集成電路散熱裝置的製作方法

2023-05-29 20:36:31 1

專利名稱：集成電路散熱裝置的製作方法
技術領域：
本發明總體上涉及計算裝置的散熱，更具體地，涉及用於通過集成電 路的散熱裝置施加特定壓力的方法和裝置。
背景技術：
現在的計算機處理器典型為製造在管芯上並位於封裝中的集成電路 (IC)。由於IC變得更快，更小並且總體上功能更強，因此其也會產生 更多的熱。當IC變得過熱時，會損壞電路，導致IC部分或者完全喪失功 能。於是，通常利用散熱器從IC散熱，以維持IC正常運作。
改進集成電路的另一後果是使用更多的連接用於在IC封裝和安裝有 該IC封裝的電路板之間傳輸電力和數據。為了增加這樣的連接而不顯著 增加IC封裝的尺寸，就需要較高的觸點密度。在一個實例中，連接盤(land ) 柵格陣列(LGA)封裝可用於提供這樣的更高的觸點密度。
在LGA封裝中，IC封裝具有扁平觸點，當該IC封裝^f皮裝栽到插座 中時，該觸點位於插座殼內包含的插腳上。LGA封裝可提供增加的觸點密 度、減小的接觸電阻率以及零插入力安裝。然而，與其他封裝技術相似，LGA封裝要求特定的壓力以將IC封裝保持在適當位置。如果IC封裝沒 有通過足夠的壓力保持在適當位置，就會危及封裝與電路板的接觸界面處 的電穩定性，IC的性能會受到損害。如果以大於需要的壓力將IC封裝保 持在適當位置，那麼就會存在機械損壞IC的風險和/或短路的可能性。因 此，典型地希望^f吏用額定負載將IC封裝保持在適當位置，該額定負載可 以在IC封裝的整個區域上獲得特定的壓力。
因此，需要一種改進的方法和裝置，用於向IC封裝施加一致的壓力， 以及還用於從IC散熱。

發明內容
本發明總體涉及計算裝置的散熱，更具體地，涉及用於通過集成電路 散熱裝置施加特定的壓力的方法和裝置。在一個實施例中， 一種用於通過 散熱裝置向一個或多個集成電路裝置施加特定的壓力的方法包括將所述 集成電路裝置設置到印刷電路板(PCB)上，然後將所述散熱裝置設置到 所述集成電路裝置上。所述方法還包括抵靠所述散熱裝置的一部分緊固彈 簧片中的致動螺絲。防止將所述致動螺絲緊固得超出機械限制，所述機械 限制對應於用於所述特定的壓力的預i殳標度(calibration)。
在一個實施例中，給出了一種用於通過散熱裝置向一個或多個集成電 路裝置施加特定的壓力的裝置。所述裝置包括設置在PCB上的集成電路、 設置在所述集成電路上的所述散熱裝置以及設置在所述散熱裝置上的彈簧 片。所述裝置還包括旋過所述彈簧片的致動螺絲。所述致動螺絲被配置為， 在其被緊固時，所述致動螺絲可以使所述散熱裝置將壓力施加到所述一個
或多個集成電路裝置上。防止所述致動螺絲被緊固得超過機械限制，所述 機械限制對應於用於所述特定的壓力的預設標度。
在一個實施例中， 一種用於製造包括散熱裝置、彈簧片以及彈簧杆組 件的組件的方法包括確定當緊固致動螺絲穿過所述彈簧片時將由所述組 件施加到集成電路裝置的第一最小特定的壓力。所述方法還包括確定將施 加到所述散熱裝置的對應的第二最小特定的壓力，使得所述笫一最小特定的壓力,皮施加到所述集成電路裝置。所述方法還可包括計算用於所述彈簧
片和彈簧杆組件中的至少一個的第一彎曲(deflection)距離，使得當向所 述散熱裝置施加至少所述第二最小特定的壓力時，所述彈簧片和所述彈簧 杆組件中的至少一個總體(collectively)彎曲所述第一彎曲距離。所述方 法還可包括提供具有螺紋圖形和機械限制的致動螺絲，所述致動螺絲當其 被緊固時可以產生用於所述彈簧片的第二彎曲距離。可機械地防止所述致 動螺絲被緊固到所述第二彎曲距離大於所述第一彎曲距離的位置。


