KR20050092013A - 히트 싱크 탑재 시스템 및 방법 - Google Patents

히트 싱크 탑재 시스템 및 방법 Download PDF

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폴 버스시에레
린 도레-노스
아미 앨런
랄프 아이. 라슨
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셀레스티카 인터내셔널 인코포레이티드
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Abstract

본 발명은 히트 싱크를 한 가지 이상의 형태로 기판에 설치하도록 위치조정가능한 히트 싱크를 갖는 히트 싱크 어셈블리를 제공하는 것이다. 히트 싱크 어셈블리 배치 자유도를 증대시키기 위한 각종 특징들이 설명된다. 이와 같은 특징들은 히트 싱크 어셈블리가 다양한 환경에 적응되도록 한다. 히트 싱크 어셈블리는 또한 히트 싱크에 대해 기류를 지향시키기 위한 베인(vane)과 같은 특징들을 갖는다. 히트 싱크 및 냉각될 부품간의 압력을 변화시키고 유지시키는 특징들이 또한 포함된다.

Description

히트 싱크 탑재 시스템 및 방법{SYSTEM AND METHOD FOR MOUNTING A HEAT SINK}
본 발명은 일반적으로 전자 부품 냉각 분야에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 하나 이상의 전자 부품을 냉각하기 위한 히트 싱크(heat sink)에 관한 것이다.
대류 냉각으로 전자 부품을 냉각하는 작업은 통상, 하나 이상의 전자 부품과 관련된 히트 싱크 주위로 유체를 지향시키는 유속원(fluid velocity source)을 사용하여 성취된다. 유체는 히트 싱크로부터 열을 뺏고 나서 모든 관련된 전자 부품으로부터 열을 뺏는다. 유체는 팬(fan)일 수 있는 유속원에 의해 지향되는 공기와 같은 가스일 수 있다. 이 팬은 일반적으로, 소정 경로를 따라서 히트 싱크 주위로 공기가 흐르도록 지향시킨다. 그러므로, 히트 싱크와 관련된 전자 부품을 냉각시키기 위해선, 이 히트 싱크는 특정 공기 흐름 경로와 협동하도록 위치된다.
전형적인 설비는 하나 이상의 전자 부품들이 설치된 기판을 포함할 수 있다. 그리고 나서, 기판은 공기 입구 및 출구를 갖는 인클로져(enclosure) 내에 설치되어, 이 인클로져 내에서 따뜻한 공기를 제거한다. 인클로져를 통과한 기류는 팬에 의해 촉진된다. 히트 싱크는 기판 또는 전자 부품에 설치되고, 전자 부품에 의해 발생된 열의 공기로의 전달을 촉진시켜 인클로져의 외부로 이동시키도록 사용된다. 압력은 히트 싱크 및 전자 부품간의 인터페이스에서 유지되어, 이들 간의 열 전달을 촉진시키는 것이 바람직하다. 그러나, 이와 같은 압력을 인터페이스에서 균일하게 유지시키는 것이 어려울 수 있다.
이 열 전달을 증진시키기 위하여, 히트 싱크는 하나 이상의 핀(fins)을 가져 자신의 표면적을 증가시킨다. 일반적으로, 핀은 기류가 자신을 통해서 지향되도록 정렬된다. 기류 경로는 종종, 인클로져의 입구 및 출구의 위치 및 팬의 위치에 의해 결정된다.
일단 히트 싱크가 설치되면, 히트 싱크를 제거 및 재설치하지 않고서는 이 히트 싱크의 방향은 일반적으로 수정될 수 없다. 히트 싱크용 고정 스크류가 정사각형의 꼭지점에 배치되면, 히트 싱크는 제거, 90°회전 및 재부착될 수 있다. 그러나, 히트 싱크의 가능한 방향은 4개(즉, 90°씩 4회전)로 제한된다. 종래 기술의 많은 배열은 히트 싱크를 단지 하나의 위치에만 설치시키도록 하는 제약이 있었다.
대량 제조시, 히트 싱크는 종종, 인클로져 내에 설치되기 전 기판에 사전설치된다. 히트 싱크가 팬에 의해 발생된 기류 경로 내에 위치되지 않으면, 히트 싱크로부터의 열 전달은 차선책일 수 있다. 이 배열은 히트 싱크를 제거 및 재설치하여 히트 싱크의 핀을 팬에 의해 발생된 기류와 정렬시킴으로써 개선될 수 있다. 이 개선책은 히트 싱크를 설치하는데 필요로 되는 시간 및 비용을 증가시키고, 심지어 기판 또는 전자 부품 상에서 적절한 대체 설치 위치를 이용할 수 없는 경우에는 실행될 수 없다. 이는 다양한 용도의 특수용 히트 싱크를 제조할 필요가 있기 때문에 제조 및 재고 비용을 증가시킨다. 전자 부품 설치가 히트 싱크의 비표준 방향을 필요로 하기 때문에, 어떤 해결책을 적합하게 하기 위해선 부가적인 노력 및 비용이 수반된다.
상술된 기술은 전자 부품으로 이루어진 어셈블리의 설계 및 제조 시에 열 손실 문제에 직면한다. 따라서, 기존 기술과 비교하여 대안적인 히트 싱크가 필요로 된다.
도1은 본 발명의 실시예에 따라서 기판에 설치하기 위한 히트 싱크 어셈블리의 확대 투시도.
도2A는 본 발명의 실시예를 따른 히트 싱크 어셈블리의 확대도.
도2B는 도2A의 히트 싱크 어셈블리의 조립 투시도.
도2C는 도2A의 히트 싱크 어셈블리의 조립 측면도.
도3A는 래치트 메커니즘(ratchet mechanism)을 갖는 히트 싱크 어셈블리의 실시예의 확대도.
도3B는 도3A의 히트 싱크 어셈블리의 확대 측면도.
도3C는 도3A의 히트 싱크 어셈블리의 조립 측면도.
도3D는 도3A의 히트 싱크 어셈블리의 조립 투시도.
도4A는 본 발명의 실시예를 따른 히트 싱크 어셈블리의 확대 투시도.
도4B는 도4A의 히트 싱크 어셈블리의 확대 측면도.
도4C는 도4A의 히트 싱크 어셈블리의 조립 측면도.
도5A는 본 발명의 실시예를 따른 히트 싱크 어셈블리의 확대 투시도.
도5B는 도5A의 히트 싱크 어셈블리의 확대 측면도.
도5C는 도5A의 히트 싱크 어셈블리의 조립 측면도.
도6A는 본 발명의 실시예를 따른 히트 싱크 어셈블리의 확대 투시도.
도6B는 도6A의 히트 싱크 어셈블리의 확대 측면도.
도6C는 도6A의 히트 싱크 어셈블리의 조립 측면도.
도7A는 본 발명의 실시예를 따른 히트 싱크 어셈블리의 확대 투시도.
도7B는 도7A의 히트 싱크 어셈블리의 조립 투시도.
도7C는 도7A의 히트 싱크 어셈블리의 조립 측면도.
도8A는 본 발명의 실시예를 따른 히트 싱크 어셈블리의 확대 투시도.
도8B는 도8A의 히트 싱크 어셈블리의 확대 측면도.
도8C는 도8A의 히트 싱크 어셈블리의 조립 측면도.
도8D는 도8C의 히트 싱크 어셈블리의 단면도.
도9A는 본 발명의 실시예를 따른 히트 싱크 어셈블리의 확대 측면도.
도9B는 도9A의 히트 싱크 어셈블리의 확대 투시도.
도9C는 도9A의 히트 싱크 어셈블리의 조립 측면도.
