TWI429380B - 接合系統 - Google Patents

Description

接合系統 【相關申請案】

本專利申請案係為申請於9/20/04，及標題為”半導體冷卻應用的半相容接頭連接”的美國專利申請案系列第10/945,807號的部分延續案，其併入本文做為參考，其申請在同在申請中的申請於六月4日,2004，及標題為”多重冷卻技術”的美國臨時專利申請案系列第60/577,262號的35 U.S.C.119(c)的優先權。此專利申請案亦申請在同在申請中的申請於五月4日,2006，及標題為”經由遠端驅動器槽熱交換器的液體冷卻”的美國臨時專利申請案系列第60/797,955號的35 U.S.C.119(c)的優先權。申請於五月4日,2006，及標題為”經由遠端驅動器槽熱交換器的液體冷卻”的臨時專利申請案系列第60/797,955號亦併入本文做為參考。

本發明係關於連接兩個介面的方法及裝置，特別是，本發明係關於用於連接在半導體冷卻應用中的熱收集裝置及熱產生來源的半相容接頭連接機構。

當積體電路在尺寸及複雜性增加時，驅散由這些積體電路所產生的增加熱量為關鍵的，當熱溶液的高端增加，所使用以提供此種熱溶液的冷卻系統尺寸亦增加。不幸地是，較大的冷卻系統包含更多重量。當熱介面為必需的，架設此種冷卻系統變得更為挑戰性的及常導致冷卻系統或周圍組件(包含要冷卻的積體電路)的損害。

而且，當熱交換器經由熱介面材料固定於熱源時，熱介面材料的熱阻抗貢獻總熱阻抗。存在熱介面材料熱阻抗值的廣泛變化。

熱介面材料的不均勻厚度常因為安裝方法而產生，因而造成橫越熱介面的不均勻熱阻抗。若使用單方向的力使熱交換器嚙合至熱源，匹配面的任何不平行構型或對準會造成該兩個之間的不均勻熱介面。

在相關議題，許多熱源係非常接近彼此地放置。固定熱交換器至每一個熱源需要安裝機構以用於每一個熱交換器。在一些構形，若兩個相鄰熱源過於接近，則沒有足夠的空間使兩個相對應安裝機構亦固定，在此種情況，需要一種折衷其中第一熱交換器使用第一種安裝機構形式安裝，但是第二相鄰熱交換器使用第二種安裝機構形式安裝，其常為較不有效的或是較不方便的，例如，第二熱交換器可直接接附於熱源，其消減容易地移除該熱交換器之能力，及可造成具有與由第一種安裝機構形式所產生的熱特徵為不同的熱特徵之熱介面。

所以存在一種更有效安裝或接合機構的需求以提供在冷卻系統及熱源之間的熱介面，亦存在一種更有效安裝或接合機構的需求以提供在多個冷卻系統及多個熱源之間的熱介面。

在一方面，接合系統包含安裝於安裝設備的複數個熱產生裝置、複數個熱交換器，每一個熱交換器耦合至相對應熱產生裝置、及平衡維持機構，其包含複數個平衡接頭及一或更多彈簧裝置，其中該一或更多彈簧裝置耦合該平衡維持機構至該安裝設備，及該複數個平衡接頭耦合該平衡維持機構至至該複數個熱交換器由此耦合每一個熱交換器至相對應熱產生裝置。

在另一方面，接合系統包含一種安裝於安裝設備的熱產生裝置、耦合至該熱產生裝置的排熱器，其中該排熱器包含複數個鰭片，及平衡維持機構，其包含平衡接頭及一或更多彈簧裝置，其中該平衡接頭係耦合至該排熱器及該一或更多彈簧裝置係耦合該安裝設備，由此耦合該排熱器至該熱產生裝置。

在另一方面，接合系統包含一種安裝於安裝設備的熱產生裝置、耦合至該熱產生裝置的熱管組件，其中該熱管組件係包含耦合至該熱產生裝置的散熱器，耦合至該散熱器的一或更多熱管，及耦合至該一或更多熱管的複數個鰭片，及平衡維持機構，其包含平衡接頭及一或更多彈簧裝置，其中該平衡接頭係耦合至該散熱器及該一或更多彈簧裝置係耦合該安裝設備，由此耦合該排熱器至該熱產生裝置。

本發明具體實施例包含一種用於在熱交換裝置及熱產生源之間產生一種可修復低熱阻抗介面的半相容接頭連接機構，該介面較佳為用於半導體冷卻應用。當用於本發明時，參考熱交換裝置，熱交換設備、集熱器、微型熱交換器、熱交換器、及其類似設備係交替地使用及一般表示能夠與外部熱源交換熱的任何裝置。熱交換裝置的特定實例包含，但不限於，一體成型鰭片散熱器、插齒散熱器、熱管組件、蒸汽槽、熱虹吸、微通道熱交換器做為液體冷卻系統的一部分、冷板做為液體冷卻系統的一部分、射出成形散熱器、或是鍛燒散熱器。亦當用於本發明時，參考熱源，熱產生源、熱產生裝置、及其類似設備，與特定參考示例熱產生裝置例如積體電路、積體微處理機電路、及半導體熱源係交替地使用及一般表示能夠產生熱的任何設備或來源。本發明接頭連接機構係用於耦合一或更多熱交換裝置至一或更多相對應熱源，每一個係經由半相容平衡接頭獨立地耦合，該接頭連接機構使得在熱交換裝置及熱源例如積體電路之間的堅固、可靠、及可重新工作熱交換介面為可行。