現在僅以示例的方式並參照附圖描述本發明的實施例，在附圖中
圖l是示例了根據本發明的一個實施例的散熱器的框圖2是描繪了根據本發明的一個實施例的方法的流程圖，該方法用於
安裝向集成電路(IC)裝置的封裝施加特定的壓力的散熱器；
圖3是框圖，示例了根據本發明的一個實施例的安裝到印刷電路板 (PCB)上的IC插座中所包含的IC封裝；
圖4是框圖，示例了根據本發明的一個實施例在增加後側加勁肋和前
側加勁肋之後的包含IC封裝和IC插座的PCB,其包括通過彈簧杆安裝到
前側加勁肋的負栽臂；
圖5是示例了根據本發明的一個實施例的在增加導熱材料之後的PCB
的框圖6是示例了根據本發明的一個實施例的在增加散熱器之後的PCB的 框圖7是示例了根據本發明的一個實施例的在增加彈簧片和致動螺絲之 後的PCB的框圖8是示例了根據本發明的一個實施例的在增加彈簧片固位銷之後的 PCB的框圖9是示例了根據本發明的一個實施例的在負栽臂擺動到位之後的 PCB的框圖；圖10是示例了根據本發明的一個實施例的在緊固了致動螺絲之後的 PCB的框圖11是框圖，示例了根據本發明的一個實施例的PCB和散熱器組件 的俯視圖，包括非影響固定件；
圖12是框圖，示例了根據本發明的一個實施例的PCB和散熱器組件 的分解圖；以及
圖13是框圖，示例了根據本發明的一個實施例的PCB和散熱器組件 的等距圖。
具體實施例方式
本發明通常涉及計算裝置的散熱，更具體地，涉及通過集成電路散熱 裝置來施加特定的壓力的方法和裝置。在一個實施例中， 一種用於通過散 熱裝置將特定的壓力施加到一個或多個集成電路裝置的方法包括將集成 電路裝置設置到印刷電路板(PCB)上，然後將散熱裝置設置到集成電路 裝置上。該方法還包括抵靠散熱裝置的一部分緊固擰進彈簧片的致動螺絲。 防止致動螺絲被緊固得超出對應於用於特定的壓力的預設標度的機械限 制。
接下來，參考本發明的實施例。但是，應該理解，本發明並不局限於 具體描述的實施例。相反，下列特徵和部件的任何組合，不管是否涉及不 同的實施例，都可以考慮用於實施和實踐本發明。此外，在各種實施例中， 本發明提供相對於現有技術的各種優點。然而，儘管本發明的實施例獲得 了優於其他可能的解決方案和/或現有技術的優點，但是給出的實施例是否 獲得了特定的優點並不限制本發明。因此，下列方面、特徵、實施例和優 點僅僅是示例性的，並不是所附的權利要求所考慮的元素或限制，除非在 權利要求中明確說明。同樣地，對"本發明"的提及不應該被解釋為是對 這裡公開的任何發明主旨的概括，也不應該被認為是所附權利要求的元素 或限制，除非在斥又利要求中明確說明。
散熱裝置的總體操作圖1是示例了根據本發明的一個實施例的散熱器102及其應用100的 框圖。在描繪的實施例中，安裝在印刷電路板(PCB) 110上的集成電路 封裝104會產生熱114。來自IC封裝的熱114通過導熱材料106擴散到散 熱器102中。散熱器102具有包旨熱片、熱管和/或氣腔的多個結構以促 進熱114的耗散。
在一個實施例中，散熱器102被固定到前側加勁肋108。散熱器102 可以向IC封裝104施加壓力，這會導致PCB IIO彎曲。為了減小這樣的 彎曲，PCB 110可被保持在前側加勁肋108和後側加勁肋112之間。可選 地，可以沒有前側加勁肋108和/或後側加勁肋112，散熱器102可直接4皮 固定到PCB 110。