도10A는 본 발명의 실시예를 따른 히트 싱크 어셈블리의 확대 투시도.
도10B는 도10A의 히트 싱크 어셈블리의 조립 투시도.
도10C는 도10A의 히트 싱크 어셈블리의 조립 측면도.
도11은 히트 싱크 어셈블리의 각종 실시예들의 예들에 대한 투시도.
도12A는 본 발명의 실시예를 따른 히트 싱크 어셈블리의 확대 투시도.
도12B는 도12A의 히트 싱크 어셈블리의 조립 투시도.
도13A는 본 발명의 실시예를 따른 히트 싱크 어셈블리의 확대 투시도.
도13B는 도13A의 히트 싱크 어셈블리의 조립 투시도.
도13C는 본 발명의 실시예를 따른 히트 싱크 어셈블리의 확대 측면도.
도13D는 도13C의 히트 싱크 어셈블리의 조립 측면도.
대류 냉각으로 열 발산되는 전자 부품은 유체를 특정 방향으로 히트 싱크로 지향시키는 유속원에 좌우된다. 이 때, 히트 싱크 및 이들의 설치 피쳐(mounting features)는 하나의 공기 방향 경로와 함께 작동하도록 설계된다.
본 특허는 상이한 히트 싱크에 적응될 수 있는 설치 피쳐를 규정한다. 본 특허는 보드에 대한 설치 위치와 관계없이, 방향이 완전히 자유로운 히트 싱크를 제공한다.
통상적으로, 히트 싱크는 일렉트로닉스 인클로져 내에 위치된 유체 무버(fluid movers)에 의해 제공되는 흐름 방향에 설치된다. 이 방향은 입구 및 출구 방향을 규정하는 시스템 요구조건에 의해 유도된다. 이 특정 히트 싱크 부착 방법은 인클로져 내에서 히트 싱크의 방향 면에서 융통성을 제공한다.
본 특허는 히트 싱크에 대한 부착 방법 뿐만 아니라 스프링 클립(spring clip)을 규정한다.
이 스프링 클립은 필요한 압력을 클립에 제공하여 열 전도 경로를 양호하게 하는 히트 싱크 어셈블리의 부분이다.
본 발명의 다른 양상들이 후술된다.
제한하고자 하는 것이 아니라 설명을 위하여, 본 발명의 상기 및 그외 다른 양상이 첨부한 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명된다.
본원에 따른 설명 및 본원에 설명된 실시예는 본 발명의 원리들의 특정 실시예들의 예 또는 예들로서 제공된 것이다. 이들 예들은 본 발명의 원리를 설명하기 위한 것이지 제한하고자 하는 것이 아니다. 이 설명에서, 명세서 및 도면 전체에 걸쳐서 동일한 부품들에는 동일한 참조 번호를 병기하였다.
본 발명의 일 실시예를 따른 히트 싱크 어셈블리(20)가 도1에 도시되어 있다. 히트 싱크 어셈블리(200)는 마더보드와 같은 기판(22)에 설치되어, 집적 회로 칩(24)과 같은 전자 부품을 냉각시킨다. 히트 싱크 어셈블리(20)는 히트 싱크를 포함하는데, 이 히트 싱크는 종래 기술에 널리 공지된 여러 가지 형태를 가질 수 있다. 특정 실시예에서, 히트 싱크(26)는 통상 직사각형이고, 서로 이격된 거의 평행한 핀(fins)(28)을 갖는다. 히트 싱크(26)는 히트 싱크 설치 플레이트(30)에 연결된다. 설치 플레이트(30)는 패스너(32)를 사용하여 기판(22)(또는 이 기판의 부품)에 고정된다. 패스너(32)는 기판(22)에 위치된 보어(bores)(36)내에 유지된다. 패스너(32)는 스크류일 수 있고, 보어(36)는 나사형 보어일 수 있다. 히트 싱크(26)는 인클로져(38) 내에 위치될 수 있다. 핀(28)은 공기와 같은 유체를 인클로져(38) 내의 핀(28)을 따라서 방향(A)으로 이동시키도록 지향됨으로써, 공기와 핀(28)과의 접촉을 개선시킨다. 공기는 팬(37)과 같은 유체 순환 수단에 의해 히트 싱크(26) 주위에서 순환된다. 팬(37)은 설계 요구조건에 따라서 공기를 추진시키도록 동작될 수 있다. 공기는 방향(A)과 같은 방향으로 공기 입구에서 인클로져(36)로 주입되고, 공기는 방향(B)과 같은 방향으로 공기 출구에서 인클로져(36)로 방출된다. 결합된 히트 싱크 어셈블리(20) 및 기판(22)은 함께 공기를 순환시키는 하나 이상의 입구를 갖는 인클로져 내에 위치될 수 있다. 히트 싱크(26)를 냉각시키기 위하여 히트 싱크(26) 주위에서 충분한 기류가 존재한다면, 인클로져 또는 유사한 구조체를 사용하지 않고도 냉각을 또한 성취할 수 있다. 공기 순환은 팬과 같은 장치 또는 구조체에 의해 또는 이와 다른 방식으로 촉진될 수 있다.
히트 싱크 어셈블리(40)의 실시예가 도2A 내지 도2C에 도시되어 있다. 히트 싱크 어셈블리(40)는 다수의 핀(44)을 갖는 히트 싱크(42)를 포함한다. 핀(44)은 평행 관계로 정렬된 것으로서 도시되고, 서로에 대해 이격되어 거의 평행하다. 핀(44)은 다른 실시예들(예를 들어 도3A 또는 도9B 참조)에 대해 설명된 방향과 같은 종래 기술에 공지된 다른 방향으로 배열될 수 있다. 핀(44)에 대향되는 히트 싱크(42)의 한 측면상에서, 베이스(base), 슬러그(slug) 또는 페데스탈(pedestal)(46) 과 유사한 돌출부가 히트 싱크(42)에 연결된다. 페데스탈(46)은 임의의 규칙적인 형상일 수 있지만, 도2A에 도시된 바와 같이 거의 원통형이다.
페데스탈(46)은 개구(48)를 통해서 히트 싱크 어셈블리(40)의 설치 플레이트(50)에 삽입된다. 개구(48)는 페데스탈(46)의 측 단면과 동일한 크기 및 형상으로 되어, 개구(48) 내에서 히트 싱크(42)를 비교적 손쉽게 회전시키는 것이 바람직하다. 페데스탈(46)은 유지 어셈블리(52)에 의해 개구(48) 내에서 유지된다. 유지 어셈블리(52)는 클립 또는 스프링 클립(54)과 유사한 리테이너 및 이에 상응하는, 가령 그루브(56)을 포함한다. 클립(54)은 페데스탈(46) 주변에 위치되는 그루브(56)에 의해 유지된다.
클립(54)은 갭(61)에 의해 이격된 자유단(57 및 59)을 지닌 불완전고리모양이 바람직하다. 갭(61)은 페데스탈(46)의 직경보다 작게 되어, 클립(54)을 페데스탈상에 유지시킨다. 그루브(56) 내에서 클립(54)을 부착시키기 위하여, 자유단(57 및 59)은 이격된채 이동되어 충분한 갭을 형성함으로써 페데스탈(46)이 이 갭을 통과하도록 한다. 페데스탈(46)이 클립(54) 내에 배치되면, 클립(54)은 그루브(56)와 정렬되고, 자유단(57 및 59)은 이동되거나 이들 자유단의 초기 위치로 탄성적으로 복귀되도록 한다. 그루브(56)이 클립을 유효하게 유지시킬 정도로 충분히 신장되는 한, 이 그루브는 부분 또는 원주형 그루브(partial or circumferential groove)일 수 있다. 본 실시예가 페데스탈(46)을 유지시키기 위하여 클립 및 그루브 배열을 사용하여 설명되었지만, 종래 기술에 공지된 이외 다른 어떤 유지 메커니즘이 페데스탈(46)을 유지시키는데 사용될 수 있다. 본 구성에서, 히트 싱크(42)는 페데스탈(46)의 축에 대해서 회전가능하게 이동될 수 있고 유지 어셈블리(52)에 의해 설치 플레이트(50)에 유지된다.
