DE20314732U1

DE20314732U1 - Multiple piece holder system for heat conductive tubes for cooling a processor mounted on a base plate whereby the heat conducting plate is pressed against the processor surface

Info

Publication number: DE20314732U1
Application number: DE20314732U
Authority: DE
Original assignee: Richard Woehr GmbH
Current assignee: Richard Woehr GmbH
Priority date: 2003-09-24
Filing date: 2003-09-24
Publication date: 2004-01-08
Anticipated expiration: 2013-09-25

Abstract

The holder or adaptor system includes a base unit comprising a heat absorbing plate made up of several parts and several heat conducting tubes. The plate is made of copper or a copper alloy and has the same dimensions or is bigger than the processor. The plate has through holes or blind bores to receive the heat receiving ends of the tubes. The plate is fastened by a mechanical fastening system or by adhesive to the base plate and/or the processor such that it is closely pressed against the processor surface.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein mehrteiliges Aufnahme- und/oder Adaptersystem für Wärmerohre zur Kühlung eines auf einer Grundplatte getragenen Prozessors mit einer Grundeinrichtung, die mindestens aus einer mehrteiligen wärmeaufnehmenden Platte mit und/oder ohne integrierten Kühlrippen und/oder Kühllamellen und einem und/oder mehreren Wärmeleitrohren besteht und das und/oder die Wärmeleitrohre in einer und/oder mehreren Durchgangs- und/oder Sacklochbohrungen in der mehrteiligen wärmeaufnehmenden Platte befestigt sind und wobei die wärmeaufnehmende Platte mittels unterschiedlichen mechanischen Befestigungssystemen wie u. a. CPU-Einhakvorrichtung und/oder CPU-Kühlkörperbefestigungselement und/oder Federklammern und/oder Adaptersystem mittels Befestigungsplatte und/oder Spannvorrichtung und/oder Winkelschienen o. ä. Befestigungssystemen und/oder Kleben an der Grundplatte und/oder dem Prozessor und/oder dem Prozessorsockel befestigt wird, und die Unterseite der wärmeaufnehmenden Platte dicht und spaltfrei auf der Prozessoroberfläche aufsitzt und das oder die wärmeaufnehmenden Teile der Flüssigkeitskühler horizontal und/oder vertikal und/oder unter einem bestimmten Winkel zur Prozessoroberfläche in der wärmeaufnehmenden Platte integriert sind.The present invention relates to a multi-part mounting and / or adapter system for heat pipes for cooling a processor carried on a base plate with a base device, with at least one multi-part heat-absorbing plate and / or without integrated cooling fins and / or cooling fins and one and / or more heat pipes exists and that and / or the heat pipes in one and / or more through and / or blind holes in the multi-part heat absorbing Plate are attached and wherein the heat-absorbing plate by means different mechanical fastening systems such as u. a. CPU hooking and / or CPU heat sink fastener and / or spring clips and / or adapter system by means of a mounting plate and / or tensioning device and / or angle rails or similar fastening systems and / or Glue to the base plate and / or the processor and / or the processor socket is attached, and the bottom of the heat-absorbing plate is tight and sits without a gap on the processor surface and that or that heat-absorbing Parts of the liquid coolers horizontally and / or vertically and / or at a certain angle to the processor surface in the heat-absorbing Plate are integrated.

Viele elektronische Bauelemente, insbesondere CPU-Prozessoren arbeiten in einem begrenzten Temperaturbereich und zeigen Fehlfunktionen, wenn die Temperatur außerhalb des Bereichs liegt. Außerdem erzeugen sie Wärme während ihres Betriebes. Um nun die richtige Betriebstemperatur aufrechtzuerhalten muss die während des Betriebs der elektronischen Bauelemente erzeugte Wärme abgeführt werden.Many electronic components, CPU processors in particular operate in a limited temperature range and malfunction if the temperature is outside of the range. Moreover they generate heat while of their business. Now to maintain the correct operating temperature must do that during heat generated during the operation of the electronic components are dissipated.