該熱交換裝置較佳為使用平衡板安裝於熱源，該平衡板較佳為包含一種單點接觸特徵，例如球、半球表面、點、或是其他形狀例如橢圓形。該單點接觸特徵與在該熱交換裝置上的匹配特徵相接。在一個替代具體實施例，該熱交換裝置包含該單點接觸特徵及該平衡板包含該匹配特徵。該單點接觸特徵及該匹配特徵統稱為平衡接頭連接。該平衡接頭連接使得保持力應用於該熱交換裝置做為單點負載。因為該平衡接頭的構形，該保持力的應用向量自動調整使得該熱交換裝置自我平面化至該熱源。換言之，該熱交換裝置的匹配表面之平面自行對準至該熱源的匹配表面之平面，此產生該保持力於該熱源及該熱交換裝置之間的熱介面區域的平衡及集中應用。在該熱交換裝置至該熱源的應用期間該保持力的均勻分佈結果產生該兩個相對應匹配表面之間熱介面物質的均勻分佈，此均勻分佈提供低平均熱阻抗及關於此平均的值的窄分佈。

在較佳具體實施例，該熱源係為一種積體電路，及該積體電路係安裝於電路板，該平衡板較佳為使用彈簧裝置直接安裝於該電路板。或者是，該平衡板係經由接附於該電路板的中間支撐架安裝於該電路板。或者是，該平衡板本身包含一種單獨使用或是與其他彈簧裝置合併使用的彈簧力，此種平衡板的實例為壓製彈簧鋼板，該彈簧裝置包含一系列繫牢器(螺絲)、彈簧、及/或彈簧板，其調節在熱介面藉由該熱交換裝置應用於該熱源的保持力的量。換言之，該彈簧裝置調節經由該平衡接頭連接而導引至該熱交換裝置的保持力的量。當在平衡板的繫牢器繫緊時，該保持力係經由該平衡接頭連接應用於該熱交換裝置，迫使該熱交換裝置及該熱源的匹配表面在一起，因為該平衡接頭連接為旋轉相容的，迫使構成該熱介面的兩個匹配表面成為平行匹配面。該兩個匹配面未受作用於該平衡板的安裝硬體的這些力的任何不對稱性影響，例如該積體電路的頂部匹配面不平行於其所安裝的電路板，以此方式，於該熱交換裝置及該熱源之間產生具有高導熱性能及尺寸穩定性的熱介面材料(TIM)介面，要了解任何商業可提供TIM材料可隨本發明平衡接頭使用。

第1圖說明構型為經由力量維持裝置耦合單一熱交換器20至單一熱源40的接合機構，由此形成熱介面30於該熱交換器20及該熱源40之間，該維持力係經由平衡接頭14施予該熱交換器20，該平衡接頭14係耦合至平衡板10的底部表面及該熱交換器20的頂部表面，該平衡接頭14係構型為轉動相容的。

在較佳具體實施例，該熱源40係為一種積體電路，該積體電路40係安裝於電路板50，該電路板50係直接安裝於底盤(未示出)或是可安裝於一或更多其他該電路板，例如主機板，其最終係安裝於底盤。

該平衡板10包含複數個安裝支架12。在較佳具體實施例，有4個安裝支架12，該安裝支架12自該平衡板10的底部表面伸出。或者，該平衡板包含3或更多安裝支架。

該平衡接頭14較佳為放置於該安裝支架12的幾何中間位置，該安裝支架12較佳為耦合至該電路板50使得該平衡接頭14與該熱交換器20的幾何中間位置對準。該平衡接頭14包含兩個匹配組件，單點接點及接收器。該兩個匹配組件的實例包含，但不限於，球杯設計、半球特徵及凹面匹配面，在兩個凹面半球特徵之間的開放滾珠軸承，或是與凹面半球特徵匹配的關閉式滾珠軸承。接收器亦可為凹槽其中凹槽側為凸的。而且，該接收器可為上文所敘述具有通孔於凹槽底部部份的凹或凸匹配面的任何一種。在較佳具體實施例，該單點接點為一種耦合至樁15的第一端的滾珠，於此該樁15的第二端係耦合至該平衡板10的底部表面。該平衡接頭的滾珠係耦合至接收在該熱交換器20頂部表面上的凹槽的凹處。或者，該平衡接頭14的滾珠係直接耦合至該平衡板10的底部表面及該安裝支架12係構型為在一種高度使得該滾珠係放置於在該熱交換器的接收凹槽。或者，該單點接觸可為一點，若該熱交換器的設計為足夠堅固的以使經由該點所提供的力繼續存在。該兩個匹配組件的位置亦可相反，亦即，該熱交換器的頂部表面可包含單點接觸，例如密封至該熱交換器的頂部表面的滾珠及在該平衡板底部表面的接收凹槽。

在一些具體實施例，該樁15係接附於該平衡板10的底部表面及在該平衡板10的底部表面與該平衡接頭14之間的距離為固定的。在其他具體實施例，該樁15係相關於該平衡板10為可調整的，由此使得在該平衡板10的底部表面與該平衡接頭14之間的距離可被變化。一個此種構形包含具有螺紋通孔的平衡板，及具有至少一端為螺紋的樁。該樁旋入具有螺紋的通孔，可使用額外鎖緊螺母以固定該樁的螺紋位置於該通孔內。該平衡板的底部表面與該平衡接頭之間的距離可藉由轉緊或轉鬆該樁而被調整，以此方式，該平衡板的底部表面與該平衡接頭之間的距離可被調整以匹配在該熱交換器上接收元件的高度。

