專利名稱：一種具有載荷對(duì)中機(jī)構(gòu)的散熱器件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于為電子器件散熱的裝置。具體而言，本發(fā)明涉及具有載荷對(duì)中機(jī)構(gòu)的散熱器。
背景技術(shù)：
更高的性能、更低的成本、集成電路元件的進(jìn)一步小型化以及更高的集成電路封裝密度是微電子和計(jì)算機(jī)產(chǎn)業(yè)當(dāng)前的目標(biāo)。當(dāng)實(shí)現(xiàn)這些目標(biāo)時(shí)，微電子管芯會(huì)變得更小。相應(yīng)地，增加了微電子管芯(die)中的集成電路元件的功耗密度，這又提高了微電子管芯的平均結(jié)點(diǎn)溫度(junctiontemperature)。如果微電子管芯的溫度變得太高，則可能損壞或毀壞微電子管芯的集成電路。
各種裝置和技術(shù)已經(jīng)被用于并且現(xiàn)在正被用于為微電子管芯散熱。一種這樣的散熱技術(shù)涉及將散熱器件固定到微電子管芯上。如圖3a所示，一個(gè)已知的實(shí)施例包括了針柵陣列型(“PGA”)微電子管芯202，該管芯被置入安裝在承載底層206上的插槽204中，其中從微電子管芯202伸出的管腳208在插槽204中與導(dǎo)電通路孔212發(fā)生電接觸。插槽204又與承載底層206電接觸(未示出)。散熱器件220(被示為具有多個(gè)散熱片222的帶散熱片散熱器)通過彈簧夾224與微電子管芯202保持接觸(也見圖3b)，所述彈簧夾224橫跨散熱器件220并連接到插槽204。在微電子管芯202和散熱器件220之間設(shè)置導(dǎo)熱油脂或者其它這樣的導(dǎo)熱界面(thermal interface)226。這個(gè)組件的缺點(diǎn)在于彈簧夾224在整個(gè)微電子管芯202上分布不成比例的、側(cè)向的力或加載，這可能會(huì)造成微電子管芯202的破裂。
為了防止不成比例的加載，開發(fā)出兩種載荷對(duì)中技術(shù)。圖4a和4b圖示了一種載荷對(duì)中技術(shù)，該技術(shù)包括被固定到或者咬合在彈簧夾234之上的輔助夾具240。由彈簧鋼絲234施加在散熱器件208之上的力通過該輔助夾具240而定向。因此，輔助夾具240可被定位在彈簧夾234上任何希望的位置上，以提供該位置上的加載。利用輔助夾具240來實(shí)現(xiàn)載荷對(duì)中的缺點(diǎn)是需要額外的處理步驟來正確地放置輔助夾具240。
圖5圖示了第二種載荷對(duì)中技術(shù)，該技術(shù)包括具有改造部分244的彈簧夾242。改造部分244可包括彈簧夾242中的一個(gè)或一系列彎曲處。因此，當(dāng)固定彈簧夾242時(shí)，由彈簧夾242施加在散熱器件208上的力通過改造部分244而定向。因此，改造部分244可被放置在彈簧夾242上任何希望的位置上以提供該位置上的加載。利用彈簧夾242的缺點(diǎn)是形成改造部分244易于減小彈簧夾242的保持力。
因此，開發(fā)一種具有克服己知載荷對(duì)中機(jī)構(gòu)缺點(diǎn)的載荷對(duì)中機(jī)構(gòu)的散熱器件是有益的。


雖然說明書以特別指出并明確聲明被視為本發(fā)明內(nèi)容的權(quán)利要求書來結(jié)束，但當(dāng)結(jié)合附圖閱讀時(shí)從本發(fā)明的以下描述中可以更容易確定本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)，所述附圖中圖1a-1h是根據(jù)本發(fā)明具有載荷對(duì)中機(jī)構(gòu)的散熱器件的實(shí)施例的各種視圖；圖2a-2c是根據(jù)本發(fā)明具有載荷對(duì)中機(jī)構(gòu)的散熱器件的另一實(shí)施例的各種視圖；圖3a和3b是本領(lǐng)域中已知的固定到微電子管芯上的散熱器件的視圖；圖4a和4b是本領(lǐng)域中已知的具有載荷對(duì)中輔助夾具的散熱器件的視圖；以及圖5是本領(lǐng)域中已知的具有用于載荷對(duì)中的改變了的彈簧夾的散熱器件的視圖。
