DE9302754U1

DE9302754U1 - Kühlrippenanordnung für eine integrierte Schaltung

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Publication number: DE9302754U1
Application number: DE9302754U
Authority: DE
Original assignee: HWANG PIIN CO Ltd LU JOU HSIANG TAIPEH TW
Current assignee: HWANG PIIN CO Ltd LU JOU HSIANG TAIPEH TW
Priority date: 1993-02-25
Filing date: 1993-02-25
Publication date: 1993-04-15
Anticipated expiration: 2003-02-26

Description

Kühlrippenanordnung für eine integrierte Schaltung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kühlrippenanordnung für eine integrierte Schaltung. Insbesondere befaßt sich die vorliegende Erfindung mit einer verbesserten Schnappbefestigungseinrichtung zum sicheren Halten der Kühlrippenanordnung an der integrierten Schaltung.

Die Temperatur ist der bedeutendste Faktor für den normalen Betrieb einer integrierten Schaltung. Üblicherweise sind relativ große integrierte Schaltungen von Mikroprozessoren aus keramischem Material hergestellt, dessen Temperatur über seinen Kochpunkt ansteigen kann, wenn die Wärmeableitung nicht befriedigend ist. Dies berührt den Betrieb der integrierten Schaltungen und beeinflußt manchmal auch andere Elemente.

Um das vorstehend beschriebene Problem zu vermeiden, wurden Einrichtungen entwickelt, von denen eine eine Rippenplatte aus Aluminium vorsieht, um die Wärme abzuleiten. Die zum Kontakt mit der Fläche der integrierten Schaltung bestimmte Fläche der Rippenplatte ist selbst nach dem Schleifen oder Polieren nicht hinreichend glatt, d.h. die beiden Flächen können nicht eng aneinander gehalten werden, selbst wenn zusätzliche Befestigungsmittel verwendet werden, wodurch der Wirkungsgrad der Wärmeableitung ernsthaft beeinträchtigt wird.

Es wurde auch bereits oberhalb der Rippenplatte ein zusätzliches Gebläse angeordnet, um die Ableitung der von den integrierten Schaltungen erzeugten Wärme zu unterstützen. Es wurde jedoch gefunden, daß der Wärmeableitungseffekt ungenügend ist. Ferner ist das Gebläse an der Rippenplatte mit Schrauben montiert, wodurch möglicherweise die die Schrauben umgebenden Rippen beschädigt werden. Schließlich können die Schrauben sich lockern, da die Rippen flexibel sind.

Infolgedessen besteht seit langem das bisher nicht befriedigte Bedürfnis für eine verbesserte Kühlrippenanordnung für integrierte Schaltungen und eine verbesserte Befestigungseinrichtung zur Befestigung der Kühlrippenanordnung an der integrierten Schaltung.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird eine Kühlrippenanordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 vorgeschlagen. Demgemäß betrifft die vorliegende Erfindung eine Kühlrippenanordnung zum Ableiten von durch eine integrierte Schaltung erzeugter Wärme sowie Schnappbefestigungseinrichtungen zum sicheren Verbinden der Kühlrippenanordnung und der integrierten Schaltung, um einen zuverlässigen

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Wärmeübergang zwischen der integrierten Schaltung und der Kühlrippenanordnung zu gewährleisten. Die Kühlrippenanordnung besteht im wesentlichen aus einer Platte mit zwei einander gegenüber liegenden Endwänden, die sich von der Oberseite der Platte nach oben erstrecken. Zwischen den Endwänden befindet sich eine Vielzahl von Rippen, die matrixförmig angeordnet sind und sich von der Oberseite der Platte nach oben erstrecken, wobei die Unterseite der Platte die integrierte Schaltung zum Ableiten der Wärme berührt. Vorzugsweise sind die Platte und die Rippen einstückig aus Aluminium oder einem anderen Material ausgebildet, das zur Ableitung der von der integrierten Schaltung während ihres Betriebes erzeugten Wärme geeignet ist.