該平衡板10包含一種彈簧裝置以安裝該平衡板10於該電路板50及以產生要經由該平衡接頭14指引至該熱交換器20的保持力。在一些具體實施例，該彈簧裝置係包含於該安裝支架12內，此種彈簧裝置的實例係包含於申請於9月20,2004及標題為”半導體冷卻應用的半相容接頭連接”共擁有的美國專利申請案系列第10/945,807號，其係以其全文併入本文做為參考。第11圖說明耦合每一個安裝支架12至該電路板50的第一構形的截面視圖，一組的一個彈簧950、一個密閉柱塞940、及一個扣環960係伴隨著每一個安裝支架12，彈簧950係放置於安裝支架12內，密閉柱塞940匹配於該彈簧950內使得該密閉柱塞940的底部端匹配通過在該安裝支架12底部的洞，該密閉柱塞940的底部端係藉由該扣環960保持於原位。該密閉柱塞940的頂部端包含靠在該彈簧950頂部的肩部。在此第一構形，該密閉柱塞940係內部地加螺紋以接受螺紋944，該螺紋944通過在該電路板50的孔徑912及與該密閉柱塞940的螺紋匹配，當該螺紋944繫緊時，該密閉柱塞940接觸該彈簧950，由此產生通過該平衡接頭14而應用的保持力(第1圖)。在一些具體實施例，該密閉柱塞940的每一個包含鍵942以防止旋轉，允許自該電路板50背側的一件工具式安裝。

第12圖說明耦合每一個安裝支架12至該電路板50的第二構形的截面視圖，密閉柱塞1040包含一種間隙口徑1042，通過此放置螺絲1044。該間隙口徑1042未被加螺紋。該螺絲1044與在電路板50上的加螺紋背側板1046匹配，該加螺紋背側板1046亦可為螺紋螺母或是螺紋嵌件。該螺絲1044的頂部壓向該密閉柱塞1040。在繫緊該螺絲1044時，向下壓力應用於該密閉柱塞1040，其與彈簧950接觸，該彈簧950的收縮產生保持力。該第二構形使得自該電路板50的正向安裝該平衡板10(第1圖)為可行。

較佳為，密閉柱塞940及彈簧950的每一組相等地貢獻應用於該平衡接頭14的總保持力，該保持力係藉由於該密閉柱塞940的螺紋量當螺紋完全嚙合時，及藉由該彈簧950的彈力而調節。該彈簧950可為任何形式的彈簧，例如聚合物、線圈、或波浪狀。以此方式，經控制量的保持力提供於該熱交換器20及該積體電路40之間，然而，該電路板50用做限制器使得過繫緊不會產生過量保持力應用於該熱交換器20，此種失效安全防止對該熱交換器20或是該積體電路40的損傷。

在一些具體實施例，該彈簧裝置係包含做為該樁及平衡板的一部分。第13圖說明改良以包含彈簧裝置的平衡樁及平衡板的示例構形的側面視圖。自第1圖接合機構的該平衡板10該樁15係改良做為平衡板10’及平衡樁15’。經改良平衡板10’包含通孔17及鎖緊螺母11，該平衡樁15’係構形為在該通孔17內滑動，該鎖緊螺母11防止該樁15’完全滑動穿過該通孔17。在一些具體實施例，該鎖緊螺母11永遠地固定於該樁15’。在其他具體實施例，該鎖緊螺母11及該樁15’的末端部分為加螺紋的。彈簧13係耦合至該平衡樁15’，經由該平衡接頭14所應用的該保持力(第1圖)係由該彈簧13產生。經由該安裝支架12(第1圖)安裝該平衡板10’於該電路板50(第1圖)使得該平衡接頭14的單點接點元件，其係由第13圖中在該平衡樁15’末端的球所示例，與在該熱交換器20上的接收元件(第1圖)接觸，由此迫使該樁15’相對於第13圖向上移動及壓縮該彈簧13。

或者，在安裝該平衡板10’之前，該彈簧13係藉由迫使該樁15’更進入該通孔(相對於第13圖向上移動)而壓縮。該樁15’，及所以該彈簧13，係藉由該鎖緊螺母11而保持在此壓縮位置。在此情況，該鎖緊螺母11及該樁15’的末端部分為加螺紋的。在此壓縮位置，該平衡接頭14的單點接點元件不會與在該熱交換器20上的接收元件(第1圖)接觸，一旦安裝該平衡板10’，該樁15’係由轉鬆該鎖緊螺母11而釋放，由此迫使在該樁15’末端的單點接點元件與在該熱交換器20上的接收元件接觸。

耦合該熱交換器20至該積體電路40的方法現在相關於第1圖敘述，在該樁15上的該平衡接頭14的單點接點係靠著該平衡接頭14的接收凹槽而放置於該熱交換器20的頂部表面。該熱交換器20的底部表面係靠著該積體電路40的頂部表面放置，或是靠著放置於其間的熱介面材料放置。因為該平衡接頭14的轉動相容，當該熱交換器20與該積體電路40接觸時，該平衡接頭14使得該熱交換器20的底部表面移動成為與該積體電路40的頂部表面為基本上平行對準。為使得該熱交換器20及該積體電路40的匹配表面有效地存在，在該熱交換器20的接收凹槽的旋轉中心較佳為與該積體電路40的面心法線為共線地放置，在該熱交換器20的接收凹槽亦與該熱交換器20熱介面表面的面心法線為共線地放置。

