專利名稱：用于分配熱負(fù)荷的散熱器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于分配熱負(fù)荷的散熱器。
背景技術(shù)：
1948年對EDVAC計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的研發(fā)通常被看作計(jì)算機(jī)時(shí)代的開始。從那時(shí)起，用戶已經(jīng)依賴計(jì)算機(jī)系統(tǒng)來簡化信息管理操作。當(dāng)今的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)遠(yuǎn)比諸如EDVAC這樣的早期系統(tǒng)復(fù)雜。這些現(xiàn)代計(jì)算機(jī)系統(tǒng)通過利用計(jì)算機(jī)軟件，例如數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、文字處理軟件、電子數(shù)據(jù)表、客戶/服務(wù)商應(yīng)用軟件、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)等等，傳送強(qiáng)大的計(jì)算資源以提供廣泛的信息管理能力。
為了傳送強(qiáng)大的計(jì)算資源，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員必須設(shè)計(jì)出強(qiáng)大的計(jì)算機(jī)處理器。當(dāng)前的計(jì)算機(jī)例如能夠每秒鐘執(zhí)行數(shù)十億個(gè)計(jì)算機(jī)程序指令。操作這些計(jì)算機(jī)處理器需要相當(dāng)多的能量，并且通常這種處理器的功率會超過100瓦。消耗相當(dāng)多的能量會產(chǎn)生相當(dāng)多的熱量。如果不去除這些熱量，則由計(jì)算機(jī)處理器產(chǎn)生的熱量有可能損害或者破壞處理器的功能。
為了防止計(jì)算機(jī)處理器的性能降低或者遭受破壞，計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)師可以利用散熱器、風(fēng)扇、熱管或者甚至是制冷系統(tǒng)來從處理器去除熱量。但是，當(dāng)前的散熱器僅提供一個(gè)或者兩個(gè)連接有翅片的冷卻表面，該翅片用于消散由散熱器吸收的熱量。這種散熱器通常無法去除防止當(dāng)今計(jì)算機(jī)處理器造成損壞所需要去除的熱量，因?yàn)槲锢硐拗茣璧K系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員設(shè)計(jì)出足夠大的冷卻表面或者足夠高的翅片來從處理器消散所需量的熱量。將風(fēng)扇與散熱器組合起來可以提高從計(jì)算機(jī)處理器去除熱量的能力，但是這種組合也有可能不足以防止對當(dāng)今計(jì)算機(jī)處理器造成損壞。連接在計(jì)算機(jī)處理器上的熱管能夠從計(jì)算機(jī)處理器去除大量的熱量，但是在系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員需要局部冷卻方案的情況下可能無法選擇熱管。制冷系統(tǒng)也能夠高效地去除熱量，但是這種系統(tǒng)一般龐大并且昂貴。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明公開了一種用于分配熱負(fù)荷的散熱器，包括兩塊或者多塊繞散熱器的中心軸線連接和取向的基板，至少一塊基板接收熱負(fù)荷，每塊基板均具有傳熱通路，這些傳熱通路在基板之間取向成能夠接納用于在至少兩塊基板之間進(jìn)行熱分配并具有不同長度的熱傳遞裝置；連接在每塊基板上的散熱翅片，這些散熱翅片平行地間隔開并且從每塊基板朝向散熱器的中心軸線延伸；以及連接在接收熱負(fù)荷的基板與至少一塊其它基板之間以便在散熱器的基板之間分配熱負(fù)荷的熱傳遞裝置。
通過下面對如附圖中所示的本發(fā)明示例性實(shí)施例的更為具體的描述，可以看到本發(fā)明的前述以及其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn)，在附圖中相同的附圖標(biāo)記通常代表本發(fā)明示例性實(shí)施例中的相同部件。