在一個實施例中，散熱器102可以包含嵌入在散熱器102頂部的通道 116，被稱為U形通道116。 U形通道116可包含稱為U形通道支撐梁的 水平構件118，在該構件118上設置彈簧片124。致動螺絲120可以螺紋穿 過彈簧片，並擱置在U形通道支撐梁118上，如下面的描述。
安裝用於向集成電路施加特定壓力的散熱器裝置的方法
圖2是描繪了根據本發明的一個實施例的方法200的流程圖，該方法 200用於安裝向IC裝置的封裝104施加特定壓力的散熱器102。該方法以 步驟202開始，其中將IC封裝104安裝到PCB 110上。例如，IC封裝104 可被直接安裝到PCB 110，可被安裝到插腳柵格陣列(PGA)插座中，或 者可被安裝到連接盤柵格陣列(LGA)插座中。
在一個實施例中，在步驟204，將後側加勁肋112和前側加勁肋108 安裝到PCB 110。例如，前側加勁肋108可環繞IC封裝104 (以及IC插 座，如果可以應用)的側邊，而後側加勁肋112可在IC封裝104的相反 側覆蓋PCBIOO。可選地，IC插座可構建在前側加勁肋112中。可選地， 在後側加勁肋112與PCB 110之間可以存在絕緣體。
在一個實施例中，前側加勁肋108可包括連接到一個或多個彈簧杆上 的一個或多個負載臂。彈簧杆可以是柔韌的金屬或非金屬杆，其端部固定 到前側加勁肋108。彈簧杆及其材料的規格可依賴於需要由散熱器102施加到IC裝置104的特定壓力而變化。例如，本發明的實施例可用於向IC 封裝104施加70到700 lbs之間的壓力，這對應於3到5mm之間的彈簧 杆恥格。70到700 lbs之間的特定的力範圍是示例性的，在某些情況下， 本發明的實施例可以使用其他希望的範圍。
在一個實施例中，負載臂是連接到彈簧杆並能夠繞彈簧杆樞軸轉動的 臂。負載臂可由極少蠕變直至沒有蠕變(creep)的材料製造，可以是金屬 的。蠕變表示在高溫和/或壓力之下材料的緩慢的永久形變。 一個或多個鉤 位於負栽臂的與彈簧杆相對的端部。負載臂可以由在負載臂的鉤狀端接合 的兩個分支組成，使得空氣可以在負載臂的各分支之間流動。
在一個實施例中， 一旦IC封裝104被安裝到PCB 108，在步驟206 可將導熱材料106設置在IC封裝104頂部。該導熱材料106可最終形成 IC封裝104與散熱器102之間的密封，並進一步用於促進熱114從IC封 裝104耗散。替代地，在一些情況下，可以不使用導熱材料106。
在一個實施例中，可在步驟208將散熱器102設置在IC封裝104和 前側加勁肋108的頂部。散熱器102可在其中具有U形通道116，該U形 通道116可與連接到前側加勁肋108的負載臂對齊。彈簧片固位銷導向槽 位於U形通道116的端部。
在一個實施例中，可在步驟210將具有致動螺絲120的彈簧片124設 置在U形通道116中。彈簧片124可以是柔韌的金屬或非金屬片。片的厚 度和材料可以依賴於由散熱器102施加到集成電路104的特定的力而改變， 如以上關於彈簧杆的討論。為了覆蓋以上討論的力的範圍，在70到700 lbs 之間，彈簧片124的範圍可以從單個1.5mm厚的片到有助於創建疊層彈簧 片的多個3mm片。
在一個實施例中，致動螺絲120可以是檸過彈簧片124的螺絲。致動 螺絲120可以具有機械限制，使得當致動螺絲120穿過彈簧片124到達設 計深度時，致動螺絲120不能被檸得更深。這樣的機械限制可以包括防止 致動螺絲120進一步擰入彈簧片124的任何部件，包括螺絲頭122、墊圏、 隔離物、螺母、致動螺絲120的非螺紋部分、穿過致動螺絲120的銷，以及致動螺絲120的螺紋圖形的中斷(例如，螺絲的軸的光滑而沒有螺紋的 部分)。當致動螺絲被獰緊到對應於該機械限制的限制時，彈簧片124的 彎曲會使散熱器102對集成電路裝置104產生特定的壓力。
