspunkt der Verarbeitungsgeschwindigkeit und so weiter der Packung mit integrierter Schaltung 25 nicht sehr lang gebildet werden können, ist der Spalt zwischen der Packung mit integrierter Schaltung 25 und der gedruckten Schaltungsplatte 15 begrenzt, durch den das Bandglied 120 gefädelt werden sollte. Der Spalt zwischen der Packung mit integrierter Schaltung 25 und der gedruckten Schaltungsplatte 15, der erhalten wird auf Grund des Vorhandenseins eines Deckels wegen des Abstandes, welcher bei den Anschlußstiften 25A gebildet ist, oder wegen des luftdichten Einschließens, der auf der Bodenfläche der Packung mit integrierter Schaltung 25 gebildet ist, beträgt höchstens 0,5 mm. Bei dem Bandglied 120, das zum Beispiel in Fig. 9A und 9B gezeigt ist, kann indessen die Dicke des Bandkörpers 122 unter dem Gesichtspunkt der Stärke des Bandkörpers 122 kleiner als 0,5 mm festgelegt werden, wenn aber die Bildung der Ratsche 130 an dem Bandkörper 122 berücksichtigt wird, kann die Dicke des Bandkörpers 122 nicht kleiner als 1 mm festgelegt werden. Somit wird bei der vorliegenden Ausführungsform ein Abschnitt des Bandkörpers 122, der der integrierten Schaltungsplatte 25 entspricht und auf dem die Ratsche 130 nicht gebildet zu werden braucht, mit einer reduzierten Dicke gebildet. An den gegenüberliegenden Enden des Abschnittes 122 mit reduzierter Dicke sind Neigungen an dem Band 122 vorgesehen, wie in Fig. 9A und 9B gezeigt, um eine Minderung der Festigkeit des Bandkörpers 122 zu verhindern. Statt mit den Neigungen können die gegenüberliegenden Enden des Abschnittes mit reduzierter Dicke 122B durch eine Rundungsbearbeitung gebildet werden.
Wenn das Bandglied mit solch einem Abschnitt mit reduzierter Dicke auf die Struktur von Fig. 8 angewendet wird, werden die Bandglieder bei der Montageoperation der Packung mit integrierter Schaltung 25 auf der gedruckten Schaltungsplatte 15 zwischen der Packung mit integrierter Schaltung 25 und der gedruckten Schaltungsplatte 15 eingesetzt. Da in diesem Fall die Abschnitte mit reduzierter Dicke 122B der Bandglieder der Bodenfläche der Packung mit integrierter Schaltung 25 entsprechen, werden die einmal angeordneten Bandglieder durch mechanische Schwingungen oder dergleichen nicht aus dem Spalt herausgezogen. Wenn dann der Kühlkörper 50 auf der Packung mit integrierter Schaltung 25 angeordnet wird, werden die gegenüberliegenden Enden der Bandglieder verriegelt, wodurch die Montage des Kühlkörpers 50 vollendet wird. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform kann der Kühlkörper auf diese Weise durch die Verwendung eines Bandgliedes mit einer einfachen Konstruktion mit geringen Kosten und leicht auf die Packung mit integrierter Schaltung 25 montiert werden, ohne speziell irgendeinen anderen Teil zu verwenden. Da ferner der Bereich, auf dem die Oberfläche des Kühlkörpers überdeckt ist, sehr klein ist, kann eine effektive Wärmeabstrahlungswirkung des Kühlkörpers beibehalten werden.