Zur Kühlung der elektronischen Komponenten sind zahlreiche Kühlkörper aus Aluminium mit und/oder ohne Lüfter vorgeschlagen und entwickelt worden. Nachteilig bei diesen Lösungen ist zum einen der Geräuschpegel sowie die begrenzte Lebensdauer der Lüfter. Außerdem benötigt diese Art der Kühlung einen großen Platzbedarf, ist in ihrer Herstellung sehr teuer und lässt die abgeführte Wärme mittels Konvektion im Gehäuse, so dass weitere Lüfter zur Wärmeabfuhr der entstehenden Wärme aus dem Gehäuse heraus erforderlich sind. Des weiteren sind Kühler mit in den Kühlrippen integrierten Flüssigkeitskühlern und Lüftern bekannt. Nachteilig bei diesen Kühlern ist, dass, dadurch dass der Flüssigkeitskühler eine bestimmte Länge zur einwandfreien Funktion benötigt, diese aber bei den bekannten Kühlern nicht realisierbar, es nicht möglich ist, die kalte Zone des Flüssigkeitskühlers auch kalt zu halten. Denn der Kühlblock des Kühlers wird schnell warm und der Lüfter kühlt die Kühlrippen noch schlechter ab. Die kalte Zone erwärmt sich somit und der gewünschte Effekt bleibt aus. Auch diese Kühler benötigen Lüfter zur Wärmeabfuhr aus dem Gehäuse heraus.For cooling the electronic components numerous heatsinks are made Aluminum with and / or without fan proposed and developed. The disadvantage of these solutions is on the one hand the noise level as well as the limited life of the fans. This type of cooling also requires one huge Requires space, is very expensive to manufacture and leaves the dissipated Heat by means of Convection in the housing, so more fans for heat dissipation the resulting heat out of the housing out are required. There are also coolers in the cooling fins integrated liquid coolers and fans known. A disadvantage of these coolers is that by making the liquid cooler a certain length required for proper function, but this with the known coolers not feasible, not possible is, the cold zone of the liquid cooler too to keep cold. Because the cooling block of the cooler gets warm quickly and the fan cools the cooling fins even worse. The cold zone warms up and the desired effect Stay off. These coolers too need Fan for heat dissipation out of the housing out.

Die meisten Kühlvorrichtungen für Prozessoren basieren auf einem Aluminiumkühlkörper mit Rippen und angeflanschtem Lüfter. Kühlkörper aus Kupfer wären von der Wärmeleitung her wesentlich besser, sie sind jedoch sehr schwer und teuer. Des weiteren sind Kühlkörper aus Aluminium mit Kupferkern, z. B. geschraubte Kupferplatte auf Aluminiumkühlkörper oder Extrusionsprofil aus Aluminium mit Kupfer-Inlet u. a. bekannt, wobei das Kupfer im Innern für eine bessere Wärmeableitung sorgt und das Aluminium für einen guten Übergang an die Luft zuständig ist. Hier sind immer Aluminiumkühlkörper mit Lüftern im Einsatz. Nachteilig ist auch hier der Einsatz von Lüftern.Most processor coolers are based on an aluminum heat sink Ribs and flanged fan. Heatsink off Would be copper from heat conduction much better, but they are very heavy and expensive. Of others are heat sinks Aluminum with copper core, e.g. B. screwed copper plate on aluminum heat sink or Extrusion profile made of aluminum with copper inlet u. a. known, whereby the copper inside for one better heat dissipation ensures and the aluminum for a good transition air is responsible. Aluminum heatsinks are always included here Fan in Commitment. The use of fans is also disadvantageous here.

Zur Befestigung von Flüssigkeitskühlern auf Prozessoren sind bisher nur einfache Adaptersysteme bekannt, die aus zwei Teilhälften bestehen, die direkten Kontakt mit dem Prozessor haben und eine Bohrung im Durchmesser des Flüssigkeitskühlers aufweisen, in der das Wärmeleitrohr befestigt wird. Dabei bestehen die Teilhälften aus Aluminium und sind wesentlich größer als der Prozessor. Dabei ist die geringe Wärmeleitfähigkeit des Aluminiums nachteilig. Bei Herstellung dieser Teilhälften aus Kupfer sind dieser sehr schwer und lassen sich aufgrund ihres großen Gewichtes schlecht befestigen.For mounting liquid coolers on processors only simple adapter systems are known which consist of two partial halves, who have direct contact with the processor and a hole in the Have diameter of the liquid cooler, in the heat pipe is attached. The partial halves are made of aluminum and are much larger than the processor. The low thermal conductivity of aluminum is disadvantageous. When producing these partial halves made of copper, they are very heavy and can be huge Attach weight poorly.