在一個實施例中，致動螺絲120可以是典型的螺絲，其螺紋部分的直 徑可以使螺絲能夠檸入彈簧片124中的相似尺寸的孔中。然而，螺絲的頭 部122的直徑過大而不能裝入所述孔中。在該情況下，螺絲的頭部122可 以作為機械限制，螺絲的長度對應於特定的壓力。在另一實施例中，除典 型的螺絲之外，還可以使用至少一個隔離物，諸如墊圏。該隔離物可以具 有孔，孔的直徑大於螺絲的螺紋部分而小於螺絲的頭部122。因此，該隔 離物成為了機械限制而不是螺絲的頭部122，因為隔離物可以接觸彈簧片 的頂部。在該實施例中，可以使用其每一個都對應於不同的特定壓力的多 個隔離物中的一個隔離物，由此使用單個致動螺絲120便可以獲得多個對
應的特定壓力中的一個特定的壓力。
在一個實施例中，在步驟212中可以穿過U形通道116端部的彈簧片 固位銷導向槽插入彈簧片固位銷。如下所述，彈簧片固位銷可以是能夠固 定在彈簧片固位銷導向槽中並能夠經受由彈簧片124在其上產成的應力的
任何種類的銷。例如，每一個彈簧片固位銷可以是螺母和螺栓的組合、螺 絲和固定夾(retainer-clip)的組合、鉚釘、或者金屬條。
在一個實施例中，在步驟214中，負載臂可以繞著彈簧杆樞軸旋轉， 使得負載臂位於彈簧片固位銷之上。彈簧片固位銷導向槽的設置可以使得 在銷能夠到達彈簧片固位銷導向槽的頂部之前，彈簧片固位銷能夠被負載 臂所垂直限制。
在一個實施例中，在步驟216中，可以擰致動螺絲120直至到達才幾械 限制例如致動螺絲的頭部122，並且防止致動螺絲120更深地擰入彈簧片 124。在致動螺絲120擰入彈簧片124時，致動螺絲120的底部會接觸U 形通道支撐梁118，該支撐梁118可以是致動螺絲120不能擰入的平面板。 相應地，在擰致動螺絲120時，彈簧片124會上升。在彈簧片124上升時， 其側部會接觸彈簧片固位銷，使固位銷隨著彈簧片124—起上升(限定在
13彈簧片固位銷導向槽中)。當彈簧片固位銷接觸負載臂的鉤狀部分時，可
以垂直限制彈簧片固位銷以及彈簧片124的側部。
在進一步擰致動螺絲120時，致使致動螺絲120的底部以更大的力壓 貼U形通道支撐梁118的頂部，彈簧片124開始彎曲，中間上升而垂直受 限的側部保持固定。該彈簧片彎曲可產生從致動螺絲120到散熱器102上 的向下的力，該力表現為作用在IC封裝104上的壓力。在致動螺絲120 更深地擰入彈簧片124時，該壓力會增加。與來自致動螺絲底部的向下的 力相等的向上的力可通過彈簧片124與彈簧片固位銷的界面分配給負栽 臂。 一旦到達致動螺絲120的機械限制，來自散熱器102的在IC封裝104 上的壓力可以為預先標度的特定壓力，如上所述。
根據本發明的一個實施例，在上述配置中，致動螺絲120可處於壓縮 中，因為致動螺絲120在彈簧片124上施加向上的力而在散熱器102的U 形通道支撐梁116上施加向下的力。彈簧片124可由於該向上的力而發生 彎曲，並將該向上的力通過彈簧片固位銷分配到負載臂。處於張力下的負 載臂使彈簧杆的中部向上彎曲，使得彈簧杆和彈簧片124依次貢獻了總彎 曲距離，該總彎曲距離正比於作用於IC封裝104上的向下的力。因此， 在確定了 IC封裝上的希望的特定的壓力後，便可以計算彈簧杆的彈簧常 數、彈簧片124的彈簧係數，以及彈簧片124和彈簧杆的希望的彎曲距離。 然後，希望的彎曲距離可用於選擇如上所述的用於致動螺絲UO的適當的 機械限制，從而確保在致動螺絲120完全緊固時，可以向散熱器102施加 正確的特定的壓力。