페데스탈(46)이 거의 원통형이면, 이 페데스탈은 개구(48) 내에서 자유롭게 회전될 수 있다. 그러나, 페데스탈(46)이 이외 다른 정다각형 형상, 가령 정오각형, 정사각형 또는 이외 다른 형상인 단면을 갖고 개구(48)가 이에 따른 형태를 가지면, 페데스탈(46)은 단지, 개구(48)로 부터 제거되고 나서, 회전되고 개구(48)로 재삽입됨으로써 위치될 수 있다. 페데스탈(46)이 거의 둥근 단면을 가질 때 가능한 바와 같이, 이 조정이 히트 싱크(42)의 방향을 설치 플레이트(50)에 대해서 변경시킨다.
기판(22)에 부착하기 앞서, 설치 플레이트(50)는 기판(22)에 대해서 위치되어, 홀(58)을 상응하는 보어(36)와 정렬시킨다. 이것이 패스터(32)를 사용하여 히트 싱크 어셈블리(400)를 기판(22)에 설치시킨다. 설치 플레이트(50)가 히트 싱크(42)에 대해서 대해서 회전가능하기 때문에, 보어(36)는 히트 싱크(42)의 방향에 영향을 미침이 없이 편리한 모든 장소에 위치될 수 있다. 보어(36)는 칩(24) 주위에 정렬되어 집중되는 실제 정사각형(도시되지 않음)의 꼭지점에 위치될 필요가 없다. 보어(36)는 설치 플레이트(50) 내의 홀(58)이 자신과 정렬되도록 구성되는 한 칩(24)의 위치와 다른 어떤 관계를 가질 수 있고, 충분한 힘이 페데스탈(46)의 자유단 상에 가해질 수 있다(이하에 보다 상세하게 설명된다).
홀(58) 및 보어(36)가 정렬되면, 패스너(32)는 부분적으로 나사형으로 되어 이들을 통과하지만 조여지는 것은 아니다. 이 어셈블리 단계에서, 히트 싱크(42)는 설치 플레이트(50)에 대해서 회전될 수 있다. 이 회전이 핀(44)을 기류(A)와 정렬시켜 히트 싱크(42)의 냉각을 지원함으로, 결국, 칩(24)을 냉각시킨다. 따라서, 히트 싱크 어셈블리(40)는 기류(A)와 협동하도록 히트 싱크(42)를 손쉽게 지향시킨다. 따라서, 기판(22) 및 칩(24)과 같은 임의의 전자 부품들의 형태는 기류(A)의 소스(가령, 팬)의 위치에 의해서도, 기류(A)의 방향에 의해서도 제한되지 않는데, 그 이유는 히트 싱크 어셈블리(40)을 기판(22)(또는 기판의 부품)에 설치하는 동안 히트 싱크(42)가 기류와 간편하게 정렬될 수 있기 때문이다.
히트 싱크(42)가 지향되면, 패스너(32)는 보어(36)에 조여질 수 있다. 이 조여짐이 페데스탈(46)의 열 전달 인터페이스(60)를 칩(24)의 표면과 접촉시킨다. 열 전달 인터페이스(60)는 페데스탈(46)의 말단에 위치될 수 있다. 페데스탈(46) 및 칩(26) 간을 물리적으로 연결시키면, 칩(24)에 의해 발생된 열을 페데스탈(46)에 의해 히트 싱크(42)로 유도하여 핀(44)에 의해서 기류 내로 방산(dissipate)시킨다.
열 전달 인터페이스(60)에 의해 칩(24) 상에 가해지는 힘은 보어(36)의 개구(65)를 열 전달 인터페이스(60)와 접촉하는 칩(24)의 표면의 평면 보다 기판(22)에 보다 밀접한 평면에 위치시킴으로써 증가될 수 있다. 이 구성에서, 열 전달 인터페이스(60)는 칩(24)의 표면과 접촉하고, 패스너(32)는 홀(58)을 통해서 보어(36) 내로 삽입된다. 패스너(32)가 조여지기 전, 설치 플레이트(50) 및 보어(36)의 개구 간에는 갭이 존재한다. 패스너(32)가 보어(36) 내에서 조여질 때, 홀(58)에 인접한 설치 플레이트(50)의 부분은 보어(36)를 향하여 편향된다. 이 편향이 설치 플레이트(50)을 스프링으로서 작용시켜 칩(24)에 대해서 페데스탈(45)을 바이어스시킴으로써, 이에 가해지는 압력을 증가시킨다. 페데스탈(46) 및 칩(24)간의 인터페이스에서 압력의 증가는 칩(46)에 대한 칩(24)의 열 전도 표면들 간의 접촉을 개선시킨다. 페데스탈(46)이 칩(24)을 향하여 바이어스 되는 정도는 칩(24) 및 히트 싱크(42)의 요구조건 및 특성에 따라서 가변할 수 있다. 페데스탈(46) 및 칩(26) 간의 인터페이스에서 유지 압력은 또한 이들의 이동 및 진동 중에도 히트 싱크(42)가 칩(24)과 열 접촉 상태를 유지하도록 한다. 이 배열은 또한, 페데스탈(46) 및 칩(24) 간의 인터페이스에서 압력을 거의 균일하게 유지시킨다.
설치 플레이트(50)는 금속으로 제조되는 것이 바람직하지만, 임의의 다양한 적절한 재료로 제조될 수 있다. 예를 들어, 설치 플레이트는 강철, 베릴륨, 구리, 알루미늄(예를 들어, 2024 또는 7075) 또는 이외 다른 어떤 금속 또는 고 모듈러스 탄성율 및 고 항복 강도(yield strength)를 갖는 복합재로 제조될 수 있다.
상술된 바와 같이, 히트 싱크 어셈블리(40)는 설치 플레이트(50)에 대해서 히트 싱크(42)를 회전시켜 설치 플레이트(50) 및 히트 싱크(42)의 유용한 방향을 얻음으로써, 많은 다양한 형태의 기판 어셈블리(22) 및 다양한 기류 경로에 적응될 수 있다.
히트 싱크 어셈블리(62)의 실시예가 도3A 내지 도3D에 도시되어 있다. 히트 싱크 어셈블리(32)는 히트 싱크 어셈블리(40)와 유사하고 후술되는 바를 제외하면 유사한 방식으로 기능한다. 히트 싱크 어셈블리(62)는 핀(66)을 갖는 히트 싱크(64)를 포함한다. 핀(66)은 자신들 간에서 간격을 갖는 거의 원형의 타원 배열로 배치된다. 핀(66)은 일반적으로 서로 평행하지만, 핀(44)의 방향에 거의 수직한 방향으로 지향된다. 이 구성은 히트 싱크 어셈블리(40)에 대해 서술된 예의 방향에 대체로 수직한 방향으로부터 기류가 나올때 히트 싱크(64)를 냉각시킨다. 임의의 각종 실시예들을 위한 본원에 서술된 어떤 히트 싱크의 핀에 대한 특정 구성이 필수적인 것이 아니라는 점에 유의하여야 한다. 핀은 단지 소정 기류를 갖는 특정 설비에 적합하게 구성되어야 한다.