圖1示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于分配熱負(fù)荷的示例性散熱器的透視圖；圖2示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的在用于分配熱負(fù)荷的散熱器中示例性基板和示例性熱傳遞裝置的右側(cè)視圖；圖3示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的在用于分配熱負(fù)荷的散熱器中另一示例性基板的透視圖；圖4示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的在用于分配熱負(fù)荷的散熱器中另一示例性基板的透視圖；圖5示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于分配熱負(fù)荷的另一示例性散熱器的透視圖；圖6示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于分配熱負(fù)荷的另一示例性散熱器的透視圖；圖7示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的在用于分配熱負(fù)荷的散熱器中另一示例性基板和示例性散熱翅片的透視圖；圖8示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于分配熱負(fù)荷的另一示例性散熱器的透視圖。
具體實(shí)施例方式
下面從圖1開始參照附圖對根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于分配熱負(fù)荷的示例性散熱器進(jìn)行描述。圖1示出一種根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于分配熱負(fù)荷的示例性散熱器100的透視圖。熱負(fù)荷是集成電路封裝128，例如計(jì)算機(jī)處理器或者存儲器芯片，工作產(chǎn)生的熱量與時(shí)間之比。熱負(fù)荷的度量一般以瓦特為單位加以表示。
在圖1所示的例子中，散熱器100是構(gòu)造成從與該散熱器100熱連接的集成電路封裝128吸收和消散熱負(fù)荷的熱導(dǎo)體。在設(shè)計(jì)散熱器100的過程中使用的熱導(dǎo)體例如可以包括鋁、銅、銀、碳化硅鋁或者碳基合成物。散熱器100通過熱傳導(dǎo)從集成電路封裝吸收熱負(fù)荷。當(dāng)將散熱器100熱連接到集成電路封裝128上時(shí)，散熱器提供比集成電路封裝128冷的附加的熱質(zhì)量，熱負(fù)荷可以流入該熱質(zhì)量內(nèi)。在吸收了熱負(fù)荷之后，散熱器100通過熱對流和熱輻射將熱負(fù)荷消散到散熱器100周圍的空氣內(nèi)。增大散熱器100的表面面積一般能夠提高消散熱負(fù)荷的速率。
在圖1所示例子中的散熱器100通過熱連接體130連接在集成電路封裝128上。熱連接體130是一種導(dǎo)熱材料，能夠降低與將熱負(fù)荷從集成電路封裝128傳遞至散熱器100相關(guān)聯(lián)的熱阻。集成電路封裝128與散熱器100之間的熱連接體130的熱阻小于一般通過將集成電路封裝128直接連接到散熱器100上產(chǎn)生的熱阻。降低集成電路封裝128與散熱器100之間的熱阻會提高將熱負(fù)荷從集成電路封裝128傳遞至散熱器100的效率。在圖1所示的例子中，熱連接體130可以包括非粘結(jié)性材料，例如熱油脂、相變材料以及填隙墊。熱連接體130還可以包括粘結(jié)性材料，例如熱固性液體、壓敏粘結(jié)(‘PSA’)膠帶、以及熱塑性或者熱固性粘接薄膜。
圖1所示的例子包括兩塊或者多塊繞散熱器100的中心軸線104連接和取向的基板102，至少一塊基板102接收熱負(fù)荷，每塊基板102均具有傳熱通路106，這些傳熱通路106在基板102之間取向成能夠接納用于在至少兩塊基板102之間進(jìn)行熱分配并具有不同長度的熱傳遞裝置108。傳熱通路106是鄰接基板102的表面的區(qū)域，基板102的所述表面適合于連接熱傳遞裝置。傳熱通路106例如可以包括穿過基板102的通道或者沿基板102的表面延伸的溝槽。