Wenn ein Bandglied übrigens aus einem Harz wie etwa Nylon gebildet ist, wird die Längenzunahme des Abschnittes mit reduzierter Dicke manchmal so groß, daß die Klemmkraft nicht stabil ist. Wenn andererseits das Bandglied in einer Umgebung mit hoher Temperatur verwendet wird, erlebt das Bandglied wahrscheinlich eine Längenzunahme, wodurch der Montagezustand eines Kühlkörpers manchmal instabil wird. Bei einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird daher das Bandglied aus einem Harzband (Nylonband) gebildet, das nach seinem Formen über eine Elastizitätsgrenze hinaus gedehnt wird. Hier ist die Elastizitätsgrenze eine maximale Spannung, die ein massiver Körper aushalten kann, ohne eine permanente Deformation zu erleiden. Ein Beispiel für ein Verfahren zum Herstellen solch eines Harzbandes enthält einen Schritt zum Bilden eines Bandgliedes mit einem gewünschten Profil durch Formen und einen anderen Schritt zum Anwenden einer vorbestimmten Zugspannung auf das Bandglied. Das Bandglied kann gedehnt werden, während es zum Beispiel auf 95 bis 100ºC erhitzt wird. Um ferner die Deformation durch Feuchtigkeitsabsorption während der Verwendung zu verhindern, kann das Bandglied in Wasser gedehnt werden, das bei 95 bis 100ºC kocht. Wenn ein Bandglied verwendet wird, das aus einem Harzband gebildet ist und über seine Elastizitätsgrenze hinaus auf diese Weise gedehnt wurde, wird das Bandglied bei oder nach dem Montieren eines Kühlkörpers auf eine Packung mit integrierter Schaltung nicht sehr gedehnt, und demzufolge kann eine stabilisierte Klemmkraft erhalten werden.
In letzter Zeit sind Packungen mit integrierter Schaltung in der Praxis eingesetzt worden, bei denen der Abstand zwischen Anschlußstiften sehr klein ist, und somit kann manchmal solch ein flaches Bandglied, wie es in Fig. 9A und 9B gezeigt ist, für solche Packungen mit integrierter Schaltung nicht verwendet werden. Denn wenn die Breite des Abschnittes mit reduzierter Dicke 122B kleiner als der Abstand (zum Beispiel 0,8 mm) zwischen Anschlußstiften einer Packung mit integrierter Schaltung gebildet wird, kann an dem Abschnitt mit reduzierter Dicke keine ausreichende Festigkeit gewährleistet werden. In solch einem Fall sollte der Abschnitt mit reduzierter Dicke des Bandgliedes mit einem Querschnitt in runder Form gebildet werden, der den Durchmesser von 0,4 bis 0,5 mm hat. Das Bandglied mit der reduzierten Dicke mit dem runden Querschnitt kann eine hohe Festigkeit haben, wenn es auf eine Packung mit integrierter Schaltung mit demselben Anschlußstiftabstand angewendet wird, im Vergleich zu einem anderen Bandglied, das einen Abschnitt mit reduzierter Dicke mit rechteckigem Querschnitt hat. Sonst kann ein Spalt in dem Abschnitt mit reduzierter Dicke 122B des Bandgliedes in seiner Längsrichtung gebildet werden. Wenn das Bandglied zu verwenden ist, werden Anschlußstifte mit einem kleinen Abstand an einer Packung mit integrierter Schaltung in den Spalt eingefügt. Durch dieses Mittel kann das Bandglied, das den Abschnitt mit reduzierter Dicke mit rechteckigem Querschnitt und großer Breite hat, auf eine Packung mit integrierter Schaltung mit kleinem Anschlußstiftabstand angewendet werden.
An dem Kühlkörper kann eine Führung vorgesehen sein, wie in Fig. 11A, 11B und 11C gezeigt, um eine Spannungskonzentration des Bandgliedes auf seinen Kontaktabschnitt mit einem Randabschnitt der oberen Fläche des Kühlkörpers zu verhindern oder eine Versetzung des Bandgliedes in seiner Breitenrichtung zu verhindern. Bei dem in Fig. 11A gezeigten Beispiel ist eine Führungsnut 84A an einem Randabschnitt eines Abdeckungsgliedes 84 für einen Kühlkörper 50 schräg gebildet. Wenn solch eine Führungsnut gebildet ist, kann das Auftreten einer Spannungskonzentration bei dem Bandglied verhindert werden, und darüber hinaus kann eine Versetzung des Bandgliedes in seiner Breitenrichtung verhindert werden. Bei einem anderen Beispiel, das