DE29817502U1

DE29817502U1 - Haltevorrichtung zum Befestigen eines Kühlkörpers auf einer Zentraleinheit

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Publication number: DE29817502U1
Application number: DE29817502U
Authority: DE
Original assignee: Asia Vital Components Co Ltd
Current assignee: Asia Vital Components Co Ltd
Priority date: 1998-09-30
Filing date: 1998-09-30
Publication date: 1998-12-10
Anticipated expiration: 2008-10-01

Description

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6971 Il/Br.

ASIA VITAL COMPONENTS CO., LTD.

7F-3, No. 24, Wu-Chuan 2 ^nd Road,

Hsin-Chuang,
Taipei Hsien, TAIWAN, R.O.C.

Haltevorrichtung zum Befestigen eines Kühlkörpers auf einer Zentraleinheit

Die Erfindung betrifft im wesentlichen eine Haltevorrichtung zum Befestigen eines Kühlkörpers an einer Zentraleinheit (CPU) eines Computers und insbesondere zum Befestigen an einer nicht in einem Gehäuse verschlossenen CPU, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Die elektrotechnische Entwicklung führt Zentraleinheiten (CPU's) von Computern in einen hochintegrierten Bereich mit hohen Geschwindigkeiten bzw. hoher Taktrate. Mit dem schnellen Ansteigen der Taktrate von Computerzentraleinheiten steigt ebenfalls eine während des Betriebes der CPU erzeugte Wärme sehr schnell in einem derartigen Ausmaß, daß ohne zusätzliche Einrichtungen zum Abführen von Wärme, welche nachfolgend als "Kühlkörper" bezeichnet werden, die Zentraleinheit aufgrund des starken Temperaturanstieges durch die im Betrieb erzeugte Wärme schnell zerstört würde.

Eine der am weitesten verbreitete Zentraleinheit ist heutzutage der sog. "Pentium II" von der Firma Intel Co., welcher einen Zentraleinheitchip und einen externen Cache umfaßt, welche beide auf der Schaltplatine befestigt und in einem PLGA-Gehäuse (Plastic Land-Grid Array) eingeschlossen sind. Das Herstellen

des PLGA-Gehäuses ist ein zeitintensiver und komplizierter Vorgang, so daß derartige Gehäuse die Gesamtkosten einer Zentraleinheit wesentlich erhöhen. Um die Kosten zu reduzieren sind nun Zentraleinheiten ohne PLGA-Gehäuse auf dem Markt erhältlich. Da die nicht in einem Gehäuse verschlossenen Zentraleinheiten kein PLGA-Gehäuse mehr aufweisen, ist es im wesentlichen schwierig, einen Kühlkörper auf dem Zentraleinheitchip auf der Schaltplatine anzubringen und sicher zu befestigen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Vorrichtung der &iacgr;&ogr; o.g. Art zur Verfügung zu stellen, welche die vorgenannten Nachteile beseitigt und es einem Benutzer oder einem Computerhersteller erlaubt, auf einem Zentraleinheitchip einer nicht in einem Gehäuse verschlossenen Zentraleinheit lösbar und auf einfache Weise einen Kühlkörper anzubringen.

Diese Aufgabe wird durch die Erfindung mit den im Anspruch 1 gekennzeichneten Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.

Erfindungsgemäß wird eine verbesserte Haltevorrichtung zur Verfügung gestellt, welche im wesentlichen folgendes umfaßt, eine erste Lasche und eine zweite Lasche jeweils mit einem ersten Ende und einem zweiten Ende sowie mit einem Verbindungsabschnitt, welcher die ersten Enden der ersten und zweiten Laschen derart beabstandet, mit einem ersten Abstand zwischen den ersten Enden der Laschen verbindet, daß zwischen den zweiten Enden eine öffnung mit einem zweiten Abstand ausgebildet ist, welcher kleiner ist als der erste Abstand, wobei der erste Abstand der Dicke der Schaltplatine und einer Basis des Kühlkörpers entspricht, während der kleinere zweite Abstand zur Aufnahme der Dicke der Schaltungsplatine und der Basis des Kühlkörpers ohne Deformation nicht groß genug ist, wobei ferner die Laschen derart elastisch ausgebildet sind, daß der zweite Abstand zwischen den zweiten Enden der Lasche elastisch erweiterbar ist, so daß die Haltevorrichtung über die Dicke der Schaltungsplatine und der Basis des Kühlkörpers in die öffnung zwischen den zweiten Enden der Laschen hineinpaßt, wobei ferner die Elastizität der Laschen die zweiten Enden dieser in engen Kontakteingriff jeweils mit der Schaltungsplatine und dem Kühlkörper derart

drückt, daß der Kühlkörper mit der Schaltungsplatine fest verbunden ist, um einen festen Eingriff zwischen dem Kühlkörper und der Zentraleinheit auf der Schaltungsplatine herzustellen.