圖1所示的例子還包括連接在接收熱負(fù)荷的基板102與至少一塊其它基板102之間以便在散熱器100的基板102之間分配熱負(fù)荷的熱傳遞裝置108。熱傳遞裝置108是一種在熱能損失最小的條件下將熱能從一個(gè)沿該熱傳遞裝置的區(qū)域傳遞至另一沿該熱傳遞裝置的區(qū)域的熱傳遞機(jī)構(gòu)。這種熱傳遞裝置具有接近封閉式熱傳遞系統(tǒng)的效率。熱傳遞裝置的例子包括熱管和碳納米管。在圖1所示的例子中，熱傳遞裝置108具有用于在至少兩塊基板102之間進(jìn)行熱能分配的不同的長度。
圖1所示的例子還包括連接在每塊基板102上的散熱翅片110，這些散熱翅片平行地間隔開，并且從各基板102朝向散熱器100的中心軸線104延伸。散熱翅片110是熱導(dǎo)體，其向散熱器100提供附加的表面面積來消散熱負(fù)荷。在圖1所示的例子中，散熱翅片110通過擠壓成形(extrusion)連接在各基板102上。在圖1所示的例子中，擠壓成形的散熱翅片110僅用于解釋目的，并非加以限制。也可以利用環(huán)氧樹脂、壓配合、硬釬焊、焊接或者其它本領(lǐng)域技術(shù)人員會采用的連接方式通過將散熱翅片110粘接到各基板102上而將散熱翅片110連接在各基板102上。
在圖1所示的例子中，所述的兩塊或者多塊基板102包括底板112、頂板114、右側(cè)板116以及左側(cè)板118，這些板沿邊緣120、122、124和126連接，以限定出一總體上呈立方體形狀的空間，該空間具有四個(gè)封閉側(cè)面和兩個(gè)敞開端部。在圖1所示的例子中，右側(cè)板116利用熱連接體沿邊緣124與底板112連接。邊緣124是底板112的上側(cè)最右部邊緣和右側(cè)板116的下側(cè)最右部邊緣。左側(cè)板118利用熱連接體沿邊緣122與底板112連接。邊緣122是底板112的上側(cè)最左部邊緣和左側(cè)板118的下側(cè)最左部邊緣。右側(cè)板116利用熱連接體沿邊緣126與頂板114連接。邊緣126是頂板114的下側(cè)最右部邊緣和右側(cè)板116的上側(cè)最右部邊緣。左側(cè)板118利用熱連接體沿邊緣120與頂板114連接。邊緣120是頂板114的下側(cè)最左部邊緣和左側(cè)板118的上側(cè)最左部邊緣。在圖1所示的例子中，底板112連接到集成電路封裝128上以接收熱負(fù)荷，以便在散熱器100的基板102之間進(jìn)行分配。
為了進(jìn)一步解釋，圖2示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于分配熱負(fù)荷的散熱器中的示例性基板102和示例性熱傳遞裝置108的右側(cè)視圖。在圖2所示的例子中，每塊基板102均包括傳熱通路106，這些傳熱通路106在基板102之間取向成能夠接納具有不同長度的熱傳遞裝置108，以在至少兩塊基板102之間進(jìn)行熱分配。在圖2所示的例子中，基板102為底板112和頂板114。
在圖2所示的例子中，底板112連接在集成電路封裝128上以接收熱負(fù)荷，以便在散熱器基板102之間進(jìn)行分配。底板112沿其下表面200的最左側(cè)部分連接在集成電路封裝128上。底板112可以在其下表面200的最左側(cè)部分處連接在集成電路封裝128上，因?yàn)樯崞鳝h(huán)境的物理限制會阻礙沿該底板112的下表面200使得集成電路封裝128居中。沿底板112的下表面200的最左側(cè)部分將底板112連接到集成電路封裝128上會導(dǎo)致熱負(fù)荷在該底板112上不均勻分配。在圖2所示的例子中，集中負(fù)荷202表示熱負(fù)荷集中在底板112的最左側(cè)部分。在其中底板112沿整個(gè)下表面200連接在集成電路封裝128上的其它實(shí)施例中，當(dāng)集成電路封裝128的一個(gè)區(qū)域產(chǎn)生的熱負(fù)荷大于該集成電路封裝128的另一區(qū)域時(shí)，熱負(fù)荷會在底板112上不均勻分配。