由該彈簧裝置所產生的保持力係經由該平衡接頭14導引至該熱交換器20，因為該平衡接頭14的旋轉中心係與該熱交換器20及該積體電路40的面心法線皆為共線的，該保持力係垂直於該積體電路40的面應用。該保持力移動該熱交換器20的底部表面靠著該積體電路40的頂部表面以形成熱介面30。當該平衡的旋轉中心與該積體電路40的面心法線共線，可確保一種對稱、均勻分佈的力存在於該熱介面，使得該熱交換器20的底部表面適當地存在於該積體電路40的頂部表面，由此形成實質上均勻分佈的熱介面30。

上文所敘述平衡技術可應用於要冷卻多個熱源的情況。第2圖說明構型為使用單一接合機構耦合兩個熱交換器至兩個熱源的接合機構，第2圖所示該接合機構係構型為類似第1圖的接合機構除了第2圖的接合機構係構型為具有兩個平衡接頭，其係用於耦合兩個熱交換器至兩個相對應熱源，單一熱交換器120係經由力量保持裝置耦合至單一熱源140，由此形成熱介面130於該熱交換器120及該熱源140之間。單一熱交換器122係經由力量保持裝置耦合至單一熱源142，由此形成熱介面132於該熱交換器122及該熱源142之間。該熱源140及142的每一個係耦合至電路板150，該保持力係經由樁115及平衡接頭114應用於該熱交換器120，及經由樁117及平衡接頭116應用於該熱交換器122，該平衡接頭114及該平衡接頭116係耦合至該平衡板110的底部表面，該平衡接頭114及該平衡接頭116的每一個係構型為類似該平衡接頭14(第1圖)。

該平衡板110係包含複數個安裝支架112，其每一個係安裝於該電路板150。該平衡板110及安裝支架112係以與該平衡板10(第1圖)的類似方式安裝於該電路板150及該安裝支架12(第1圖)係安裝於該電路板50(第1圖)，如在上文所敘述。所得保持力係應用於該平衡接頭114及該平衡接頭116的每一個，該平衡接頭114係靠著該熱交換器120的頂部表面放置，及該平衡接頭116係靠著該熱交換器122的頂部表面放置。該平衡接頭114較佳為放置於該熱交換器120的幾何中心位置，及該平衡接頭116較佳為放置於該熱交換器122的幾何中心位置。

在第2圖的兩個平衡接頭構形，該兩個熱交換器120、122的每一個係獨立地平面化至它們的個別熱源140、142。換言之，彼此獨立地，該熱交換器120自行平面化為該熱源140，及該熱交換器122自行平面化為該熱源142。包含該平衡板110及該安裝支架112的平衡保持力結構係為如第2圖所示的單一結構，該平衡保持力結構具有兩個平衡接頭，每一個熱交換器一個。

使用單一接合機構耦合多個熱交換器至多個熱源的觀念可應用於超過兩個熱交換器/熱源對。第3圖說明構型為使用單一接合機構耦合四個熱交換器至四個熱源的接合機構，第3圖所示接合機構係構型為類似於第2圖的接合機構及類似於第2圖的接合機構操作除了第3圖的接合機構係構型為具有四個平衡接頭，其係用於耦合四個熱交換器至四個相對應熱源。每一個熱交換器220、221、222、223係經由力保持裝置耦合至相對應熱源240、241、242、243，由此分別形成熱介面230、231、232、233，該熱源240、241、242、243的每一個係耦合至電路板250。該接合機構包含平衡板210及耦合至電路板250的安裝支架212，該保持力係經由樁201及平衡接頭214施予該熱交換器220，經由樁202及平衡接頭215施予該熱交換器221，經由樁203及平衡接頭216施予該熱交換器222，及經由樁204及平衡接頭217施予該熱交換器223。該平衡接頭214、215、216、217係耦合至該平衡板210的底部表面，該平衡接頭214、215、216、217係每一個類似於該平衡接頭14(第1圖)構形。

雖然示於第2及3圖的樁係為相同長度，每一個樁的實際長度係客製化以符合任何特定應用的實際長度，其包含一或更多熱源的匹配表面係放置於相對於該安裝表面的不同高度之構形。在此情況下，一或更多該樁係為變化長度以匹配該熱源的變化高度。

第4－11圖說明要使用上文所敘述接合機構實施的各種熱交換器構型的示例具體實施例。為提供更佳表面以匹配該接頭的單點接點，特別是匹配現有散熱器或熱管組件，可使用固定板。該固定板提供平滑表面以接收上文所提及保持機構，該固定板亦具有一種特徵以放置該固定板於散熱器或熱管組件的中心。

第4a圖說明包含耦合至散熱器20的固定板60的第一示例熱交換器構型。第4b圖說明第4a圖熱交換器構型的立體分解圖。該散熱器20包含複數個鰭片16，該固定板60包含接收器元件62以與平衡接頭的單點接點匹配，該固定板60係較佳為構形使得該接收器元件62放置於該固定板60的中心。該接收器62在該固定板60的頂部表面為凹槽，凹槽寬度較佳為大於該單點接點元件的寬度，或者，該接收器元件62為一種在凹槽底部具有通孔的凹槽，在此替代構形，該通孔的寬度係小於該平衡接頭的單點接點的寬度，圍繞該通孔的凹槽側可為凹下的或突起的，該凹槽係與較大直徑範圍的單點接點元件相容因為該單點接點無法滑動穿過該通孔。該固定板60亦包含定位形態64以橫向地密封該固定板60於該鰭片16。如在第4a及4b圖所示，該固定板60包含四個定位形態，每一個角落有一個，每一個定位形態64係構形為與該末端鰭片16的其中一個的端點18匹配，該固定板60係構形為覆蓋該鰭片16的整個頂部表面，在此種構型中，該固定板60提供一種通過該鰭片16的風管，產生該散熱器20的增強導熱性能。

