專利名稱：彈簧夾及散熱片組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及將電氣元件緊固于散熱片上的裝置，所述的散熱片可以將熱量擴(kuò)散掉。更具體地說(shuō)，本發(fā)明涉及一種夾子與散熱片的組合件，其排布可以將該散熱片緊固于一種電子裝置部件上，并且與之實(shí)現(xiàn)熱量的溝通。
隨著微電子技術(shù)的的進(jìn)步，人們傾向于發(fā)展一些器件集成電路，它們能執(zhí)行更多的電子功能，同時(shí)又占據(jù)較少的自然空間。一般情況下，所述的集成電路被裝在一些殼體內(nèi)進(jìn)行使用，以便保護(hù)集成電路不受環(huán)境影響，同時(shí)又提供一些方式，以便使集成電路與外部電路之間實(shí)現(xiàn)輸入/輸出的溝通。由于人們一直在不斷地朝著小型化方向努力，從而使較少的物理空間中產(chǎn)生了更多的熱量，同時(shí)，用于排除包裝體中熱量的結(jié)構(gòu)又較少。與之相類似，在采用化合物半導(dǎo)體的電路器件集成電路的發(fā)展中，對(duì)包裝問(wèn)題也提出了更高的要求，它們應(yīng)能包容一些可在高溫條件下工作的器件，并且通過(guò)熱量的散發(fā)對(duì)器件溫度進(jìn)行控制。
為了將熱量從集成電路中導(dǎo)向包裝體的外部，許多器件包裝體都包括一種導(dǎo)熱性能高的傳熱介質(zhì)，它與集成電路實(shí)現(xiàn)熱量溝通，并且具有一個(gè)散熱表面，該表面緊靠包裝體的表面。其他的包裝體則僅僅通過(guò)包裝體本身來(lái)傳遞熱量。然而，為了從包裝體中散發(fā)熱量，必須將一外部散熱片連接到該器件包裝體上，一般情況下，散熱片是一種金屬之類的材料體，它們具有很高的導(dǎo)熱性能。散熱片通常具有至少一個(gè)平坦的表面，以便與器件包裝體的相鄰表面進(jìn)行定位，還可以包括許多翅片，銷柱或其他結(jié)構(gòu)，以便將熱量散發(fā)到周圍大氣中去。
為了提高效率，散熱片必須占據(jù)盡可能小的空間，而同時(shí)又能散發(fā)最大量的熱能。人們還希望該散熱片能與器件包裝體很容易地連在一起，同時(shí)又可以將之從該包裝體中取下，它們還可以與各種各樣不同類型的器件包裝體相連接。當(dāng)組裝過(guò)程中使用了大量的器件時(shí)，從經(jīng)濟(jì)的觀點(diǎn)考慮，人們希望該組裝過(guò)程，包括散熱片的組裝等都是簡(jiǎn)單、自動(dòng)、通用及可靠的。所以，通過(guò)粘接劑、螺絲、螺栓以及類似連接方式來(lái)固定散熱片是不能合乎要求的，而通過(guò)夾子一類的簡(jiǎn)單方式進(jìn)行連接則是比較好的，因?yàn)檫@種連接比較快捷，而且很容易實(shí)現(xiàn)。
依照本發(fā)明，提供了一種散熱片組合件，其中采用了一個(gè)簡(jiǎn)單的彈簧夾，將散熱片連接到一個(gè)插座上，支架上或者其他連接支承物上，從而將散熱片固定到一器件包裝體上。該夾子包括一個(gè)長(zhǎng)長(zhǎng)的基體部分，它穿過(guò)散熱片的一個(gè)表面，并且被放置在該表面的一個(gè)凹槽或孔道之中，該基體部永久性地樞軸連接在凹槽或孔道之中，因而夾子的端部從散熱片中伸出，可以用來(lái)將散熱片緊固到連接支承體上，該支承體對(duì)器件包裝體進(jìn)行支承。然而，由于夾子永久性固定在散熱片中，散熱片與夾子可以作為一個(gè)整體部件進(jìn)行處置，在組裝過(guò)程中，松散部件的數(shù)量及組裝步驟都得以減少。本發(fā)明的組合可以采用各種各樣的形式，并且適合于在各種不同的組裝操作中使用。由于采用了將連接夾緊固到散熱片上的方式，組裝過(guò)程得到簡(jiǎn)化，費(fèi)用降低，可靠性提高，本發(fā)明的其他特點(diǎn)及優(yōu)點(diǎn)，通過(guò)以下對(duì)權(quán)利要求及附圖所作的說(shuō)明，將變得更為明確。