圖2所示的例子包括連接在接收熱負(fù)荷的底板112與頂板114之間以便在散熱器的基板102之間分配熱負(fù)荷的熱傳遞裝置108。熱傳遞裝置108與傳熱通路106接合，該傳熱通路在基板102之間取向成能夠接納用于在至少兩塊基板102之間進(jìn)行熱分配并具有不同長度的熱傳遞裝置108的。在圖2所示的例子中，每個(gè)熱傳遞裝置108具有不同的長度，以便從底板112的最左側(cè)部分向整個(gè)頂板114分配集中負(fù)荷202。在圖2所示的例子中，分散負(fù)荷204表示從集成電路封裝128分配到頂板114的熱負(fù)荷。頂板114和連接在頂板114上的散熱翅片(未示出)將分散負(fù)荷204消散到散熱器周圍的環(huán)境內(nèi)。
為了進(jìn)一步解釋，圖3示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于分配熱負(fù)荷的散熱器中的示例性基板102的透視圖。在圖3所示的例子中，為了解釋和清楚起見，散熱翅片被省略。在圖3所示的例子中基板102為底板112。該底板112上的傳熱通路106包括平行間隔開的下側(cè)熱管通道300。在圖3所示的例子中，下側(cè)熱管通道300能夠接納用于在至少兩塊基板102之間進(jìn)行熱分配并具有不同長度的熱管。
在圖3所示的例子中，下側(cè)熱管通道300是從底板112的左側(cè)表面302延伸穿過底板112至右側(cè)表面304的圓形通道。下側(cè)熱管通道300的直徑與由該下側(cè)熱管通道300接納的具有不同長度的熱管直徑一致。在圖3所示的例子中，下側(cè)熱管通道300平行地等距間隔開。
圖3所示的例子還包括沿底板112的左側(cè)表面302延伸的和沿底板112的右側(cè)表面304延伸的半圓形凹腔306。半圓形凹腔306的直徑與下側(cè)熱管通道300的直徑一致。每個(gè)半圓形凹腔306均與一個(gè)下側(cè)熱管通道300交叉。在圖3所示的例子中，每個(gè)半圓形凹腔306均從下側(cè)熱管通道300的底部308延伸至底板112的上表面310。
為了進(jìn)一步解釋，圖4示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于分配熱負(fù)荷的散熱器中的示例性基板102的透視圖。在圖4所示的例子中，為了解釋和清楚起見，散熱翅片被省略。在圖4所示的例子中，基板102為頂板114。頂板114上的傳熱通路106包括平行間隔開的上側(cè)熱管通道400。在圖4所示的例子中，上側(cè)熱管通道400能夠接納用于在至少兩塊基板102之間進(jìn)行熱分配并具有不同長度的熱管。
在圖4所示的例子中，上側(cè)熱管通道400是從頂板114的左側(cè)表面402延伸穿過頂板114至右側(cè)表面404的圓形通道。上側(cè)熱管通道400的直徑與由該上側(cè)熱管通道400接納的具有不同長度的熱管直徑一致。在圖4所示的例子中，上側(cè)熱管通道300平行地等距間隔開。
圖4所示的例子還包括沿頂板114的左側(cè)表面402延伸的和沿頂板114的右側(cè)表面404延伸的半圓形凹腔406。半圓形凹腔406的直徑與上側(cè)熱管通道400的直徑一致。每個(gè)半圓形凹腔406均與一個(gè)上側(cè)熱管通道400交叉。在圖4所示的例子中，每個(gè)半圓形凹腔406均從上側(cè)熱管通道400的頂部408延伸至頂板114的下表面410。
為了進(jìn)一步解釋，圖5示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于分配熱負(fù)荷的另一示例性散熱器100的透視圖。圖5中所示的示例性散熱器100包括基板102和熱傳遞裝置108。在圖5所示的例子中，基板102為右側(cè)板116。該右側(cè)板116包括右側(cè)外表面500。該右側(cè)板116上的傳熱通路106包括沿右側(cè)外表面500的右側(cè)熱管溝槽502，每個(gè)右側(cè)熱管溝槽502均包括從一個(gè)下側(cè)熱管通道300縱向延伸至一個(gè)上側(cè)熱管通道400的半圓形凹腔504。在圖5所示的例子中，每個(gè)熱傳遞裝置108均包括連接在一個(gè)下側(cè)熱管通道300、一個(gè)右側(cè)熱管溝槽502以及一個(gè)上側(cè)熱管通道400之間的熱管506，以便在散熱器100的基板102之間分配熱負(fù)荷。