第5a圖說明包含耦合至散熱器20的固定板70的第二示例熱交換器構型。第5b圖說明第5a圖熱交換器構型的立體分解圖。該固定板70包含接收器元件72以與平衡接頭的單點接點元件匹配，該固定板70係較佳為構形使得該接收器元件72放置於該散熱器20的中心。該接收器72在該固定板70的頂部表面為凹槽，凹槽寬度較佳為大於該單點接點元件的寬度，或者，該接收器元件72為一種在凹槽底部具有通孔的凹槽，在此替代構形，該通孔的寬度係小於該平衡接頭的單點接點元件的寬度，圍繞該通孔的凹槽側可為凹下的或突起的，該固定板70亦包含定位形態74以橫向地密封該固定板70於該鰭片16。如在第5a及5b圖所示，該固定板70包含兩個定位形態，其放置於相對角落，每一個定位形態74係構形為與在該內部鰭片16的其中一個的端點22匹配，該固定板70係構形為覆蓋該鰭片16的一部份頂部表面。

第6a圖說明包含耦合至散熱器20的固定板80的第三示例熱交換器構型。第6b圖說明第6a圖熱交換器構型的立體分解圖。該固定板80包含接收器元件82以與平衡接頭的單點接點匹配，該固定板80係較佳為構形使得該接收器元件82放置於該散熱器20的中心。該接收器82在該固定板80的頂部表面為凹槽，凹槽寬度較佳為大於該單點接點元件的寬度，或者，該接收器元件82為一種在凹槽底部具有通孔的凹槽，在此替代構形，該通孔的寬度係小於該平衡接頭的單點接點元件的寬度，圍繞該通孔的凹槽側可為凹下的或突起的，該固定板80亦包含第一對導軌84及第二對導軌86，其係構型為橫向地密封該固定板80於該鰭片16。該導軌86係構形為與一些或所有該鰭片16的外部面26對準。該導軌84的每一個係構型為與該鰭片16的其中一個的縱向面24對準，該固定板80係構形為覆蓋該鰭片16的一部份頂部表面。

要了解可使用上文所敘述該固定板形態的各種組合，例如，在第4a及4b圖的該固定板60可包含兩個定位形態，如在該固定板70所使用(第5a及5b圖)，來取代所示出的四個定位形態。類似地，在第5a及5b圖的該固定板70可包含四個定位形態來取代所示出的兩個定位形態。做為另一實例，該固定板60可替代地構型為使用類似於包含於該固定板80的導軌84及86(第6a及6b圖)的導軌取代該定位形態64。

第7a圖說明包含熱管組件330的第四示例熱交換器構型。該熱管組件330係包含散熱器332、一或更多熱管334、複數個鰭片336、及固定板340。第7b圖說明第7a圖熱管組件330的部分立體分解圖。每一個熱管334的第一端係耦合至該散熱器332，該鰭片336係耦合至該熱管334。每一個熱管334的第二端338係自該鰭片336延伸及係耦合至在該固定板340底部表面上的相對應定位形態344，匹配該熱管334的定位形態344可為凹槽、小於該熱管直徑的形狀較一般為小的孔、或是該二者的組合。

該固定板340包含接收器元件342以與平衡接頭的單點接點匹配，該固定板340係較佳為構形使得該接收器元件342放置於該散熱器332的中心。該接收器342在該固定板340的頂部表面為凹槽，凹槽寬度較佳為大於該單點接點元件的寬度，或者，該接收器元件342為一種在凹槽底部具有通孔的凹槽，在此替代構形，該通孔的寬度係小於該平衡接頭的單點接點元件的寬度，圍繞該通孔的凹槽側可為凹下的或突起的。

第8a圖說明包含熱管組件430的第五示例熱交換器構型。該熱管組件430係包含散熱器432、一或更多熱管434、及複數個鰭片436。第8b圖說明第8a圖熱管組件430的透視圖。每一個熱管434的第一端係耦合至該散熱器432，該鰭片436係耦合至該熱管434。每一個熱管434的第二端442係自頂部鰭片438延伸。

該頂部鰭片438包含接收器元件440以與平衡接頭的單點接點匹配，該頂部鰭片438係較佳為構形使得該接收器元件440放置於該散熱器432的中心。該接收器440在該頂部鰭片438為凹槽，凹槽寬度較佳為大於該單點接點元件的寬度，或者，該接收器元件440為一種在凹槽底部具有通孔的凹槽，在此替代構形，該通孔的寬度係小於該平衡接頭的單點接點的寬度，圍繞該通孔的凹槽側可為凹下的或突起的。在一些具體實施例，該頂部鰭片438較其他鰭片436為厚以承受經由該平衡接頭所應用的保持力。

第9圖說明包含熱管組件530的第六示例熱交換器構型。該熱管組件530係包含散熱器532、一或更多熱管534、及複數個鰭片536。每一個熱管534係耦合至該散熱器532，該鰭片536係耦合至該熱管534。