Des weiteren ist eine Vielzahl von Kühlvorrichtungen bekannt. So ist in DE 201 12 851 U1 ein Kühlaggregat für eine Zentraleinheit beschrieben, indem ein Rahmen und ein Sitz miteinander verbunden sind, zwischen denen ein Kühlrippensatz angeordnet ist und der auf den Prozessor gepresst wird und einen Lüfter integriert hat. Nachteilig bei diesem System ist, dass die Wärme nur mittels des Lüfters abtransportiert wird. Außerdem ist es für Prozessoren hoher Leistung nicht ausreichend.A variety of cooling devices are also known. So is in DE 201 12 851 U1 describes a cooling unit for a central unit in that a frame and a seat are connected to one another, between which a cooling fin set is arranged and which is pressed onto the processor and has a fan integrated. A disadvantage of this system is that the heat is only removed by means of the fan. It is also not sufficient for high performance processors.

In DE 195 09 904 C2 wird eine Kühlvorrichtung zum Ableiten von Wärme von elektronischen Komponenten mittels eines Ventilators mit einer Grundeinrichtung, die an ihrem Rand erste Rippen und an ihrem Mittelbereich zweite Rippen aufweist und im Mittelteil ein Tragteil für den Ventilator vorhanden ist, und der Ventilator mittels Befestigungselementen an der Grundeinrichtung befestigt ist, wobei die Grundeinrichtung nur aus einem Material hergestellt ist, in diesem Fall aus Aluminium. Auch hier wird die Kühlleistung nur durch den Einsatz des Lüfters erreicht.In DE 195 09 904 C2 is a cooling device for dissipating heat from electronic components by means of a fan with a basic device, which has first ribs at its edge and second ribs at its central region and a supporting part for the fan is provided in the central part, and the fan is fastened to the basic device by means of fastening elements is, wherein the basic device is made of only one material, in this case aluminum. Here too, cooling performance is only achieved by using the fan.

In DE 201 16 971 U2 ist ein Befestigungsmittel für eine Lüftervorrichtung beschrieben. Nachteilig ist auch hier wiederum der Einsatz von Lüftern, wobei der Kühlkörper mittels Federn befestigt wird.In DE 201 16 971 U2 describes a fastening means for a fan device. Again, the use of fans is disadvantageous, the heat sink being fastened by means of springs.

Weiterhin sind in DE 295 13 636 U1 und in DE 295 11 342 U1 und in DE 295 16 627 U1 Kühlkörperbefestigungselemente beschrieben. Alle Befestigungselemente dienen jedoch nur zur Befestigung von Kühlkörpern mit und/oder ohne Lüfter und integrierten Kühlrippen auf Prozessoren und/oder Prozessorsockeln. Nachteilig bei diesen Kühlkörpern ist zum einen bei Einsatz ohne Kühlkörper die geringe Wärmeabfuhr, was bedeutet dass sie bei neueren leistungsstarken Prozessoren nicht geeignet sind und beim Einsatz mit Lüftern der Geräuschpegel sowie die Lebensdauer der Lüfter.Furthermore, in DE 295 13 636 U1 and in DE 295 11 342 U1 and in DE 295 16 627 U1 Heat sink fasteners described. However, all fastening elements are only used for fastening heat sinks with and / or without fans and integrated cooling fins on processors and / or Pro zessorsockeln. A disadvantage of these heat sinks is, on the one hand, the low heat dissipation when used without a heat sink, which means that they are not suitable for newer high-performance processors and, when used with fans, the noise level and the service life of the fans.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein mehrteiliges Aufnahme- und/oder Adaptersystem für Wärmeleitrohre zur Kühlung eines auf einer Grundplatte getragenen Prozessors mit einer Grundeinrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, das die im Prozessor entstehende Wärme optimal ohne Lüfter auf das und/oder die wärmeaufnehmenden Ende des und/oder der Wärmeleitrohre leitet und das mittels mechanischen Befestigungssystemen auf der Grundplatte und/oder dem Prozessor und/oder dem Prozessorsockel befestigt wird und so einen optimalen Sitz auf dem Prozessor und/oder Prozessorsockel ermöglicht und das in seiner Herstellung preiswert ist und kein hohes Gewicht aufweist.The invention is based on the object Multi-part mounting and / or adapter system for heat pipes for cooling a processor supported on a base plate with a basic device to create the kind mentioned in the beginning, which is created in the processor Optimal heat without Fan on the and / or the heat absorbing End of and / or the heat pipes leads and that by means of mechanical fastening systems on the Base plate and / or the processor and / or the processor socket is attached and so an optimal fit on the processor and / or Processor socket enables and that is inexpensive to manufacture and not very heavy having.

