TWI515848B - 散熱器及具有散熱器之電子裝置 - Google Patents

散熱器及具有散熱器之電子裝置 Download PDF

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TWI515848B TW102123519A TW102123519A TWI515848B TW I515848 B TWI515848 B TW I515848B TW 102123519 A TW102123519 A TW 102123519A TW 102123519 A TW102123519 A TW 102123519A TW I515848 B TWI515848 B TW I515848B
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Description

散熱器及具有散熱器之電子裝置 相關申請案之交互參照
本申請案主張申請於2012年8月3日之日本專利申請案第2012-172883號的優先權，其全部揭示內容併入本文作為參考資料。
發明所屬之技術領域
本申請案係有關於一種放在熱產生組件上以防該熱產生組件之溫度上升的散熱器以及有關於一種設有該散熱器的電子裝置。
發明背景
過去，設於電子裝置內部的半導體，特別是CPU封裝件，在操作期間會產生熱而有高溫，因此附加散熱器以防溫度過度上升。到現在為止，散熱器都是由鋁及有良好導熱係數的其他金屬材料形成。主流是由放在熱產生構件上的基底構件構成者，其上設有以預定間隔伸出的大量散熱鰭片。
另一方面，如果電子裝置的效能變得較高以及半導體封裝件所產生的熱量增加，則必須改善散熱器的散熱 效率，否則再也不能防止半導體封裝件的溫度上升。因此之故，已出現在熱產生器之基底構件底部附著利用帕爾帖效應之帕爾帖裝置(Peltier device)以及直流電流流到該帕爾帖裝置以控制散熱器之冷卻效能的設備。此外，日本早期公開專利公開號：2010-232519揭示一種散熱器，其係在散熱器內部裝設獨立的溫度監視器用來偵測半導體封裝件的表面溫度。
在這點上，近年來，隨著LSI(大型積體電路)有較高的工作頻率，工作電流已有越來越嚴重的瞬間變化(負載波動)。因此，問題在於習知散熱器一直未能控制半導體封裝件的溫度。這是因為習知散熱器有高熱電阻以及狹窄的冷卻控制範圍，因此一直未能控制半導體封裝件的溫度。此外，如果未能控制半導體封裝件的溫度，則在測試半導體封裝件的溫度時，難以抑制本身的熱產生直到裝置破壞溫度。此外，如果無法實現高速溫度控制，可能放寬測試的溫度測試條件(溫度、電壓等等)，但是有無法排除後段步驟之故障率的問題。無法排除後段步驟之故障率的原因在於在“系統測試條件”下可能無法進行溫度測試。
發明概要
在一方面，在這樣的背景下考慮，本申請案的目標是要提供一種結構用來處理半導體封裝件或有大溫度變化之其他此類熱產生構件的熱產生溫度以便藉此提供一種有寬冷卻範圍以及能夠高速回應冷卻需要的散熱器。此 外，另一目標是要提供一種設有具寬廣冷卻範圍以及可高速回應冷卻需要之散熱器的電子裝置。
根據一方面，提供一種散熱器，其係設有：第一冷卻部件，其係放置在一熱產生構件上且係設有：吸收該熱產生構件之一頂面側周緣部份之熱的第一基底構件、經裝設成在該第一基底構件之該頂面上伸出的數個第一鰭片、形成於該第一基底構件之底面的一凹處、以及形成於該凹處中並且穿過該頂面側的一通孔；以及第二冷卻部件，其係可容納於該凹處中且係設有：吸收該熱產生構件之該頂面之中央部份之熱的第二基底構件、經裝設成在該第二基底構件上伸出並且穿過該通孔的一滑動構件、經裝設成在該滑動構件之前端側上伸出的數個第二鰭片、以及設在該第二基底構件中而且造成由一水冷卻機構供給之冷卻液循環的一流體路徑。