該散熱器532的頂部表面包含接收器元件533以與平衡接頭的單點接點匹配，該散熱器532的頂部表面係為與該散熱器532的熱介面表面相對的表面。該散熱器532的頂部表面係較佳為構形使得該接收器元件533放置於該散熱器532的中心。該接收器元件533較佳為在該散熱器532的頂部表面為凹槽，凹槽寬度較佳為大於該單點接點元件的寬度。

第10圖說明包含熱管組件630的第七示例熱交換器構型。該熱管組件630係包含散熱器632、一或更多熱管634、複數個鰭片636、及固定板644。每一個熱管634係耦合至該散熱器632，該鰭片636係耦合至該熱管536。

該固定板644包含接收器元件646以與平衡接頭的單點接點匹配，該固定板644係較佳為構形為具有匹配在該散熱器632的頂部表面上的相對應定位形態(未示出)的定位形態(未示出)使得該接收器元件646放置於該散熱器632的中心。或者，該固定板644永久地耦合至該散熱器632使得該接收器元件646放置於該散熱器632的中心。

雖然四個熱管示於第7－10圖，此處所敘述熱管組件可包含多於或少於四個熱管。

具有平衡表面的所有固定板構形意欲具有任何定位形態(包含樁、平板、及邊緣及未於本文先前所敘述的其他形態)之任何組合。此外，雖然該平衡接頭係於上文敘述為包含兩個匹配元件，可預見該平衡接頭可包含單一組件，該單點接觸形態。在此情況，未包含該接收元件。在包含該接收元件的這些組件，例如上文所敘述固定板及頂部鰭片，則表示使用平板表面。

本發明已以併入細節的特定具體實施例敘述的方式以促進本發明構造原則及操作原則之了解，此處對特定具體實施例及其細節的此種參考並不欲限制此處所附申請專利範圍的範圍。熟知該技藝者明顯可知可在選擇用於說明的具體實施例進行改善而不偏離本發明精神及意旨。

10、110、210．．．平衡板

11．．．鎖緊螺母

12、112、212．．．安裝支架

13、950．．．彈簧

14、114、116、214、215、216、217．．．平衡接頭

15、115、117、201、202、203、204．．．樁

16、336、436、438、536、636．．．鰭片

17．．．通孔

18、22．．．端點

20、120、122、220、221、222、223．．．熱交換器

24．．．縱向面

26．．．外部面

30、130、132、230、231、232、233．．．熱介面

40．．．積體電路

140、142、240、241、242、243．．．熱源

50、150、250．．．電路板

60、70、80、340、644．．．固定板

62、72、82、342、440、533、646．．．接收器元件

64、74、344．．．定位形態

84、86．．．導軌

330、430、530、630．．．熱管組件

332、432、532、632．．．散熱器

334、434、534、536、634．．．熱管

338、442．．．熱管的第二端

912．．．孔徑

940、1040．．．密閉柱塞

942．．．鍵

944．．．螺紋

960．．．扣環

1042．．．間隙口徑

1044．．．螺絲

1046．．．螺紋背側板

第1圖說明構型為耦合單一熱交換器至單一熱源的接合機構。

第2圖說明構型為使用單一接合機構耦合兩個熱交換器至兩個熱源的接合機構。

第3圖說明構型為使用單一接合機構耦合四個熱交換器至四個熱源的接合機構。

第4a圖說明第一示例熱交換器構型。

第4b圖說明第4a圖熱交換器構型的立體分解圖。

第5a圖說明第二示例熱交換器構型。

第5b圖說明第5a圖熱交換器構型的立體分解圖。

第6a圖說明第三示例熱交換器構型。

第6b圖說明第6a圖熱交換器構型的立體分解圖。

第7a圖說明第四示例熱交換器構型。

第7b圖說明第7a圖熱管組件的部分立體分解圖。

第8a圖說明第五示例熱交換器構型。

第8b圖說明第8a圖熱管組件的透視圖。

第9圖說明第六示例熱交換器構型。

第10圖說明第七示例熱交換器構型。

第11圖說明耦合每一個安裝支架至該電路板的第一構形的截面視圖。

第12圖說明耦合每一個安裝支架至該電路板的第二構形的截面視圖。

第13圖說明改良以包含彈簧裝置的的平衡樁及平衡板的示例構形的側面視圖。

110．．．平衡板

112．．．安裝支架

114、116．．．平衡接頭

115、117．．．樁

120、122．．．熱交換器

130、132．．．熱介面

140、142．．．熱源

150．．．電路板

Claims (62)