Dies hat den Vorteil, daß eine Haltevorrichtung zum Befestigen eines Kühlkörpers an einer nicht in einem Gehäuse verschlossenen Zentraleinheit zur Verfügung steht.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist zwischen dem Kühlkörper &iacgr;&ogr; und der Schaltungsplatine eine schützende Unterlage zum Schutz der Schaltungsplatine vor Beschädigungen angeordnet.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine erste bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen

Haltevorrichtung, welche einen Kühlkörper an einer Zentraleinheit eines Computers befestigt, in perspektivischer Darstellung,

Fig. 2 in Explosionsdarstellung,

Fig. 3 in einer Schnittansicht,

Fig. 4 die Haltevorrichtung alleine in einer weiteren perspektivischen Dar

stellung,

Fig. 5 eine alternative Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Haltevor

richtung in perspektivischer Darstellung,

Fig. 6 die Haltevorrichtung gemäß Fig. 5 bei ihrer Verwendung zum Befe-

stigen eines Kühlkörpers an einer Zentraleinheit in Explosionsdar

stellung,

Fig. 7 eine weitere bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen

Haltevorrichtung in perspektivischer Darstellung und

Fig. 8 die Haltevorrichtung gemäß Fig. 7 bei ihrer Verwendung zum Befe

stigen eines Kühlkörpers an einer Zentraleinheit in Explosionsdarstellung.

Die in Fig. 1-3 dargestellte ersten bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Befestigungsvorrichtung 10 dient zum Befestigen eines Kühlkörpers 40 an einer nicht in einem Gehäuse verschlossenen Zentraleinheit (CPU) eines Computers, welcher eine Schaltungsplatine 30 mit einem auf dieser befestigten &iacgr;&ogr; CPU-Chip 31 umfaßt.

Die in Fig. 4 alleine dargestellte erfmdungsgemäße Haltevorrichtung 10 umfaßt eine Konfiguration mit einem U-förmigen Kanal mit einer ersten Seitenlasche 11 und einer zweiten Seitenlasche 13, welche einstückig von einem Verbindungsabschnitt 12 miteinander verbunden sind, wobei jede der Seitenlaschen 11 und 13 wenigstens ein Segment umfaßt. Beispielsweise umfaßt die zweite Lasche 13 zwei voneinander beabstandete Segmente mit einem dazwischen liegenden Abstandsraum. Die erste Seitenlasche 11 und die zweite Seitenlasche 13 sind an einem jeweiligen ersten Ende mit dem Verbindungsabschnitt 12 verbunden und um einen ersten vorbestimmten Abstand voneinander beabstandet, wobei gegenüberliegende zweite Enden der Laschen 11 und 13 aufeinander zu konvergieren und zwischen sich eine Öffnung mit einem zweiten Abstand ausbilden, wobei erfindungsgemäß der zweite Abstand kleiner ist als der erste Abstand. Die Haltevorrichtung 10 ist aus einem elastischen Werkstoff, wie beispielsweise Metall, gefertigt, so daß die Laschen 11 und 13 elastisch deformierbar sind, wodurch der zweite Abstand zwischen den zweiten Enden der Laschen 11 und 13 erweiterbar oder verkleinerbar ist.

Erfindungsgemäß ist der erste Abstand groß genug, um die Dicke einer plattenartigen Basis 43 des Kühlkörpers 40 und der Schaltungsplatine 30 aufzunehmen, wenn sich der Zentraleinheitchip 31 dazwischen und in Kontakt mit der Basis 43 des Kühlkörpers 40 befindet (vgl. Fig. 3), wogegen der zweite Abstand nicht ausreichend ist, um den Kühlkörper 40 und die Schaltungsplatine 30 ohne Deformation bzw. Aufweitung der Laschen aufzunehmen. Beim Einpassen des Kühlkörpers