Von jeder Rippe der ersten und letzten Rippenreihe, die den Endwänden benachbart sind und sich parallel zu diesen erstrecken, erstreckt sich ein im wesentlichen L-förmiges Element nach außen und oben. Das L-förmige Element erstreckt sich über eine ausreichende Höhe und hat an seinem oberen Ende eine obere Leiste und in einem mittleren Abschnitt eine untere Leiste. Die oberen und unteren Leisten zusammen bilden eine Rückhalteeinrichtung zum Festhalten eines Gebläses. Vorzugsweise ist die obere Leiste als Schnappkopf ausgebildet, wobei das L-förmige Element so weit flexibel ist, daß das Gebläse in dem Raum verrastet werden kann, der von den oberen und unteren Leisten gemeinsam gebildet wird. Die Kühlrippen der ersten bzw. letzten Reihe bilden jeweils eine Nut mit der jeweils benachbarten Endwand zur Aufnahme eines Schnappbefestigungselementes.

Das Schnappbefestigungselement ist im wesentlichen T-förmig ausgebildet, umfaßt einen Abschnitt in Form eines auf dem Kopf stehenden L mit einem Schnappkopf an seinem

distalen Ende und zwei seitlich abstehenden Armen an seinem anderen Ende. Vorzugsweise haben die Arme eine Aussparung an ihrer Unterseite. Aufgrund des Vorsehens dieser Aussparung an der Unterseite der Arme können diese Arme sich zum Ausgleich einer aufwärts wirkenden Kraft verformen, die auftritt, wenn die Schnappbefestigungselemente an der integrierten Schaltung eingerastet werden. Auf diese Weise können die integrierte Schaltung und die Kühlrippenplatte fest aneinander gehalten werden, um einen zuverlässigen Wärmeübergang an den Kontaktflächen zu ermöglichen.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung, welche in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispieles erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 eine Explosionsdarstellung einer Kühlrippenanordnung und eines Schnappbefestigungselementes gemäß der vorliegenden Erfindung,

Fig. 2 eine teilweise geschnittene Seitenansicht der Kühlrippenanordnung und der Schnappbefestigungselemente, wobei das Gebläse weggelassen wurde und

Fig. 3 eine Seitenansicht einer bevorzugten Ausführungsform der vollständigen Kühlrippenanordnung in Verbindung mit einer integrierten Schaltung.

Die Figuren 1 bis 3 zeigen eine Kühlrippenanordnung zum Abführen von Wärme, die von einer integrierten Schaltung 3 0 erzeugt wird, sowie Schnappbefestigungselemente 20 zum Festhalten der Kühlrippenanordnung an der integrierten Schaltung 30. Die Kühlrippenanordnung besteht im wesentlichen aus einer Platte 10, die zwei einander gegenüberliegende Endwände 15 hat, die sich von der Oberseite der Platte nach oben erstrecken. Zwischen den Endwänden 15 ist in einer Matrixanordnung eine Mehrzahl von Rippen

12 angeordnet, die sich von der Oberseite der Platte 10 nach oben erstreckt. Die Unterseite der Platte 10 berührt die integrierte Schaltung 30 zum Abführen der Wärme. Vorzugsweise sind die Platte 10 und die Rippen 12 einstückig ausgebildet aus Aluminium oder einem anderen Material, das zum Abführen der von der integrierten Schaltung 30 während ihres Betriebes erzeugten Wärme geeignet ist.

Wie die Zeichnungen deutlich zeigen, erstreckt sich von jeder der Rippen 12 der ersten und letzten Rippenreihe, die den Endwänden 15 benachbart sind und parallel zu diesen verlaufen, ein im wesentlichen L-förmiges Element

13 nach außen und oben. Das L-förmige Element 13 erstreckt sich bis in eine ausreichende Höhe und hat an seinem oberen Endabschnitt eine obere Leiste 132 und in seinem mittleren Abschnitt eine untere Leiste 131. Alle oberen Leisten 132 und unteren Leisten 131 bilden zusammen Rückhaltemittel, um ein Gebläse 40 festzuhalten. Vorzugsweise dienen die oberen Leisten 132 als Schnappköpfe, wobei die L-förmigen Elemente 13 flexibel sind, so daß das Gebläse 40 nach unten in den Raum eingeschnappt werden kann, der von den oberen und unteren Leisten 131 und 132 begrenzt wird. Die Rippen 12 der ersten bzw. letzten Reihe begrenzen mit der jeweils zugehörigen Endwand 15 eine Nut 11 zur Aufnahme eines

Schnappbefestigungselementes 20, das im folgenden näher erläutert wird.