在圖5所示的例子中，右側(cè)熱管溝槽502是沿右側(cè)外表面500的半圓形凹腔504，其在長度上從右側(cè)板116的底表面508延伸至右側(cè)板116的頂表面510。每個(gè)右側(cè)熱管溝槽502在鄰近一個(gè)下側(cè)熱管通道300的位置處與右側(cè)板116的底表面508交叉。每個(gè)右側(cè)熱管溝槽502在鄰近一個(gè)上側(cè)熱管通道400的位置處與右側(cè)板116的頂表面510交叉。在圖5所示的例子中，右側(cè)熱管溝槽502的直徑與下側(cè)熱管通道300和上側(cè)熱管通道400的直徑一致。
在圖5所示的例子中，每個(gè)熱管506均是包括密封中空管的封閉式蒸發(fā)器-冷凝器系統(tǒng)，其內(nèi)壁襯有也被稱作“芯體”的毛細(xì)結(jié)構(gòu)。一種在預(yù)期工作溫度下具有相當(dāng)高的蒸汽壓力的熱力工作流體充滿芯體的微孔。當(dāng)熱量施加在熱管506上的某個(gè)區(qū)域時(shí)，所述流體溫度升高并且蒸發(fā)。隨著蒸發(fā)流體填充所述芯體的中空的中部，蒸汽通過熱管506進(jìn)行擴(kuò)散。在沿?zé)峁?06的溫度下降到蒸發(fā)區(qū)域的溫度以下的位置，所述蒸汽在熱管506中冷凝。隨著蒸汽冷凝，蒸汽釋放出在蒸發(fā)過程中獲取的熱量。所述芯體內(nèi)部的毛細(xì)作用使得冷凝液返回至蒸發(fā)區(qū)域，并且完成工作循環(huán)。
在圖5所示的例子中，每個(gè)熱管506均連接在一個(gè)下側(cè)熱管通道300、一個(gè)右側(cè)熱管溝槽502以及一個(gè)上側(cè)熱管通道400之間，以便在散熱器100的基板102之間分配熱負(fù)荷。在圖5所示的例子中，每個(gè)熱管506均包括插入下側(cè)熱管通道300內(nèi)的底部512。熱管506還包括鄰接底部512的側(cè)部514。熱管506的側(cè)部514與右側(cè)熱管溝槽502的內(nèi)表面連接。熱管506還包括鄰接側(cè)部514的頂部516。熱管506的頂部516插入上側(cè)熱管通道400內(nèi)。
在圖5所示的例子中，每個(gè)熱管506均通過壓配合連接而連接在一個(gè)下側(cè)熱管通道300、一個(gè)右側(cè)熱管溝槽502以及一個(gè)上側(cè)熱管通道400之間。這種壓配合連接僅為示例目的，并非加以限制。熱管506還可以通過緊固機(jī)構(gòu)，例如夾子、螺釘或者粘結(jié)劑，連接在一個(gè)下側(cè)熱管通道300、一個(gè)右側(cè)熱管溝槽502以及一個(gè)上側(cè)熱管通道400之間。
為了進(jìn)一步解釋，圖6示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于分配熱負(fù)荷的另一示例性散熱器100的透視圖。圖6中所示的示例性散熱器100包括基板102和熱傳遞裝置108。在圖6所示的例子中，基板102為左側(cè)板118。該左側(cè)板118包括左側(cè)外表面600。該左側(cè)板118上的傳熱通路106包括沿左側(cè)外表面600的左側(cè)熱管溝槽602，每個(gè)左側(cè)熱管溝槽602均包括從一個(gè)下側(cè)熱管通道300縱向延伸至一個(gè)上側(cè)熱管通道400的半圓形凹腔604。在圖6所示的例子中，每個(gè)熱傳遞裝置108均包括連接在一個(gè)下側(cè)熱管通道300、一個(gè)左側(cè)熱管溝槽602以及一個(gè)上側(cè)熱管通道400之間的熱管506，以便在散熱器100的基板102之間分配熱負(fù)荷。
在圖6所示的例子中，左側(cè)熱管溝槽602是沿左側(cè)外表面600的半圓形凹腔604，其在長度上從左側(cè)板118的底表面608延伸至左側(cè)板118的頂表面610。每個(gè)左側(cè)熱管溝槽602在鄰近一個(gè)下側(cè)熱管通道300的位置處與左側(cè)板118的底表面608交叉。每個(gè)左側(cè)熱管溝槽602在一個(gè)鄰近上側(cè)熱管通道400的位置處與左側(cè)板118的頂表面610交叉。在圖6所示的例子中，左側(cè)熱管溝槽602的直徑與下側(cè)熱管通道300和上側(cè)熱管通道400的直徑一致。
