專利名稱：半導(dǎo)體器件上的橫流風(fēng)扇冷卻裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及散熱器，特別涉及一種用于冷卻高發(fā)熱密度半導(dǎo)體器件的橫流風(fēng)扇冷卻裝置。
微電子和半導(dǎo)體工業(yè)的發(fā)展，已經(jīng)帶給我們功能較強(qiáng)的中央處理器(CPU)，例如“奔騰”芯片，這些高功率芯片可與其它集成電路再一次集成而形成多芯片模塊(MCM)，如“奔騰II”，這些中央處理器和多芯片模塊都有很高的熱耗散密度，這就意味著人們必須用某種方式把這些熱量盡快帶走，否則就會(huì)降低可靠性和減少壽命。
目前市場(chǎng)上有多種散熱器，有的散熱器是無源冷卻，有的散熱器上裝有軸流風(fēng)扇，再將該散熱器放在被冷卻芯片上。為了獲得高效率和低厚度結(jié)構(gòu)，可設(shè)計(jì)出很薄的軸流風(fēng)翕，但是通常導(dǎo)致低效率和低風(fēng)量；也可設(shè)計(jì)出特別的散熱器，將軸流風(fēng)扇放在散熱器中，這樣在厚度上減去了一個(gè)風(fēng)扇的厚度，同時(shí)失去了部分傳導(dǎo)散熱能力，同時(shí)也降低了風(fēng)量。
在現(xiàn)有技術(shù)中，將軸流風(fēng)扇放在散熱器上，由于風(fēng)扇輪轂沒有冷卻功能，輪轂所復(fù)蓋的區(qū)域沒有空氣對(duì)流，因此這個(gè)區(qū)域通常是半導(dǎo)體器件的最熱點(diǎn)。其次，軸流風(fēng)扇使空氣以湍流形式循環(huán)在散熱器中，與散熱器結(jié)構(gòu)不匹配，相反，阻礙了空氣運(yùn)動(dòng)，降低了空氣運(yùn)動(dòng)速度。再有，軸流風(fēng)扇的出口或進(jìn)口不能過于靠近散熱器，因此便不能帶走多少熱量，在應(yīng)用中不能用于薄型結(jié)構(gòu)，尤其是筆記本型電腦。
為了克服上述缺點(diǎn)，本實(shí)用新型的目的是提供一種半導(dǎo)體器件上的橫流風(fēng)扇冷卻裝置，它以平行于散熱器表面的空氣運(yùn)動(dòng)，獲得最佳效率的對(duì)流熱交換，從而帶走熱量，冷卻散熱器。
本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案如下一種半導(dǎo)體器件上的橫流風(fēng)扇冷卻裝置，它包括一其中一個(gè)面直接安裝在半導(dǎo)體器件上的散熱器以及一風(fēng)扇，所述散熱器包括二片以上垂直排列的、可通過平行空氣流的散熱片，一位于整個(gè)散熱片左端的風(fēng)扇安裝左片，以及一位于整個(gè)散熱片右端的風(fēng)扇安裝右片；所述風(fēng)扇是一安裝在散熱器一側(cè)的、位于風(fēng)扇安裝左片與風(fēng)扇安裝右片之間的、所產(chǎn)生的空氣流與散熱器表面平行的橫流風(fēng)扇，橫流風(fēng)扇包括安裝在風(fēng)扇安裝右片上的微電機(jī)，通過微電機(jī)與之傳動(dòng)連接的、其周體裝有橫向設(shè)置的葉片且水平安裝的葉輪，在葉輪另一端安裝的、通過輪軸和軸承與之傳動(dòng)連接的、并安裝在風(fēng)扇安裝左片上的葉輪夾套，以及遮蓋在葉輪表面的橫流風(fēng)扇蓋板，橫流風(fēng)扇的出口向散熱器一側(cè)送風(fēng)冷卻。
本實(shí)用新型是一種薄型結(jié)構(gòu)，特別適用于筆記本型電腦和插入式模塊板，最大程度地利用傳導(dǎo)和對(duì)流熱交換，高效率地帶走熱量，盡可能與市場(chǎng)上的標(biāo)準(zhǔn)散熱器匹配，提高了散熱器的冷卻效果。
本實(shí)用新型在散熱器的兩端所裝的風(fēng)扇安裝左片和風(fēng)扇安裝右片，二者可用來支撐橫流風(fēng)扇的葉輪，使得整個(gè)結(jié)構(gòu)更為緊湊，安裝亦方便。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作詳細(xì)說明。


圖1是一種半導(dǎo)體器件上的橫流風(fēng)扇冷卻裝置的立體圖，其中微電機(jī)通過在其轉(zhuǎn)子上所裝的葉片與葉輪結(jié)合連接。
