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主動散熱器的制作方法

文檔序號:6831743閱讀:274來源:國知局
專利名稱:主動散熱器的制作方法
技術領域
本發(fā)明涉及用于消除諸如電子部件和其它設備等熱源所發(fā)出的熱量的熱量管理裝置,尤其是涉及主動散熱器。
背景技術
像散熱器之類的熱量管理設備廣泛應用于計算機、發(fā)射系統(tǒng)、電視機及其它能產(chǎn)生多余熱量的設備。例如在計算機中,諸如微處理器和其它集成電路中的電子部件會產(chǎn)生多余的熱量。
由于集成電路和其它電子部件被制作得很小,并且設計得處理速度更快,它們在運行過程中便會產(chǎn)生更多的多余熱量。電子產(chǎn)品通常只在一定的溫度范圍內(nèi)有效工作。運行過程中產(chǎn)生的多余熱量會損壞設備的性能和可靠性而導致系統(tǒng)出錯。因此在電子產(chǎn)品的設計中,熱量控制已經(jīng)變成越來越重要的因素。
散熱器通常用于將電子部件表面的熱量驅散至較涼的周圍環(huán)境,例如環(huán)境空氣。從熱源表面直接到環(huán)境空氣的傳熱效率一般是很低的。散熱器的目的是通過增加直接與空氣接觸的表面積,從根本上提高傳熱效率。這樣就會消除更多的熱量,從而降低設備的運行溫度。
用于冷卻電子設備的散熱器通常包括一個與有待冷卻的設備直接接觸的導熱基板,一組從基板向外伸展的板狀翅片。翅片增加了直接與空氣接觸的表面積,從而提高了熱源和環(huán)境空氣之間的傳熱效率。
主動散熱器是設置了用于強制空氣流過散熱翅片的空氣處理設備(如軸向風扇和吹風機)的散熱器。

發(fā)明內(nèi)容
按照本發(fā)明的一個或多個實施例,提供一種冷卻裝置,用于從諸如集成電路等熱源中分散熱量。該冷卻裝置包括一個具有翅片結構的散熱器。它還包括一個安裝在散熱器中的使空氣流過翅片結構的空氣驅動裝置,例如風扇,和一個將散熱器夾緊在熱源上的彈簧連接機構。
按照本發(fā)明的一個或多個實施例,提供一種從熱源中分散熱量的冷卻裝置。該冷卻裝置包括一個具有第一翅片結構和第二翅片結構的散熱器,一個將熱量傳遞給第一和第二翅片結構的導熱部件,一個安裝在散熱器中的空氣驅動裝置,例如風扇,它從第一翅片結構吸入空氣,向第二翅片排出空氣。
按照本發(fā)明的一個或多個實施例,提供一種從熱源中分散熱量的冷卻裝置。該冷卻裝置包括一個具有翅片結構的散熱器,一個安裝在散熱器中的使空氣流過翅片結構的空氣驅動裝置,例如風扇,和一個設置在基板結構上的彈簧連接機構,用于將散熱器夾緊在熱源上。
通過下面對本發(fā)明的實施例的詳細說明,上述特征及其它特征將會更加清楚易懂。應該知道,本發(fā)明還可以有其它不同的實施例,并且對它的一些細節(jié)可以進行不同方面的修改,但這些都在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。因此,附圖和說明書實質(zhì)上應當被認為是示例性的,而不是對本發(fā)明權利要求保護范圍的限制。


附圖1是按照本發(fā)明的一個或多個實施例中的主動散熱裝置的透視圖;附圖2是附圖1所示的散熱裝置的正視圖;附圖3是附圖1所示的散熱裝置的側視圖;附圖4是附圖1所示的散熱裝置的后視圖,該裝置被設置在待冷卻的電子設備上;附圖5和附圖6是按照本發(fā)明的一個或多個實施例中的兩種疊置翅片結構的透視圖;附圖7是按照本發(fā)明的一個或多個實施例中的疊置翅片結構的透視圖;附圖8是附圖7中疊置翅片結構的單個翅片的透視圖;附圖9是按照本發(fā)明的一個或多個實施例中的另一個主動散熱裝置的透視圖;附圖10是按照本發(fā)明的一個或多個實施例中的再一個主動散熱裝置的透視圖;附圖11是附圖10中的散熱裝置的頂視圖;附圖12是按照本發(fā)明的一個或多個實施例中的具有兩個疊置翅片結構的主動散熱裝置的透視圖;附圖13是附圖12中的主動散熱裝置的正視圖;