具體實(shí)施例方式
以下詳細(xì)描述中參照了附圖，附圖通過圖示方式示出了可能實(shí)施本發(fā)明的具體實(shí)施例。這些實(shí)施例描述得足夠詳細(xì)以便使本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠?qū)嵤┍景l(fā)明。應(yīng)該理解的是，本發(fā)明的各種實(shí)施例盡管不相同，但是并不一定是彼此排斥的。例如，這里所描述的與一個(gè)實(shí)施例有關(guān)的具體特征、結(jié)構(gòu)或特性，在不背離本發(fā)明的精神和范圍的情況下可以被利用在其它實(shí)施例中。另外，應(yīng)該理解的是，每個(gè)公開的實(shí)施例中的各個(gè)元件的位置或布置在不背離本發(fā)明的精神和范圍的情況下可以被改變。因此，以下的詳細(xì)描述不被視為是限制性的，本發(fā)明的范圍僅由正確解釋的所附權(quán)利要求及其等同物所界定。附圖中，相同的標(biāo)號(hào)表示視圖中相同或者類似的功能部分。
本發(fā)明包括具有整體式載荷對(duì)中機(jī)構(gòu)的散熱器件，該載荷對(duì)中機(jī)構(gòu)適于為彈簧夾和散熱器件之間的接觸提供位置。載荷對(duì)中機(jī)構(gòu)位于散熱器件上的一個(gè)區(qū)域中，當(dāng)彈簧夾對(duì)散熱器件施加力時(shí)，所述區(qū)域?qū)⑾蛭㈦娮庸苄咎峁?duì)中的加載，并且基本上構(gòu)成彈簧夾接觸散熱器件的唯一地方。
圖1a圖示了根據(jù)本發(fā)明的散熱組件100的第一實(shí)施例。散熱組件100包括散熱器件102和彈簧夾104。散熱器件102包括底座114，該底座具有第一底座表面106和反向的第二底座表面108。多個(gè)散熱片112從第一底座表面106基本上垂直地伸出。彈簧夾104裝入彈簧夾溝槽110中，這在接下來會(huì)討論。彈簧夾溝槽110可以簡(jiǎn)單地是兩個(gè)所選散熱片112之間界定出的空間。
圖1b和1c分別圖示了圖1a的散熱器件102的俯視平面圖和側(cè)視平面圖。散熱器件102包括載荷對(duì)中機(jī)構(gòu)116。該載荷對(duì)中機(jī)構(gòu)116包括彈簧夾溝槽110內(nèi)從第一底座表面106伸出的突起/平臺(tái)/臺(tái)座。彈簧夾溝槽110還可以包括至少一個(gè)傾斜側(cè)壁118以幫助彈簧夾104(未示出)在載荷對(duì)中機(jī)構(gòu)116上定向。
在一個(gè)實(shí)施例中，散熱器件102可具有約4.66英寸的長(zhǎng)度128、約2.92英寸的寬度122和約0.76英寸的總高度132(包括散熱片112)。載荷對(duì)中機(jī)構(gòu)116被示為基本上位于散熱器件長(zhǎng)度128和寬度122的中央，并且長(zhǎng)度約為1.00英寸。散熱片112的厚度136約為0.08英寸，中心到中心的距離138約為0.30英寸。底座114的厚度134約為0.16英寸。載荷對(duì)中器件116可以具有約0.16英寸的高度(未示出)和約0.28英寸的寬度(未示出)。當(dāng)然，應(yīng)該理解的是所給出的尺寸只是示例性的，根據(jù)不同設(shè)計(jì)參數(shù)可以采用各種尺寸，本領(lǐng)域的技術(shù)人員是會(huì)理解這一點(diǎn)的。
圖1d圖示了散熱器件102沿彈簧夾溝槽110的橫截面視圖。如圖所示，側(cè)壁118可以被限制為只存在于載荷對(duì)中機(jī)構(gòu)116上，而不是如圖1b和1c所示的那樣延伸在彈簧夾溝槽110的整個(gè)長(zhǎng)度上。彈簧夾溝槽110還可以包括至少一個(gè)凸緣142，凸緣142接近至少一個(gè)界定出彈簧夾溝槽110的散熱片112的末端144。如圖1e所示，凸緣142幫助將彈簧夾104保持在彈簧夾溝槽110內(nèi)。