in Fig. 11B gezeigt ist, sind zwei Vorsprungsführungen 84B mit einer Breite gebildet, die der Breite eines Bandgliedes an einem Seitenende eines Abdeckungsgliedes 84 entspricht. Indessen sind bei einem weiteren Beispiel, das in Fig. 11C gezeigt ist, Vorsprungsführungen 84C an einem Randabschnitt einer oberen Fläche eines Abdeckungsgliedes 84 aufrecht vorgesehen. Wenn die Vorsprungsführungen, die in Fig. 11B oder 11C gezeigt sind, an dem Abdeckungsglied 84 gebildet sind, kann die Versetzung des Bandgliedes in seiner Breitenrichtung verhindert werden. Da in Fig. 11A, 11B und 11C nur ein Teil eines Kühlkörpers gezeigt ist, ist nur eine Führung gezeigt, und es ist wünschenswert, tatsächlich Führungen an zwei gegenüberliegenden Stellen bei einem einzelnen Bandglied vorzusehen. Unter Berücksichtigung der Universalität kann ferner eine Führung im voraus an einer Stelle vorgesehen werden, an der ein Bandglied die Führung nicht kontaktiert, wenn das Abdeckungsglied verwendet wird.
Fig. 12 ist eine perspektivische Explosionsansicht einer Montagestruktur für einen Kühlkörper, die eine fünfte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. Eine Packung mit integrierter Schaltung 26, die vergleichsweise groß ist, ist auf eine gedruckte Schaltungsplatte 16 montiert. Bezugszeichen 26A bezeichnet einen Anschlußstift zur Verbindung der Packung mit integrierter Schaltung 26. Wenn versucht wird, einen Kühlkörper 50, der vergleichsweise klein ist, auf solch eine Packung mit integrierter Schaltung 26 zu montieren, die vergleichsweise groß ist, wie oben beschrieben, kann der Kühlkörper 50 nur fest angebracht werden, falls ein Bandglied wie in der fünften Ausführungsform von Fig. 8 verwendet wird. Bei der vorliegenden Ausführungsform wird deshalb eine rahmenförmige Führung 134, die auf einer oberen Fläche der Packung mit integrierter Schaltung 26 sitzt, zum Arretieren eines unteren Abschnittes einer Seitenfläche des Kühlkörpers 50 verwendet.
Die Führung 134 hat Sperrklinken 134A, die an vier Stellen eines äußeren peripheren Randabschnittes in abwärtiger Richtung gebogen sind, und Sperrklinken 134B, die an vier Stellen an einem inneren peripheren Randabschnitt in aufwärtiger Richtung gebogen sind. Der Abstand zwischen einander gegenüberliegenden der Sperrklinken 134A entspricht der Breite der Packung mit integrierter Schaltung 26, und der Abstand zwischen einander gegenüberliegenden der Sperrklinken 134B entspricht der Breite des Kühlkörpers 50. Wenn eine Stabilisierung der Position des Kühlkörpers 50 in einer Richtung seiner Ebene auf der Packung mit integrierter Schaltung 26 unter Verwendung von solch einem Führungsglied 134 ausgeführt worden ist, wie oben beschrieben, kann zum Beispiel unter Verwendung von solch einem Bandglied 120, wie es in Fig. 9A und 9B gezeigt ist, der Kühlkörper 50 auf die Packung mit integrierter Schaltung 26 fest montiert werden, die in ihren Abmessungen größer als der Kühlkörper 50 ist.
