散熱裝置及散熱座的扣件的製作方法

2023-06-10 17:14:41 1

專利名稱：散熱裝置及散熱座的扣件的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種散熱裝置，且特別涉及一種散熱座的扣件。
背景技術：
近年來，隨著半導體集成電路科技快速的發展，人類對於3C產品的需求曰 漸增加。為配合消費者需求，在體積微型化、性能高效化的趨勢下，系統功能 曰漸上升，晶片也走向複合式功能，讓使用者可同時處理計算或繪圖等數個功 能。然而，為求更佳的效能，在晶片有限面積中需要容納更多的電晶體，晶片 的發熱密度也因而日漸上升。根據文獻指出，電子元件故障原因約有55%主要 來自於高溫因素，每當溫度上升10。C,可靠度將降低一半。因此，在電子元件 的發熱密度不斷向上攀升下，晶片處理器的散熱問題儼然成為產品設計上一個 重要的議題與主要開發方向。
為了解決散熱問題， 一般是通過各式各樣的散熱裝置以避免溫度升高。所 謂散熱裝置， 一般是由風扇(fans)、高熱傳導係數的鋁(A1)、銅(Cu)所組成，通過 將高熱傳導係數金屬材料與晶片表面層緊密粘貼，將晶片所產生的熱量傳送至 所述的金屬尾端，並以風扇加以吹拂，通過對流方式，維持晶片在一定的工作 溫度下運轉，是基本散熱模組的設計概念。此項作法與汽車中的水箱系統、家 用冷氣機的散熱系統，以及桌上型電腦欲進行超頻，即得更換一個超大風扇的 想法，是具有一致性的。但諸多應用上所差異的是，晶片中的散熱模組一般得 經過設計，以維持狹小空間中的對流與傳導性。
而為了使得由高熱傳導係數金屬材料製作的散熱座與晶片表面層緊密粘 貼，以提高散熱效率， 一般都會利用一扣件將散熱座與晶片互相固定在一起(如 中國臺灣專利公告第449250號)。請參閱圖1,圖1是所示是現有技術的扣件1' 配合散熱座2'與晶片3'的元件爆炸圖。如圖1所示，用來配合扣件l'的散熱座 2'是設有一矩形板體21',矩形板體21'的上有數個鰭片22'，鰭片22'並切割出有 可客納扣件l'的矩形框體寬度的溝槽24'。另外， 一般的晶片3'是組裝在電路板4'上，由於焊接在電路板4'上的晶片3'接腳具有一定高度，因而使得晶片3'與電
路板4'之間具有適當高度的空間。因此在組裝時，只要將散熱座2'的鰭片22'由 下向上套設在扣件l',並使散熱座2'的矩形板體21'擋住扣件l'的邊緣，再使扣
件r相對兩側的扣鉤iir迫合扣住晶片3'的相對兩邊緣3i'。而凸柱12'則穿過預
先鑽設在散熱座2'的槽道24'上的洞孔23',並使彈性杆13'下方的突部131'抵壓 在散熱座2'上即可快速組裝固定。相反地，當欲卸下散熱片2'時，則只要將扣件
r往上施力拔起，以令扣鉤iir脫離晶片的抵扣即可，提升整體裝卸效率。
然而，現有的散熱座扣件大多存在以下缺點，茲分^:描述如下
1. 施壓壓力分布不均
由於圖i中的扣件r是以本身的材質應力以及凸件卡扣的力量將散熱座2' 與晶片3'固定在一起，扣件r本身製程上的誤差容易造成施壓時應力的不平均，
尤其單點或單邊的吃力情形最容易影響散熱座2'與晶片3'的貼合。
2. 製造成本較高
現有技術的扣件是針對散熱座以及晶片不同厚度來——設計後進行生產， 換句話說，散熱座與晶片的厚度一旦不同，設計因此必須變更，將浪費製造廠 商的研發及生產成本。
3. 散熱片的排列受到限制
現有技術的扣件是利用彈性杆13'以及其下方的突部131'抵壓住散熱座，以 完成組裝。但因為彈性杆的設計，使得散熱片的排列受到限制，如現有技術則 要設置溝槽24'以因應彈性杆13'的設計。這也將使得散熱座與扣件設計上較繁 瑣，並增加製造成本。
因此，本實用新型是提供一種散熱裝置及散熱座的扣件，以解決上述問題。
發明內容
針對現有技術的不足，本實用新型的目的在於提供一種散熱裝置及散熱 座的扣件，乃憑藉所設計的特殊結構，用來讓散熱座與晶片更能緊密地貼合， 以提升散熱效率。
為實現上述目的，本實用新型採用的技術方案包括
一種散熱裝置，其特徵在於，包含