附圖14是按照本發(fā)明的一個或多個實施例中的又一個主動散熱裝置的透視圖;附圖15是附圖14中的主動散熱裝置的局部詳圖;附圖16是按照本發(fā)明的一個或多個實施例中的又一個主動散熱裝置的透視圖;附圖17是附圖16中的主動散熱裝置的局部詳圖;附圖18是按照本發(fā)明的一個或多個實施例中的另一個疊置翅片結構的透視圖。
具體實施例本發(fā)明是針對可以有效地消除諸如電子部件(例如微處理器或其它集成電路)和其它裝置等熱源所發(fā)出的熱量的主動散熱裝置。
附圖1-14闡述按照本發(fā)明的一個或多個實施例中的主動散熱裝置或冷卻裝置10。主動散熱裝置10通常包括一個散熱器12和一個使空氣流過散熱器的空氣驅動裝置14。一個連接機構例如彈簧夾連接機構16,用于將主動散熱裝置10夾緊在所需冷卻的設備17上,例如集成電路等電子部件(如附圖4所示)。
散熱器12包括一個翅片結構18和一個支撐并與翅片結構18熱接觸的導熱基板20。基板20可以由不同的導熱材料制成,例如銅和鋁?;宀牧弦部梢允瞧渌牧?,例如熱解石墨和ALSIC-9材料。翅片結構18最好是一組緊密排列的薄板翅片。翅片結構最好是疊置翅片(例如旋繞翅片)結構,如附圖5和6所示。另外,翅片結構可以包括一組如附圖7所示那樣設置的板狀翅片。散熱器12也可以包括一個護罩22,它部分地遮蓋疊置翅片結構18,以便于將散熱器12和空氣驅動裝置14裝配起來。護罩22也能保護易損壞的疊置翅片結構。護罩也可以作為散熱器的有用部分,例如導熱體。另外,護罩還可以固定翅片結構,從而有助于散熱器的組裝。
空氣驅動裝置14設置在散熱器12上,迫使空氣在疊置翅片結構18的翅片之間流動。空氣驅動裝置可以是一個不同類型的風機和風扇,包括但不局限于軸流風扇、離心風扇、軸流式離心風扇、屋頂通風器、貫流風機和渦流風機。在示例性的附圖中的空氣驅動裝置14為后向弧線的離心風扇,在工業(yè)上它常常被作為鼓風機。針對特定應用的具體的空氣驅動裝置可以根據(jù)其設計流量/壓降參數(shù)確定,這些數(shù)值可以被設定為稱為比速的無量綱參數(shù)。熱流體一般從高流量/低壓頭的狀態(tài)(特性,例如采用比速大約為200,000的軸流風扇)流向中等流量/高壓頭的狀態(tài)(特性,例如采用比速大約為50,000的離心風扇)。鼓風機的吸入口直接設置在翅片結構18的上部中間。鼓風機可以包括一個無刷直流電機部件24,一個鼓風機電機側的外殼26,一個鼓風機吸入口側的外殼28,和一個葉輪30。
最好采用鼓風機,因為它可以在相對低的流量下提高壓降。其它類型的空氣驅動裝置也可以采用,例如軸流風扇。
如附圖4所示,彈簧夾連接機構16位于電子設備17的頂部以保護冷卻裝置10,電子設備17一般設置在印刷電路板32上。彈簧夾連接機構16向設備17施加向下的夾緊力,從而可以減小設備17和散熱翅片基板20之間的熱阻。彈簧夾連接機構16與夾具保持機構34相連接,后者可以通過夾具保持部件35固定在印刷電路板32上。
彈簧夾連接機構16包括一個與兩個夾具支架38相連接的凸輪桿手柄36。每個夾具支架38與兩個夾具腿40相連接。凸輪桿手柄36還設有一個偏心凸輪從動部41,它通過將凸輪桿手柄36從開放狀態(tài)(一般為垂直位置,見附圖1-3)轉動到關閉狀態(tài)(一般為水平位置,見附圖4)而向電子設備17施加作用力。夾具腿40通過樞軸42與相應的夾具支架38旋轉相連。連接樞軸42可以限制夾具腿40的轉動,以便于在將散熱器安裝在夾具保持機構34上時符合人體工程學原理。更優(yōu)選地,夾具腿可以在夾具保持機構中的垂直和方便的位置轉動一定的角度,然后通過轉動凸輪桿手柄36將其鎖定。每個夾具腿40包括一個與夾具保持機構34的開口41相連接的夾腳44。每個夾腳44的末端設有一個抬高的肩部,以便于與夾具保持機構34鎖住。
彈簧夾連接機構16可以通過設置在夾具支架38上的連接支架保持部件46與鼓風機殼體相連接。連接支架保持部件46可以與位于鼓風機電機部件側殼體26上的相應的鎖緊部件48連接鎖緊。
由此,彈簧夾連接機構16可以快速、容易地將散熱器安裝在所需冷卻的設備上。彈簧機構可以采用不同的材料制成,包括諸如GE Lexan 3412R等塑料材料。