圖2是圖1所示冷卻裝置的結(jié)構(gòu)分解示意圖。
圖3是一種半導(dǎo)體器件上的橫流風(fēng)扇冷卻裝置的立體圖，其中微電機(jī)通過輸出軸與葉輪傳動(dòng)連接。
圖4是圖3所示冷卻裝置的結(jié)構(gòu)分解示意圖。
圖5是本實(shí)用新型二個(gè)以上并聯(lián)連接的結(jié)合示意圖。
圖6是按圖5所示蓋板后的外觀示意圖。
參看圖1至圖4，一種半導(dǎo)體器件上的橫流風(fēng)扇冷卻裝置包括一其中一個(gè)面直按安裝在半導(dǎo)體器件上的散熱器以及一風(fēng)扇。
散熱器1的散熱片11由若干片組成，它們垂直地排列設(shè)置，可通過平行的空氣流。散熱片11可以呈片狀，可以呈針狀(未圖示)，也可以呈柱狀(未圖示)。散熱器1的底面安裝在半導(dǎo)體器件3上。散熱器1的左端即位于整個(gè)散熱片11的左端設(shè)置風(fēng)扇安裝左片12，散熱器1的右端即位于整個(gè)散熱片11的右端設(shè)置風(fēng)扇安裝右片13。
風(fēng)扇是一安裝在散熱器1一側(cè)的橫流風(fēng)扇2，它位于風(fēng)扇安裝左片12與風(fēng)扇安裝右片13之間，即橫流風(fēng)扇2的二端分別安裝在風(fēng)扇安裝左片12和風(fēng)扇安裝右片13上。橫流風(fēng)扇2產(chǎn)生的空氣流平行于散熱器1表面。
橫流風(fēng)扇2包括安裝在風(fēng)扇安裝右片13上的微電機(jī)21，通過微電機(jī)21與之傳動(dòng)連接的葉輪22，在葉輪22另一端安裝的通過輪軸221和軸承231與之傳動(dòng)連接的、并安裝在風(fēng)扇安裝左片12上的葉輪夾套23，以及遮蓋在葉輪22表面的橫流風(fēng)扇蓋板24。葉輪22的周體裝有橫向設(shè)置的葉片。葉輪22水平地進(jìn)行安裝。
如圖2和圖4所示，在風(fēng)扇安裝左片12和風(fēng)扇安裝右片13上分別設(shè)有安裝孔14，微電機(jī)21、葉輪22和葉輪夾套23則分別安裝在這些安裝孔14上。
葉輪夾套23的軸承231與葉輪夾套23的中孔232之間裝有可減少葉輪22旋轉(zhuǎn)時(shí)引起振動(dòng)的橡膠圈233。
葉輪22的側(cè)旁裝有徑向設(shè)置的、引導(dǎo)空氣流并使空氣流平行于所要冷卻的半導(dǎo)體器件3表面的截流棒25，截流棒25的二端分別安裝在風(fēng)扇安裝左片12和風(fēng)扇安裝右片13上，可安裝在安裝孔15上。
風(fēng)扇安裝左片12和風(fēng)扇安裝右片13上還分別設(shè)有橫流風(fēng)扇蓋板24的安裝槽16，橫流風(fēng)扇蓋板24的二端分別設(shè)有安裝凸塊241，安裝凸塊241可嵌裝到安裝槽16內(nèi)，由此橫流風(fēng)扇蓋板24便蓋裝在葉輪22表面。
葉輪22與微電機(jī)21傳動(dòng)連接的這一端，由四個(gè)固緊螺絲17將微電機(jī)21安裝在風(fēng)扇安裝左片12的安裝孔14上。葉輪22的另一端通過葉輪夾套23安裝在風(fēng)扇安裝右片13的安裝孔14上，葉輪夾套23由三個(gè)固緊螺絲18安裝在風(fēng)扇安裝右片13上。
如圖2所示，微電機(jī)21通過在其轉(zhuǎn)子211上所裝的葉片與葉輪22結(jié)合傳動(dòng)連接，由此帶動(dòng)葉輪22旋轉(zhuǎn)。
如圖4所示，微電機(jī)21通過輸出軸212與葉輪22傳動(dòng)連接，并且在葉輪22的傳動(dòng)孔222內(nèi)安裝橡膠耦合器223，將微電機(jī)輸出軸212安裝到葉輪傳動(dòng)孔222內(nèi)，由此帶動(dòng)葉輪22旋轉(zhuǎn)。
散熱器1和橫流風(fēng)扇2可由固緊螺絲19安裝在半導(dǎo)體器件3上。工作時(shí)，橫流風(fēng)扇2的出口向散熱器1一側(cè)送風(fēng)冷卻。
參看圖5，散熱器1和橫流風(fēng)扇2的尺寸可以做得大一些或長(zhǎng)一些，橫流風(fēng)扇2和散熱器1二個(gè)以上可以串聯(lián)連接，以匹配較大尺寸的半導(dǎo)體器件3。