一散熱座，所述的散熱座具有一基板，在所述的基板上設有至少一孔洞； 一框體，所述的框體內側設有至少一凸柱，所述的框體的至少一側邊具有一突出部，所述的框體通過所述的突出部扣住所述的基板的邊緣，而套設在所 述的散熱座上，所述的凸柱對應地穿入所述的基板上的所述的孔洞；以及
至少一彈性元件，所述的彈性元件對應地套設在所述的凸柱上，所述的框 體通過所述的彈性元件彈性抵接所述的散熱座。
為實現上述目的，本實用新型採用的技術方案還包括
一種散熱座的扣件，用來將一散熱座固定在一晶片上，所述的散熱座具有 一基板，所述的基板上設有至少一孔洞，其特徵在於，所述的扣件包含
一框體，所述的框體內側設有至少一凸柱，所述的框體的至少一側邊具有 一突出部，所述的框體通過所述的突出部扣住所述的晶片的邊緣，而將所述的 散熱座固定在所述的晶片上，所述的凸柱對應地穿入所述的基板上的所述的孔
洞；以及
至少一彈性元件，所述的彈性元件對應地套設在所述的凸柱上，所述的框 體通過所述的彈性元件彈性抵接所述的散熱座。
相較於現有技術，本實用新型的散熱裝置與散熱座的扣件具有以下優點(1) 散熱座與晶片貼合更緊密；(2)施壓壓力分布均勻；(3)避免限制散熱片的設計； 以及(4)降低製造成本。


圖1是繪示現有技術的扣件配合散熱座與晶片的元件爆炸圖2是繪示根據本實用新型一具體散熱裝置與晶片的元件爆炸圖3是繪示圖2中的框體的立體圖4是繪示圖2中的散熱裝置的組合圖5是繪示圖2中的散熱裝置另一視角的組合圖6A是繪示圖4中散熱裝置的上視圖6B是繪示圖6A中散熱裝置沿A-A線的剖視圖7是繪示圖6B中散熱裝置與晶片組合的剖視圖。
附圖標記說明l'-扣件；lll'-扣鉤；12'-凸柱；13'-彈性杆；131'-突部；2'-散熱座；21'-矩形板體;22'-鰭片；23'-洞孔；24'-溝槽;3'-晶片;31'-邊緣;4'畫 電路板；l-散熱裝置；2-晶片；10-散熱座；12-框體；14-彈性元件；102-基板； 104-孔洞；106-散熱片；122-凸柱；124a、 124b、 124c、 124d-側邊；126-平面； 1240a、 1240b、 1240c、 1240d-突出部；A-A-剖面線。
具體實施方式

如圖2所示，本實用新型的散熱裝置1是用來緊密貼合在晶片2上，以提
升散熱效率。散熱裝置1包含散熱座10、框體12與四個彈性元件14。需說明 的是，彈性元件14數量可視實際應用而定，不以圖2所示的四個為限。
此外，散熱座10具有基板102，且有四個孔洞104形成在基板102上(由於 視角的關係，圖2中僅顯示兩個孔洞104)。基板102上具有數個平行排列的散 熱片106。框體12內側i殳有四個凸柱122(由於#見角的關係，圖2中僅顯示兩個 凸柱122),分別與四個彈性元件14以及四個孔洞104相對應。彈性元件14是 對應地套設在凸柱122上。在實際應用時，彈性元件14可為彈簧或其他類似元 件。需說明的是，凸柱122是垂直於框體12的平面126,使得彈性元件14可以 在垂直於平面126的方向上作伸縮。
如圖3所示，框體12具有四個側邊124a、 124b、 124c及124d，其中側邊 124a、 124b各包含一個突出部1240a、 1240b，且側邊124c、 124d各包含兩個突 出部1240c、 1242c、 1240d、 1242d。如圖5所示，當框體12套設在散熱座10 上時，突出部1240a、 1240b、 1240c、 1242c、 1240d、 1242d可分別扣住基才反102 的邊緣，進而將散熱座10固定住，即如圖4及圖5所示。
請參閱圖6A與圖6B,當框體12以突出部1240a扣住基板102的邊緣，而 套設在散熱座10時，凸柱122可對應地穿入基^反102上的孔洞104， 4吏得框體 12可憑藉彈性元件14彈性抵接散熱座10。
進者，如圖7所示，當框體12以突出部1240a扣住晶片2的邊緣，以將散 熱座10固定在晶片2上時，因彈性元件14被壓縮而產生彈力，進而讓散熱座 10可以及晶片2緊密貼合。
相較於現有技術，本實用新型的散熱裝置與散熱座的扣件具有以下優點
1. 散熱座與晶片貼合更緊密
由於本實用新型的散熱裝置與散熱座的扣件是利用框體的突出部扣住晶 片，以及彈性元件受到壓縮所產生的彈力而抵住散熱座，使得散熱座與晶片更 加緊密貼合，散熱效率可因此而提升。