鼓風機14強制空氣流過散熱器的翅片結構18,以提高散熱效率。空氣沿著標記50(見附圖1和3)所示的方向從與散熱器相對的一側被吸入翅片,并沿著標記52所示的方向從鼓風機的排出口54排出。從鼓風機14排出的空氣通常被排到容納有主動散熱裝置10和所需冷卻設備(如個人電腦)的底座(未標注)之外。
鼓風機部件包括一個被設置在電機側風機殼體26上的電機殼體內(nèi)的無刷直流電機部件。電機的導線部件可以從電機殼體上的開口引至鼓風機部件。電機部件在連接點56處與電機殼體相連接。連接點56可以采用鉚接、熱鑄和超聲波焊接的方法設置。電機包括一個葉輪30,它直接與電機的轉動部件相連接。葉輪30容納于鼓風機殼體內(nèi),它是驅動空氣的基本部件。
鼓風機殼體還包括一個吸入側部分28,氣流由此從散熱器的翅片結構18流入,鼓風機殼體還包括許多鎖緊用的突起58,其與殼體吸入口上的相應鎖緊部件60相連接。突起58可以是楔形,通過撐開鎖緊部件60的口部,將它與鼓風機殼體28的吸入口組裝起來。當吸入側殼體28被完全安裝在電機側殼體26上時,突起58位于吸入側鎖緊部件60的頂桿之下,吸入側鎖緊部件60向里壓緊,緊緊鎖住電機側殼體26和吸入口側28所述殼體容裝著固定到位的部件。
鼓風機部件可以包括位于吸入口鼓風機殼體28下部的保持部件62,它可以使鼓風機部件與位于散熱裝置12的護罩連接件22上的相應的護罩連接部鎖緊部件64相連接。
在安裝過程中,鼓風機吸入口側的定位柱66和定位底座部件,可以使散熱裝置12很容易地相對于鼓風機部件定位。
彎折突片68可以將護罩連接部件22適當?shù)劓i緊在散熱裝置上。翅片對準捕捉部件70用于實現(xiàn)疊置翅片結構18和護罩22之間的合適對準。
附圖5和6更詳細地描述了兩種可用的疊置翅片結構18A和18B(為便于說明,圖中僅示意了部分翅片結構)。翅片結構最好包括一組緊密排列的超薄翅片。疊置翅片結構最好由高導熱材料制成,包括但不限于鋁1100和銅Cu110。翅片結構中單個翅片最好為較小厚度的板狀翅片,例如厚度大約為0.15mm。
如附圖5和6所示的翅片9結構具有疊置結構(如旋繞狀),其中每個翅片元件與相鄰的一個或兩個翅片相連接。在附圖5所示的實施例中,單個翅片在翅片結構的相對兩端72處相連接。在附圖6所示的實施例中,每個翅片在翅片結構的相對兩端72處和中間部74處相連接。
在疊置翅片結構中,翅片缺口76處使兩個翅片間形成氣流通道,它位于設在吸入口側鼓風機殼體部件28上的鼓風機的吸入口處。
疊置翅片結構可以由薄片翅片材料沖壓制成(這樣能形成翅片缺口),然后疊置成旋繞狀。也可以先將材料疊置成旋繞狀,再沖壓成缺口狀翅片。
疊置翅片結構最好具有稍微蜿蜒或皺折的形狀,這樣可以增加翅片的硬度,從而使翅片可以被制造得很薄,排列得更緊密。疊置翅片因此被制成具有輕微的水平弧度,即水平弧度的頂部軸向曲率半徑78在25至40mm之間,水平弧度的底部軸向曲率半徑80也在25至40mm之間。這種稍微的水平弧度增加了每個翅片的硬度,并減小了翅片的偏斜。相應地,采用的翅片越薄,翅片疊置的密度就越大,達到大約每英寸25至40片翅片。
附圖18描述了另一個疊置翅片結構18C,其中的翅片為直板狀(不是皺折狀)。
翅片結構中的翅片最好具有小于24mm的高度。更優(yōu)選地,翅片高度大約為17-24mm。
疊置翅片結構18可以被焊接在基板20上,例如采用錫鉛焊方法或如美國系列專利申請10/073991(公開號US2002/0139833)中所描述的焊接處理方法進行焊接,在這里,它的說明書可以整體被借鑒?;?0具有方板狀底座表面82,可以與熱源相接觸,并由弧狀區(qū)域84過渡到具有均勻厚度的頂板86。這樣的基板形狀減小了裝置的重量而幾乎不損失導熱率。基板20具有矩形或“V”字形凹槽87,用于連接護罩連接部件68,以將其限制在適當?shù)奈恢谩?br> 附圖7描述了本發(fā)明的一個或多個實施例中的又一種疊置翅片結構18C。附圖17所示的翅片結構由許多單個翅片90構成,每個翅片的形狀見附圖18所示。每個翅片的截面大致呈“L”形或“[”形,或“L”形和“[”形組合的形式(見附圖8)。單個翅片90被疊置組裝在一起,然后將它們焊接起來。如附圖5和6所示的翅片結構18A和18B一樣,翅片18C可以具有皺折或稍微的蛇形設計,以增加硬度,又可以采用更薄的翅片。