1. 一種接合系統，其包含：a.複數熱產生裝置，安裝於一安裝設備；b.複數熱交換器，每一熱交換器耦合至一對應的熱產生裝置；及c.一平衡維持機構，其包含複數平衡接頭及一或更多彈簧裝置，其中該一或更多彈簧裝置將該平衡維持機構耦合至該安裝設備，及該複數平衡接頭將該平衡維持機構耦合至該複數熱交換器，由此將每一熱交換器耦合至該對應的產生裝置。
2. 如申請專利範圍第1項的接合系統，其中該平衡維持機構及每一平衡接頭經構形為使得每一熱交換器獨立地平面化至該對應的熱產生裝置。
3. 如申請專利範圍第1項的接合系統，其中該複數熱交換器由包含散熱器、一體成型鰭片散熱器、插齒鰭片散熱器、熱管組件、液基式熱交換器、冷板、射出成形散熱器、鍛燒散熱器、蒸汽槽、熱虹吸、或是其一或更多的任何組合所組成族群所組成。
4. 如申請專利範圍第1項的接合系統，其中每一平衡接頭包含一種自該平衡維持機構向外導引的單點接觸元件，及每一熱交換器包含一接收點，以與該單點接觸元件匹配。
5. 如申請專利範圍第4項的接合系統，其中該平衡維持機構進一步包含一樁，該樁與該單點接觸元件耦合。
6. 如申請專利範圍第5項的接合系統，其中該樁的一位置經構型為要被調整。
7. 如申請專利範圍第4項的接合系統，其中該單點接觸元件係由一球、一半球表面、一點、及一橢圓形所組成族群選出。
8. 如申請專利範圍第4項的接合系統，其中該接收點包含該複數熱交換器的一匹配表面中的一凹槽。
9. 如申請專利範圍第4項的接合系統，其中該接收點包含該複數熱交換器的一匹配表面中的一開口，其中該開口的一寬度小於該單點接觸元件的一寬度。
10. 如申請專利範圍第1項的接合系統，進一步包含複數固定板，每一固定板與一對應的熱交換器耦合，其中每一平衡接頭與該對應的熱交換器的一固定板耦合。
11. 如申請專利範圍第10項的接合系統，其中每一平衡接頭包含一種自該平衡維持機構向外導引的單點接觸元件，及每一固定板包含一種接收點，以與該單點接觸元件匹配。
12. 如申請專利範圍第11項的接合系統，其中在每一固定板上的該接收點的一位置係以該對應的熱產生裝置而與每一對應的熱交換器的一熱接觸表面上的一中央位置相合。
13. 如申請專利範圍第1項的接合系統，其中每一熱交換器係經由一熱介面耦合至該對應的熱產生裝置。
14. 如申請專利範圍第13項的接合系統，其中該一或 更多彈簧裝置經構形為應用一保持力，其經由每一平衡接頭而導引至該對應的熱交換器，由此迫使每一熱交換器朝向該對應的熱產生裝置以形成該熱介面。
15. 如申請專利範圍第14項的接合系統，其中該一或更多彈簧裝置經構形為調節應用於每一熱交換器的該保持力。
16. 一種接合系統，其包含：a.一熱產生裝置，其安裝於一安裝設備：b.排熱器，其耦合至該熱產生裝置，其中該排熱器包含複數鰭片；c.一固定板，該固定板與該複數鰭片的一或更多鰭片的一第一端耦合；及d.一平衡維持機構，其包含一平衡接頭及一或更多彈簧裝置，其中該平衡接頭與該固定板耦合且該一或更多彈簧裝置與該安裝設備耦合，由此將該排熱器耦合至該熱產生裝置。
17. 如申請專利範圍第16項的接合系統，其中該排熱器包含一散熱器。
18. 如申請專利範圍第16項的接合系統，其中該平衡接頭包含一種自該平衡維持機構向外導引的單點接觸元件，及該固定板包含一接收點以匹配該單點接觸元件。
19. 如申請專利範圍第18項的接合系統，其中在該固定板上的該接收點的一位置係以該熱產生裝置而與該排熱器的一熱接觸表面上的一中央位置相合。
20. 如申請專利範圍第16項的接合系統，其中該固定板包含二或更多延伸，每一延伸經構形為與該複數鰭片其中之一的該第一端匹配，由此相對於該排熱器而側向地穩定該固定板。
21. 如申請專利範圍第16項的接合系統，其中該平衡接頭經構形為使得該排熱器自我平面化至該熱產生裝置。
22. 如申請專利範圍第16項的接合系統，其中該排熱器係經由一熱介面耦合至該熱產生裝置。
23. 如申請專利範圍第22項的接合系統，其中該一或更多彈簧裝置經構形為應用一保持力，其經由該平衡接頭而導引至該排熱器，由此迫使該排熱器朝向該熱產生裝置以形成該熱介面。
24. 如申請專利範圍第23項的接合系統，其中該一或更多彈簧裝置經構形為調節應用於該排熱器的該保持力。
25. 一種接合系統，其包含：a.一熱產生裝置，其安裝於一安裝設備；b.一熱管組件，其與該熱產生裝置耦合，其中該熱管組件包含一或更多熱管、及耦合至該一或更多熱管的複數鰭片；及c.一平衡維持機構，其包含一平衡接頭及一或更多彈簧裝置，其中該平衡接頭耦合至該熱管組件且該一或更多彈簧裝置耦合至該安裝設備，由此將該熱管組件耦合至該熱產生裝置。
26. 如申請專利範圍第25項的接合系統，其中該熱管 組件進一步包含與該一或更多熱管耦合的一散熱器，其中該散熱器係耦合至該熱產生裝置。
27. 如申請專利範圍第26項的接合系統，其中該平衡接頭包含一種自該平衡維持機構向外導引的單點接觸元件，及該散熱器包含一接收點，以匹配該單點接觸元件。
28. 如申請專利範圍第27項的接合系統，其中在該散熱器上的該接收點的一位置與該散熱器的一熱接觸表面上的一中央位置相合。
29. 如申請專利範圍第27項的接合系統，其中該平衡維持機構進一步包含一樁，該樁與該單點接觸元件耦合。