히트 싱크(64)는 설치 플레이트(72)의 개구(70)를 통해서 삽입되도록 페데스탈(68)을 포함한다. 유지 어셈블리(74)는 페데스탈(68)을 개구(70) 내에 유지시킨다. 유지 어셈블리(74)는 클립(76)과 유사한 리테이너를 포함한다. 클립(76)은 이에 상응하는 그루브(78)에 의해 페데스탈(68)에 대해서 유지되는데, 이 그루브는 원주형 그루브일 수 있다. 플레이트(72)에 위치된 홀(80)은 보어(36) 내로 삽입되는 패스너(32)를 수용하여 히트 싱크 어셈블리(62)를 기판(22)에 유지시킨다. 열 전달 인터페이스(82)는 칩(24)과 접촉 관계로 되고, 패스너(32)의 조임에 의해 힘은 열 전달 인터페이스에 의해 칩(24)상에 가해진다.
히트 싱크 어셈블리(62)는 부가적으로 래치트(ratchet)(84)를 포함한다. 래치트(84)는 하나 이상의 이(teeth)(88)와 협동하는 하나 이상의 단방향성 스톱(unidirectional stops)(86)을 포함한다. 단방향성 스톱(86)은 설치 플레이트(72)에 부착되거나 이 플레이트 내에 형성될 수 있다. 이(88)는 페데스탈(60) 주위에 위치된다(대안적으로, 이(88)는 개구(70) 주위에 위치될 수 있다). 이(88)는 단방향성 스톱(86)과 협동하여 히트 싱크(64)를 페데스탈(68)의 축에 대해서 한 방향으로 회전시킨다. 패스너(32)를 조이기 전, 히트 싱크(64)는 소정 수의 단방향성 스톱(86)을 지나쳐서 회전될 수 있다. 따라서, 스톱(86)은 소정 아크를 통해서 히트 싱크(64)의 회전을 표시한다. 보다 많거나 보다 적은 수의 스톱은 개구(70) 주위에서 균일하게 이격되어 히트 싱크(64)의 회전 정도를 표시한다. 이 배열은 히트 싱크(64)를 소정 기류와 더욱 정밀하게 정렬시키도록 하는데 유용할 수 있다. 예를 들어, 히트 싱크 어셈블리(62)를 기판(22)에 설치하라는 기술자에 대한 서면 명령은, 히트 싱크(64)가 패스너(32)를 조이기 전 3개의 단방향성 스톱(86)을 지나쳐서 회전되어야만 한다는 것을 나타낼 수 있다.
동작시, 히트 싱크(64)가 개구(70) 내에서 회전될 때, 이(88)는 단방형성 스톱(86)의 경사 측면(90)과 접촉하게 된다. 단방향성 스톱(86)은 이(88)가 경사 측면(90)을 따라서 힘을 받을 때 스톱(86)을 플레이트(72)를 향하여 편향시키는 탄성 재료로 이루어지는 것이 바람직하다. 이(88)가 경사 측면(90)과 접촉하지 않을 때, 탄성의 단방향성 스톱(86)은 자신들의 원래 위치로 복귀한다. 이 위치에서, 스톱(88)이 이(88)의 측면과 접촉하여 히트 싱크(64)가 반대 방향으로 회전되는 것을 막는다.
이(88)의 수는 예를 들어 도3C에 도시된 바와 같이 단방향성 스톱(86)의 수에 대응할 필요가 없다는 것을 인지할 것이다. 스톱(86) 보다 많은 수의 이(88)는 스톱(86)들 보다 작은 증분을 통해서 회전을 표시한다. 이(88) 및 스톱(86)의 상대 간격은 균일할 필요가 없다. 상이한 간격이 히트 싱크(64)의 각종 회전 정도를 표시할 수 있다.
히트 싱크(64)가 비원형이기 때문에, 히트 싱크의 회전은 히트 싱크(64)의 열 전달 특성에 대한 기류(A)의 영향을 변화시킨다. 예를 들어, 도3C에서, 90°아크를 통해서 히트 싱크(64)를 회전시키면, 히트 싱크(64)가 실질적으로 기류(A)의 경로를 벗어나게 한다. 따라서, 히트 싱크(64)에 대한 기류(A)의 영향은 상이한 아크를 통해서 히트 싱크(64)를 회전시킴으로써 변화될 수 있다.
히트 싱크(92)의 부가적인 실시예가 도4A 내지 도4C에 도시되어 있다. 히트 싱크 어셈블리(92)는 후술되는 바를 제외하면 히트 싱크 어셈블리(62) 및 히트 싱크 어셈블리(40)에 대해 서술된 바와 거의 동일한 방식으로 동작된다. 히트 싱크 어셈블리(92)는 핀(96) 및 페데스탈(98)을 갖는 히트 싱크(94)를 포함한다. 페데스탈(98)은 설치 플레이트(102)에 위치되는 개구(100)를 통해서 삽입된다. 페데스탈(98)은 클립(106)과 유사한 리테이너를 포함하는 유지 어셈블리(104)에 의해 개구(100) 내에서 유지된다. 클립(106)은 페데스탈(98)의 그루브(108) 내에 위치된다.
히트 싱크 어셈블리(92)는, 개구(100)의 에지에 위치된 닙 또는 키(nibs or keys)와 유사한 하나 이상의 돌출부(110)를 갖는다는 점에서 본원에 서술된 실시예와 상이하다. 키(110)는 서로로부터 균일하게 이격될 수 있다. 페데스탈(98)은 그루브(108)에 대해 횡으로 진행하고 페데스탈(98)의 중심 축에 거의 평행한 하나 이상의 리베이트(rebates)(112)를 갖는다. 리베이트(112)는 키(110)의 크기 및 위치에 대응하는 크기로 되어 위치된다. 페데스탈(98)이 개구(100) 내로 삽입될 때, 키(110)는 리베이트(112)와 정렬되어 페데스탈(98)을 통과시킨다. 이 위치에서, 히트 싱크(94)의 회전은 키(110)에 의해 금지된다. 그러나, 히트 싱크(94)는 페데스탈(98)을 개구(100) 내로 삽입하기 전 설치 플레이트(102)에 대해서 지향될 수 있다. 이것이 앞서의 실시예들에 대해서 설명된 바와 같이 기류(A)에 대해서 히트 싱크(94)를 지향시킨다. 앞서 설명된 실시예들과 달리, 페데스탈(98)이 개구(100) 내로 삽입되면, 히드 싱크(94)의 부가적인 회전이 금지된다. 이 배열은 히트 싱크(94)를 더욱 크게 고정시킨다. 개구(100)를 통해서 삽입되면, 페데스탈(98)은 클립(106)에 의해 고정된다. 그렇치 않다면, 히트 싱크 어셈블리(92)는 앞서의 실시예들에 대해서 설명된 바와 유사한 방식으로 동작한다.
키(110)를 갖는 것이 아니라, 페데스탈(98)은 대신, 원형 이외의 어떤 규칙적인 형상, 가령 등변 삼각형(도시되지 않음)의 단면을 갖도록 구성될 수 있다. 개구(100)는 페데스탈을 수용할 수 있도록 거의 동일한 형상을 갖도록 구성된다. 비원형 단면이 사용되기 때문에, 개구(100) 내에서 페데스탈의 회전은 금지된다. 상술된 실시예와 유사한 방식으로, 페데스탈을 개구로 삽입하기 전, 페데스탈(및 히트 싱크)은 소망 방향으로 회전될 수 있다. 삽입되면, 페데스탈의 회전은 금지된다.