參看圖6，在散熱器1和橫流風(fēng)扇2的上面可以安裝一蓋板20，以形成一種風(fēng)道式散熱器，它既能獲得較高的通風(fēng)冷卻效果，又能防止異物掉落進(jìn)散熱器1和橫流風(fēng)扇2的內(nèi)部，避免造成損壞。
權(quán)利要求1.一種半導(dǎo)體器件上的橫流風(fēng)扇冷卻裝置，它包括一其中一個(gè)面直接安裝在半導(dǎo)體器件上的散熱器以及一風(fēng)扇，其特征在于，所述散熱器包括二片以上垂直排列的、可通過平行空氣流的散熱片，一位于整個(gè)散熱片左端的風(fēng)扇安裝左片，以及一位于整個(gè)散熱片右端的風(fēng)扇安裝右片；所述風(fēng)扇是一安裝在散熱器一側(cè)的、位于風(fēng)扇安裝左片與風(fēng)扇安裝右片之間的、所產(chǎn)生的空氣流與散熱器表面平行的橫流風(fēng)扇，橫流風(fēng)扇包括安裝在風(fēng)扇安裝右片上的微電機(jī)，通過微電機(jī)與之傳動(dòng)連接的、其周本裝有橫向設(shè)置的葉片且水平安裝的葉輪，在葉輪另一端安裝的、通過輪軸和軸承與之傳動(dòng)連接的、并安裝在風(fēng)扇安裝左片上的葉輪夾套，以及遮蓋在葉輪表面的橫流風(fēng)扇蓋板，橫流風(fēng)扇的出口向散熱器一側(cè)送風(fēng)冷卻。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件上的橫流風(fēng)扇冷卻裝置，其特征在于，所述風(fēng)扇安裝左片和風(fēng)扇安裝右片上分別設(shè)有安裝孔。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件上的橫流風(fēng)扇冷卻裝置，其特征在于，所述葉輪的側(cè)旁裝有徑向設(shè)置的、引導(dǎo)空氣流并使空氣流平行于所要冷卻的半導(dǎo)體表面的截流棒，截流板的二端分別安裝在風(fēng)扇安裝左片和風(fēng)扇安裝右片上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件上的橫流風(fēng)扇冷卻裝置，其特征在于，所述葉輪夾套的軸承與葉輪夾套的中孔之間裝有可減少葉輪旋轉(zhuǎn)時(shí)引起振動(dòng)的橡膠圈。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件上的橫流風(fēng)扇冷卻裝置，其特征在于，所述微電機(jī)通過其轉(zhuǎn)子上所裝的葉片與葉輪結(jié)合傳動(dòng)連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件上的橫流風(fēng)扇冷卻裝置，其特征在于，所述微電子機(jī)通過輸出軸與葉輪傳動(dòng)連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件上的橫流風(fēng)扇冷卻裝置，其特征在于，所述橫流風(fēng)扇和散熱器二個(gè)以上串聯(lián)連接。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種半導(dǎo)體器件上的橫流風(fēng)扇冷卻裝置,它包括散熱器和橫流風(fēng)扇。散熱器的散熱片垂直地排列。橫流風(fēng)扇安裝在散熱器一側(cè),位于風(fēng)扇安裝左片與風(fēng)扇安裝右片之間,所產(chǎn)生的空氣流與散熱器表面平行。橫流風(fēng)扇包括微電機(jī)、葉輪、葉輪夾套和橫流風(fēng)扇蓋板,橫流風(fēng)扇的出口向散熱器一側(cè)送風(fēng)冷卻。本實(shí)用新型是一種薄型結(jié)構(gòu),安裝、使用方便,特別適用于筆記本型電腦和插入式模塊,高效率地帶走熱量,提高了通風(fēng)冷卻效果。
文檔編號(hào)H01L23/34GK2384312SQ99227679
公開日2000年6月21日 申請(qǐng)日期1999年6月28日 優(yōu)先權(quán)日1999年6月28日
發(fā)明者張嘯 申請(qǐng)人:張嘯