Im folgenden werden verschiedene Ausführungsformen eines Kühlkörpers der vorliegenden Erfindung beschrieben, der eine hohe Kühleffektivität hat. Fig. 13A, 13B und 13C sind Ansichten, die eine erste Ausführungsform des Kühlkörpers der vorliegenden Erfindung zeigen. Fig. 13A ist eine Draufsicht auf den Kühlkörper, Fig. 13B ist eine Seitenansicht des Kühlkörpers, und Fig. 13C ist eine Draufsicht auf ein Basisglied des Kühlkörpers. Ferner ist Fig. 14 eine Schnittansicht des Kühlkörpers längs einer Linie A-A. Der vorliegende Kühlkörper hat ein Basisglied 136 mit einer unteren Fläche, die mit einer oberen Fläche einer Packung mit integrierter Schaltung in engem Kontakt ist, und eine obere Fläche, von der sich eine Vielzahl von Wärmeabstrahlungsrippen 136A und 136B erstreckt, und eine Abdeckung 138, die an dem Basisglied 136 befestigt ist, zum Verschließen eines oberen Abschnittes des Basisgliedes 136. Ein Lüftermontageabschnitt 140 ist auf der hinteren Fläche der Abdeckung 138 gebildet, und eine Lüfterbaugruppe 142, die als Luftgebläsemittel dient, ist an dem Lüftermontageabschnitt 140 angebracht.
Die Lüfterbaugruppe 142 ist gebildet aus einem Stator 146, der an dem Lüftermontageabschnitt 140 durch Preßpassung befestigt ist und eine Spule 144 hat, die an seinem äußeren peripheren Abschnitt vorgesehen ist, einem Schaft 150, der durch ein Lager 148 aufrecht in der Mitte des Stators 146 vorgesehen ist, einem Rotor 156, der an dem Schaft 150 befestigt ist und einen Magnet 152 hat, der an seiner inneren peripheren Wand angebracht ist, und einen Propeller 154, der an seiner äußeren peripheren Wand angebracht ist, und einer gedruckten Schaltungsplatte 160, mit der eine Anschlußleitung 158 verbunden ist. Eine nichtgezeigte Motortreiberschaltung ist auf die gedruckte Schaltungsplatte 160 montiert. Es sei erwähnt, daß Bezugszeichen 162 in Fig. 14 ein Ringjoch bezeichnet, 164 ein Joch bezeichnet, 166 eine beschnittene Scheibe bezeichnet, die auf den Schaft 150 montiert ist, und 168 eine Feder zum aufwärtigen Vorspannen des Schaftes 150 bezeichnet. Indessen bezeichnet Bezugszeichen 170 eine Öffnung, die in der Abdeckung 138 zum Ermöglichen der Luftzirkulation durch diese hindurch vorgesehen ist, und 172 bezeichnet einen ringförmigen Vorsprung zum Gewährleisten einer statischen Druckdifferenz. Die Öffnung 170 ist an einer Vielzahl von Punkten längs eines Rotationsortes des Propellers 154 vorgesehen.
Bei der vorliegenden Ausführungsform sind das Basisglied 136 und die Rippen 136A und 136B als einheitliches Glied aus Aluminium gebildet, das ein hohes Wärmeabstrahlungsvermögen hat. Von jenen Rippen sind die Rippen 136B an einem Abschnitt, der der Lüfterbaugruppe 142 entspricht, kürzer als die Rippen 136A an dem anderen Abschnitt gebildet. Ferner sind, wie in Fig. 13C gezeigt, Trennstücke 174, die aus Abschnitten eines Zylinders gebildet sind und sich von dem Basisglied 136 längs des Rotationsortes des Propellers 154 erstrecken, auf dem Basisglied 136 vorgesehen. Die Trennstücke 174 sind mit dem Basisglied 136 ähnlich wie die Rippen 136A und 136B integral gebildet.
Durch den derartigen Einsatz der Rippen 136A und 136B und der Trennstücke 174, die die besonderen Formen und die besonderen Anordnungen haben, können dann, wenn die Luftblasrichtung durch die Lüfterbaugruppe 142 auf eine Richtung festgelegt wird, in der die Luft von außen nach innen durch die Öffnungen 170 strömt, solche Windströme erhalten werden, wie sie durch Pfeile in Fig. 13C gekennzeichnet sind, und eine sehr effektive Wärmeabstrahlungscharakteristik kann erreicht werden. Während zwei Arten von langen und kurzen Rippen bei der vorliegenden Ausführungsform eingesetzt werden, können Rippen von drei oder mehr Arten von Längen angeordnet sein. Wenn die Länge von Rippen in einem zentralen Abschnitt eines Abschnittes, der einer Lüfterbaugruppe entspricht, zum Beispiel auf 3 mm festgelegt wäre, die Länge von Rippen in peripheren Abschnitten des Abschnittes, der der Lüfterbaugruppe entspricht, auf 8 mm festgelegt wäre und die Länge der verbleibenden Rippen auf 18 mm festgelegt wäre, könnte mit Erfolg ein sehr gutes Wärmeabstrahlungsvermögen erhalten werden.