히트 싱크 어셈블리(114)의 실시예가 도5A 내지 도5C에 도시되어 있다. 히트 싱크 어셈블리(114)는 핀(118) 및 페데스탈(120)을 갖는 히트 싱크(116)를 포함한다는 점에서 서술된 다른 실시예들과 유사하다. 페데스탈(120)은 설치 플레이트(124)에 위치된 개구(122)를 통해서 삽입될 수 있다. 개구(122)는 페데스탈(120)을 따라서 위치된 횡 리베이트(128)에 의해 수용되는 키(126) 특성의 돌출부를 갖는다.
히트 싱크 어셈블리(114)는 예를 들어 히트 싱크 어셈블리(92)에 대해 설명된 바와 같은 유지 어셈블리를 포함하지 않는다는 점에서 설명된 다른 실시예들과 상이하다. 대신, 페데스탈(120)은 키(126)를 횡 리베이트(128)와 정렬시킴으로써 개구(122)에 삽입된다. 키(126)가 그루브(130)와 유사한 리테이너와 정렬될 때, 히트 싱크(116)는 페데스탈(120)의 축에 대해서 회전된다. 그루브(130)는 원주형이 바람직하고 키(126)를 수용하도록 구성된다. 키(126)가 그루브(130)로 진입하면, 설치 플레이트(124)의 평면에 수직한 방향으로 히트 싱크(116)가 이동되는 것이 금지된다. 키(126)가 리베이트(128)에 위치되면, 설치 플레이트(124)는 상술된 방식으로 기판(22)에 고정된다. 패스너(32)가 조여질 때, 설치 플레이트(124) 및 특히 키(126)는 그루브(130)의 표면에 대해서 지탱되어 히트 싱크(116)의 부가적인 회전 이동을 금지시킨다.
히트 싱크(116)는 설치 플레이트(124)를 기판(22)에 고정시키기 전 바람직한 방향으로 회전될 수 있다. 그러나, 히트 싱크(116)가 키들(126) 간의 거리에 대응하는 아크를 통해서 회전되면, 키(126)는 횡 리베이트(128)와 재정렬될 것이고, 히트 싱크(116)는 더이상 설치 플레이트(124)에 유지되지 않을 것이다. 따라서, 키(126)와 리베이트(128) 및 다수의 키(126)와 리베이트(128)의 간격은 가변되어 상이한 회전 아크를 통해서 히트 싱크(116)를 회전시킨다.
히트 싱크 어셈블리(132)의 실시예가 도6A 내지 도6C에 도시되어 있다. 히트 싱크 어셈블리(132)는 상술된 히트 싱크 어셈블리(114)와 가장 유사하다. 특히, 히트 싱크 어셈블리(132)는 핀(136)을 갖는 히트 싱크(134) 및 이 히트 싱크에 설치된 페데스탈(138)을 갖는다. 페데스탈(138)은 개구(140)를 통해서 설치 플레이트(142)에 삽입될 수 있다. 페데스탈(138)을 자신의 축에 대해서 회전시켜 키(144)를 그루브(146)로 진입시킴으로써 설치 플레이트(142)의 평면에 대해 횡 방향으로 설치 플레이트(142)에 대해서 페데스탈(138)이 이동되는 것을 방지한다.
히트 싱크 어셈블리(132)는 하나 이상의 스텝(148)이 그루브(146)를 따라서 이동된다는 점에서 히트 싱크 어셈블리(114)와 상이하다. 스텝(148)은 페데스탈(138) 주위에 원주형태로 위치되고 키(144) 간격에 대응하도록 이격된다. 스텝(148)은 페데스탈(138)의 자유단(150)에 인접한 그루브(146)의 측면에 위치되는 것이 바람직하다.
히트 싱크 어셈블리(132)를 설치하기 위하여, 히트 싱크(134)는 키(144)를 횡 리베이트(152)와 정렬시키는 방향으로 회전된다. 페데스탈(138)이 개구(140) 내로 삽입될 때, 키(144)는 그루브(146)와 조우할 때까지 횡 리베이트(152)를 따라서 이동한다. 이 지점에서, 히트 싱크(116)는 원하는 방향을 향하여 회전되고(대안적으로 또는 이와 관련하여, 설치 플레이트(142)은 원하는 방향으로 회전된다), 키(144)는 그루브(146)로 진입한다. 이로 인해, 페데스탈(138)을 부가적으로 개구(140) 내로 삽입 또는 제거하는 것이 금지된다. 히트 싱크(134)가 회전될 때, 키(144)는 스텝(148)에 인접하여 위치된다.
다음에, 패스너(32)는 홀(154)에 삽입되어 조여진다. 패스너(32)가 조여질 때, 플레이트(142)는 기판(22)을 향하여 당겨진다. 동시에, 열 전달 인터페이스(156)는 칩(24)의 표면에 대해서 지탱되어, 어째든, 기판(22)을 향한 칩의 변위가 플레이트(142)의 변위 보다 작게 되도록 한다. 이는 설치 플레이트(142)가 기판(22)을 향하여 편향될 때 키(144)를 스텝(148)으로 진입시킨다. 패스너(32)가 조여지면, 페데스탈(138)(및, 히트 싱크(134))의 부가적인 회전 이동은 스텝(148) 내에 유지되는 키(144)에 의해 금지된다.
히트 싱크 어셈블리(158)가 도7A 내지 도7C에 도시되어 있다. 히트 싱크 어셈블리(158)는 핀(162)을 갖는 히트 싱크(160) 및 이 히트 싱크로부터 현수되는 페데스탈(164)를 갖는다. 설치 플레이트(165)는 상술된 설치 플레이트와 구성면에서 상이하다. 특히, 설치 플레이트(165)의 개구(166)는 상술된 방식으로 페데스탈(164)을 통과하지 않는다. 대신, 설치 플레이트(165)는 자신 내에 한정되어 설치 플레이트(165)의 에지 및 개구(166) 간에 위치된 경로(168)를 갖는다. 경로(168)는 후술되는 바와 같이 페데스탈(164)이 개구(166) 내로 측방에서 도입되도록 한다. 개구(166)로부터 페데스탈(164)의 측방 제거를 금지하기 위하여, 경로(168)의 폭(W)은 페데스탈(164)의 직경 보다 작게 된다. 개구(166)의 크기 및 형상은 그루브(170)에 의해 한정된 보이드(void)와 대체로 동일하게 되도록 구성된다.
페데스탈(164)을 개구(166) 내로 도입하기 위하여, 설치 플레이트(165)의 자유단(172 및 174)은 상반되는 방향으로 설치 플레이트(165)의 평면 밖으로 편향된다. 이는 경로(168)의 크기를 증가시켜 페데스탈이 이 경로를 통과하도록 한다. 그 후, 경로(166)가 그루브(170)와 정렬되어, 개구(166)를 한정하는 설치 플레이트(165)의 부분이 그루부(170) 내로 진입되어 이 그루브에 의해 유지되도록 한다. 동시에, 자유단(172 및 174)은 설치 플레이트(165)와 동일한 평면에서 자신들의 초기 위치로 복귀된다(또는, 재료가 허용되면, 탄성적으로 복귀된다). 설치 플레이트(165)는 탄성 및 가요성 재료로 제조되어, 힘이 더이상 자유단에 가해지지 않을 때 자유단(172 및 174)이 자신들의 초기 위치로 복귀되도록 한다.
하나 이상의 컷어웨이(cutaways)(176)는 설치 플레이트(165) 내에서 만들어져 이 설치 플레이트의 가요성을 증가시키고 히트 싱크(160) 및 칩(24)에 대한 기류를 증가시킨다. 설치 플레이트(165)는 상술된 방식과 유사한 방식으로 기판(22)에 고정된다. 이는 설치 플레이트(165)를 스프링으로서 작용시키고 그루브(170) 주위의 페데스탈(164)에 대해 지탱되어, 열 전달 인터페이스(178)을 칩(24)의 표면에 대해 지탱시키고 히트 싱크(160)의 부가적인 회전을 금지시킨다.