翅片結構可選擇的包括壓入或鑄模翅片,這些單個板狀翅片可以被壓入基板上的凹槽中(如鋸切槽)。
針對特殊的應用,鼓風機排出口54可以相對于散熱裝置設定在不同的位置。在附圖1至4所示的實施例的散熱裝置中,鼓風機排出口54被設置在使空氣沿著與翅片結構18的單個翅片的垂直面成70至110°夾角的方向(或,換句話說,大致為氣流流過翅片的方向)流動的位置。
在附圖9所示的另一個實施例中,主動散熱裝置100包括一個鼓風機排出口102,其被設置成使空氣沿著與翅片結構的單個翅片的垂直面成-20和20°夾角的方向流動的位置。
附圖10和11示意了按照本發(fā)明的一個或多個實施例中的具有彈簧夾連接機構202的主動散熱裝置200。
彈簧夾連接機構202包括位于鼓風機210相對兩側的兩個彈簧夾部件206,208。每個彈簧夾部件可以通過兩個中心連接柱212,與鼓風機殼體的吸入口側部件固定連接。
彈簧夾元件206包括兩個從中心連接柱212伸出的水平彈簧夾懸臂214。向下伸展的部件216與水平彈簧夾懸臂214的端部相連接。彈簧夾連接腿218位于每個向下伸展的部件216的端部。彈簧夾連接腿218與夾具保持機構(例如,附圖4中所示的夾具保持機構34)相連接。
彈簧夾元件208包括兩個水平的彈簧夾懸臂220,它們被水平設置,從中心連接柱212伸出,還有兩個水平彈簧夾懸臂222,它們可以水平移動。夾具連接腿224與可水平移動的彈簧夾連接腿222的端部相連接。鉸鏈226(可以用塑料制成)用于連接彈簧夾懸臂220和222,使得夾具連接腿224可以移動。這種移動特性使操作者可以通過下壓彈簧夾懸臂222,使可移動連接腿224置入夾具保持機構中,從而將主動散熱裝置安裝在諸如微處理器等熱源上。
因此,主動散熱裝置200可以這樣被安裝在所需冷卻的設備上首先將彈簧夾元件206的夾具連接腿218插入夾具保持機構的相應開口內(nèi),然后向下用力,使彈簧夾元件208的可移動腿224與夾具保持機構相連接。
在主動散熱裝置200中,鼓風機排出口230被設置在使空氣沿著與散熱器翅片結構232的單個翅片的垂直面成70至110°夾角的方向(或,換句話說,大致為氣流流過翅片的方向)流動的位置。
附圖12和13示意了按照本發(fā)明的一個或多個實施例中的具有雙翅片結構或平行翅片結構的主動散熱裝置300。主動散熱裝置300與附圖1至4中的散熱裝置相似,只是包括兩個翅片結構第一翅片結構304和第二翅片結構302,以增強傳熱。主動散熱裝置300包括一個傳熱部件,例如具有高導熱率的板狀熱管306,用于將熱量從設置有第一翅片結構304的基板308傳向第二翅片結構302。熱管可以采用出自諸如Furukawa、Fujikura、Thermacore、AVC等公司的產(chǎn)品。熱管一般為圓柱形,但是可以被壓平。通常,熱管可以具有銅質(zhì)外殼,內(nèi)部為油心結構,被用于在真空環(huán)境中供水。通過水的沸騰、蒸發(fā),在內(nèi)部實現(xiàn)很高的導熱率。
板狀熱管306與銅質(zhì)基板308的連接,采用高效傳熱(即減小接觸面的熱損失)的方式,例如焊接或擠壓安裝的方法。
另外,板狀熱管306可以代替銅質(zhì)基板308,并從第一翅片結構304的下部一直伸至第二翅片結構302。盡管第一和第二翅片結構可以被單片組裝,但是最好制成疊置翅片結構。
在使用中,主動散熱裝置300在持續(xù)將熱量傳給第一翅片結構304的同時,也使熱量傳給第二翅片結構302。第二翅片結構302最好設置在鼓風機的排出口310處,從鼓風機312接受空氣,同樣也可以使氣流流過第一翅片結構304。
在很多情況下,并聯(lián)散熱器的熱阻計算一般與并聯(lián)電路的電阻計算方法相似。下面的公式可以用于計算總熱阻(式中的“TR”表示熱阻)。
TR總=(TR散熱器1)(TR散熱器2)/(TR散熱器1+TR散熱器2)這個公式表明,如果組合中第二散熱器的熱阻是第一散熱器的兩倍,那么總熱阻將是第一散熱器熱阻的2/3。最終結果是僅需適當?shù)卦龃篌w積就可以得到較高的熱效率。