40 und der Schaltungsplatine 30 zwischen die Laschen 11 und 13 der Haltevorrichtung 10 werden die Laschen 11 und 13 zuerst derart deformiert, daß sich der zweite Abstand vergrößert, so daß der Kühlkörper 40 und die Schaltungsplatine 30 zwischen den Laschen 11 und 13 aufgenommen wird. Nach Freigabe der Lasehen 11 und 13 drückt die Elastizität dieser die zweiten Enden der Laschen 11 und 13 zurück in ihre ursprüngliche Position. Da jedoch der zweite Abstand kleiner ist als die Dicke der Basis 43 des Kühlkörpers 40 und der Schaltungsplatine 30 werden die zweiten Enden der Laschen 11 und 13 in Kontakteingriff mit dem Kühlkörper 40 und der Schaltungsplatine 30 gedrückt, so daß der Kühlkörper 40 an der &iacgr;&ogr; Schaltungsplatine 30 mit dem Zentraleinheitchip 31 zwischen der Schaltungsplatine 30 und der Basis 43 des Kühlkörpers 40 befestigt ist.

Der Kühlkörper 40 umfaßt in bekannter Weise mehrere Kühlrippen 41, welche auf einer Seite der Basis 43 ausgebildet sind, wobei eine zweite Fläche der Basis 43 eine Kontaktfläche mit der Zentraleinheit zum Kontakteingriff mit dem Zentraleinheitchip 31 auf der Platine 30 zum Ableiten von im Zentraleinheitchip 31 erzeugter Wärme ausgebildet ist.

Erfindungsgemäß drückt die zweite Lasche 13 auf die erste Fläche des Kühlkörpers 40 und die erste Lasche 11 auf die Schaltungsplatine 30, so daß die Schaltungsplatine 30 und die Basis 43 des Kühlkörpers 40 zusammengedrückt werden, wodurch ein fester Kontakteingriff zwischen der Zentraleinheitkontaktfläche der Basis 43 des Kühlkörpers 40 und dem Zentraleinheitchip 31 der Schaltungsplatine 30 hergestellt ist.

In der in Fig. 1-4 dargestellten bevorzugten Ausführungsform umfaßt die zweite Lasche 13 der Haltevorrichtung 10 mehrere Segmente (in diesem Fall zwei Segmente) mit einem dazwischen angeordneten Abstandsraum. Jedes Segment der zweiten Lasche 13 ist derart ausgebildet, daß es in Kanälen 44 zwischen den Kühlrippen 41 aufnehmbar ist, so daß das zweite Ende der zweiten Laschen 13 mit der ersten Fläche der Basis 43 des Kühlkörpers 40 in Kontakt bringbar ist.

Zum Schutz der Schaltungsplatine 30 vor Beschädigung durch eine direkte kontaktierende Krafteinwirkung zwischen der Schaltungsplatine 30 und der ersten La-

sehe 11 der Haltevorrichtung 10 ist eine schützende Unterlage 20 zwischen der ersten Lasche 11 und der Schaltungsplatine 30 vorgesehen, wie in Fig. 1-3 dargestellt. Die schützende Unterlage ist aus einem isolierenden, vorzugsweise elastischen Werkstoff hergestellt, so daß sie einen gewünschten Schutz der Schaltungsplatine 30 zur Verfügung stellt. Die schützende Unterlage 20 umfaßt mehrere Positionierstifte 21, welche in Ausnehmungen 32 auf der Schaltungsplatine 30 und entsprechenden Löchern in der Basis 43 des Kühlkörpers 40 aufnehmbar sind.

Das Einsetzen der Stifte 21 der schützenden Unterlage 20 durch die Löcher 32 &iacgr;&ogr; und 42 der Schaltungsplatine 30 und des Kühlkörpers 40 stellt ferner eine korrekte Positionierung des Kühlkörpers 40 bezüglich der Schaltungsplatine 30 sicher.

Zur präzisen Positionierung der Haltevorrichtung 10 bezüglich der Schaltungsplatine 30 ist die erste Lasche 11 mit einer inneren Erhebung oder Vorsprung 111 versehen, welche in einer auf der Unterlage 20 ausgebildeten Ausnehmung oder Vertiefung 22 aufnehmbar ist. Die Unterlage 20 kann mehr als nur eine derartige Ausnehmung 22 auffassen, so daß Haltevorrichtungen unterschiedlicher Größe oder Anordnung in unterschiedlichen Ausrichtungen bezüglich der Unterlage 20 verwendbar sind.