在圖6所示的例子中，每個(gè)熱管506均連接在一個(gè)下側(cè)熱管通道300、一個(gè)左側(cè)熱管溝槽602以及一個(gè)上側(cè)熱管通道400之間，以便在散熱器100的基板102之間分配熱負(fù)荷。在圖6所示的例子中，每個(gè)熱管506均包括插入下側(cè)熱管通道300內(nèi)的底部512。熱管506還包括鄰接底部512的側(cè)部514。熱管506的側(cè)部514與左側(cè)熱管溝槽602的內(nèi)表面連接。熱管506還包括鄰接側(cè)部514的頂部516。熱管506的頂部516插入上側(cè)熱管通道400內(nèi)。
在圖6所示的例子中，每個(gè)熱管506均通過壓配合連接而連接在一個(gè)下側(cè)熱管通道300、一個(gè)左側(cè)熱管溝槽602以及一個(gè)上側(cè)熱管通道400之間。這種壓配合連接僅為示例目的，并非加以限制。熱管506還可以通過緊固機(jī)構(gòu)，例如夾子、螺釘或者粘結(jié)劑，連接在一個(gè)下側(cè)熱管通道300、一個(gè)左側(cè)熱管溝槽602以及一個(gè)上側(cè)熱管通道400之間。
為了進(jìn)一步解釋，圖7示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的在用于分配熱負(fù)荷的散熱器中的另一示例性基板102和示例性散熱翅片110的透視圖。在圖7所示的例子中，所示出的散熱翅片110和一塊基板102表示用于分配熱負(fù)荷的散熱器的底部。為了清楚起見，所述散熱器的其余部分被從本示例中省略。
在圖7所示的例子中，散熱翅片110通過從基板102上擠壓成形而連接在基板102上。如前所述，擠壓成形的散熱翅片用于解釋目的，并非加以限制。散熱翅片110還可以利用環(huán)氧樹脂、硬釬焊或者焊接通過將翅片110粘結(jié)到基板102上而連接在基板102上。
在圖7所示的例子中，散熱翅片110平行地間隔開，并且從基板102朝向散熱器的中心軸線104延伸。每個(gè)散熱翅片110的高度從基板102的上表面706延伸至由基板102的上側(cè)最左部邊緣700與中心軸線114形成的平面。散熱翅片110的長度從底部前表面702延伸至底部后表面704。
在圖7所示的例子中，制造能力會約束散熱翅片110的厚度以及連接在基板102上的散熱翅片110的數(shù)量。盡管較薄的翅片會因?yàn)槌崞g的間隙更小而可以容許散熱器設(shè)計(jì)人員在給定的空間中放置更多的翅片，但是較薄的翅片有可能限制翅片高度。在圖7所示的例子中，擠壓成形的散熱翅片110一般具有高達(dá)6的翅片高度-間隙尺寸比，并且最小的翅片厚度為1.3毫米。但是，特殊設(shè)計(jì)的模具特征可以將高度-間隙尺寸比升高至10，并且將最小的翅片厚度減小至0.8毫米。例如，假設(shè)散熱翅片110的最大高度為30毫米，并且翅片高度-間隙尺寸比為6，那么散熱翅片110之間的最小間隙如下計(jì)算G＝H÷R＝30÷6＝5毫米其中G是散熱翅片之間的間隙，H是散熱翅片的高度，而R是散熱翅片的高度-間隙尺寸比。
在獲得了翅片110之間的最小間隙之后，將基板的寬度加上翅片之間的間隙的量除以翅片厚度加上間隙的量計(jì)算作為散熱翅片110的數(shù)目。接著前一例子，假設(shè)基板102的寬度為60毫米，翅片的厚度為1.3毫米，那么連接在基板102上的散熱翅片110的數(shù)目如下計(jì)算N＝(W+G)÷(T+G)＝(60+5)÷(5+1.3)＝10.3個(gè)翅片其中N是基板上可以容納的散熱翅片的數(shù)目，W是基板的寬度，G是散熱翅片之間的間隙，而T是散熱翅片的厚度。針對翅片數(shù)目的計(jì)算結(jié)果為10.3個(gè)翅片，意味著在本示例中，所述基板可以容納10個(gè)翅片。