附圖14和15示意了按照本發(fā)明的一個或多個實施例中的主動散熱裝置400。主動散熱裝置400是將成品鼓風機402進行了一些修改而構成的。成品鼓風機的一個范例是NMB Model No.BG0903-B045-00S(出自日本的NMB技術公司)。鼓風機402應用于主動散熱裝置時,具有適合的壓降性能參數(shù)。鼓風機402具有較大的形狀因數(shù),可以按照下文的方法改進其性能,以適用于主動散熱裝置。
主動散熱裝置400包括具有安裝在鼓風機402上的頂板404。頂板404包括捕捉部件406,用于與設置在彈簧夾連接機構410上的相應的捕捉部件408相連接。頂板404還包括一個具有加強肋412的框架結構,用于提供額外的支撐剛度,并便于傳遞來自彈簧夾連接機構410的連接件的作用力。可以通過頂板404上的兩個懸臂壓入部件414,將頂板404與成品鼓風機402進行組裝。這些壓入部件可以壓緊在風機殼體418上的風機連接柱416上,通過摩擦力的作用,使其與風機殼體保持有效連接。頂板404還可以包括一個鼓風機排風部件420,其被設置在鼓風機吸入側殼體部422的上部,以形成另一種鼓風機排風結構,通過限制熱空氣的回流而更好地排出熱空氣。
鼓風機吸入口側殼體部件422與風機部件402相連接。鼓風機吸入口側殼體部件422包括一個壁支撐部件424,當其與彈簧夾連接機構410相連接時,有助于控制鼓風機部件402的負荷修正參數(shù)。鼓風機保持部件426位于風機吸入側殼體422的下部,使鼓風機部件與位于散熱裝置的護罩連接部件430的護罩連接部鎖緊部件428相連接。彎曲突出部432可用于將護罩連接部件430定位在散熱裝置上。直線狀的翅片對準捕捉部件433用于使疊置翅片結構434保持對準,從而形成通過散熱器、進入鼓風機吸入口側殼體上的開口436和護罩連接部件的吸入側開口438的有效空氣流路。另外,鼓風機吸入側殼體部件422可以設置成另一種風機排風結構,其中包括一個延伸的底板部件440,和空氣整流部件442??諝庹鞑考?42用于使氣流沿著降低潛在噪聲和震動的方向流出。這種風機排風結構通過減少熱空氣的回流而更好地排出熱空氣。
空氣整流部件442可以用于這里所述的每個散熱裝置中,以限制熱空氣的回流。
附圖16和17示意了按照本發(fā)明的一個或多個實施例中的主動散熱裝置500。主動散熱裝置500與附圖14和15中所示的散熱裝置400相似,但是包括一個修改了的頂板502和彈簧夾連接機構504。頂板502包括兩個凹槽506,用于容納和支撐凸輪從動件508的一部分。這種結構降低了散熱裝置500的總高度。
另外,散熱裝置500包括一個護罩510,在它的角落部設有兩個彎曲的突出部512。突出部512使護罩更牢固地安裝在夾具保持部件上(與附圖34中的夾具保持部件34相似)。因此,減少了安裝后散熱裝置500相對于夾具保持部件的不必要的移動,從而減小了損壞的可能性。
頂板502包括許多按扣516,它們與彈簧夾連接機構504上相應的開口518相連接,從而將頂板和連接裝置組裝起來。
散熱裝置500包括鼓風機吸入口側殼體部件524,它包括兩個可以壓緊在風機殼體528上的相應的風機連接柱525上的壓緊部件522。頂板502也包括兩個可以壓緊在位于壓緊部件522相對端的相應的風機連接柱525上的壓緊部件526。
根據(jù)本發(fā)明的原理和思想,在上述優(yōu)選實施例的基礎上所做的任何變化,都在本申請的保護范圍之內(nèi)。
權利要求
1.一種從熱源分散熱量的冷卻裝置,包括一個具有翅片結構的散熱器;一個與散熱器組裝的空氣驅動裝置,用于驅動空氣流過翅片結構;以及一個彈簧連接機構,用于將散熱器夾緊在熱源上。
2.如權利要求1所述的冷卻裝置,其中的散熱器進一步包括一個基板,所述基板與所述熱源相互連接。
3.如權利要求1所述的冷卻裝置,其中所述的熱源包括一個集成電路。
4.如權利要求1所述的冷卻裝置,其中所述的空氣驅動裝置通過所述翅片結構吸入環(huán)境空氣,從所述熱源排出。
5.如權利要求1所述的冷卻裝置,其中所述的翅片結構具有疊置翅片的構造。
6.如權利要求1所述的冷卻裝置,其中所述的翅片結構具有疊置翅片的構造,其中部分翅片結構被去除,讓氣流通過。