附

圖1是組合件的分解圖，它包括一個(gè)器件包裝體，一個(gè)連接支架，還包括本發(fā)明的一種優(yōu)選的散熱片及連接夾部件。
附圖2是圖1所示組件的透視圖。
附圖3是沿圖13-3式對(duì)散熱片及夾子部件所作的局部剖面圖。
附圖4是圖1所示組件中夾子的透視圖。
一種組件，它描述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，在圖1和圖2中，該組件與一個(gè)電子器件包裝體10及一個(gè)安裝支架11組合在一起。如圖中所示，該組合件20包括一個(gè)散熱片21以及一個(gè)與之相連的安裝夾片或夾子30。所述的散熱片21包括一個(gè)用導(dǎo)熱材料制成的主體部22，例如鋁、鋁合金、銅或類似的材料，該主體部具有一個(gè)大致平坦的第一主表面25以及從其反面延伸出來(lái)的細(xì)長(zhǎng)銷柱23。在該優(yōu)選的實(shí)施例中，銷柱23是通過(guò)垂直切割平行翅片而形成的，所述的翅片是通過(guò)擠壓的方法或者在主體部22上鋸出若干平行溝槽的方法予先形成的。無(wú)論采用哪種制造方法，主體部22至少有一組相互平行的溝槽或通道24，它們沿著第一方向延伸，從而形成一組翅片，可以將熱量從主體部22散發(fā)到周圍大氣之中去。
裝配裝置的優(yōu)選實(shí)施例是一個(gè)夾子30，它具有一段細(xì)長(zhǎng)的中心體部31，從而確定了一根主軸線，該中心部帶有二個(gè)端部32和33，它們垂直于中心部31的軸線，并且沿大致相反的方向延伸，從而構(gòu)成了一種大致呈Z型的裝置。夾子30可以用任何一種適宜的材料制作，但它應(yīng)是柔軟而且彈性的，例如可以是用鋼、鉆或類似的材料制作的棒或粗絲。
如圖1和3所示，夾子30的中心體部31被放置在一條溝槽24a之中。溝槽24a可以是平行通道24中的一條，也可以是位于一條通道24的底部上的一條狹窄的溝道，它具有足夠的深度，可以將夾子30的細(xì)長(zhǎng)中心部31容納在內(nèi)。端部32，33分別位于主體部22的相對(duì)二側(cè)，中心部31被攔在溝槽24a之中，即靠近溝槽24a的主體部20發(fā)生形變，從而形成了伸入溝槽24a內(nèi)的突出部22a，它們將中心部31復(fù)蓋住，如圖3所示。應(yīng)當(dāng)明白，為了蓋住中心主體部31而需要變形的部分22a是很小的，因?yàn)?，施加在變形突出?2a上的應(yīng)力是很小的。至于突出部22a的形成，例如可以采用一種模舌或類似物將溝槽24a的一部分內(nèi)側(cè)壁向內(nèi)拉起。如上所述，由于中心部被復(fù)蓋住，夾子30就可以被支承在溝槽24a中，并且被永久性地固定在其中。