Gemäß der Darstellung in Fig. 1 hat jedes Schnappbefestigungselement eine T-förmige Gestalt. Es umfaßt einen Abschnitt 24 in Gestalt eines auf dem Kopf stehenden L mit einem Schnappkopf 22 an seinem distalen Ende und zwei seitlich abstehenden Armen 21 an seinem anderen Ende. Vorzugsweise haben die Arme 21 eine Aussparung 210 an ihrer jeweiligen Unterseite.

Im Gebrauch werden die Schnappbefestigungselemente 20 seitlich in die Nuten 11 in die gewünschte Position geschoben. Anschließend wird die Kombination der Rippenplatte 10 und der Schnappbefestigungselemente 20 auf die integrierte Schaltung 30 aufgesetzt, so daß die Schnappköpfe 22 lösbar aber sicher unter die Unterseite des integrierten Bausteins schnappend greifen, wodurch die Unterseite der Kühlrippenplatte 10 in zuverlässigen Kontakt mit der Oberseite des integrierten Bausteins 30 gebracht wird, um eine Wärmeübertragung zwischen diesen Teilen zu ermöglichen. Aufgrund der Aussparungen 210 an der jeweiligen Unterseite der Arme 21 können sich diese verformen, um die Kraft aufzunehmen, die nach dem Verrasten des integrierten Bausteins mit der Kühlrippenanordnung in Aufwärtsrichtung ausgeübt wird. Dadurch können der integrierte Baustein und die Kühlrippenplatte 10 fest gegeneinander gespannt werden. Der letzte Schritt ist die Montage des Gebläses 40. Da sich das Gebläse 40 genügend weit oberhalb der Rippen 12 befindet, um einen Raum für eine Luftzirkulation zwischen dem Gebläse 40 und den Kühlrippen 12 zu schaffen, kann die Wärme in befriedigender Weise abgeführt werden.

Claims

Schutzansprüche

Kühlrippenanordnung zum Abführen von Wärme, die von einer integrierten Schaltungsanordnung (30) erzeugt wird, ge kennzeichnet durch eine Platte (10) mit einer Plattenunterseite zum Kontaktieren einer Oberseite einer integrierten Schaltungsanordnung (30), mit einer Plattenoberseite, von der zwei einander gegenüberliegende Endwände (15) nach oben abstehen, und mehreren Reihen von Rippen (12), die sich zwischen den Endwänden (15) erstrecken und von der Plattenoberseite nach oben abstehen;

ein im wesentlichen L-förmiges Element (13), das sich von jeder Rippe (12) der den Endwänden (15) benachbarten und zu diesen parallelen ersten bzw. letzten Rippenreihen nach außen und oben über die oberen Enden der Rippen (12) hinaus erstreckt, wobei die Rippen (12) der ersten bzw. letzten Reihe jeweils zusammen mit der benachbarten Endwand (15) eine Nut (11) zur Aufnahme eines Schnappbefestigungselementes (20) bilden, das im wesentlichen T-förmig ausgebildet ist und einen Abschnitt (24) in Form eines umgedrehten L mit einem Schnappkopf (22) an seinem distalen Ende und zwei seitlichen, von seinem anderen Ende abstehenden Armen (21) umfaßt, wobei die Arme (21) Aussparungen (210) an ihrer dem distalen Ende zugewandten Seite haben, und wobei der Schnappkopf (22) lösbar die Unterseite der integrierten Schaltung (30) untergreifen kann, um einen sicheren wärmeleitenden Kontakt zwischen der Plattenunterseite und der Oberseite der integrierten Schaltung (30) zu gewährleisten;

eine Gebläseeinrichtung (40) und

Mittel (131, 132) zum Festhalten der Gebläseeinrichtung (40) an den L-förmigen Elemente (13) unter Einhaltung eines Abstandes zwischen den Rippen (12) und der Gebläseeinrichtung (40) .
2. Kühlrippenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß die rückhaltenden Mittel eine obere Leiste (132) an dem oberen Ende jedes L-förmigen Elementes und eine untere Leiste (131) in einem mittleren Abschnitt des L-förmigen Elementes umfassen.
3. Kühlrippenanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich net, daß das L-förmige Element (13) einen Schnappkopf (22) an seinem oberen Ende hat.
4. Schnappbefestigungselement zum Verbinden zweier getrennter Gegenstände, umfassend einen Abschnitt (24) in Form eines umgedrehten L mit einem Schnappkopf (22) an seinem distalen Ende und zwei seitlich abstehenden Armen (21) an seinem anderen Ende, wobei die Arme (21) an ihrer Unterseite eine Aussparung (210) haben.