在一個實施例中，在步驟218中， 一旦散熱器102被附著到IC封裝 104,便可以固化導熱材料106。可以使用任何可接受的導熱材料106。此 外，可使用任何可接受的固化方法，包括使用紅外光、熱、或者自固化漿 糊。替代地，可以不固化導熱材料106。
在一個實施例中，在步驟220中可以接合一個或多個非影響固定件以 進一步將散熱器102固定到IC封裝104。非影響固定件是前側加勁肋108 上的固定件，其在接合時可向外膨脹，並固定散熱器102。替代地，可使
14用其他的固定件，或者不使用固定件。
在一個實施例中，使用方法200可在IC封裝104上產生壓力。該壓 力可大於或等於最小壓力，而保持小於或等於特定的最大壓力。特定的最 大壓力可對應於在IC封裝104被損壞之前能夠施加到其上的最大的力， 該最大的力可由IC封裝104的製造商規定。最小壓力可對應於用於獲得 ii^散熱器102的必要的量的熱流114的最小熱界面壓力。替代地，最小 壓力可對應於在IC封裝104與PCB IIO或插座之間的界面處的可允許的 最小接觸壓力。
在一個實施例中，壓力可在IC封裝104的所需的合格負載(compliance 1oad)的士5。/。之內。可選地，可使用另一希望的容差。該容差可跨整個IC 封裝104而保持。這可能是有利的，因為如上所述，如果IC封裝104上 的壓力充分低於所需的合格負栽，那麼會危害IC封裝104和PCB 108的 接觸界面處的電穩定性，IC性能會受到損害。如果IC封裝104以大於所 需的壓力保持在其適當的位置，那麼就有對IC造成才幾械損壞的風險和/或 電短路的可能性。
安裝用於向集成電路施加特定的壓力的散熱器裝置的方法的實例
方法200描述了根據本發明的一個實施例的安裝用於向集成電路裝置 施加特定的壓力的散熱器裝置的方法。示例性地，圖3-13描繪了根據方 法200的散熱器安裝的實例，如此，將結合圖3-13介紹圖2的方法200。
在一個實施例中，如方法200的步驟202所描述的，IC封裝104被包 含在安裝到PCB 110上的IC插座302中，如圖3和圖12所示。IC封裝 的種類可以是需要IC插座302的任何IC種類。例如，IC封裝可以是LGA 或PGA類型封裝。可選地，IC可以直接安裝到PCB,而不需要IC插座 302。
在一個實施例中，如方法200的步驟204所描述的，可以將前側加勁 肋108和後側加勁肋112增加到存在的PCB 110和IC封裝104組合，如 圖4、 12和13所示例。前側加勁肋108可包括通過彈簧杆404連接到前側 加勁肋108的負載臂406。該負載臂406能夠繞彈簧杆404樞軸旋轉。可選地，可在後側加勁肋與PCB 110之間插入絕緣體。
在一個實施例中，如方法200的步驟206的所描述的，可將導熱材料 106增加到IC封裝104的頂部，如圖5和圖12所示。該導熱材料106可 用於幫助熱114從IC 104擴散，如圖1所示。此外，如步驟208中的描述 和圖6、 12和13中所示，散熱器102被設置在存在的PCB 110、 IC封裝 104、前側加勁肋108和導熱材料106組合的頂部。散熱器102可包^^稱為 U形通道的通道116。在U形通道116的端部存在彈簧片固位銷導向槽604。