Jede der Laschen 11 und 13 umfaßt vorzugsweise eine Biegung 112 oder 131, welche am jeweiligen zweiten Ende derselben ausgebildet ist. Das Vorsehen der Biegung 112 oder 131 eliminierte scharfe Kanten am zweiten Ende der Laschen 11 oder 13, welche beim Herstellungsverfahren der Haltevorrichtung 10 entstehen können und ggf. sowohl den Kühlkörper 40 als auch die Schaltungsplatine 30 (oder die schützende Unterlage 20) beschädigen würden.

Die Anzahl und Größe der Segmente der zweiten Lasche 13 der Haltevorrichtung 10 wird bevorzugte an unterschiedliche Ausbildungen der Kühlrippen 41 des Kühlkörpers 40 angepaßt. Die in Fig. 5 und 6 dargestellte bevorzugte zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Haltevorrichtung 50 umfaßt eine andere Segmentanzahl der zweiten Lasche 51 mit dazwischen liegendem Abstand 52 zur Anpassung an die Kühlrippen 41 des Kühlkörpers 40 in eine andere Richtung, wie in Fig. 6 dargestellt. In ähnlicher Weise umfaßt die zweite Lasche 51 zu Schutz-

zwecken ein umgebogenes Ende 53. Die erste Lasche 55 ist analog zur ersten Lasche 11 der ersten bevorzugten Ausführungsform gemäß Fig. 1-4 ausgebildet.

In einer dritten bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Haltevorrichtung 60 gemäß Fig. 7 und 8 sind die beiden Laschen 61 im wesentlichen identisch und miteinander über einen Verbindungsabschnitt 62 an einem ersten Ende der Laschen 61 verbunden. Jede der Laschen 61 umfaßt zwei voneinander beabstandete Segmente, wobei jedes eine Biegung 611 an dessen freiem Ende aufweist, welche einen Kanal ausbilden. Ferner ist ein U-förmiger Bügel 63 mit zwei

&iacgr;&ogr; seitlichen Schenkeln vorgesehen, welche schwenkbar in den Kanälen 611 der Segmente einer jeden Lasche 61 aufgenommen sind, wobei jede Lasche 61 einen Bügel 63 aufweist, so daß ein Benutzer die Laschen 61 zum Aufsetzen der Haltevorrichtung 60 über die Schaltungsplatine 30 (wie auch die schützende Unterlage 20, sofern vorgesehen) und den Kühlkörper, wie in Fig. 8 dargestellt, einfach aufbiegen kann.

Zusammenfassend betrifft die Erfindung eine Haltevorrichtung 10; 50; 60 zum Befestigen eines Kühlkörpers 40 an einem Zentraleinheitchip 31, welcher auf einer Schaltungsplatine 30 befestigt ist. Die Haltevorrichtung 10; 50; 60 umfaßt eine erste Lasche 11; 55; 61 und eine zweite Lasche 13; 51; 61 mit einem jeweiligen ersten Ende und zweiten Ende und einem Verbindungsabschnitt 12; 62, welcher die ersten Enden der ersten und zweiten Laschen miteinander beabstandet mit einem ersten Abstand verbindet, welcher zwischen den ersten Enden der Laschen ausgebildet ist, und mit einem zweiten kleineren Abstand, welcher zwischen den zweiten Enden der Laschen ausgebildet ist. Der erste Abstand entspricht im wesentlichen einer Dicke der Schaltungsplatine 30 und einer Basis 43 des Kühlkörpers 40, wogegen der zweite Abstand kleiner ist als der erste Abstand, so daß die Schaltungsplatine 30 und die Basis 43 des Kühlkörpers 40 zwischen den Laschen 11, 12; 51, 55; 61 nicht ohne Deformation dieser aufnehmbar sind. Die Laschen 11, 12; 51, 55; 61 sind elastisch ausgebildet, so daß der zweite Abstand zwischen den zweiten Enden der Laschen elastisch erweiterbar ist, um die Haltevorrichtung 10; 50; 60 über die Dicke der Schaltungsplatine 30 und der Basis 43 des Kühlkörpers 40 in die öffnung zwischen den zweiten Enden der Laschen einzuschieben. Die Elastizität der Laschen 11, 12; 51, 55; 61 drückt die zweiten Enden dieser in

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festen Eingriff mit der Schaltungsplatine 30 und dem Kühlkörper 40, so daß der Kühlkörper 40 fest mit der Schaltungsplatine 30 verbunden ist, so daß ein fester Eingriff zwischen dem Kühlkörper 30 und der Zentraleinheit auf der Schaltungsplatine 30 hergestellt ist.