1‧‧‧電子裝置
2‧‧‧單元
3‧‧‧電源
4‧‧‧風扇
5‧‧‧溫度控制器
6‧‧‧水冷卻單元
7‧‧‧電流感測器
8‧‧‧熱產生構件
9‧‧‧熱敏電阻
10‧‧‧第一冷卻部件
11‧‧‧第一基底構件
12‧‧‧第一鰭片
13‧‧‧底面
14‧‧‧凹處
15‧‧‧通孔
16‧‧‧導孔
17‧‧‧散熱部
18‧‧‧輔助鰭片
20‧‧‧第二冷卻部件
21‧‧‧第二基底構件
22‧‧‧第二鰭片
23‧‧‧底面
24‧‧‧滑動構件
25‧‧‧引導構件
26‧‧‧彈簧
27‧‧‧冷卻水通路
28‧‧‧連接管路
29‧‧‧閉鎖構件
50、50A、50B‧‧‧散熱器
80‧‧‧基板
81‧‧‧框體
82‧‧‧蓋體
83‧‧‧錫球
84‧‧‧電容器
85‧‧‧半導體晶片
86‧‧‧熱貼合材料
87‧‧‧內建熱敏二極體
601-607、701-704、801-807、901-911‧‧‧步驟
800‧‧‧執行低速冷卻
圖1A的佈置圖圖示裝在單元上之電路組件的組態，該單元裝在電子裝置中，以及圖示冷卻形成熱產生構件之電路組件之本申請案散熱器的佈置。
圖1B的橫截面圖圖示由圖1A半導體封裝件形成之熱產生構件的一內部結構實施例。
圖2的透視圖圖示本申請案第一具體實施例之散熱器及該散熱器所附著之熱產生構件的外觀。
圖3A的分解透視圖圖示本申請案第一具體實施例之散熱器的組態以及附著至熱產生構件的位置。
圖3B的透視圖圖示圖3A之第二冷卻部件的組態。
圖4A的側視圖圖示在本申請案第一具體實施例之散熱器附著至熱產生構件之前的狀態。
圖4B的側視圖圖示在本申請案第一具體實施例之散熱器附著至熱產生構件之後的狀態。
圖5的系統圖解釋使得設在本申請案第一具體實施例之散熱器的第一冷卻部件及第二冷卻部件可操作的環境。
圖6A的流程圖圖示用圖5之溫度控制器完成第二冷卻部件之控制的第一具體實施例。
圖6B的部份流程圖圖示用圖5之溫度控制器完成第二冷卻部件之控制的第二具體實施例。
7的流程圖圖示用圖5之溫度控制器以減少水冷卻單元之排放量來完成第二冷卻部件的控制。
圖8的流程圖圖示用圖5之溫度控制器完成第一冷卻部件的控制。
圖9的流程圖圖示用圖5之溫度控制器完成第一冷卻部件之控制的第二具體實施例以及圖示用圖6B之溫度控制器完成第二冷卻部件之控制的第二具體實施例。
圖10的側視圖圖示本申請案第二具體實施例之散熱器的結構。
圖11的平面圖圖示本申請案第三具體實施例之散熱器的結構。
較佳實施例之詳細說明
以下，用附圖解釋基於特定實施例的本申請案具體實施例。
圖1A的佈置圖圖示裝在單元2上之電路組件的佈置，單元2係裝在電子裝置1上，以及散熱器50冷卻電路組件中形成熱產生構件8的一個。熱產生構件8例如為半導體封裝件8。在單元2上有電源3，其係供給電力給半導體封裝件8與用於冷卻半導體封裝件8的風扇4。本申請案的散熱器50包括供冷卻水循環的流體路徑，因此單元2設有水冷卻單元6。
水冷卻單元6、電源3及溫度控制器5也可設於單元2外。此外，單元2可設有控制風扇4及水冷卻單元6的溫度控制器5。此外，由電源3至半導體封裝件8的供電電路設有偵測流經電路之電流的電流感測器7。電流感測器7的偵測值輸入到溫度控制器5。電子裝置1的類型沒有特定限制。