히트 싱크 어셈블리(180)가 도8A 내지 도8D에 도시되어 있다. 히트 싱크 어셈블리(180)는 히트 싱크 어셈블리(40)와 유사하지만, 다른 실시예들에 대해서 설명된 많은 특성 및 기능을 또한 공유한다. 히트 싱크 어셈블리(180)는 자신의 한 측면 상에서 핀(184)을 갖는 히트 싱크(182) 및 이 히트 싱크의 또 다른 한 측면으로부터 돌출되는 페데스탈(186)을 갖는다. 페데스탈(186)은 설치 플레이트(190)의 개구(188) 내로 삽입될 수 있다. 개구(188)로부터 페데스탈(186)을 제거하는 것은 클립(194)과 유사한 리테이너를 포함할 수 있는 유지 어셈블리(192)에 의해 금지된다. 클립(194)은 페데스털(186) 주위에 위치된 이에 상응하는 그루브(194)와 협동한다. 다른 실시예들과 마찬가지로, 패스너(32)는 홀(198)을 통해서 삽입되어 히트 싱크 어셈블리(180)를 기판(22)에 고정시킨다.
본 실시예에서, 설치 플레이트(190)는 상술된 설치 플레이트와 상이하다. 설치 플레이트(190)는 설치 플레이트(190)에 부가되거나 일체로 될 수 있는 베인부(200)를 갖는다. 베인(200)은 설치 플레이트(190)와 일체로 되는 것이 바람직하다. 베인부(200)는 일반적으로 프러스터코니컬(frustoconical) 형상을 가진채 경사지고 자신의 단부(189)에서 개구(188)를 한정시킨다. 베인(200)의 측면(202)은 일반적으로 개구(188)로부터 아치형 및 테이퍼링 형태로 되어 설치 플레이트(190)와 점차적으로 통합된다.
동작시, 기류는 방향(A)(도8C 및 도8D)에서 히트 싱크 어셈블리(180)로 향한다. 공기는 핀(184)을 통해서 이끌려져 베인(200)과 조우한다. 베인(200)의 아치형 측면(202)은 핀(184)을 통과함으로써 가열되는 공기를 기류 방향(C)에서 히트 싱크 어셈블리(180)로부터 벗어나게 한다. 이 구성은 공기가 히트 싱크 어셈블리(180)를 통과하도록 하는데 필요로 되는 압력 강하를 감소시켜, 설치 플레이트(190)를 횡단하도록 하여 히트 싱크(182)로부터 측방에서 벗어나도록 기류를 재지향시킨다.
베인(200)의 형상은 도8A 내지 도8D에 도시된 형상으로 제한되지 않는다. 임의의 다른 형상이 원하는 방향으로 기류를 촉진시도록 사용되어 히트 싱크(182) 및 이와 관련된 임의의 전자 부품의 냉각을 개선시킨다. 예를 들어, 베인부(200)는 나선형 그루브를 가질 수 있으며, 컵 형상일 수 있으며, 대체로 직선의 측면을 가질 수 있으며, 또는 오목한 측면을 가질 수 있다. 베인(200)은 또한 기판(22) 및 히트 싱크 어셈블리(180)를 하우징하는 인클로져의 특정 부분 또는 부분들로 기류를 지향시키도록 사용될 수 있는 어떤 불규칙한 형상을 가질 수 있다.
도8D의 단면에 도시된 바와 같이, 베인부(200)는 개구(188) 주위의 설치 플레이트(190)에서 보다 두꺼운 단면으로 형성된다. 베인(200)은 어떤 다른 방식, 가령 이를 플레이트(190)로부터 스탬핑하거나 프레싱, 플레이트(190)를 사출 성형 또는 캐스팅, 또는 이외 다른 방식으로 성형될 수 있다.
히트 싱크 어셈블리(204)의 실시예가 도9A 내지 도9C에 도시되어 있다. 히트 싱크 어셈블리(204)는 일반적으로 히트 싱크 어셈블리(40)와 유사하지만, 서술된 다른 실시예의 많은 특징 및 장점을 공유한다. 특히, 히트 싱크 어셈블리(204)는 핀(208) 및 페데스탈(210)을 갖는 히트 싱크(206)를 포함한다. 히트 싱크 어셈블리(204)는 설치 어셈블리가 와이어 프레임(214)과 유사하다는 점에서 다른 실시예와 상이하다.
와이어 프레임(214)은 단일 와이어 조각 또는 이외 다른 어떤 적절한 재료로부터 형성될 수 있다. 대안적으로, 이 와이어 프레임은 삽입, 용접 또는 그렇치 않다면 서로 연결되는 단면들에서 형성될 수 있다.
와이어 프레임(214)은 히트 싱크 어셈블리(40)의 개구(48)와 기능면에서 유사한 개구(216)를 한정한다. 와이어 프레임(214)은 홀(222)을 한정하는 아치형 자유단(220)을 갖는 2개 이상의 아암(218)을 갖는다. 홀(222)은 홀(58)과 유사한 방식으로 기능하여 히트 싱크 어셈블리(204)를 기판(22)에 고정시키는 패스너(32)를 수용한다. 패스너(32)가 기판(22)에 고정될 때, 아암(218)은 그루브(226) 내에 유지되는 유지 어셈블리(215)의 설치된 클립(224)상에서 구부려져 하향 지탱되도록 된다. 이것이 열 전달 인터페이스(228)가 다른 실시예들에 대해서 상술된 방식과 유사한 방식으로 클립(24)에 대해서 압력을 가하도록 한다.
와이어 프레임 어셈블리(214)의 아암(218), 자유단(220) 및 다른 부분들에 대해 사용되는 특정 크기 및 형상은 임의의 설치 보어(36)의 위치에 따라서 가변될 수 있다. 와이어 프레임(214)의 부품들 모두는 동일 평면 내에 놓이는 것이 바람직하지만, 아암(218)은 반드시 동일한 길이로 이루어 질 필요가 없고, 또한 서로로부터 균일하게 이격될 필요도 없다. 아암(218) 및 자유단(220)의 상대적인 구성은 단지 적절한 힘을 유지 클립(224)에 가하여 열 전달 인터페이스(228)가 충분한 힘으로 클립(24)상에 지탱되도록 하여 클립(24)을 벗어나서 열을 전달하도록 하는 정도이면 충분하다.
와이어 프레임 어셈블리(214)는 예를 들어, 설치 플레이트(50)와 비교하여 기류를 증가시킨다.
히트 싱크 어셈블리(229)가 도10A 내지 도10C에 도시되어 있다. 히트 싱크 어셈블리(229)는 히트 싱크 어셈블리(204)와 유사하다. 각종 도면들로부터 알 수 있는 바와 같이, 여러 히트 싱크가 여러 실시예와 관련하여 도시되어 있다. 각종 실시예의 동작은 일반적으로 사용되는 히트 싱크의 유형 또는 형태에 좌우되지 않는다. 그러나, 어떤 히트 싱크 어셈블리는 또 다른 형태가 아니라 한 가지 형태를 갖는 히트 싱크를 더욱 효율적으로 사용할 수 있다. 예를 들어, 히트 싱크 어셈블리(204)는 페데스탈(210)의 중심축에 거의 평행하게 진행하는 기류를 필요로 하거나 이 기류를 갖는 설비들에 최적으로 사용될 수 있다. 대안적으로, 히트 싱크 어셈블리(40)의 부분으로서 도시된 히트 싱크는 일반적으로 페데스탈(60)의 축에 대해 횡단하는 기류를 갖는 설비들에 더욱 적절하게 사용될 수 있다.
