DE29820316U1

DE29820316U1 - Montageaufbau des Wärmeabstrahlers einer integrierten Schaltungschipanordnung

Info

Publication number: DE29820316U1
Application number: DE29820316U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1998-11-12
Filing date: 1998-11-12
Publication date: 1999-02-25
Anticipated expiration: 2008-11-13

Description

zeitler &-pipKe j.'j _r ^: _:-\r\

PATENTANWÄLTE EUROPEAN PATENT AND'tRADEMÄRK ATTOr'nEYS

POSTFACH 26 02 51 TELEFON: 089/22 18 06 HERRNSTRASSE 15

D-80059 MÜNCHEN TELEFAX: 089/22 26 27 D-80539 MÜNCHEN

7020 Ill/Br.

&iacgr;&ogr; Robert LIANG

No. 28, YangHsiang Road, YangMei,
Taoyuan, Taiwan, R.O.C.

Montaqeaufbau des Wärmeabstrahlers einer integrierten Schaltunqschipanordnunq

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Montageaufbau des Wärmeabstrahlers einer integrierten Schaltungschipanordnung.

Nach dem Stand der Technik führt die Aktivierung der Chipanordnung (einschließlich BGA, QFP sowie CPU) eines Computers zu einer höheren Temperatur hierin. Wenn die Wärme nicht wirkungsvoll abgeführt werden kann, wird die Leistungsfähigkeit des Computers hierdurch beeinflußt oder zum Versagen gebracht. Dementsprechend muß jeder Computerhauptrahmen mit einem Wärmeabstrahier versehen sein, um die Wärme abzuleiten, die von der Chipanordnung erzeugt wird.

Im allgemeinen sind Chipanordnungen mit einer hohen Betriebsgeschwindigkeit mit Wämneabstrahlern versehen. Dabei ist bei einem Wärmeabstrahier, bei welchem eine Mehrzahl von Ableitungsrippen direkt auf der Chipanordnung installiert ist, sogar mit einem Gebläse versehen, welches sich an dem Wärmeabstrahier befindet. Der größte Teil der Wärme, die durch den Betrieb einer Chipanordnung induziert wird, wird von dem Wärmeabstrahier absorbiert. Wenn die Chipanordnung aktiviert wird, wird der Ventilator gleichzeitig betätigt, um die Ableitrippen anzublasen, um somit die Wärme abzuführen. Die herkömmliche Art den War-

meabstrahler an einer Chipanordnung zu montieren, liegt darin, daß der Wärmeabstrahier den Sockel einer Chipanordnung über ein elastisches Metallstück ergreift (z.B. taiwanesische Patentveröffentlichung Nr. 316 687). Das herkömmliche elastische Metallstück, mit welchem ein Wärmeabstrahier mit der Chipanordnung zum Eingriff geführt wird, besitzt jedoch einem komplizierten Aufbau. Dementsprechend ist die Montage umständlich. Eine elastische Ermüdung kann leicht eintreten. Außerdem entstehen hohe Fertigungskosten. Dementsprechend löst sich der Aufbau leicht wenn der Computer transportiert wird. Wenn eine größere Kraft aufgrund eines sorglosen Umganges ausgeübt wird, kann die präzise und &iacgr;&ogr; schwache Chipanordnung beschädigt werden. Wenn die Kombination der Chipanordnung und der Hauptleiterplatte mittels eines BGA-Sockels oder durch direktes Auflöten anstelle eines Sockels bewerkstelligt wird, kann nicht jede Stelle zum Einsatz kommen für den Eingriff eines elastischen Stückes.