圖1B的橫截面圖圖示圖1A之半導體封裝件(熱產生構件)8的內部結構實施例。半導體封裝件8包含有半導體晶片85、電容器84、熱敏電阻9、等等裝在其上的基板80。這些組件用框體81及蓋體82覆蓋。此外，基板80上的電路用錫球83連接至單元2上的電路。此外，在半導體晶片85的頂面與蓋體82的底面之間設有熱貼合材料86。此外，在此實施例中，半導體晶片85有內建熱敏二極體(thermal diode)87。熱敏電阻9與熱敏二極體87偵測半導體封裝件8 的溫度。溫度偵測值都輸入到圖示於圖1A的溫度控制器5。
熱敏電阻9與熱敏二極體87都偵測該溫度。熱敏電阻9可輕易地直接把熱電阻轉換成溫度。另一方面，熱敏二極體87位於熱產生構件附近，因此能得到可靠的溫度值，但是求出溫度值需要計算公式而且不容易。此外，取決於半導體封裝件，有時會有熱敏電阻9與熱敏二極體87兩者而有時省略兩者之一。因此，根據半導體封裝件的狀態，使用熱敏電阻9與熱敏二極體87兩者或其中之任一。
首先，用圖2及圖3，解釋散熱器50之第一具體實施例的組態，其係附著至圖示於圖1A的半導體封裝件8上。圖2的透視圖圖示圖1A之散熱器50由上俯視的外觀，圖3A的分解透視圖圖示分解後由下仰視的散熱器50，以及圖3B的透視圖由上俯視圖3A之散熱器50的一部份。
如圖2所示，本申請案的散熱器50設有冷卻半導體封裝件8之周緣部份的第一冷卻部件10以及冷卻半導體封裝件8之中央部份的第二冷卻部件20。第一冷卻部件10包含有多個第一鰭片12在其上伸出的第一基底構件11。第一鰭片12以預定間隔裝設成與冷卻空氣的流向，如以下所解釋的。第一冷卻部件10的中央部份有一部份沒有第一鰭片12。在這個部份設有第二冷卻部件20。在本具體實施例之第一基底構件11的底面13設有凹處14。此凹處14的延伸方向與第一鰭片12由第一基底構件11之一端面到在對面之端面的裝設方向相同。凹處14也可只設於第一基底構件11之底面13的中央部份。此實施例圖示於圖3A。
在圖示於圖3A的具體實施例中，第一基底構件11之底面13的中央部份設有凹處14。此凹處14的尺寸能夠容納第二冷卻部件20的第二基底構件21。在凹處14中，有穿過第一基底構件11的通孔15以及設於通孔15四周的數個導孔16。第二冷卻部件20附著至通孔15及導孔16。在第一具體實施例中，通孔15的形狀為矩形，而導孔16為圓形孔。設有4個導孔16。
第二冷卻部件20設有內部提供形成冷卻水通路27之流體路徑的第二基底構件21以及在第二基底構件21上設有滑動構件24及引導構件25。滑動構件24的形狀經製作成使它能夠插入上述通孔15。在滑動構件24的頂面，設有伸出方向與第一鰭片12相同的第二鰭片22。引導構件25的形狀經製作成使它們能夠插入上述導孔16。此外，這4個引導構件25中有兩個管路供冷卻水流動通過以及各自連接至設於第二基底構件21之冷卻水通路27之冷卻水的入口部及出口部。
此外，如圖3B所示，附著由環繞引導構件25之彈簧26構成的彈性構件。此外，在與設於第二基底構件21之冷卻水通路27相通的引導構件25處，附著連接至解釋於圖1A之水冷卻單元6以及攜帶冷卻水的連接管路28。這4個引導構件25插入設於凹處14的導孔16。不連接至連接管路28之兩個引導構件25的前端有與它們附著的閉鎖構件29(參考圖10)用以防止引導構件25在插入導孔16後脫離導孔16。附著至連接管路28之引導構件25的前端也可具有與 它們附著的閉鎖構件。由於這些閉鎖構件，第二冷卻部件20可處於由第一基底構件11之凹處14垂下的狀態。