그럼에도 불구하고, 각종 실시예에 도시된 각종 히트 싱크 및 이와 다른 임의의 공지된 히트 싱크는 필요에 따라서 여러 실시예에 적용될 수 있다.
히트 싱크 어셈블리(229)는 핀(232) 및 페데스탈(234)을 포함하는 히트 싱크(230)를 갖는다. 페데스탈(234)은 와이어 프레임(238)과 유사한 설치 어셈블리에 의해 한정되는 개구(236)를 통해서 삽입될 수 있다. 와이어 프레임(238)은 와이어 프레임(214)과 유사하다. 와이어 프레임(238)은 바람직하게는 환형 플레이트(240)인 플레이트와 유사한 부재를 더 포함한다. 환형 플레이트(240)는 일반적으로 개구(236)의 크기 및 형상에 대응하는 개구(242)를 가져, 페데스탈(234)이 이 개구를 통과하도록 한다. 환형 플레이트(240)가 와이어 프레임(238)의 양측에 부착될 수 있지만, 히트 싱크(230)에 대향되는 와이어 프레임(238)의 측면에 부착되는 것이 바람직하다. 와이어 프레임(238)은 홀(248)을 한정하는 자유단(246)을 갖는 아암(244)을 갖는다.
히트 싱크 어셈블리(229)를 조립하기 위하여, 페데스탈(234)은 환형 플레이트(240)의 개구(236) 및 개구(242)를 통해서 삽입된다. 그 후, 페데스탈(234)은 페데스탈(234)의 그루브(254)와 맞물리는 클립(252)을 포함하는 리테이너(250)에 의해 유지된다. 패스너(32)는 홀(248)을 통해서 삽입되고 조여져 히트 싱크 어셈블리(229)를 기판(22)에 고정시킨다. 패스너가 조여질 때, 패스너는 자유단(246) 상에서 지탱되어 이들 자유단을 기판(22)을 향하도록 당긴다. 이는 열 전달 인터페이스(256)가 클립(24)에 대해서 지탱되도록 한다. 자유단(246)이 기판(22)을 향하여 힘을 받을 때, 와이어 프레임(238)에 연결되거나 그렇치 않다면 설치되는 환형 플레이트(240)는 아암(244)의 편향을 저지한다. 이 저지는 결국 열 전달 인터페이스에 의해 클립(24)에 가해질 수 있는 힘을 증가시키도록 작용한다. 이로 인해, 환형 플레이트(240)는 아암(24)의 유효 탄성을 증가시킨다. 환형 플레이트(240)는 또한 와이어 프레임(238)의 구조를 강화하도록 작용한다.
히트 싱크 어셈블리(274)가 도12A 및 도12B에 도시되어 있다. 히트 싱크 어셈블리(274)는 히트 싱크 어셈블리(204)와 유사하지만 서술된 다른 실시예의 많은 특징 및 장점을 공유한다. 특히, 히트 싱크 어셈블리(274)는 핀(276) 및 페데스탈(278)을 갖는 히트 싱크(275)를 포함한다. 히트 싱크 어셈블리(274)는 리테이너가 페데스탈(278)과 일체로 되거나 이 페데스탈에 고정된다는 점에서 다른 실시예와 상이하다. 리테이너는 참조 번호(290)로 식별된다. 히트 싱크 어셈블리(274)와 마찬가지로, 와이어 프레임 설치 어셈블리(282)는 히트 싱크(275)를 기판(22)에 설치하는데 사용된다.
와이어 프레임(282)은 단일 와이어 조각 또는 이외 다른 적절한 재료로 형성될 수 있다. 대안적으로, 와이어 프레임은 삽입, 용접 또는 그렇치 않다면 서로 연결되는 단면들에서 형성될 수 있다.
와이어 프레임(282)은 개구(280)를 한정한다. 와이어 프레임(282)은 홀(288)을 한정하는 아치형 자유단(286)을 갖는 2개 이상의 아암(284)을 갖는다. 홀(288)은 홀(58)과 유사한 방식으로 기능하고, 히트 싱크 어셈블리(274)를 기판(22)에 고정시키는 패스너(32)를 수용한다. 패스너(32)가 기판(22)에 고정될 때, 아암(284)은 리테이너(290)상에서 구부려지고 하향 지탱되도록 된다. 이것이 열 전달 인터페이스(292)가 다른 실시예들에 대해서 상술된 방식과 유사한 방식으로 클립(24)에 대해서 압력을 가하도록 한다.
와이어 프레임(282)이 개구(280)를 한정하는 하나 이상의 부분들(294)에 힘을 가함으로써 페데스탈(278)에 설치된다. 힘이 가해져, 하나 이상의 부분들(294)을 변형시켜 리테이너(290)와 함께 페데스탈(278)이 개구(280)를 통과하도록 한다. 와이어 프레임 부분(294)은 가요성, 바람직하게는 탄성 재료로 제조되어 이와 같은 변형을 허용하고 리테이너(290)가 개구(280)를 통해서 삽입되면 이와 같은 부분(294)이 자신들의 초기 형상으로 복귀되도록 한다.
히트 싱크 어셈블리(296)가 도13A 내지 도13D에 도시되어 있다. 히트 싱크 어셈블리(296)는 후술된 바를 제외하면 히트 싱크 어셈블리(40) 및 이외 다른 실시예들에 대해서 서술된 바와 거의 동일한 방식으로 동작한다. 페데스탈(302)은 설치 플레이트(306)에 의해 한정되는 개구(304) 내에 위치될 수 있다. 페데스탈(302)은 리테이너(308)에 의해 설치 플레이트(306)에 유지될 수 있다. 히트 싱크 어셈블리(274)와 유사한 방식으로, 리테이너(308)는 페데스탈(302)과 일체로 되거나 이 페데스탈에 고정된다.
히트 싱크 어셈블리(296)는 설치 플레이트(306)가 2개 이상의 서브-플레이트(306a 및 306b)로 분리될 수 있다는 점에서 서술된 다른 실시예들과 상이한다. 각 서브-플레이트(306a 및 306b)는 개구(304)의 적어도 일부분을 한정한다. 각 서브-플레이트는 다른 비어 연결 피쳐들(310 및 312)에 탈착가능하게 연결될 수 있다. 서브-플레이트(306a 및 306b)는 도13A 내지 도13D에 도시된 바와 같이 유사할 수 있으며, 또는 서로 상당히 상이할 수 있다. 유사한 구성을 가지면 제조 비용을 감소시킬 수 있다.
본 실시예에서, 연결 피쳐(310)는 (312)와 유사하다. 따라서, 피쳐(310) 만이 본원에서 설명된다. 피쳐(310)는 설치판(50)을 포함하는 다른 실시예의 설치판과 유사한 정도로 설치 플레이트(306)의 탄성을 유지시키는 메이팅 부분(mating parts)(310a 및 310b)을 포함한다. 본 실시예에서, 부분(310a)은 플레이트(306a)의 부분을 형성하는 핑거(314)를 갖고, 부분(310b)은 핑거(314)와 메이팅되는 플레이트(306b)에 형성되는 상응하는 리셉터클(receptacle)을 포함한다. 핑거(314)는 스텝형상으로 되어, 서브-부분(306a 및 306b)이 양호하게 일체화되도록 할 수 있다.