Im allgemeinen werden die Stifte einer Chipanordnung auf eine Hauptleiterplatte aufgelötet, wobei nur ein Zwischenraum von 0,25 mm besteht zwischen der Chipanordnung und der Hauptleiterplatte. Somit ist der Raum begrenzt. Dementsprechend kommt der Raum nie zum Einsatz zur Verbesserung des Wäremeableitproblems. Statt der Verwendung eines Wärmeableitbandes, um den Wärmeabstrahier an der Chipanordnung zu halten, werden Schrauben eingesetzt, um den Wärmeabstrahier an der Chipanordnung zu befestigen (z.B. taiwanesische Patentveröffentlichung Nr. 257 346). Da jedoch in einer Hochtemperaturumgebung das Band leicht versagt, verlangen die Hersteller von Chipanordnungen, daß die Hauptleiterplatte mit Löchern versehen ist zum Eingriff der Schraube. Obwohl der Ableitungseffekt besser ist als bei einem Wärmeableitungsband, ist das Einbringen der Löcher in die Hauptleiterplatte wesentlich schwieriger, da sie nicht an alle Anordnungen angepaßt werden können, und nicht alle Hersteller von Hauptleiterplatten sind bereit, sich diesen Auflagen zu unterwerfen. Außerdem sind die Kosten hoch und der Arbeitsaufwand groß. Somit stoßen die vorgenannten Verfahren auf wesentliche Schwierigkeiten. Dementsprechend besteht das Bedürfnis für einen Montageaufbau des Wärmeabstrahlers einer integrierten Schaltungschipanordnung, welche die vorgenannten Nachteile beseitigt.

• · &igr;

• ··

Es liegt dementsprechend der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Montageaufbau des Wärmeabstrahlers einer integrierten Schaltungschipanordnung zur Verfügung zu stellen, welcher geringe Kosten verursacht und für die unterschiedlichen Hauptleiterplatten geeignet ist, die industriell zur Verfügung gestellt werden. Dabei soll sich d er Wärmeabstrahlungskörper leicht und rasch an der Chipanordnung montieren lassen und ebenso rasch sich hiervon lösen lassen. Der Aufbau soll so ausgestaltet sein, daß er sich an jeder beliebigen Hauptleiterplatte installieren läßt.

&iacgr;&ogr; Gelöst wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung durch die im Kennzeichen des Hauptanspruches angegebenen Merkmale, wobei hinsichtlich bevorzugter Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Montageaufbaues auf die Merkmale der Unteransprüche verwiesen wird.

Der erfindungsgemäße Montageaufbau des Wärmeabstrahlers einer integrierten Schaltungschipanordnung umfaßt einen Haltesitz sowie einen Kühlkörper mit einer Mehrzahl von Kühlrippen, die auf dessen Platte installiert sind. Das Zentrum der Halteplatte ist mit einer Öffnung versehen, wobei die unteren Kanten jeweils mit nach unten gerichteten Seitenplatten versehen sind und jeweils zwei einander gegenüberliegende Seiten nach innen gerichtete Haken tragen. Die Kühlrippen durchgreifen die Öffnung des Haltesitzes nach oben derart, daß die Platte der Kühlrippen an dem Rand der Öffnung anliegen, während außerdem die Haken des Haltesitzes eng mit den Kanten der einander gegenüberliegenden Seiten der Chipanordnung zum Eingriff kommen, um somit zu verhindern, daß die Kühlrippen relativ zum Haltesitz gleiten. Damit ist der erfindungsgemäße Montageaufbau zusammengesetzt. Weitere Vorteile, Einzelheiten und erfindungswesentliche Merkmale ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung verschiedener Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Montageaufbaues unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen. Dabei zeigen im einzelnen:

Fig. 1 Eine Explosionsdarstellung der Bestandteile des Aufbaues gemäß

der Erfindung,

Fig. 2 eine perspektivische Darstellung des unteren Aufbaues des Haltesit

zes gemäß der Erfindung,

Fig. 3 eine perspektivische Darstellung der montierten Bestandteile des

Aufbaues gemäß der Erfindung,

Fig. 4 einen Schnitt durch den Aufbau der montierten Elemente gemäß der

Erfindung,

&iacgr;&ogr; Fig. 5 eine perspektivische Darstellung einer Ausführungsform des erfin

dungsgemäßen Aufbaues, wobei alle vier Seitenplatten mit Haken versehen sind,

Fig. 6 eine perspektivische Darstellung einer Ausführungsform des Aufbau-

es gemäß der Erfindung, wobei alle vier Seitenplatten mit Ausker

bungen versehen sind und

Fig. 7 eine perspektivische Darstellung einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Aufbaues, wobei alle vier Seitenplatten in der Nähe der vier Ecken installiert sind.