圖1和2表示了利用組件20將散熱片連接到電子裝置包裝件上的方法。在該實(shí)施例中，支架11具有一個(gè)中心開(kāi)口部12以及一組凹凸不平的邊緣13，依靠該周邊可以將機(jī)構(gòu)包裝件10支承住。應(yīng)當(dāng)明白，支架11的作用僅僅是提供一種手段，用來(lái)將散熱片固定到機(jī)構(gòu)包裝件上，因此它可以是任何一種形式，主要取決于包裝件10的外形。例如，支架11可以僅僅接收包裝件10的角部，或者采用靴形或夾形，使之與機(jī)構(gòu)包裝件的周邊部相接。不管支架11的實(shí)際排列方式如何，它都具有接納夾子30的端部32，33的方法。在該實(shí)施例中，支架11具有二個(gè)突出部14，它們位于對(duì)角線的二個(gè)角附近，從二條對(duì)邊處向外橫向伸出。如圖1和2所示，機(jī)構(gòu)包裝件10被放在支架11內(nèi)，散熱片的平坦表面25位于機(jī)構(gòu)包裝件10的上表面附近，將端部32，33壓在支架11的突出部14之下，即可將組件一之固定在一起。
可以相信，只要將散熱片主體部22中的夾子30加以緊固，組件20就可以被安裝在一起，如同一個(gè)整體部件一樣，通過(guò)將各部件固定在一起，可以消除許多由于松散部件而帶來(lái)的麻煩，而且組件20與機(jī)構(gòu)包裝件的連接方式又極簡(jiǎn)單，甚至可以突現(xiàn)自動(dòng)化裝配。還應(yīng)當(dāng)承認(rèn)，如果電子裝置是位于安置設(shè)備之內(nèi)時(shí)，例如在插座等之內(nèi)，支架11還可以完全被省略，插座上可以設(shè)有如同突起部14那樣的部位，以使接納夾子的端部32，33，使其能被放置在安裝設(shè)備內(nèi)的或安裝設(shè)備下方的凹槽中。采用本發(fā)明的組件，有各種不同的方式都可以用來(lái)將夾子的端部固定到安裝設(shè)備上去。
盡管在此對(duì)本發(fā)明的描述是針對(duì)一處Z型的夾子進(jìn)行的，而且該夾子是與一支架相連接的，但是，該形式只不過(guò)是用來(lái)對(duì)本發(fā)明的原理進(jìn)行說(shuō)明。夾子30還可以采用其他各種形狀，只要能將其緊固到一散熱片上即可。自然，還應(yīng)當(dāng)明白，圖中及文中所詳細(xì)描述的本發(fā)明的細(xì)節(jié)僅僅一些實(shí)例而已，在不脫離權(quán)利要求所限定的原則及范圍的前提下，可對(duì)之進(jìn)行各種變化，改形和排布。
權(quán)利要求
1.一種組合件，其特征在于它包括a.一組散熱片，它包括一個(gè)由導(dǎo)熱材料制成的主體部，該主體部具有至少一個(gè)大致平坦的第一主表面，以及一個(gè)與第一主表面相平行的第二主表面，若干翅片從所述的第二主表面上伸出，在第二主表面上，在所述的翅片之間存在一條溝槽，它與所述的第一主表面大致平行；以及b.一個(gè)安裝機(jī)構(gòu)，它具有一細(xì)長(zhǎng)的中心部及第一、二端部，所述的中心部借助于從主體部變形而產(chǎn)生的突起部而被放置并緊固在所述的溝槽內(nèi)，所述的突起部依靠其從溝槽二側(cè)伸出的端部突起而將所述的細(xì)長(zhǎng)中心部復(fù)蓋在溝槽之中。
2.如權(quán)利要求1所述的組合件，其特征在于所述的散熱片包括一組從所述第二主表面突起的翅片，所述的溝槽與翅片平行，并置于二排翅片之間。
3.如權(quán)利要求2所述的組合件，其特征在于所述的翅片是由成排的銷柱構(gòu)成的。
4.如權(quán)利要求1所述的組合件，其特征在于所述的安裝機(jī)構(gòu)包括一個(gè)細(xì)長(zhǎng)的中心部，它構(gòu)成了一個(gè)第一軸線，還包括從該中心部延伸出的端部，它們大致垂直于所述的中心部的軸線。