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Hierbei ist also vorgesehen, dass eine mehrteilige wärmeaufnehmende Platte aus Kupfer, die der Größe des Prozessors angepasst ist und gleich groß und/oder größer als der Prozessor ist und mit und/oder ohne integrierte Kühlrippen und/oder aufgesetzte Kühllamellen ausgestattet ist eine und/oder mehrere Durchgangs- und/oder Sacklochbohrungen aufweist, in die das wärmeaufnehmende Ende des und/oder der Wärmeleitrohre befestigt ist, wobei die Durchgangs- und/oder Sacklochbohrungen parallel und/oder rechtwinklig und/oder in einem bestimmten Winkel zur Prozessoroberfläche angeordnet sind und wobei die Trennung der wärmeaufnehmenden Platte in der Bohrungsmitte horizontal und/oder vertikal erfolgt, und wobei die mehrteilige wärmeaufnehmende Platte mittels eines mechanischen Befestigungssystem und/oder Kleben an der Grundplatte und/oder am Prozessor und/oder am Sockel des Prozessors befestigt ist, so dass die glatte Unterseite der wärmeaufnehmenden Platte direkt und spaltfrei auf der Oberfläche des Prozessors aufliegt.This task comes with the characteristics of claim 1 solved. It is therefore provided that a multi-part heat-absorbing Copper plate that matches the size of the processor is adapted and the same size and / or larger than the processor is and with and / or without integrated cooling fins and / or attached cooling fins is equipped with one and / or more through holes and / or blind holes has in which the heat absorbing End of and / or the heat pipes is attached, the through and / or blind holes parallel and / or rectangular and / or at a certain angle arranged to the processor surface are and wherein the separation of the heat-absorbing plate in the Hole center takes place horizontally and / or vertically, and the multi-part heat absorbing Plate using a mechanical fastening system and / or gluing on the base plate and / or on the processor and / or on the base of the Processor is attached so that the smooth bottom of the heat absorbing Plate rests directly and without gaps on the surface of the processor.

Eine bevorzugte Ausführung der Erfindung weist eine mehrteilige wärmeaufnehmende Platte aus Kupfer und/oder deren Legierung aus, die vertikal getrennt ist und deren glatte Unterseite auf der Prozessoroberfläche aufliegt und deren äußere Form den Außenabmessungen des Prozessors entspricht, wobei sie gleichgroß oder größer als der Prozessor sein kann, und bevorzugt eine quaderförmige Form hat. Des weiteren weist die wärmeaufnehmende Platte in der Trennlinie eine und/oder mehrere Bohrungen auf, deren Durchmesser so gestaltet ist, dass der Flüssigkeitskühler mittels einer Presspassung durch Verbinden der Teile in der Bohrung befestigt wird und die Bohrungen rechtwinklig zur Unterseite verlaufen, wobei zum besseren Wärmeübergang Wärmeleitpaste in die Bohrungen gegeben wird. Die wärmeaufnehmende Platte wird mittels Winkelschienen und Schrauben an der Grundplatte befestigt, so dass sie dicht und spaltfrei auf der Prozessoroberfläche aufliegt.A preferred embodiment of the Invention has a multi-part heat-absorbing plate made of copper and / or their alloy, which is vertically separated and whose smooth underside rests on the processor surface and its outer shape external dimensions of the processor, being the same size or larger than the processor can, and preferably a cuboid Has shape. Furthermore, the heat-absorbing plate in the Dividing line one and / or more holes, the diameter is designed so that the liquid cooler by means of a press fit by connecting the parts in the hole and the holes are perpendicular to the bottom, with the better heat transfer thermal paste is put into the holes. The heat absorbing plate is attached to the base plate using angle rails and screws, so that it lies tightly and without gaps on the processor surface.