Claims

Il/Br. "·: ' " ' · Schutzansprüche:

1. Haltevorrichtung zum Befestigen eines Kühlkörpers (40) mit einer Basis (43) mit einer ersten Fläche, auf welcher Kühlrippen (41) ausgebildet sind, und einer zweiten Fläche, welche eine Kontaktfläche zu einer Zentraleinheit (CPU) einer Schaltungsplatine (30) mit einem Zentraleinheitchip ausbildet,

&iacgr;&ogr; um einen festen Eingriff der CPU-Kontaktfläche mit dem CPU-Chip (31) auf

der Schaltungsplatine (30) herzustellen,
gekennzeichnet durch

eine erste Lasche (11; 55; 61) und eine zweite Lasche (12; 51; 61) jeweils mit einem ersten Ende und einem zweiten Ende sowie mit einem Verbindungsabschnitt (12;62), welcher die ersten Enden der ersten und zweiten Laschen (11, 12; 51, 55; 61) derart beabstandet, mit einem ersten Abstand zwischen den ersten Enden der Laschen (11, 12; 51, 55; 61) verbindet, daß zwischen den zweiten Enden eine öffnung mit einem zweiten Abstand ausgebildet ist, welcher kleiner ist als der erste Abstand, wobei der erste Abstand der Dicke der Schaltungsplatine (30) und einer Basis (43) des Kühlkörpers (40) entspricht, während der zweite Abstand kleiner ist als die Dicke der Schaltungsplatine (30) und der Basis (43) des Kühlkörpers (40), wobei ferner die Laschen (11, 12; 51, 55; 61) derart elastisch ausgebildet sind, daß der zweite Abstand zwischen den zweiten Enden der Laschen (11, 12; 51, 55; 61) elastisch erweiterbar ist, so daß die Haltevorrichtung über die Dicke der Schaltungsplatine (30) und der Basis (43) des Kühlkörpers (40) in die öffnung zwischen den zweiten Enden der Laschen (11, 12; 51, 55; 61) hineinpaßt, wobei ferner die Elastizität der Laschen (11,12; 51, 55; 61) die zweiten Enden dieser in engen Kontakteingriff jeweils mit der Schaltungsplatine (30) und der ersten Fläche der Basis (43) des Kühlkörpers (40) derart drückt, daß der Kühlkörper (40) mit der Schaltungsplatine (30) fest verbunden ist, um einen festen Eingriff zwischen der CPU-Kontaktfläche des Kühlkörpers (40) und der Zentraleinheit auf der Schaltungsplatine (30) herzustellen.

2. Haltevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Ende einer jeden Lasche (11, 12; 51, 55; 61) eine Biegung (112; 131; 611) aufweist.

3. Haltevorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Lasche (51) mehrere voneinander beabstandete Segmente aufweist, welche zur Aufnahme innerhalb eines Abstandsraumes zwischen Kühlrippen (51) auf der ersten Oberfläche der Basis (43) des Kühlkörpers (40) ausgebildet sind.

4. Haltevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der zweiten Lasche (13; 51; 61) und der Schaltungsplatine (30) zum Verhindern eines direkten Kontaktes zwischen der Schaltungsplatine (30) und der zweiten Lasche (13; 51; 61) eine schützende Unterlage (20) vorgesehen ist.

5. Haltevorrichtung nach Anspruch 4. dadurch gekennzeichnet, daß die schützende Unterlage (20) mehrere Positionierstifte (21) aufweist, welche sich durch Löcher (32, 42) in der Schaltungsplatine (30) und der Basis (43) des Kühlkörpers (40) erstrecken.

6. Haltevorrichtung nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Lasche (11; 55) eine innere Erhebung (111) umfaßt, welche in einer Vertiefung (22) der schützenden Unterlage (20) aufnehmbar ISt.

7. Haltevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jede Lasche (61) zwei voneinander beabstandete Segmente umfaßt, wobei jedes Segment eine Biegung (611) an dessen zweitem Ende aufweist, welche einen Kanal ausbildet, wobei ein U-förmiger Bügel (63) mit zwei seitlichen Schenkeln vorgesehen ist, welche schwenkbar in den Kanälen (611) der Segmente aufnehmbar sind, wobei jeder Lasche (61) ein Bügel (63) zugeordnet ist und dem Benutzer eine Deformation bzw. ein Aufbiegen der Laschen (61) erlaubt.