被畫在半導體封裝件8(圖3A)之蓋體82上之兩點鏈線包圍的區域為附著至第二基底構件21的部份，而被畫在半導體封裝件8外之單點鏈線包圍的區域圖示安置第一基底構件11的部份。應注意，圖中，以誇大尺寸的方式圖示第二基底構件21。用畫在半導體封裝件8之蓋體82上之兩點鏈線圖示的區域實際為小一點的區域。
處於由第一基底構件11之凹處14垂下之狀態的第二冷卻部件20之第二基底構件21的底面23在附著至半導體封裝件8之前的狀態下由第一基底構件11之底面13向下伸出，如圖4A所示。這是因為環繞附著於引導構件25的彈簧26會偏壓第二基底構件21離開凹處14。應注意，圖示於圖4A的散熱器50在第一基底構件11中設有散熱部17(heat dispersing part)。散熱部17可為簡單的空間，但是冷卻部件插入散熱部17的熱管會把熱輸送到另一位置藉此可提升冷卻效率。由用容器連接之冷卻部件發加熱管路構成的熱管結構為眾所周知，因此省略進一步的解釋。
圖4B圖示圖4A之第一具體實施例的散熱器50附著於半導體封裝件8上的狀態。如果散熱器50放在半導體封裝件8上，環繞引導構件25的彈簧26會收縮以及滑動構件24移動通過通孔藉此收容第二基底構件21於凹處14內部。此外，在散熱器50附著於半導體封裝件8上的狀態下，第二基底構件21會完全收容於凹處14內部，以及第二基底構件21 的底面23變成與第一基底構件11的底面是在同一個平面上。亦即，第二基底構件21的底面23變成與第一基底構件11的底面13是在同一個平面上。
圖5的系統圖解釋設於第一具體實施例之散熱器50的第一冷卻部件10及第二冷卻部件20的操作環境。此圖示意圖示用圖2至圖4所解釋的第一具體實施例之散熱器50的第一冷卻部件10及第二冷卻部件20。此外，去掉在風扇4側及滑動構件24對面的第一鰭片12以利了解第二冷卻部件20的存在。此外，為了闡明凹處14的存在，凹處14延伸到第一基底構件11的末端。
第一冷卻部件10為利用來自風扇4之冷卻空氣的空氣冷卻型冷卻部件。溫度控制器5根據用設於半導體封裝件8內部之熱敏電阻9或熱敏二極體87偵測的半導體封裝件8內部溫度來控制風扇4的轉速。第二冷卻部件20為利用來自水冷卻單元6之冷卻水的水冷卻型冷卻部件。溫度控制器5根據由電源3饋送至半導體封裝件8之電流用電流感測器7偵測的變化偵測值來控制排放自水冷卻單元6的冷卻水數量。
半導體封裝件8中，在裝設半導體晶片85的中央部份附近為高熱產生表面。在周緣部份附近的溫度不跟高熱產生表面的溫度一樣高。此外，相較於用熱敏電阻9或熱敏二極體87或其他溫度感測器來偵測，用電流感測器7偵測源於電源3之工作電流的變化，可以較好的反應及較快的速度來偵測半導體封裝件8的溫度變化。因此，在本申請案 中，散熱器50設有第一冷卻部件10及第二冷卻部件20，第一冷卻部件10做成可低速冷卻半導體封裝件8的周緣部份，以及第二冷卻部件20做成可高速冷卻半導體封裝件8的中央部份。
亦即，第一冷卻部件10根據半導體封裝件8的溫度變化來控制冷卻作用，而第二冷卻部件20根據半導體封裝件8的工作電流變化(負載振盪頻率或更多)以高於第一冷卻部件10的速度來控制半導體封裝件8的冷卻。例如，低速控制週期為高速控制週期的N倍(N=5至20)。至於這個冷卻控制，可使用PID控制、等等。此外，第一冷卻部件10冷卻半導體封裝件8主要是藉由低速的空氣冷卻，而第二冷卻部件20冷卻半導體封裝件8是藉由高速的水冷卻。因此之故，冷源之間的熱沒有干擾以及可冷卻損失保持最少。