5.如權(quán)利要求1所述的組合件，其特征在于所述的安裝機(jī)構(gòu)是一根由彈性材料制成的細(xì)長(zhǎng)體，它具有中心部及從該中心部沿大致相反的方向延伸出來(lái)的端部。
6.如權(quán)利要求1所述的組合件，其特征在于它包括一個(gè)電子機(jī)構(gòu)包裝件，該件具有一大致平坦的主表面，該表面與所述的散熱片的第一主表面相鄰接并可進(jìn)行熱傳遞。
7.如權(quán)利要求6所述的組合件，其特征在于它包括與所述安裝機(jī)構(gòu)相配合的安裝設(shè)備，以便將所述的散熱片緊固到所述的電子機(jī)構(gòu)包裝件上。
8.如權(quán)利要求7所述的組合件，其特征在于所述的安裝設(shè)備包括一個(gè)用于接收輸入/輸出引線的插座，所述的引線是從所述的電子機(jī)構(gòu)包裝件中伸出來(lái)的。
9.如權(quán)利要求7所述的組合件，其特征在于所述的安裝設(shè)備包括一個(gè)有開(kāi)口的支架，它可以接收電子機(jī)構(gòu)包裝件，并將其支承在其周邊部。
10.制造一種組合件的方法，該組件包括一散熱片及一安裝夾，其特征在于它包括以下步驟a.制備一散熱片，它具有相互對(duì)置的第一及第二主表面;b.在所述的第二主表面上制出一溝槽，該主表面與所述的第一主表面大致平行;c.將一沿軸向延伸的安裝夾的中心部進(jìn)行定位，該夾子具有端部，該端部從位于溝槽中的所述中心部的軸線上沿大致相反的方向延伸而出;以及d.使散熱片鄰近溝槽的部位朝著溝槽方向進(jìn)行變形，以便形成突起部，將安裝夾復(fù)蓋在溝槽內(nèi)。
11.如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于所述的溝槽位于所述的第二主表面上，通過(guò)在第二主表面上制備翅片而形成的。
12.如權(quán)利要求1所述的組合件，其特征在于所述的中心部軸頸支承在所述的溝槽之中。
13.一種組合件，其特征在于它包括a.一個(gè)散熱片，它包括一個(gè)由熱導(dǎo)材料制成的主體部，該部具有至少一個(gè)大致平坦的第一主表面以及與該第一主表面大致平行的第二主表面，第二主表面上帶有溝槽，它大致平行于所述的第一主表面;以及b.一安裝機(jī)構(gòu)，它具有一個(gè)細(xì)長(zhǎng)的中心部以及第一和第二端部，所述的中心部通過(guò)突起部被放置并緊固在所述的溝槽內(nèi)，所述的突起部是由鄰近溝槽的主體部的局部變形而形成的，該突起部在溝槽中突起一段，并且將位于溝槽之中的所述的細(xì)長(zhǎng)中心部復(fù)蓋住，中心部的端部則從其相對(duì)置的二端伸出。
全文摘要
一個(gè)安裝夾可以將一散熱片緊固于一機(jī)構(gòu)包裝件上，在散熱片上制出溝槽，將夾子的中心主體部放置在溝槽內(nèi)，再使溝槽的側(cè)壁發(fā)生變形，以便將夾子覆蓋在溝槽內(nèi)。該夾子具有一個(gè)細(xì)長(zhǎng)的主體部，其端部從其中心主體的軸線上伸出。該端部可以埋置在或鉤掛在一支架或插座的適當(dāng)接收部位，所述的插座是用來(lái)支承電子機(jī)構(gòu)包裝件的，從而將散熱片緊固于機(jī)構(gòu)包裝件附近。
文檔編號(hào)H01L23/40GK1105481SQ9411618
公開(kāi)日1995年7月19日 申請(qǐng)日期1994年8月9日 優(yōu)先權(quán)日1993年8月9日
發(fā)明者H·G·興肖, K·R·穆?tīng)栴D, D·L·布蘭德 申請(qǐng)人:熱合金有限公司