在一個實施例中，如方法200的步驟210所描述，具有致動螺絲120 的彈簧片124可被置於U型通道116中，如圖7、 12和13所示。該彈簧 片124可由多層柔韌的材料製成。致動螺絲120可以擰入彈簧片124中。
在一個實施例中，如方法200的步驟212所描述，可將彈簧片固位銷 802增加到組件中。如圖8、 12和13所示，彈簧片固位銷802可插入到彈 簧片124之上的彈簧片固位銷導向槽604中。然後，負載臂406可以旋轉 到彈簧片固位銷802之上的位置，如步驟214所描述和圖9和圖13所示。
在一個實施例中，如方法200的步驟216所描述，致動螺絲120可擰 入彈簧片124直至致動螺絲120的機械限制(例如，螺絲頭l22)緊貼彈 簧片124。如上所述，擰入致動螺絲120會使得彈簧片124上升，直到其 側部壓貼彈簧片固位銷802。隨著致動螺絲120繼續擰入，彈簧片124的 側部被負載臂406中的鉤所限定的彈簧片固位銷洲2阻擋。在致動螺絲120 被進一步擰入時，彈簧片124會彎曲，在負載臂406中產生張力，並在散 熱器上產生向下的力，如圖IO所示。此外，由於負栽臂406中的張力，彈 簧杆404的中心向上彎曲。
在一個實施例中，可能需要將導熱材料106固化，如步驟218所述。 在固化之後，如方法200的步驟220中所描述的，可以接合非影響固定件 1102,使得散熱器102牢固地固定在前側加勁肋108上，而不會影響散熱 器102施加到IC封裝104上的力。非影響固定件1102的可能位置可參見 圖ll、 12和13。替代地，導熱材料106可以不被固化。
在一個實施例中，如上所述，可以利用方法200來安裝散熱器102用於向IC裝置104施加標度的壓力。由於施加在IC裝置104上的壓力可以 是彈簧杆404和彈簧片124的彎曲以及致動螺絲120的長度的函數，因此 可以進行標度。如果致動螺絲120更長、和/或彈簧杆404和/或彈簧片124 更具剛性(stiffer )，那麼由散熱器102施加在IC裝置104上的壓力便更 大。
在一個實施例中，彈簧杆404和彈簧片124的組合的彎曲可以產生施 加到散熱器102並施加到IC裝置104上的壓力。因此，施加在IC裝置104 上的壓力可以歸因於彈簧杆404和彈簧片124兩者的彎曲。可選地，在一 個實施例中，彈簧杆404可以不彎曲，所有施加的壓力可由彈簧片124的 彎曲產生(例如，總彎曲可以等於彈簧片124的彎曲)。類似地，在一個 實施例中，彈簧片124可以不彎曲，所有施加的壓力可由彈簧杆404的彎 曲產生(例如，總彎曲等於彈簧杆404的彎曲)。
本領域的技術人員能夠認識到，本發明存在各種可能的變化而不改變 發明的範圍。例如，彈簧片固位銷導向槽604可以省略，和/或彈簧片固位 銷802可以附著到彈簧片124。
儘管前面的描述集中於本發明的實施例，但是可以在不偏離本發明的 基本範圍的情況下設計出本發明的其他和進一步的實施例，本發明的範圍 由所附的權利要求確定。
權利要求
1. 一種通過散熱裝置向一個或多個集成電路裝置施加特定的壓力的方法，包括以下步驟將所述集成電路裝置設置到印刷電路板(PCB)上；將所述散熱裝置設置到所述集成電路裝置上；以及穿過彈簧片並抵靠所述散熱裝置的一部分緊固致動螺絲，其中防止將所述致動螺絲緊固得超過機械限制，所述機械限制對應於用於所述特定的壓力的預設標度。
2. 根據權利要求1的方法，其中緊固所述致動螺絲直至到達 所述機械限制導致了所述散熱裝置在所述集成電路上施加所述特 定的壓力。