Die Fig. 1 zeigt den Montageaufbau des Wärmeabstrahlers oder Kühlkörpers einer integrierten Schaltungschipanordnung gemäß der Erfindung. Der Wärmeabstrahier umfaßt einen Haltesitz 1 sowie einen Kühlkörper 2. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform besitzt der Haltesitz eine rechteckfönmige Ausbildung, wobei das Zentrum mit einer rechteckförmigen öffnung 10 versehen ist. Jede Seite des Haltesitzes trägt einen nach unten gerichtete Seitenplatte 11. Zwei einander gegenüberliegende Seitenplatten 11 sind jeweils mit nach innen gerichteten Haken 111 versehen (entsprechend der Darstellung in Fig. 2). Die Kühlrippen 2 sind auf einer rechteckförmigen Platte 21 installiert, die größer ist als die öffnung 10. Eine Mehrzahl von Kühlrippen 22 ragt von der Platte 21 nach oben. Allgemein wird die Chipanordnung 3 auf einer Schaltungsplatine 4 montiert. Da die Stifte der Chipanordnung 3, die auf die Schaltungsplatine aufgelötet sind, eine vorbestimmte Höhe besitzen (etwa 0,25 mm), ergibt sich somit ein Zwischenraum (0,25 mm) mit einer

entsprechenden Höhe zwischen der Chipanordnung 3 und der Schaltungsplatine 4. Während der Montage ist es lediglich erforderlich, daß der Kühlkörper 2 die öffnung 10 des Haltesitzes 1 nach oben durchgreift, so daß die Platte 21 des Kühlkörpers 2 an dem Rand der öffnung 10 anliegt, wobei außerdem die Haken 111 der beiden einander gegenüberliegenden Seiten des Haltesitzes 1 eng mit den Kanten 31 auf den beiden einander gegenüberliegenden Seiten der Chipanordnung 3 in Eingriff treten, während die anderen beiden einander gegenüberliegenden Seitenplatten 11 in Kontakt mit den beiden Kanten der Chipanordnung 3 treten und derart abgeschirmt werden, daß sie rasch montiert werden können (entsprechend der Darstellung in den Fig. 3 und 4). Wenn es alternativ gewünscht wird, den Kühlkörper 2 zu lösen, ist es lediglich erforderlich, den Haltesitz nach oben zu drücken, so daß die Haken 111 von der Chipanordnung 3 getrennt werden. Außerdem ist in Fig. 5 eine weitere Ausführungsform des Haltesitzes 1 gemäß der Erfindung wiedergegeben. Bei dem in Fig. 2 gezeigten Aufbau besitzt jede Kante der Seitenplatten 11 einen nach innen gerichteten Haken 111, wobei durch diese Haken 111 die Kante 31 der Chipanordnung 3 weiter wirkungsvoll fixiert werden kann. Eine weitere Ausführungsform des Haltesitzes 1 ist in Fig. 6 wiedergegeben, wobei der Aufbau gemäß der Darstellung in Fig. 5 zum Einsatz kommt, mit der Ausnahme, daß jede Mitte der Seitenplatten 11 eine Kerbe trägt, so daß die vier Seiten der rechteckförmigen Haltesitze 1 jeweils zwei kürzere Seitenplatten 11 besitzt und jede der Seitenplatten 11 einen entsprechenden Haken 111 trägt, um mehr Material einzusparen, wobei sich hierdurch der gleiche Effekt bewirken läßt. Eine weitere Ausführungsform des Haltesitzes 1 gemäß der Erfindung ist in Fig. 7 wiedergegeben, wobei die Seitenplatten kürzer ausgebildet sind und sich an den vier Ecken des Haltesitzes 1 befinden, so daß eine L-Form gebildet wird. Jede Kante der Seitenplatten 11 ist mit einem Haken 111 versehen. Hierdurch können die Kanten der Chipanordnung 3 fixiert werden, so daß sich der gleiche Biegeeffekt ergibt. Damit erleichtert sich der Vorgang des Montierens oder Lösens gemäß der Erfindung. Darüber hinaus besitzt die erfindungsgemäße Ausgestaltung einen einfachen Aufbau. Somit reduzieren sich auch die Kosten. Schließlich zeichnet sich die vorliegende Erfindung durch die folgenden Vorteile aus:

1. Die Hauptelemente der vorliegenden Erfindung umfassen lediglich einen Haltesitz sowie einen Kühlkörper bzw. Wärmeabstrahier, wodurch sich geringere Herstellungskosten ergeben.