在此，用圖6至圖9的流程圖，解釋用圖示於圖5之溫度控制器5低速冷卻控制及高速冷卻控制散熱器50之第一冷卻部件10及第二冷卻部件20的實施例。應注意，就冷卻控制而言，例如，解釋會參考用於半導體封裝件8之溫度測試的散熱器50實施例。半導體封裝件8的溫度測試在預定時間內完成，因此在預定時間消逝時，冷卻控制也結束。
圖6A的流程圖圖示高速冷卻控制的第一具體實施例(高速冷卻1)，它是用圖5之溫度控制器5實施於第二冷卻部件20。首先，在步驟601，指定半導體晶片(LSI)之工作電流構成監視值的變化率“ik”。在下一個步驟602，判斷半導體封裝件8的溫度測試時間是否結束。如果測試時間己結 束(是)，則此常式結束，但是如果尚未結束(否)，則常式轉到步驟603。
在步驟603，判斷隨後解釋的高速冷卻旗標2是否為開。如果高速冷卻旗標2為開(是)，則常式回到步驟602，然而如果高速冷卻旗標2為關(否)，則常式轉到步驟604。在步驟604，讀取源於電流感測器7之電流的監視值以及賦予“i”。此外，在步驟605，判斷讀取值“i”是否為設定值“ik”或更大。如果步驟605的判斷為(讀取值“i”小於設定值“ik”)(否)，則常式回到步驟602，如果為(讀取值“i”大於或等於設定值“ik”)(是)，則常式轉到步驟606。
在步驟606，增加水冷卻單元之排放量以及增加冷卻水流經散熱器50之第二冷卻部件20的數量(在步驟606，增加水冷卻泵浦的輸出以增加冷卻水的數量)。亦即，當電流感測器7的電流偵測值大時，半導體封裝件8的溫度上升。藉由增加冷卻水流經散熱器50之第二冷卻部件20的數量，否強力冷卻半導體封裝件8。
與增加水冷卻單元之排放量以圖6A解釋的高速冷卻1相反，圖7的流程圖解釋降低水冷卻單元之排放量的控制(高速冷卻2)。首先，在步驟701，判斷半導體封裝件8的溫度測試時間是否結束。如果測試時間己結束(是)，則此常式結束，但是如果尚未結束(否)，則常式轉到步驟702。
在步驟702，讀取源於電流感測器7之電流的監視值以及賦予“t”。此外，在步驟703，判斷讀取值“t”是否小於“tk”。如果步驟703的判斷為(讀取值“t”小於設定值 “tk”)(是)，則常式轉到步驟704，然而如果為(讀取值“t”大於或等於設定值“tk”)(否)，則常式回到步驟701。
在步驟704，增加水冷卻單元之排放量以及減少冷卻水流經散熱器50之第二冷卻部件20的數量(在步驟704，減少水冷卻泵浦的輸出以減少冷卻水的數量)。亦即，當電流感測器7的電流偵測值小時，半導體封裝件8的溫度下降。藉由減少冷卻水流經散熱器50之第二冷卻部件20的數量，可減少半導體封裝件8的冷卻。
圖6B的流程圖圖示用圖5之溫度控制器5完成第二冷卻部件20之高速冷卻控制的第二具體實施例。第二具體實施例與第一具體實施例不同的地方只是在步驟606之後增加步驟607，因此省略描述除步驟607以外的部份。在步驟607，打開高速冷卻旗標1以及常式回到步驟602。隨後會解釋此步驟607的控制，然而其係與用溫度控制器5完成第一冷卻部件10之低速冷卻控制的第二具體實施例(低速冷卻2)同時地進行。
圖8的流程圖圖示用圖5之溫度控制器5完成第一冷卻部件10之低速冷卻控制的第一具體實施例(低速冷卻1)。首先，在步驟801，指定熱敏電阻之溫度偵測值的變化率“tk”，該熱敏電阻係測量半導體封裝件形成監視值的溫度。在下一個步驟802，判斷半導體封裝件8的溫度測試時間是否結束。如果測試時間己結束(是)，則此常式結束，但是如果尚未結束(否)，則常式轉到步驟803.