Fig. 15A und 15B sind Ansichten, die andere Beispiele für eine Rippenanordnung zeigen. Bei dem in Fig. 15A gezeigten Beispiel ist eine Rippe 136C genau unter der Mitte einer Lüfterbaugruppe so gebildet, um eine säulenartige Form zu haben, so daß Wind sanft ringsherum strömen kann. Die Höhe der Rippe 136C ist der Höhe von Rippen 136B gleich. Bei dem in Fig. 15B gezeigten Beispiel ist die Schnittfläche von Rippen 136D genau unter der Mitte einer Lüfterbaugruppe so klein gebildet, daß Wind sanft hindurchströmen kann. Wenn ein ausreichender Raum für die Anordnung der Rippen vorhanden ist, kann der Abstand zwischen den Rippen so vergrößert werden, daß Wind sanft zwischen ihnen hindurchströmen kann. Ferner kennzeichnen Pfeile in Fig. 15A und 15B Windströme, wenn die Luftblasrichtung der Lüfterbaugruppe so ist, daß Luft an einer oberen Fläche eines Kühlkörpers aufgenommen wird. Die Luftblasrichtung der Lüfterbaugruppe kann so festgelegt sein, daß sie eine Ausgaberichtung auf der oberen Fläche des Kühlkörpers sein kann, indem die Rotationsrichtung des Motors oder eines ähnlichen Mittels umgekehrt wird. Ferner kann die Schnittform von Rippen rund oder polygonal sein.
Fig. 16A, 16B und 16C sind Ansichten, die eine zweite Ausführungsform des Kühlkörpers der vorliegenden Erfindung zeigen. Fig. 16A ist eine Draufsicht auf denselben, Fig. 16B ist eine Seitenansicht desselben, und Fig. 16C ist eine Draufsicht auf ein Basisglied desselben. Bei dem vorliegenden Beispiel sind zwei Lüfterbaugruppen 142 an einer Abdeckung 138 vorgesehen, und dementsprechend sind kürzere Rippen 136B an vorbestimmten Positionen angeordnet, wie in Fig. 16C gezeigt. Um ein Durchsickern (von Regen) an einer Seitenfläche eines Kühlkörpers zu verhindern, sind ferner Schirmplatten 176 an den gegenüberliegenden Seiten bezüglich der zwei Lüfterbaugruppen 142 vorgesehen. Die Schirmplatten 176 sind zum Beispiel mit einem Basisglied 136 integral. Wenn auf diese Weise eine Vielzahl von Lüfterbaugruppen enthalten ist, kann durch das Vorsehen einer Treiberschaltung und einer Energiequelle für jede von ihnen dann, wenn eine der Lüfterbaugruppen ausfällt, ein plötzlicher Anstieg der Temperatur von Vorrichtungsübergängen einer Packung mit integrierter Schaltung, die ein zu kühlendes Objekt darstellt, verhindert werden, und demzufolge trägt dies sehr zu der Erhöhung der Zuverlässigkeit der Vorrichtung bei.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird der Effekt vorgesehen, wie bisher beschrieben, daß das Vorsehen einer Montagestruktur für einen Kühlkörper, der eine hohe Kühleffektivität hat und leicht zu montieren ist, möglich ist. Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ferner der andere Effekt vorhanden, daß das Vorsehen eines Kühlkörpers möglich ist, der eine hohe Kühleffektivität hat.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die Einzelheiten der oben beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen begrenzt. Der Schutzumfang der Erfindung wird durch die beigefügten Ansprüche definiert, und deshalb sollen alle Veränderungen und Abwandlungen, so wie sie in die Äquivalenz des Schutzumfangs der Ansprüche fallen, in der Erfindung eingeschlossen sein.