載荷對(duì)中機(jī)構(gòu)116可以通過本領(lǐng)域己知的任何技術(shù)來形成。例如，如果通過模制成型形成散熱器件102，則載荷對(duì)中機(jī)構(gòu)116可以與散熱器件102一起直接被模制成型。如果通過擠壓成型形成散熱器件102，則載荷對(duì)中機(jī)構(gòu)116可以由被擠壓成型的散熱器件102的彈簧夾溝槽110內(nèi)的部分銑削而成(優(yōu)選的)。另外，可以在散熱器件102制成之后，將載荷對(duì)中機(jī)構(gòu)116固定到散熱器件102上。
圖1f圖示了與針柵陣列型(“PGA”)微電子管芯152熱接觸的散熱器件102，所述微電子管芯152置于被安裝在承載底層156上的插槽154中。管腳158從PGA微電子管芯152伸出，與插槽154中的導(dǎo)電通路孔162電接觸。插槽154又與承載底層156電接觸(未示出)。散熱器件102通過彈簧夾104與微電子管芯152保持接觸，該彈簧夾接觸載荷對(duì)中機(jī)構(gòu)116而橫跨散熱器件102，并且連接到插槽154。在微電子管芯152和散熱器件102之間設(shè)置導(dǎo)熱油脂或者其它這樣的導(dǎo)熱界面166。當(dāng)然應(yīng)該理解的是，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說顯然該示例只是多種可能的變形中的一個(gè)。例如，彈簧夾104可以延伸至承載底層156并被固定于其上，而不是插槽154。
當(dāng)然應(yīng)該理解的是，散熱片112不限于如圖1a-1f所示的細(xì)長(zhǎng)片，而可以是任何適用的幾何形狀，包括但不限于如圖1g所示的圓柱或柱狀物。而且，還應(yīng)該理解的是，載荷對(duì)中機(jī)構(gòu)116可以被設(shè)置在散熱器件102沿X軸和Y軸的任何希望的位置上。例如，如圖1h所示，彈簧夾溝槽110沿X軸被平移。
圖2a-2c圖示了本發(fā)明的散熱器件182的另一個(gè)實(shí)施例。彈簧夾溝槽110橫穿散熱片112而不是象圖1a-1d所示那樣平行于散熱片伸展。如圖2c(彈簧夾溝槽的橫截面圖)所示，載荷對(duì)中機(jī)構(gòu)116可以通過在底座114中自接近載荷對(duì)中機(jī)構(gòu)116的第一底座表面106銑削出至少一個(gè)凹入部分184、184′來形成，而不是將載荷對(duì)中機(jī)構(gòu)116形成為從第一底座表面106伸出。
有了這樣詳細(xì)描述的本發(fā)明的實(shí)施例，應(yīng)該理解的是，由于在不背離本發(fā)明的精神或范圍的情況下可能對(duì)本發(fā)明做很多顯而易見的改變，因此由所附權(quán)利要求所界定的本發(fā)明不為以上描述所陳述的具體細(xì)節(jié)所限制。
權(quán)利要求
1.一種散熱器件，包括具有第一底座表面的底座；至少一個(gè)從所述第一底座表面伸出的散熱片；接近于所述至少一個(gè)散熱片而界定出的彈簧夾溝槽；和所述彈簧夾溝槽內(nèi)的載荷對(duì)中機(jī)構(gòu)，所述載荷對(duì)中機(jī)構(gòu)與所述第一底座表面結(jié)合為一體。
2.如權(quán)利要求1所述的散熱器件，其中所述載荷對(duì)中機(jī)構(gòu)包括從所述第一底座表面伸出的臺(tái)座。
3.如權(quán)利要求1所述的散熱器件，其中所述彈簧夾溝槽還包括至少一個(gè)適合于使彈簧夾在所述載荷對(duì)中機(jī)構(gòu)上定向的傾斜側(cè)壁。
4.如權(quán)利要求1所述的散熱器件，其中所述載荷對(duì)中機(jī)構(gòu)包括至少一個(gè)適合于使彈簧夾在其上定向的傾斜側(cè)壁。
5.如權(quán)利要求1所述的散熱器件，還包括至少一個(gè)在所述底座中從所述第一底座表面界定出的凹入部分，所述凹入部分界定出所述載荷對(duì)中機(jī)構(gòu)。
6.一種微電子組件，包括微電子器件；和散熱器件，所述散熱器件包括具有第一底座表面和反向的第二表面的底座，其中所述散熱器件與所述微電子器件發(fā)生熱接觸，并且包括至少一個(gè)從所述第一底座表面伸出的散熱片、接近所述至少一個(gè)散熱片而界定出的彈簧夾溝槽以及所述彈簧夾溝槽內(nèi)的載荷對(duì)中機(jī)構(gòu)，所述載荷對(duì)中機(jī)構(gòu)與所述第一底座表面結(jié)合為一體。
7.如權(quán)利要求6所述的微電子組件，其中所述散熱器件的所述載荷對(duì)中機(jī)構(gòu)包括從所述第一底座表面伸出的臺(tái)座。