7.如權利要求1所述的冷卻裝置,其中所述的翅片結構包括許多堆疊在一起的翅片。
8.如權利要求1所述的冷卻裝置,其中所述的散熱器進一步還包括一個基板,其中所述翅片結構包括許多從所述基板伸出的板狀翅片。
9.如權利要求1所述的冷卻裝置,其中所述的翅片結構中的翅片具有蛇形構造。
10.如權利要求9所述的冷卻裝置,其中所述蛇形構造具有半徑大約為25mm到35mm的弧。
11.如權利要求1所述的冷卻裝置,其中所述翅片結構包括許多翅片,每片厚度大約為0.15mm。
12.如權利要求1所述的冷卻裝置,其中所述翅片結構包括許多翅片,所述翅片結構的翅片密度大約為每英寸25-35片。
13.如權利要求1所述的冷卻裝置,其中所述彈簧連接機構與相對所述熱源固定的一個保持機構相接合。
14.如權利要求1所述的冷卻裝置,其中所述彈簧連接機構包括兩個連接支架,每個具有一個或多個連接腿,用于與相對所述熱源固定的一個保持機構相接合;每個連接支架具有一個凸輪桿,用于擠壓散熱器,凸輪桿可以從不將散熱器壓向熱源的第一位置轉動到將散熱器壓向熱源的第二位置;和一個用于連接兩個連接支架的凸輪桿的手柄,以便手柄的運動使兩個凸輪桿基本同步接合。
15.如權利要求1所述的冷卻裝置,其中所述翅片結構包括許多翅片,每個翅片的高度小于24mm,所述翅片結構的翅片密度大約為每英寸25-35片。
16.如權利要求1所述的冷卻裝置,其中所述散熱器還包括一個護罩,所述空氣驅動裝置包括至少一個連接腿,當其向下壓向護罩時,將空氣驅動裝置壓緊在散熱器上。
17.如權利要求1所述的冷卻裝置,其中所述空氣驅動裝置包括一個排出口,該排出口定位成以與流入所述翅片結構的氣流方向成大約為70和110°的夾角排出空氣。
18.如權利要求1所述的冷卻裝置,其中所述空氣驅動裝置包括一個排出口,該排出口定位成以與流入所述翅片結構的氣流方向成大約為-20和20°的夾角排出空氣。
19.如權利要求1所述的冷卻裝置,其中所述彈簧連接機構包括位于所述空氣驅動裝置的相對端的元件,所述元件包括與相對所述熱源固定的保持機構相連接并用于將散熱器與熱源夾緊的部件,其中所述元件之一包括與保持機構彈性活動連接的下壓部件。
20.如權利要求19所述的冷卻裝置,其中所述帶有下壓部件的元件包括兩個在端部具有支腿的可水平移動的懸臂,用于與保持機構相連接。
21.如權利要求1所述的冷卻裝置,其中所述的散熱器包括一個附加的第二翅片結構。
22.如權利要求21所述的冷卻裝置,其中所述第二翅片結構設置在空氣驅動裝置的排出口處。
23.如權利要求21所述的冷卻裝置,其中所述第二翅片結構與安裝翅片結構的基板熱連接。
24.如權利要求23所述的冷卻裝置,其中所述第二翅片結構通過熱管與基板熱連接。
25.如權利要求1所述的冷卻裝置,其中所述空氣驅動裝置包括一個排出口,該排出口具有至少一個用于以防止排出空氣在空氣驅動裝置內(nèi)回流的方向引導空氣流出空氣驅動裝置的突起。
26.如權利要求25所述的冷卻裝置,其中所述突起包括一個用于降低聲音回響可能性的整流部件。
27.如權利要求1所述的冷卻裝置,其中所述空氣驅動裝置包括一個鼓風機。
28.如權利要求1所述的冷卻裝置,其中所述翅片結構包括許多翅片,每個翅片的高度大約為17-24mm。
29.一種從熱源分散熱量的冷卻裝置,包括一個具有第一和第二翅片結構的散熱器;一個將熱量從熱源傳遞給第一和第二翅片結構的導熱部件;以及一個與散熱器組裝的空氣驅動裝置,用于引導空氣通過第一翅片結構吸入,通過第二翅片結構排出。
30.如權利要求29所述的冷卻裝置,其中所述導熱部件包括一個熱管。
31.如權利要求29所述的冷卻裝置,其中所述導熱部件包括一個用于設置所述翅片結構的基板,和一個與基板熱連接的熱管,所述基板與所述熱源相連接。
32.如權利要求29所述的冷卻裝置,其中所述第二翅片結構位于空氣驅動裝置的排出口處。
33.如權利要求29所述的冷卻裝置,其中所述熱源包括一個集成電路。
34.如權利要求29所述的冷卻裝置,其中所述翅片結構的每一個都具有疊置翅片的構造。
35.如權利要求29所述的冷卻裝置,其中所述翅片結構的每一個都是具有疊置翅片的構造,其中部分翅片結構被去除,讓氣流通過。