3. 根據權利要求1的方法，其中所述機械限制包括以下之一 螺絲頭、墊圏、隔離物、螺母、所述致動螺絲的非螺紋部分、穿 過所述致動螺絲的銷、以及所述致動螺絲的螺紋圖形的中斷。
4. 根據權利要求l的方法，其中當所述致動螺絲被緊固時，所述彈簧片和彈簧杆中的至少一 個彎曲；以及組合的所述彈簧杆的彎曲和所述彈簧片的彎曲導致了總彎曲 距離。
5. 根據權利要求4的方法，其中用於所述特定的壓力的所述 預設標度對應於所述總彎曲距離。
6. 根據權利要求l的方法，其中所述彈簧片在所述散熱裝置中的通道之中； 由彈簧片固位銷垂直約束所述彈簧片的側部；以及緊固所述致動螺絲使所述彈簧片的所述側部上升直到所迷側 部受到所述彈簧片固位銷的垂直限制，其中進一步的緊固使所述 彈簧片彎曲，由此在所述集成電路裝置上產生所述特定的壓力。
7. 根據權利要求1的方法，其中擰所述致動螺絲穿過所述彈
8. 根據權利要求l的方法，還包括 將前側加勁肋安裝到所述PCB上；以及在緊固所述致動螺絲之前，在所述彈簧片固位銷之上設置一 個或多個負載臂，其中所述一個或多個負載臂被連接到一個或多 個彈簧杆並能夠繞其旋轉，其中所述一個或多個彈簧杆被連接到 所述前側加勁肋。
9. 根據權利要求l的方法，還包括 將前側加勁肋安裝到所述PCB上，以及通過接合一個或多個非影響固定件將所述散熱裝置固定到所 述前側加勁肋，而不影響所述集成電路裝置上的所述特定的壓力。
10. —種通過散熱裝置向一個或多個集成電路裝置施加特定 的壓力的裝置，包括集成電路，設置在PCB上； 散熱裝置，設置在所述集成電路上； 彈簧片，設置在所述散熱裝置上；以及穿過所述彈簧片的致動螺絲，被配置為在緊固所述致動螺絲 時，使所述散熱裝置將壓力施加到所述一個或多個集成電路裝置 上，其中防止所述致動螺絲被緊固得超過機械限制，所迷機械限 制對應於用於所述特定的壓力的預設標度。
11. 根據權利要求10的裝置，其中所述致動螺絲被緊固直至 到達所述機械限制，由此通過所述散熱裝置在所述集成電路上施 加所述特定的壓力。
12. 根據權利要求10的裝置，其中所述機械限制包括以下之 一螺絲頭、墊圏、隔離物、螺母、所述致動螺絲的非螺紋部分、 穿過所述致動螺絲的銷、以及所述致動螺絲的螺紋圖形的中斷。
13. 根據權利要求10的裝置，其中當所述致動螺絲被緊固時，所述彈簧片和彈簧杆中的至少一個彎曲；以及組合的所述彈簧杆的彎曲和所述彈簧片的彎曲導致了總彎曲距離。
14. 根據權利要求13的裝置，其中用於所述特定的壓力的所 述預"&標度對應於所述總彎曲距離。
15. 根據權利要求10的裝置，其中 所述彈簧片在所述散熱裝置中的通道之中；由彈簧片固位銷垂直約束所述彈簧片的側部；以及 在緊固所述致動螺絲時所述彈簧片的側部上升，直至所述側 部受到所述彈簧片固位銷的垂直限制，其中進一步的緊固使所述 彈簧片彎曲，由此在所述集成電路裝置上產生所述特定的壓力。
16. 根據權利要求10的裝置，其中所述致動螺絲被擰過所述 彈簧片。
17. 根據權利要求10的裝置，還包括 前側加勁肋，被安裝到所述PCB;以及 一個或多個彈簧杆，被連接到所述前側加勁肋；以及 一個或多個負載臂，被連接到所述一個或多個彈簧杆並能夠繞其旋轉，其中在緊固所述致動螺絲之前，所述一個或多個負載 臂被設置在所述彈簧片固位銷之上。
18. 根據權利要求10的裝置，還包括 前側加勁肋，4皮安裝到所述PCB,以及一個或多個非影響固定件，其中通過接合所述一個或多個非 影響固定件將所述散熱裝置固定到所述前側加勁肋，而不影響所 述集成電路裝置上的所述特定的壓力。