Eine weitere für die Wärmeübertragung günstige Variante sieht das Kleben und/oder Anlöten des wärmeaufnehmenden Teils des Wärmeleitrohres in den Bohrungen der wärmeaufnehmenden Platte vor, wobei das und/oder die Wärmeleitrohre rechtwinklig und/oder parallel und/oder in einem bestimmten Winkel zur Prozessoroberfläche angeordnet sind. Durch das prozesssichere Anlöten und/oder Kleben ergibt sich eine große Wärmeübertragung.Another variant that is favorable for heat transfer sees the gluing and / or soldering of the heat-absorbing Part of the heat pipe in the holes of the heat absorbing Plate in front, the and / or the heat pipes at right angles and / or arranged parallel and / or at a certain angle to the processor surface are. Due to the reliable soldering and / or gluing yourself a big one Heat transfer.

Eine bessere Wärmeübertragung wird durch Kühllamellen und/oder Kählrippen auf der wärmeaufnehmenden Platte erreicht, wobei mehrere Flüssigkeitskühler integriert werden können.A better heat transfer is through cooling fins and / or wedge ribs on the heat absorbing Plate reached, whereby several liquid coolers can be integrated.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:The invention is described below of an embodiment explained in more detail with reference to the drawings. Show it:

1: Schnitt durch ein mehrteiliges Aufnahme- und/oder Adaptersystem für Wärmerohre zur Kühlung eines auf einer Grundplatte getragenen Prozessors 1 : Section through a multi-part mounting and / or adapter system for heat pipes for cooling a processor carried on a base plate

In 1 ist ein Schnitt durch eine mehrteiliges Aufnahme- und/oder Adaptersystem für Wärmerohre zur Kühlung eines auf einer Grundplatte getragenen Prozessors dargestellt. Der Prozessor 1 ist auf der Grundplatte 2 in einem Sockel 3 befestigt. Die quaderförmige mehrteilige wärmeaufnehmende Platte 4 aus Kupfer besteht aus 2 Teilen 10, 11, die vertikal getrennt sind und weist eine glatten Unterseite 5 auf und ist etwas größer als der Prozessor 1 und hat eine und/oder mehrere Sacklochbohrungen 6 für die Wärmeleitrohre 7 integriert, deren Durchmesser so ausgelegt ist, dass das Wärmeleitrohr 7 mittels einer Presspassung durch Verschrauben der beiden Teile 10, 11 befestigt wird und dass das Wärmeleitrohr 7 rechtwinklig zur Prozessoroberfläche 8 angeordnet ist. Die wärmeaufnehmende Platte 4 wird mittels Winkelprofilen 9 an der Grundplatte 2 befestigt, so dass die glatte Unterseite 5 der wärmeaufnehmenden Platte 4 auf die Oberfläche des Prozessors 1 dicht und spaltfrei gepresst wird.In 1 is a section through a multi-part receiving and / or adapter system for heat pipes for cooling a processor carried on a base plate. The processor 1 is on the base plate 2 in a base 3 attached. The cuboid multi-part heat absorbing plate 4 made of copper consists of 2 parts 10 . 11 that are separated vertically and has a smooth bottom 5 on and is slightly larger than the processor 1 and has one and / or more blind holes 6 for the heat pipes 7 integrated, whose diameter is designed so that the heat pipe 7 by means of an interference fit by screwing the two parts together 10 . 11 is attached and that the heat pipe 7 perpendicular to the processor surface 8th is arranged. The heat absorbing plate 4 is done using angle profiles 9 on the base plate 2 attached so that the smooth bottom 5 the heat-absorbing plate 4 on the surface of the processor 1 is pressed tightly and without gaps.