36.如權利要求29所述的冷卻裝置,其中所述翅片結構的每一個都包括許多堆疊在一起的板狀翅片。
37.如權利要求29所述的冷卻裝置,其中所述每個翅片結構中的翅片具有蛇形構造。
38.如權利要求37所述的冷卻裝置,其中所述蛇形構造的翅片包括曲率半徑大約為25mm到35mm的弧。
39.如權利要求29所述的冷卻裝置,其中所述翅片結構的每一個都包括許多翅片,每片厚度大約為0.15mm。
40.如權利要求29所述的冷卻裝置,其中所述翅片結構的每一個都包括許多翅片,所述翅片結構的翅片密度大約為每英寸25-35片。
41.如權利要求29所述的冷卻裝置,其中進一步還包括一個彈簧連接機構,用于將散熱器夾緊在所述熱源上。
42.如權利要求41所述的冷卻裝置,其中所述彈簧連接機構與相對所述熱源固定的保持機構相連接。
43.如權利要求29所述的冷卻裝置,其中所述彈簧連接機構包括兩個連接支架,每個具有一個或多個連接腿,用于與相對所述熱源固定的保持機構相連接;每個連接支架具有一個凸輪桿,用于擠壓散熱器,凸輪桿可以從不將散熱器壓向熱源的第一位置移動到將散熱器壓向熱源的第二位置;一個用于連接兩個連接支架的凸輪桿的手柄,以便手柄的運動使兩個凸輪桿基本同步接合。
44.如權利要求29所述的冷卻裝置,所述彈簧連接機構包括位于所述空氣驅動裝置的相對端的元件,所述元件包括與相對所述熱源固定的保持機構相連接并用于將散熱器與熱源夾緊的部件,其中所述元件之一包括與保持機構彈性活動連接的下壓部件。
45.如權利要求44所述的冷卻裝置,其中所述帶有下壓部件的元件包括兩個在端部具有支腿的可水平移動的懸臂,用于與保持機構相連接。
46.如權利要求29所述的冷卻裝置,其中所述空氣驅動裝置包括一個排出口,該排出口具有至少一個用于以防止排出空氣在空氣驅動裝置內(nèi)回流的方向引導空氣流出空氣驅動裝置的突起。
47.如權利要求46所述的冷卻裝置,其中所述突起包括一個用于降低聲音回響可能性的整流部件。
48.如權利要求29所述的冷卻裝置,其中所述空氣驅動裝置包括一個鼓風機。
49.一種從熱源分散熱量的冷卻裝置,包括一個具有翅片結構的散熱器;一個安裝在散熱器上的空氣驅動裝置,用于驅動空氣流過翅片結構;一個安裝在所述空氣驅動裝置上的板狀結構,用于支撐所述空氣驅動裝置;和一個安裝在板狀結構上的彈簧連接機構,用于將散熱器夾緊在熱源上。
50.如權利要求49所述的冷卻裝置,其中的散熱器進一步還包括一個基板,所述基板與所述熱源相連接。
51.如權利要求49所述的冷卻裝置,其中所述的熱源包括一個集成電路。
52.如權利要求49所述的冷卻裝置,其中所述的空氣驅動裝置通過所述翅片結構吸入環(huán)境空氣,再排出空氣。
53.如權利要求49所述的冷卻裝置,其中所述的翅片結構具有疊置翅片的構造。
54.如權利要求49所述的冷卻裝置,其中所述的翅片結構具有疊置翅片的構造,其中部分翅片結構被去除,讓氣流通過。
55.如權利要求49所述的冷卻裝置,其中所述的翅片結構包括許多堆疊在一起的翅片。
56.如權利要求49所述的冷卻裝置,其中所述的散熱器進一步還包括一個基板,其中所述翅片結構包括許多從所述基板伸出的板狀翅片。
57.如權利要求49所述的冷卻裝置,其中所述的翅片結構中的翅片具有蛇形構造。
58.如權利要求57所述的冷卻裝置,其中所述蛇形構造具有曲率半徑大約為25mm到35mm的弧。
59.如權利要求49所述的冷卻裝置,其中所述翅片結構包括許多翅片,每片厚度大約為0.15mm。
60.如權利要求49所述的冷卻裝置,其中所述翅片結構包括許多翅片,所述翅片結構的翅片密度大約為每英寸25-35片。
61.如權利要求49所述的冷卻裝置,其中所述彈簧連接機構與相對所述熱源固定的保持機構相連接。
62.如權利要求49所述的冷卻裝置,其中所述彈簧連接機構包括兩個連接支架,每個具有一個或多個連接腿,用于與相對所述熱源固定的保持機構相連接;每個連接支架具有一個凸輪桿,用于擠壓散熱器,凸輪桿可以從不將散熱器壓向熱源的第一位置轉動到將散熱器壓向熱源的第二位置;和一個用于連接兩個連接支架的凸輪桿的手柄,以及手柄的運動使兩個凸輪桿基本同步接合。