8.如權(quán)利要求6所述的微電子組件，其中所述彈簧夾溝槽還包括至少一個(gè)適合于使彈簧夾在所述載荷對(duì)中機(jī)構(gòu)上定向的傾斜側(cè)壁。
9.如權(quán)利要求6所述的微電子組件，其中所述載荷對(duì)中機(jī)構(gòu)包括至少一個(gè)適合于使彈簧夾在其上定向的傾斜側(cè)壁。
10.如權(quán)利要求6所述的微電子組件，還包括至少一個(gè)在所述底座中從所述第一底座表面界定出的凹入部分，所述凹入部分界定出所述載荷對(duì)中機(jī)構(gòu)。
11.一種制造散熱器件的方法，包括形成具有第一底座表面的底座；形成至少一個(gè)從所述第一底座表面伸出的散熱片；形成接近于所述至少一個(gè)散熱片而界定出的彈簧夾溝槽；以及在所述彈簧夾溝槽內(nèi)形成載荷對(duì)中機(jī)構(gòu)，所述載荷對(duì)中機(jī)構(gòu)與所述第一底座表面結(jié)合為一體。
12.如權(quán)利要求11所述的方法，其中所述形成所述底座、形成所述至少一個(gè)散熱片、形成所述彈簧夾溝槽以及形成所述載荷對(duì)中機(jī)構(gòu)在模制成型過程中基本上同時(shí)發(fā)生。
13.如權(quán)利要求11所述的方法，其中形成所述載荷對(duì)中機(jī)構(gòu)包括形成從所述第一底座表面伸出的臺(tái)座。
14.如權(quán)利要求11所述的方法，其中形成所述載荷對(duì)中機(jī)構(gòu)包括在所述彈簧夾溝槽內(nèi)將所述載荷對(duì)中機(jī)構(gòu)固定到所述底部第一表面上。
15.如權(quán)利要求11所述的方法，其中形成所述底座、形成所述至少一個(gè)散熱片以及形成所述彈簧夾溝槽在擠壓成型過程中基本上同時(shí)發(fā)生，并且形成所述載荷對(duì)中機(jī)構(gòu)包括銑削掉所述彈簧夾溝槽的一部分。
16.如權(quán)利要求11所述的方法，其中形成所述載荷對(duì)中機(jī)構(gòu)包括在所述彈簧夾溝槽內(nèi)形成至少一個(gè)自所述底座第一表面延伸入所述底座的凹入部分。
17.如權(quán)利要求11所述的方法，其中形成所述彈簧夾溝槽還包括形成至少一個(gè)適合于使彈簧夾在所述載荷對(duì)中機(jī)構(gòu)上定向的傾斜側(cè)壁。
18.如權(quán)利要求11所述的方法，其中形成所述載荷對(duì)中機(jī)構(gòu)還包括形成至少一個(gè)適合于使彈簧夾在其上定向的傾斜側(cè)壁。
19.一種制造微電子組件的方法，包括提供微電子器件；提供散熱器件，所述散熱器件包括具有第一底座表面和反向的第二底座表面的底座、至少一個(gè)從所述第一底座表面伸出的散熱片、接近所述至少一個(gè)散熱片而界定出的彈簧夾溝槽和所述彈簧夾溝槽內(nèi)的載荷對(duì)中機(jī)構(gòu)，所述載荷對(duì)中機(jī)構(gòu)與所述第一底座表面結(jié)合為一體；將所述散熱器件第二底座表面設(shè)置為與所述微電子器件熱接觸；以及將彈簧夾放置在所述彈簧夾溝槽內(nèi)。
20.如權(quán)利要求19所述的方法，還包括將所述微電子器件放置在插槽中，并且將所述彈簧夾固定到所述插槽上。
全文摘要
一種散熱器件(102)，包括整體式載荷對(duì)中機(jī)構(gòu)(116)，所述載荷對(duì)中機(jī)構(gòu)適合于為彈簧夾(104)和該散熱器件之間的接觸提供位置。載荷對(duì)中機(jī)構(gòu)(116)位于散熱器件上的一個(gè)區(qū)域中，當(dāng)彈簧夾對(duì)散熱器件施加力時(shí)，所述區(qū)域?qū)⑾蛭㈦娮庸苄咎峁?duì)中的加載，并且基本上構(gòu)成了彈簧夾(104)接觸散熱器件的唯一的地方。
文檔編號(hào)H01L23/40GK1509500SQ02809640
公開日2004年6月30日 申請(qǐng)日期2002年5月16日 優(yōu)先權(quán)日2001年5月30日
發(fā)明者凱西·R·溫克爾, 凱西 R 溫克爾, Z ?？瞬祭? 邁克爾·Z·?？瞬祭? J 索普科, 杰弗里·J·索普科 申請(qǐng)人:英特爾公司