Claims

Multi-part receiving and / or adapter system for heat pipes for cooling a processor carried on a base plate with a basic device consisting of at least one multi-part heat-absorbing plate and one and / or more heat pipes, characterized in that the multi-part heat-absorbing plate is made of copper and / or its alloy is in the outer dimensions of the same size and / or larger than the processor, and has one and / or more through and / or blind holes for receiving the heat-absorbing end of the and / or the heat pipes, and wherein the multi-part heat-absorbing plate is fastened to the base plate and / or to the processor and / or to the base of the processor by means of a mechanical fastening system and / or adhesive, so that it is pressed tightly and without gaps onto the processor surface.

Multi-part mounting and / or adapter system for heat pipes for cooling a processor carried on a base plate according to claim 1, characterized in that the shape of the heat-absorbing plate is cylindrical or cuboid is or some other spatial Shows form.

Multi-part mounting and / or adapter system for heat pipes for cooling a processor carried on a base plate according to one of the preceding Expectations, characterized in that the multi-part heat-absorbing plate from horizontal and / or vertically separable parts.

Multi-part mounting and / or adapter system for heat pipes for cooling a processor carried on a base plate according to one of the preceding Expectations, characterized in that one and / or more through and / or Blind holes for the heat pipes in and / or over and / or are integrated under the dividing line.

Multi-part mounting and / or adapter system for heat pipes for cooling a processor carried on a base plate according to one of the preceding Expectations, characterized in that the parts of the heat-absorbing plate are mechanical be connected together so that a press fit for attachment of the heat pipes is achieved.

Multi-part mounting and / or adapter system for heat pipes for cooling a processor carried on a base plate according to one of the preceding Expectations, characterized in that the through holes and / or blind holes to accommodate the heat absorbing end the and / or the heat pipes parallel and / or rectangular and / or at a certain angle to the processor surface are arranged.

Multi-part mounting and / or adapter system for heat pipes for cooling a processor carried on a base plate according to one of the preceding Expectations, characterized in that the through holes and / or blind holes are designed as a press fit and / or a play fit.

Multi-part mounting and / or adapter system for heat pipes for cooling a processor carried on a base plate according to one of the preceding Expectations, characterized in that the through holes and / or blind holes Chamfers for better installation of the heat pipes exhibit.

Multi-part mounting and / or adapter system for heat pipes for cooling a processor carried on a base plate according to one of the preceding Expectations, characterized in that the inner sides of the through and / or blind holes using thermal paste be coated.

Multi-part mounting and / or adapter system for heat pipes for cooling a processor carried on a base plate according to one of the preceding Expectations, characterized in that on top of the heat absorbing Plate cooling fins are arranged, the cooling fins are aligned horizontally and / or vertically to the underside.

Multi-part mounting and / or adapter system for heat pipes for cooling a processor carried on a base plate according to one of the preceding Expectations, characterized in that on top of the heat absorbing Plate cooling fins are placed vertically and / or horizontally to the bottom are aligned.

Multi-part mounting and / or adapter system for heat pipes for cooling a processor carried on a base plate according to one of the preceding Expectations, characterized in that a heat pipe as a heat pipe is used.

Multi-part mounting and / or adapter system for heat pipes for cooling a processor carried on a base plate according to one of the preceding Expectations, characterized in that as a mechanical fastening system for attaching the heat absorbing Plate u. a. Coupling devices is used.

Multi-part mounting and / or adapter system for heat pipes for cooling a processor carried on a base plate according to one of the preceding Expectations, characterized in that as a mechanical fastening system for Attach the heat absorbing Plate u. a. Coupling devices is used.

Multi-part receiving and / or adapter system for heat pipes for cooling a processor carried on a base plate according to one of the preceding claims, characterized in that as a mechanical fastening system coupling devices can be used to attach the heat-absorbing plate.

Multi-part mounting and / or adapter system for heat pipes for cooling a processor carried on a base plate according to one of the preceding Expectations, characterized in that as mechanical fastening systems for Attach the heat absorbing Plate on the base plate and / or on the processor and / or on the base the CPU u. a. CPU hooks and / or CPU heat sink fasteners and / or Spring clips and / or tension clips and / or adapter systems by means of Fastening plates and / or clamping devices and / or angle rails or similar fastening components like screws, blocks, Adapters or similar are used.

Multi-part mounting and / or adapter system for heat pipes for cooling a processor carried on a base plate according to one of the preceding Expectations, characterized in that the heat pipes in the holes soldered are.