63.如權利要求49所述的冷卻裝置,其中所述翅片結構包括許多翅片,每個翅片的高度小于24mm,所述翅片結構的翅片密度大約為每英寸25-35片。
64.如權利要求49所述的冷卻裝置,其中所述散熱器還包括一個護罩,所述空氣驅動裝置包括至少一個連接腿,當其壓向護罩時,將空氣驅動裝置壓緊在散熱器上。
65.如權利要求49所述的冷卻裝置,其中所述空氣驅動裝置包括一個排出口,該排出口定位成以與流入所述翅片結構的氣流成大約70和110°的夾角排出空氣。
66.如權利要求49所述的冷卻裝置,其中所述空氣驅動裝置包括一個空氣排出口,該排出口定位成以與流入所述翅片結構的氣流成大約-20和20°的夾角排出空氣。
67.如權利要求49所述的冷卻裝置,其中所述彈簧連接機構包括位于所述空氣驅動裝置的相對端的元件,所述元件包括與相對所述熱源固定的保持機構相連接并用于將散熱器與熱源夾緊的部件,其中所述元件之一包括與保持機構彈性活動連接的下壓部件。
68.如權利要求67所述的冷卻裝置,其中所述帶有下壓部件的元件包括兩個在端部具有支腿的可水平移動的懸臂,用于與保持機構相連接。
69.如權利要求49所述的冷卻裝置,其中所述的散熱器包括一個附加的第二翅片結構。
70.如權利要求69所述的冷卻裝置,其中所述第二翅片結構設置在空氣驅動裝置的排出口處。
71.如權利要求69所述的冷卻裝置,其中所述第二翅片結構與安裝翅片結構的基板熱連接。
72.如權利要求71所述的冷卻裝置,其中所述第二翅片結構通過熱管與基板熱連接。
73.如權利要求49所述的冷卻裝置,其中所述空氣驅動裝置包括一個排出口,該排出口具有至少一個用于以防止排出空氣在空氣驅動裝置內(nèi)回流的方向引導空氣流出空氣驅動裝置的突起。
74.如權利要求73所述的冷卻裝置,其中所述突起包括一個用于降低聲音回響可能性的整流部件。
75.如權利要求49所述的冷卻裝置,其中所述空氣驅動裝置包括一個鼓風機。
76.如權利要求62所述的冷卻裝置,其中所述板狀結構包括兩個開槽,分別用于容納所述凸輪中的一個凸輪的一部分。
77.如權利要求49所述的冷卻裝置,其中進一步還包括一個護罩,用于罩住所述翅片結構的至少一部分,所述護罩在端部具有突起,從而更牢固地裝配在與所述冷卻裝置連接的夾緊保持部件中。
78.如權利要求2所述的冷卻裝置,其中所述基板包括選自銅、鋁、熱解石墨和ALSiC-9材料組中的導熱材料。
79.如權利要求2所述的冷卻裝置,其中所述翅片結構焊接在所述基板上。
80.如權利要求8所述的冷卻裝置,其中每塊板狀翅片的至少一部分的截面大致呈“L”或“[”形。
81.如權利要求8所述的冷卻裝置,其中所述翅片被壓入所述基板上的凹槽中。
82.如權利要求31所述的冷卻裝置,其中所述基板包括選自銅、鋁、熱解石墨和ALSiC-9材料組中的導熱材料。
83.如權利要求31所述的冷卻裝置,其中所述第一翅片結構被焊接在所述基板上。
84.如權利要求29所述的冷卻裝置,其中所述翅片結構包括許多板狀翅片,每塊翅片的至少一部分的截面大致呈“L”或“[”形。
85.如權利要求29所述的冷卻裝置,其中所述第一翅片結構包括許多翅片,該翅片被擠壓在安裝有在所述第一翅片結構的基板上的凹槽中。
86.如權利要求50所述的冷卻裝置,其中所述基板包括選自銅、鋁、熱解石墨和ALSiC-9材料組中的導熱材料。
87.如權利要求50所述的冷卻裝置,其中所述翅片結構被焊接在所述基板上。
88.如權利要求56所述的冷卻裝置,其中所述每塊板狀翅片的至少一部分的截面大致呈“L”或“[”形。
89.如權利要求56所述的冷卻裝置,其中所述翅片被壓入所述基板上的凹槽中。
全文摘要
一種從諸如集成電路等熱源中分散熱量的冷卻裝置。該冷卻裝置包括一個具有翅片結構的散熱器;一個安裝在散熱器上的鼓風機,用于使空氣流過翅片結構;和一個彈簧連接機構,用于將散熱器夾緊在熱源上。
文檔編號H01L23/467GK1574315SQ200410055269
公開日2005年2月2日 申請日期2004年5月21日 優(yōu)先權日2003年5月23日
發(fā)明者羅斯·阿姆斯特朗 申請人:Ats自動化加工系統(tǒng)公司
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