Claims

1. Baugruppe aus einer Packung mit integrierter Schaltung, einem Kühlkörper für die Packung mit integrierter Schaltung und einer Montagestruktur zum Montieren des Kühlkörpers auf die Packung mit integrierter Schaltung, wenn die Packung mit integrierter Schaltung auf eine gedruckte Schaltungsplatte montiert ist, welche Montagestruktur umfaßt:

ein Führungsglied mit einem Rahmenabschnitt und einer Vielzahl von Stützsäulenabschnitten, welcher Rahmenabschnitt eine innere Peripherie hat, die einer äußeren Peripherie der Packung mit integrierter Schaltung entspricht, und Stützsäulenabschnitte, die aus dem Rahmenabschnitt in einer Richtung herausragen, die zu der gedruckten Schaltungsplatte rechtwinklig ist, welches Führungsglied an der gedruckten Schaltungsplatte befestigt werden kann, wobei der Kühlkörper ohne Haftung so auf der Packung mit integrierter Schaltung sitzt, daß eine Seitenoberfläche des Kühlkörpers mit einer Innenfläche von jedem der Stützsäulenabschnitte in engem Kontakt ist;

dadurch gekennzeichnet, daß das Führungsglied aus Aluminium gebildet ist.

2. Baugruppe nach Anspruch 1, bei der die Stützsäulenabschnitte des Führungsgliedes in aufwärtigen und abwärtigen Richtungen des Führungsgliedes herausragen; und

untere Flächen der Stützsäulenabschnitte direkt auf der gedruckten Schaltungsplatte befestigt werden können.

3. Baugruppe nach Anspruch 1 oder 2, bei der die Stützsäulenabschnitte mit dem Rahmenabschnitt integriert sind.

4. Baugruppe nach Anspruch 2, bei der die Abschnitte der Stützsäulenabschnitte, die in der aufwärtigen Richtung herausragen, mit dem Rahmenabschnitt integriert sind, während die anderen Abschnitte der Stützsäulenabschnitte, die in der abwärtigen Richtung herausragen, als Glieder gebildet sind, die von dem Rahmenabschnitt separat sind.

5. Baugruppe nach irgendeinem vorhergehenden Anspruch, ferner mit einer Abdeckung, die an dem Führungsglied an den Stützsäulenabschnitten so befestigt ist, daß die Abdeckung äußere periphere Randabschnitte einer oberen Fläche des Kühlkörpers überdeckt.

6. Baugruppe nach Anspruch 5, bei der die Abdeckung aus einem elastischen Plattenglied gebildet ist, dessen Abschnitte zwischen seinen Abschnitten, die den Stützsäulenabschnitten entsprechen, eine Form haben, die hin zu der Kühlkörperseite gekrümmt ist.

7. Baugruppe nach Anspruch 5 oder 6, bei der die Abdeckung mit oberen Flächen der Stützsäulenabschnitte verschraubt ist.

8. Baugruppe nach Anspruch 5, 6 oder 7, bei der die Abdeckung Sperrklinken an ihren Abschnitten hat, die den Stützsäulenabschnitten entsprechen; und die Stützsäulenabschnitte eine Form haben, durch die die Sperrklinken mit ihnen in Eingriff sind.

9. Baugruppe nach irgendeinem der Ansprüche 5 bis 8, ferner mit einem Mittel zum Montieren eines Endes der Abdeckung zur Schwenkbewegung an den Stützsäulenabschnitten; und einem Mittel für den lösbaren Eingriff des anderen Endes der Abdeckung an den Stützsäulenabschnitten.

10. Baugruppe nach irgendeinem vorhergehenden Anspruch, bei der das Führungsglied ferner eine Sockelstruktur zum lösbaren Montieren eines Anschlußstiftes der Packung mit integrierter Schaltung hat; und

die Sockelstruktur einen Kontakt hat, um mit dem Anschlußstift versehen zu werden, und eine Anschlußleitung, die mit dem Kontakt verbunden ist und auf die gedruckte Schaltungsplatte montiert ist.