19. 一種用於製造包括散熱裝置、彈簧片和彈簧杆組件的組件 的方法，所述方法包括以下步驟確定當緊固致動螺絲穿過所述彈簧片時將由包括所述散熱裝置、所述彈簧片和所述彈簧杆組件的所述組件施加到集成電路裝置的第一最小特定的壓力；確定將施加到所述散熱裝置的對應的第二最小特定的壓力， 使得至少所述第 一 最小特定的壓力將被施加到所述集成電路裝置；計算用於所述彈簧片和所述彈簧杆組件中的至少一個的第一 彎曲距離，其中在至少所述第二最小特定的壓力被施加到所述散 熱裝置時，所述彈簧片和所述彈簧杆組件總體彎曲所述第一彎曲距離；以及提供具有螺紋圖形和機械限制的致動螺絲，所述致動螺絲當 被緊固時可以產生用於彈簧片的第二彎曲距離，其中機械地防止 所述致動螺絲被緊固到所述第二彎曲距離大於所述第 一 彎曲距離 的位置。
20. 根據權利要求19的方法，其中在所述致動螺絲被緊固以 產生所述第一彎曲距離時，所述彈簧片彎曲所述第一彎曲距離， 而所述彈簧杆組件不彎曲。
21. 根據權利要求19的方法，其中在所述致動螺絲被緊固以 產生所述第一彎曲距離時，所述彈簧杆組件彎曲所述第一彎曲距 離，而所述彈簧片不彎曲。
22. 根據權利要求19的方法，還包括確定將施加到所述集成電路裝置上的最大特定的壓力，其中 當所述第一彎曲距離等於所述第二彎曲距離時，這樣的力被施加 到所述集成電路裝置，所述力大於或等於所述第一最小特定的壓 力並小於或等於所述最大特定的壓力。
23. 根據權利要求22的方法，其中所述最大特定的壓力對應 於能夠施加到所述集成電路裝置而不會損壞所述集成電路裝置的 特定的最大力。
24. 根據權利要求19的方法，其中所述第一最小特定的壓力對應於所述散熱器與集成電路之間的最小特定的熱界面力。
25. 根據權利要求19的方法，其中所述第一最小特定的壓力 對應於在所述集成電路與印刷電路板PCB之間的界面處的最小特 定的接觸力。
26. 根據權利要求19的方法，其中所述致動螺絲的所述機械 限制將所述第二彎曲距離限定到最大的所述第一彎曲距離。
27. 根據權利要求19的方法，其中所述機械限制包括以下之 一螺絲頭、墊圈、隔離物、螺母、所述致動螺絲的非螺紋部分、 穿過所述致動螺絲的銷、以及所述致動螺絲的螺紋圖形的中斷。
28. 根據權利要求19的方法，其中所述彈簧片的側部由彈簧片固位銷垂直約束，使得當所述第 二彎曲距離增加時，隨著所述彈簧片的中心上升到所述彈簧片的 受垂直約束的側部之上，所述彈簧片的彎曲增加；以及當所述彈簧片的彎曲增加時，所述散熱裝置上的壓力增加。
全文摘要
給出了一種用於通過散熱裝置向集成電路施加特定的壓力的方法和裝置，包括將集成電路裝置設置到印刷電路板上，然後將所述散熱裝置設置到所述集成電路裝置上。所述方法還包括抵靠所述散熱裝置的一部分緊固彈簧片中的致動螺絲。防止將所述致動螺絲緊固得超出機械限制，所述機械限制對應於用於所述特定的壓力的預設標度，所述特定的壓力大於或等於最小壓力，所述最小壓力對應於最小熱界面壓力和最小接觸界面壓力中的較大者。此外，所述特定的壓力小於或等於可施加在所述集成電路裝置上的最大壓力。
文檔編號H01L23/40GK101484991SQ200780025479
公開日2009年7月15日 申請日期2007年7月12日 優先權日2006年7月27日
發明者A·E·米哈伊爾, A·K·辛哈, J·L·科爾伯特, J·R·伊格爾, J·S·小科爾賓, R·D·哈米爾頓, T·L·索博塔 申請人:國際商業機器公司