30. 如申請專利範圍第29項的接合系統，其中該樁的一位置經構形為要調整的。
31. 如申請專利範圍第27項的接合系統，其中該單點接觸元件係由一球、一半球表面、一點、及一橢圓形所組成族群選出。
32. 如申請專利範圍第27項的接合系統，其中該接收點包含該排熱器的一匹配表面中的一凹槽。
33. 如申請專利範圍第27項的接合系統，其中該接收點包含該排熱器的一匹配表面中的一開口，其中該開口的一寬度小於該單點接觸元件的一寬度。
34. 如申請專利範圍第26項的接合系統，進一步包含耦合至該散熱器的一固定板，其中該平衡接頭耦合至該固定板。
35. 如申請專利範圍第34項的接合系統，其中該平衡 接頭包含一種自該平衡維持機構向外導引的單點接觸元件，及該固定板包含一接收點，以匹配該單點接觸元件。
36. 如申請專利範圍第35項的接合系統，其中在該固定板上的該接收點的一位置係與該散熱器的一熱接觸表面上的一中央位置相合。
37. 如申請專利範圍第34項的接合系統，其中該固定板包含一或更多匹配特徵，其經構形為與該散熱器匹配，由此相對於該散熱器而側向地穩定該固定板。
38. 如申請專利範圍第26項的接合系統，其中該平衡接頭經構形使得該散熱器自我平面化至該熱產生裝置。
39. 如申請專利範圍第26項的接合系統，其中該散熱器經由一熱介面而耦合至該熱產生裝置。
40. 如申請專利範圍第39項的接合系統，其中該一或更多彈簧裝置經構形為應用一保持力，其經由該平衡接頭而導引至該散熱器，由此迫使該散熱器朝向該熱產生裝置以形成該熱介面。
41. 如申請專利範圍第40項的接合系統，其中該一或更多彈簧裝置經構形為調節應用於該散熱器的該保持力。
42. 如申請專利範圍第25項的接合系統，其中該平衡接頭包含一種自該平衡維持機構向外導引的單點接觸元件，及該排熱器包含一接收點，以匹配該單點接觸元件。
43. 如申請專利範圍第42項的接合系統，其中在該熱管組件上的該接收點的一位置係以該熱產生裝置而與該熱管組件的一熱接觸表面上的一中央位置相合。
44. 如申請專利範圍第25項的接合系統，進一步包含一固定板，該固定板與該一或更多熱管的每一熱管的一第一端耦合，其中該平衡接頭係耦合至該固定板。
45. 如申請專利範圍第44項的接合系統，其中該平衡接頭包含一種自該平衡維持機構向外導引的單點接觸元件，及該固定板包含一接收點，以匹配該單點接觸元件。
46. 如申請專利範圍第45項的接合系統，其中在該固定板上的該接收點的一位置係以該熱產生裝置而與該熱管組件的一熱接觸表面上的一中央位置相合。
47. 如申請專利範圍第44項的接合系統，其中該固定板包含一或更多匹配特徵，該一或更多熱管的每一熱管有一個匹配特徵，及每一匹配特徵經構形為與該一或更多熱管其中之一的該第一端匹配，由此相對於該熱管組件而側向地穩定該固定板。
48. 一種接合系統，其包含：a.一熱產生裝置，安裝於一安裝設備；b.一熱交換器，耦合至該熱產生裝置，其中該熱交換器包括複數個鰭片；及c.一平衡維持機構，其包含一平衡接頭及複數個安裝支架，每一安裝支架包括一彈簧裝置，其中該平衡接頭耦接至該熱交換器且每一安裝支架耦接至該安裝設備，由此將該熱交換器耦接至該熱產生裝置。
49. 如申請專利範圍第48項的接合系統，其中該平衡接頭包含一種自該平衡維持機構向外導引的單點接觸元 件，且該熱交換器包含一接收點，以與該單點接觸元件匹配。
50. 如申請專利範圍第49項的接合系統，其中該平衡維持機構進一步包含一樁，該樁與該單點接觸元件耦合。
51. 如申請專利範圍第50項的接合系統，其中該樁的一位置經配置為要被調整。
52. 如申請專利範圍第49項的接合系統，其中該單點接觸元件係由一球、一半球表面、一點、及一橢圓形所組成族群選出。
53. 如申請專利範圍第49項的接合系統，其中該接收點包含該熱交換器的一匹配表面中的一凹槽。
54. 如申請專利範圍第49項的接合系統，其中該接收點包含該熱交換器的一匹配表面中的一開口，其中該開口的一寬度小於該單點接觸元件的一寬度。
55. 如申請專利範圍第48項的接合系統，進一步包含耦合至該複數個鰭片的一或更多個鰭片的一第一端的一固定板，其中該平衡接頭耦合至該固定板。
56. 如申請專利範圍第55項的接合系統，其中該平衡接頭包含一種自該平衡維持機構向外導引的單點接觸元件，及該固定板包含一接收點，以匹配該單點接觸元件。
57. 如申請專利範圍第56項的接合系統，其中在該固定板上的該接收點的一位置係以該熱產生裝置而與該熱交換器的一熱接觸表面上的一中央位置相合。
58. 如申請專利範圍第55項的接合系統，其中該固定 板包含二或更多延伸，每一延伸經配置為與該複數鰭片其中之一的該第一端匹配，由此相對於該熱交換器而側向地穩定該固定板。
59. 如申請專利範圍第48項的接合系統，其中該平衡接頭經配置使得該熱交換器自我平面化至該熱產生裝置。
60. 如申請專利範圍第48項的接合系統，其中該熱交換器經由一熱介面而耦合至該熱產生裝置。
61. 如申請專利範圍第60項的接合系統，其中該彈簧裝置經配置為應用一保持力，其經由該平衡接頭而導引至該熱交換器，由此迫使該熱交換器朝向該熱產生裝置以形成該熱介面。
62. 如申請專利範圍第61項的接合系統，其中每一彈簧裝置經配置為調節應用於該熱交換器的該保持力。