在步驟803，由熱敏電阻9讀出溫度的監視值以及 平均數個監視值以及將結果賦予“t”。在下一個步驟804，判斷是否己完成平均。如果完成(是)，則常式轉到步驟805，然而如果未完成(否)，則常式回到步驟803以及重覆步驟803的處理。
在步驟805，如果判斷讀取值(平均值)“t”是否為設定值“tk”或更大。當步驟805的判斷為(讀取值“t”小於設定值“tk”)(否)，則常式轉到減少風扇流率的步驟807，然後常式回到步驟802。另一方面，若步驟805的判斷為(讀取值“t”大於或等於<設定值“tk”)(是)，則常式轉到增加風扇流率的步驟806以及常式回到步驟802。
在用溫度控制器5完成第一冷卻部件10之低速冷卻1的控制中，在步驟803，平均由熱敏電阻9偵測的數個溫度監視值以及結果用來當作讀取值“t”。亦即，不用由熱敏電阻9讀出之溫度的監視值來直接改變風扇的流率。反而，平均數個監視值以及使用該平均值來調整風扇的流率。因此，冷卻控制第一冷卻部件10的週期比冷卻控制第二冷卻部件20(其係立即根據電流感測器之監視值來調整冷卻水數量)的週期長。在低速冷卻控制的第一具體實施例中，例如，平均10個監視值以及該平均值用來控制風扇。控制風扇的週期至少為高速冷卻的10倍。
圖9的流程圖圖示用圖5之溫度控制器5完成第一冷卻部件10之低速冷卻控制的第二具體實施例(低速冷卻2)。用溫度控制器5完成第一冷卻部件10之低速冷卻控制的第二具體實施例(低速冷卻2)係與用溫度控制器5完成第二 冷卻部件20之高速冷卻控制的第二具體實施例同時地進行。
首先，在步驟901，指定熱敏電阻之溫度偵測值的變化率“tk”，該熱敏電阻係測量半導體封裝件形成監視值的溫度。在下一個步驟902，判斷半導體封裝件8的溫度測試時間是否結束。如果測試時間己結束(是)，則此常式結束，但是如果尚未結束(否)，則常式轉到步驟903。
在步驟903，判斷高速冷卻旗標1是否為開。用解釋於圖6B之溫度控制器5完成第二冷卻部件20之高速冷卻控制的第二具體實施例，是在步驟607打開高速冷卻旗標1。此外，若高速冷卻控制旗標1為開(是)，則常式轉到步驟904，然而若為關(否)，則常式轉到步驟800。用解釋於圖8之溫度控制器5完成第一冷卻部件10之低速冷卻控制的第一具體實施例(低速冷卻1)，是執行控制的步驟800、步驟803至步驟807以及常式回到步驟902。
另一方面，在當高速冷卻控制旗標打開時常式轉到它的步驟904，讀出源於電流感測器7之電流的監視值以及賦予“i”。此外，在步驟905，判斷讀取值“i”是否為設定值“ik”或更小。若步驟905的判斷為(讀取值“i”大於設定值“ik”)(否)，則常式轉到步驟908，然而若為(讀取值“i”小於或等於設定值“ik”)(是)，則常式轉到步驟906。
當常式轉到步驟906時，源於電流感測器7之電流的監視值“i”小於等於設定值“ik”以及半導體封裝件8的溫度已下降。因此，就此情形而言，在步驟906，減少風扇的 流率，以及在下一個步驟907，關閉高速冷卻旗標1以及常式回到步驟902。另一方面，當常式轉到步驟908時，源於電流感測器7之電流的監視值“i”大於設定值“ik”以及半導體封裝件8的溫度為高值。
因此，就此情形而言，為了防止高速冷卻1運行，在步驟908，把高速冷卻旗標2設定成打開狀態。之後，在步驟909，增加風扇的流率以及常式轉到步驟910。在步驟910，執行解釋於圖7的高速冷卻2。當高速冷卻2完成時，則常式轉到步驟911。在步驟911，高速冷卻旗標2關掉，然後常式轉到步驟907。