플레이트(306)를 페데스탈(302)에 설치하기 위하여, 서브-플레이트(306a 및 306b)는 페데스탈(302)의 양측에 위치된다. 각 서브-플레이트(306a)는 경사져, 페데스탈(302)의 축과 각을 형성한다. 각 서브-플레이트(306)는 페데스탈(302)의 축에 대해서 45°각도를 형성하고 또한 서로에 대해서 90°각도를 형성하는 것이 바람직하다. 그 후, 서브-플레이트(306a 및 306b)는 모두 이동되어 연결 피쳐(310 및 312)의 상응하는 부분들이 정렬되어 맞물린다. 그 후, 서브-플레이트(306a 및 306b)는 공통 평면으로 이동되어 이와 같은 피쳐들을 완전히 맞물리게 하고 리테이너(308) 및 히트 싱크(298) 간에 페데스탈(302)을 맞물리게 한다. 그 후, 히트 싱크 어셈블리는 다른 실시예에 대해서 서술된 방식과 유사한 방식으로 기판(22)에 부착될 수 있다.
설치 플레이트(306)가 적어도 부분적으로 분리되고(예를 들어, 서브-부분(306a 및 306b)이 힌지될 수 있다) 나서 재연결되어 페데스탈(302)을 리테이너(308) 및 히트 싱크(298) 간에 맞물리게 하는 한, 사용되는 특정 연결 피쳐들은 상이하게 될 수 있다는 점에 유의하여야 한다.
다수의 실시예가 도11을 참조하여 설명된다. 각 실시예는 단지 기판(22)에 만 부착된다. 이들 실시예 모두는 도11의 확대도에 도시된 바와 같이 동시에 부착되지 않는다. 4개의 샘플 실시예(258, 260, 262 및 264) 모두는 편리성을 위하여 한 도면에 도시되어 있다.
히트 싱크 어셈블리(20)는 도1에 도시된 어셈블리와 동일하다. 히트 싱크 어셈블리(20)의 설치 브래킷(30)은 다른 실시예들에 대해서 서술된 브래킷과 상이하다. 설치 브래킷(30)은 도2A에 도시된 설치 브래킷(50)과 다소 유사하지만, 적어도 그 내에 하나 이상의 컷어웨이(266)를 갖는다는 점에서 상이하다. 설치 플레이트(30)는 또한, 단부(272)에 인접한 아암(270)을 따라서 어떤 포인트에서 굴곡 또는 편향 포인트(268)를 가질 수 있다. 굴곡 포인트(268)는 단부(272)를 설치 플레이트(30)의 평면 밖에 놓이도록 하며, 또한 단부(272)를 통해서 위치되는 홀(34)을 설치 플레이트(30)의 평면 밖에 놓이도록 한다.
설치 동안, 설치 플레이트(30)는 패스너(32)가 홀(34)을 통해서 삽입되고 보어(36) 내로 조여질 때 단부(272)가 보어(36)로부터 벗어나게 편향되도록 이 단부(272)를 지향시키도록, 설치 플레이트(30)를 지향시키는 것이 바람직하다. 각 패스너(32)는 편향된 단부(272)에 대해 하향 지탱되어 이들 단부를 보어(36)의 개구에 보다 접근하도록 당긴다. 설치 플레이트(165)에 대해서 서술된 바와 같이, 컷어웨이(266)는 설치 플레이트(30)에 대해서 보다 큰 기류를 허용하고 아암(270)의 탄성을 증가시키도록 작용한다.
실시예(258)를 참조하면, 인클로져(38)는 히트 싱크(42)와 협동하여 편리한 방향으로 회전될 수 있다. 동시에, 설치 브래킷(30)은 자신의 원래 방향을 유지할 수 있다. 대안적으로, 실시예(258)가 기판(22A) 상에 유사하지만 동일하지 않은 회로 배열을 갖는 상이한 기판(22A)상에 설치될 때, 인클로져(38) 및 히트 싱크942)는 특정 고정된 방향으로 유지될 수 있고 설치 플레이트(30)는 기판(22A)에 설치하는데 더욱 간편한 위치로 회전될 수 있다.
실시예(206)를 참조하면, 상이한 기판 상의 상이한 회로 및 부품 배열을 수용하기 위하여 히트 싱크(206) 및 설치 플레이트(30)를 회전시키지 않고도, 인클로져(38)는 회전될 수 있다. 대안적으로, 설치 플레이트(30)는 인클로져(38)의 방향을 유지시키면서 더욱 편리한 방향으로 회전될 수 있다. 히트 싱크(206)가 원형이기 때문에, 이 히트 싱크의 회전은 열 전달에 영향을 미치지 않을 것이다.
실시예(262)를 참조하면, 인클로져(38) 및 히트 싱크(64)는 실시예(258)에 대해서 서술된 방식과 유사한 방식으로 지향될 수 있다. 유사하게, 실시예(264)는 실시예(258)에 대해 서술된 방식과 유사한 방식으로 조정될 수 있다.
각종 실시예가 히트 싱크, 설치 플레이트, 부착 어셈블리 및 이외 다른 부품들의 여러 실시예와 관련하여 설명되었지만, 이들 부품들은 일반적으로, 특정 설치 요구에 따라서 호환될 수 있다. 각 실시예에서 부품들의 특정 결합은 상기 예에서 도시된 결합으로 제한되지 않는다.
따라서, 당업자는 본 발명의 범위를 벗어남이 없이 이 실시예들에 대해서 수많은 수정, 변경을 행할 수 있다는 것을 인지할 것이다.

Claims (9)

  1. 히트 싱크 어셈블리로서,
    히트 싱크;
    상기 히트 싱크를 구조체에 설치하는 장치(190, 214); 및,
    상기 장치와 관련된 기류를 지향시키는 베인(200)을 포함하는 히트 싱크 어셈블리.
  2. 제1항에 있어서, 상기 히트 싱크는 냉각 핀(184, 208)을 가지며,
    원격지로부터 상기 히트 싱크의 제1 단부로 냉각 가스를 이동시키고 상기 냉각 가스의 방향을 변경시켜 상기 핀(184, 208) 간에 흐르도록 하여 상기 히트 싱크를 냉각시키는 덕팅(38)를 더 포함하는 히트 싱크 어셈블리.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 베인(200)은 가스의 기류를 상기 히트 싱크와의 접촉으로부터 방출시키는 히트 싱크 어셈블리.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 히트 싱크는 축방향 중심부(206)의 주위로 부터 바깥쪽으로 신장되는 핀(208, 184)을 지닌 상기 축방향 중심부(206)를 갖는 히트 싱크 어셈블리.
  5. 제4항에 있어서, 상기 덕팅은 상기 핀들 간의 냉각 가스의 기류를 상기 중심부(206)의 축과 평행한 방향으로 지향시키는 히트 싱크 어셈블리.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한항에 있어서, 상기 히트 싱크의 최종 설치 전, 상기 히트 싱크는 상기 장치에 대해서 회전될 수 있고, 상기 히트 싱크 및 상기 설치 장치 간에 래치트(84)가 있는 히트 싱크 어셈블리.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한항에 있어서, 상기 히트 싱크는 페데스탈(98, 164, 186)을 포함하는 히트 싱크 어셈블리.
  8. 제7항에 있어서, 상기 설치 장치에는 상기 페데스탈이 위치될 수 있는 개구가 제공되고, 상기 설치 장치 및 페데스탈에는 공동-작용하는 피쳐가 제공되어 상기 페데스탈을 개구(252, 254; 102, 108)에 적절하게 유지시키는 히트 싱크 어셈블리.
  9. 제8항에 있어서, 상기 개구에는 키(110)가 제공되고 상기 페데스탈에는 공동-작용하는 리베이트(112)가 제공되는 히트 싱크 어셈블리.
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