2. Da der Haltesitz und die Chipanordnung direkt miteinander zum Eingriff gebracht werden können, gewährleistet die Erfindung eine einfache Montage.

3. Der erfindungsgemäße Aufbau verhindert ein Lösen der Bestandteile aufgrund von Schwingungen oder Vibrationen.

Zusammenfassend wird ein Montageaufbau des Wärmeabstrahlers einer integrierten Schaltungschipanordnung zur Verfügung gestellt mit einem Haltesitz sowie einem Wärmeabstrahier oder Kühlkörper, der eine Mehrzahl von Kühlrippen trägt, die auf seiner Platte installiert sind. Das Zentrum der Halteplatte besitzt eine Öffnung, wobei die unteren Kanten jeweils mit nach unten gerichteten Seitenplatten versehen sind, während von deren Seiten einen nach innen gerichteten Haken trägt. Die Kühlrippen durchgreifen die Öffnung des Haltesitzes nach oben, so daß die Platte des Kühlkörpers an dem Rand der Öffnung anliegt. Darüber hinaus greifen die Haken des Haltesitzes an den Kanten der Seiten der Chipanordnung an, um dadurch zu verhindern, daß der Haltesitz und der Kühlkörper relativ zueinander gleiten können. Damit ist der erfindungsgemäße Montageaufbau vollständig.

Es soll an dieser Stelle noch einmal ausdrücklich angegeben werden, daß es sich bei der vorangehenden Beschreibung lediglich um eine solche beispielhaften Charakters handelt und daß verschiedene Abänderungen und Modifikationen möglich sind, ohne dabei den Rahmen der Erfindung zu verlassen.

Claims

Schutzansprüche:

1. Montageaufbau des Wärmeabstrahlers einer integrierten Schaltungschipanordnung
gekennzeichnet durch:

einen Haltesitz (1) mit einem flachen Körper, dessen Zentrum mit einer Öffnung (10) versehen ist,

nach unten gerichtete Seitenplatten (11) an jeder der unteren Kanten des Haltesitzes (1) sowie

einen Kühlkörper (2) mit einer Platte (21), von welcher eine Mehrzahl von Kühlrippen (22) ausgehen.

2. Montageaufbau nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Haltesitz (1) rechteckförmig ausgebildet ist.

3. Montageaufbau nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß Eingriffselemente (111) auf jeweils einander gegenüberliegenden Seiten des Haltesitzes (1) ausgebildet sind, wobei der Kühlkörper

(2) die Mittelöffnung (10) des Haltesitzes (1) nach oben durchgreift und die Eingriffselemente (111) des Haltesitzes (1) mit den Kanten der beiden einander gegenüberliegenden Seiten der Chipanordnung (3) in Eingriff stehen, während die beiden anderen einander gegenüberliegenden Seitenplatten

(11) in Kontakt mit den beiden anderen einander gegenüberliegenden Kanten der Chipanordnung (3) stehen.

4. Montageaufbau nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingriffselemente aus nach innen gerichteten Haken (111) bestehen.

5. Montageaufbau nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Eingriffselemente (111) auf jeder der Seiten des Haltesitzes (1) installiert sind, wobei der Kühlkörper (2) die öffnung (10) des Haltesitzes (1) nach oben durchgreift, während die Eingriffselemente (101) des Haltesitzes (1) an den Kanten aller einander gegenüberliegenden Seiten der Chipanordnung (3) anliegen.

6. Montageaufbau nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingriffselemente als nach innen gerichtete Haken (111) ausgebildet sind.

7. Montageaufbau nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Mitte einer jeden Seitenplatte (11) eine Auskerbung (112) trägt.

8. Montageaufbau nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenplatten (11) kürzer ausgebildet und auf die Ecken des Haltesitzes (1) konzentriert sind unter Bildung einer L-Form.