進行此操作是因為，若電流的讀取值“i”大於在低速冷卻以5至20倍於高速冷卻之週期操作時的設定值，用於高速冷卻的水冷卻能力(在此，意指可冷卻熱量)是不足的。亦即，當水冷卻能力不足時，增加可冷卻大量之熱的風扇流率以提高整體冷卻能力。此後，用高速週期來監視溫度以及調整水冷卻部件的冷卻能力以得到所欲溫度。
在此控制中，藉由增加風扇的流率，第二冷卻部件20也被來自風扇的大量冷卻空氣衝擊，因此即使來自水冷卻單元6的冷卻水排放量減少，仍可實現第二冷卻部件20的高速冷卻。
應注意，使用散熱器50之第一及第二冷卻部件10、20的低速冷卻控制及高速冷卻控制實施例只是一個例證。用於根據半導體封裝件8之上升溫度來獨立地控制第一及第二冷卻部件10、20的冷卻控制不限於本具體實施例。
圖10的側視圖圖示本申請案第二具體實施例之散熱器50A的結構。第二具體實施例的散熱器50A與第一具體實施例不同的地方是移除第一基底構件11表面在滑動構件24沿著冷卻空氣流向之上游側及下游側的第一鰭片12。第二具體實施例之散熱器50A的其餘組態與第一具體實施例之散熱器50的相同，因此相同的組件用相同的元件符號表示而且省略它們的解釋。
圖11的平面圖圖示本申請案第三具體實施例之散熱器50B的結構。第三具體實施例之散熱器50B的形狀經製作成以其平面圖視之為矩形，它在冷卻空氣流向有比第二具體實施例之散熱器50A還短的長度。此外，在滑動構件24、第一鰭片12之間的空間中設有輔助鰭片18。這點不同於第二具體實施例的散熱器50A。第三具體實施例之散熱器50B的其餘組態與第二具體實施例的散熱器50A相同，因此相同的組件用相同的元件符號表示而且省略它們的解釋。
如以上所解釋的，本申請案之散熱器的特徵在於該散熱器在結構上是由高速冷卻部件及低速冷卻部件形成，亦即，這兩種冷卻部件連接至不同的冷源而有獨立的冷卻控制。由於此結構，冷源之間的熱(移動或釋放)不再有干擾以及可使冷卻損失最少，因此可最大程度地得到高速冷卻部件與低速冷卻部件的性能差異。
結果，本申請案的散熱器可用來冷卻有部份高熱部的熱產生構件以及用高速冷卻部件冷卻該高熱部藉此有效地防止熱產生構件的溫度上升，特別是半導體封裝件， 它容易經歷瞬間波動以及較高的LSI工作頻率。亦即，有可能以高速控制溫度在設定溫度範圍內而不到達半導體封裝件的封裝件破壞溫度。
此外，上述具體實施例把高速冷卻部件解釋成為使用冷卻水的水冷卻系統以及空氣冷卻與水冷卻系統組合的混合冷卻系統，但是也有相變冷卻等等作為高速冷卻部件的冷卻系統。至於低速冷卻部件，空氣冷卻系統是足夠的。此外，可根據熱產生構件之高熱部位置來適當地改變低速冷卻部件及高速冷卻部件的佈置。此外，本申請案的散熱器使得有可能在高溫(例如，125℃)的受控狀態下測試熱產生電路組件，因此可改善熱產生電路組件的品質。
雖然上文只詳述本發明的一些示範具體實施例，然而熟諳此藝者應瞭解該等示範具體實施例仍有許多修改而本質上不會脫離本發明的新穎教導及優點。因此，希望所有此類修改都在本發明的範疇內。
8‧‧‧熱產生構件
10‧‧‧第一冷卻部件
11‧‧‧第一基底構件
12‧‧‧第一鰭片
13‧‧‧底面
14‧‧‧凹處
15‧‧‧通孔
16‧‧‧導孔
20‧‧‧第二冷卻部件
21‧‧‧第二基底構件
22‧‧‧第二鰭片