2. 施壓壓力分布均勻
彈性元件的利用，將散熱座與晶片緊密地貼合，改善在製造時因為誤差而 造成散熱座無法與晶片緊密貼合的缺失。也可通過適當地設置彈性元件的位置， 維持在施壓時整體應力平衡，改善單點或單邊吃力等最容易影響散熱座與晶片貼合的情形。
3. 避免限制散熱片的設計
本實用新型所使用的凸柱是位於框體的四周，使凸柱與框體的外型為 一體 成型，憑藉精簡的結構，搭配彈性元件與突出部的配合，使得提升散熱效率的 同時，不需要額外限制散熱片的設計，或是需要增添其他構造在散熱座，例如 現有技術的溝槽。經由本實用新型的設計，將使得散熱座與扣件設計上較為簡 易，並有效減少製造成本。
4. 降低製造成本
本實用新型的散熱裝置與散熱座的扣件是利用精筒的結構，也可讓整體散 熱效率提升。且製造完成的後，因本實用新型是憑藉彈性元件維持散熱座與晶 片的貼合，憑藉彈性元件本身的伸縮範圍，散熱裝置或散熱座的扣件不需要依 晶片不同厚度而——設計後進行生產，這將有效降低設計與製造的成本，可廣 泛活用於各種需求。
以上說明對本實用新型而言只是說明性的，而非限制性的，本領域普通技 術人員理解，在不脫離權利要求所限定的精神和範圍的情況下，可作出許多修 改、變化或等效，但都將落入本實用新型的權利要求可限定的範圍之內。
權利要求1.一種散熱裝置，其特徵在於，包含一散熱座，所述的散熱座具有一基板，在所述的基板上設有至少一孔洞；一框體，所述的框體內側設有至少一凸柱，所述的框體的至少一側邊具有一突出部，所述的框體通過所述的突出部扣住所述的基板的邊緣，而套設在所述的散熱座上，所述的凸柱對應地穿入所述的基板上的所述的孔洞；以及至少一彈性元件，所述的彈性元件對應地套設在所述的凸柱上，所述的框體通過所述的彈性元件彈性抵接所述的散熱座。
2. 根據權利要求1所述的散熱裝置，其特徵在於所述的散熱座的所述的基 板上具有數個平行排列的散熱片。
3. 根據權利要求1所述的散熱裝置，其特徵在於所述的彈性元件是彈簧。
4. 根據權利要求1所述的散熱裝置，其特徵在於所述的凸柱是垂直於所述 的框體的平面，所述的彈性元件在垂直於所述的平面的方向上作伸縮。
5. 根據權利要求1所述的散熱裝置，其特徵在於所述的框體通過所述的突 出部扣住一晶片的邊緣，而將所述的散熱座固定在所述的晶片上。
6. —種散熱座的扣件，用來將一散熱座固定在一晶片上，所述的散熱座具有 一基板，所述的基板上設有至少一孔洞，其特徵在於，所述的扣件包含一框體，所述的框體內側設有至少一凸柱，所述的框體的至少一側邊具有 一突出部，所述的框體通過所述的突出部扣住所述的晶片的邊緣，而將所述的 散熱座固定在所述的晶片上，所述的凸柱對應地穿入所述的基板上的所述的孔 洞；以及至少一彈性元件，所述的彈性元件對應地套設在所述的凸柱上，所述的框 體通過所述的彈性元件彈性抵接所述的散熱座。
7. 根據權利要求6所述的散熱座的扣件，其特徵在於所述的散熱座的所述 的基板上具有數個平行排列的散熱片。
8. 根據權利要求6所述的散熱座的扣件，其特徵在於所述的彈性元件是彈簧。
9. 根據權利要求6所述的散熱座的扣件，其特徵在於所述的凸柱是垂直於 所述的框體的平面，所述的彈性元件在垂直於所述的平面的方向上作伸縮。
專利摘要本實用新型是一種散熱裝置及散熱座的扣件，用來提升散熱效率。此散熱裝置包含散熱座、框體與至少一個彈性元件。散熱座具有基板，且至少一個孔洞形成在基板上。框體內側設有至少一個凸柱，且至少一側邊具有一個突出部。彈性元件是對應地套設在凸柱。當框體以突出部扣住基板的邊緣，而套設在散熱座時，凸柱可對應地穿入基板上的孔洞，使得框體可憑藉彈性元件彈性抵接散熱座。本實用新型的散熱裝置除了可以讓散熱座與晶片貼合更緊密外，更可以讓施壓壓力分布均勻，以及避免限制散熱片的設計，進而降低製造成本。
文檔編號H05K7/20GK201135007SQ20072019441
公開日2008年10月15日 申請日期2007年11月28日 優先權日2007年11月28日
發明者餘宗兮, 杜昆峰, 許應麟 申請人:訊凱國際股份有限公司