23‧‧‧底面
24‧‧‧滑動構件
25‧‧‧引導構件
26‧‧‧彈簧
27‧‧‧冷卻水通路
28‧‧‧連接管路
50‧‧‧散熱器
80‧‧‧基板
82‧‧‧蓋體

Claims (13)

  1. 一種散熱器，其係設有：一第一冷卻部件，其係放置在一熱產生構件上且係設有：吸收該熱產生構件之一頂面側周緣部份之熱的一第一基底構件、經裝設成在該第一基底構件之該頂面上伸出的數個第一鰭片、形成於該第一基底構件之一底面的一凹處、以及形成於該凹處中並且穿過該頂面側的一通孔，以及一第二冷卻部件，其係可容納於該凹處中且係設有：吸收該熱產生構件之該頂面之一中央部份之熱的一第二基底構件、經裝設成在該第二基底構件上伸出並且穿過該通孔的一滑動構件、經裝設成在該滑動構件之前端側上伸出的數個第二鰭片、以及設在該第二基底構件中而且造成由一水冷卻機構供給之冷卻液循環的一流體路徑。
  2. 如請求項1之散熱器，其中該第二基底構件通過至少兩個引導構件以相對於該第一基底構件可提升(elevatable)的方式被附著，以及該等引導構件中之兩個的第一末端被連接至該流體路徑的一入口部及一出口部，以及第二末端被連接至該水冷卻機構。
  3. 如請求項2之散熱器，其中在該凹處與該第二基底構件之間，裝設環繞該等引 導構件的彈性構件用以在離開該凹處的方向偏壓該第二基底構件，當該散熱器放置在該熱產生構件上時，該等彈性構件收縮以及該等第一與第二基底構件的底面變成在同一個平面。
  4. 如請求項1至3中任一項的散熱器，其中在該第一基底構件的內部，裝設位於該凹處四周的一散熱部。
  5. 如請求項4之散熱器，其中在該散熱部裝設一熱管。
  6. 如請求項1至3中任一項的散熱器，其中該熱產生構件是放置在一單元上的一半導體封裝件，在輸送電流至該半導體封裝件的一電路中裝設一電流感測器，以及一控制器根據該電流感測器的電流偵測值來改變由該水冷卻機構饋送至該第二基底構件的冷卻液數量。
  7. 如請求項6之散熱器，其中在該散熱器附近裝設供給冷卻空氣到至少該第一冷卻部件的一風扇，在該半導體封裝件處裝設偵測該半導體封裝件之溫度的一溫度感測器，以及該控制器根據該溫度感測器的溫度偵測值來驅動該風扇。
  8. 如請求項7之散熱器，其中該溫度感測器的溫度偵測器偵測週期為在該控制器之該電流感測器的電流偵測週期的10倍或更長。
  9. 如請求項7之散熱器，其中該溫度感測器的溫度偵測器偵測週期為在該控制器之該電流感測器的電流偵測週期的5倍至20倍或更長。
  10. 如請求項7之散熱器，其中該等第一與第二鰭片經裝設成在該第一基底構件上伸出，以及該滑動構件與來自該風扇之冷卻空氣的流向平行。
  11. 如請求項10之散熱器，其中於該冷卻空氣的流向，該第一基底構件在該滑動構件之上游側及下游側的一表面為一平坦表面。
  12. 如請求項5之散熱器，其中該熱產生構件是放置在一單元上的一半導體封裝件，在輸送電流至該半導體封裝件的一電路中裝設一電流感測器，以及一控制器根據該電流感測器的電流偵測值來改變由該水冷卻機構饋送至該第二基底構件的冷卻液數量。
  13. 一種電子裝置，其係包含內部容納由一半導體封裝件所構成之一熱產生構件的一單元，該半導體封裝件具有如請求項1之一散熱器，該散熱器係附著至該半導體封裝 件。
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