為了進(jìn)一步解釋，圖8示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于分配熱負(fù)荷的另一示例性散熱器100的透視圖。圖8中所示的例子包括兩塊或者多塊繞散熱器100的中心軸線104連接和取向的基板102，至少一塊基板102接收熱負(fù)荷，每塊基板102均具有傳熱通路106，這些傳熱通路106在基板102之間取向成能夠接納用于在至少兩塊基板102之間進(jìn)行熱分配并具有不同長度的熱傳遞裝置108。在圖8所示的例子中，所述的兩塊或者多塊基板102僅包括一塊底板112和一塊頂板114。底板112連接在集成電路封裝128上接收熱負(fù)荷，以便在散熱器100的基板102之間進(jìn)行分配。底板112上的傳熱通路106包括平行間隔開的下側(cè)熱管通道300，而頂板114上的傳熱通路106包括平行間隔開的上側(cè)熱管通道400。
圖8中所示的例子還包括連接在每塊基板102上的散熱翅片110，這些散熱翅片平行地間隔開，并且從每塊基板102朝向散熱器100的中心軸線104延伸。在圖8所示的例子中，散熱翅片110通過從基板102擠壓成形而連接在每塊基板102上。如前所述，擠壓成形的散熱翅片僅用于解釋目的，并非加以限制。散熱翅片110也可以利用環(huán)氧樹脂、壓配合、硬釬焊或焊接通過將散熱翅片110粘接到基板102上而連接在基板102上。在圖8所示的例子中，頂板114和底板112通過散熱翅片110連接，連接在底板112上的散熱翅片110與連接在頂板114上的散熱翅片110相連接。
圖8中所示的例子還包括連接在接收熱負(fù)荷的基板102與至少一塊其它基板102之間以便在散熱器100的基板102之間分配熱負(fù)荷的熱傳遞裝置108。在圖8所示的例子中，熱傳遞裝置108包括連接在一個(gè)下側(cè)熱管通道300與一個(gè)上側(cè)熱管通道400之間的熱管，以便在散熱器100的基板102之間分配熱負(fù)荷。
通過前面的描述可以理解，可以對本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施例進(jìn)行變型和修改。在本說明書中進(jìn)行的描述僅用于說明目的，并非加以限制。本發(fā)明的范圍僅由所附權(quán)利要求中的語言加以限制。
權(quán)利要求
1.一種用于分配熱負(fù)荷的散熱器，包括兩塊或者多塊繞散熱器的中心軸線連接和取向的基板，至少一塊基板接收熱負(fù)荷，每塊基板均具有傳熱通路，這些傳熱通路在基板之間取向成能夠接納用于在至少兩塊基板之間進(jìn)行熱分配并具有不同長度的熱傳遞裝置；連接在每塊基板上的散熱翅片，這些散熱翅片平行地間隔開并且從每塊基板朝向散熱器的中心軸線延伸；以及連接在接收熱負(fù)荷的基板與至少一塊其它基板之間以便在散熱器的基板之間分配熱負(fù)荷的熱傳遞裝置。
2.如權(quán)利要求1所述的散熱器，其特征在于所述兩塊或者多塊基板還包括底板、頂板、右側(cè)板以及左側(cè)板，這些板沿邊緣連接，以限定出一總體上成立方體形狀的空間，該空間具有四個(gè)封閉側(cè)面和兩個(gè)敞開端部；底板上的傳熱通路包括平行間隔開的下側(cè)熱管通道；頂板上的傳熱通路包括平行間隔開的上側(cè)熱管通道；右側(cè)板還包括右側(cè)外表面；右側(cè)板上的傳熱通道包括沿右側(cè)外表面的右側(cè)熱管溝槽，每個(gè)右側(cè)熱管溝槽均包括從一個(gè)下側(cè)熱管通道縱向延伸至一個(gè)上側(cè)熱管通道的半圓形凹腔；左側(cè)板還包括左側(cè)外表面；左側(cè)板上的傳熱通道包括沿左側(cè)外表面的左側(cè)熱管溝槽，每個(gè)左側(cè)熱管溝槽均包括從一個(gè)下側(cè)熱管通道縱向延伸至一個(gè)上側(cè)熱管通道的半圓形凹腔。
3.如權(quán)利要求2所述的散熱器，其特征在于所述熱傳遞裝置還包括連接在一個(gè)下側(cè)熱管通道、一個(gè)右側(cè)熱管溝槽以及一個(gè)上側(cè)熱管通道之間的熱管，以便在散熱器的基板之間分配熱負(fù)荷。
4.如權(quán)利要求2所述的散熱器，其特征在于所述熱傳遞裝置還包括連接在一個(gè)下側(cè)熱管通道、一個(gè)左側(cè)熱管溝槽以及一個(gè)上側(cè)熱管通道之間的熱管，以便在散熱器的基板之間分配熱負(fù)荷。
5.如權(quán)利要求1所述的散熱器，其特征在于所述兩塊或者多塊基板僅包括底板和頂板，底板上的傳熱通路包括平行間隔開的下側(cè)熱管通道，頂板上的傳熱通路包括平行間隔開的上側(cè)熱管通道；并且所述頂板和底板通過散熱翅片連接，連接在底板上的散熱翅片與連接在頂板上的散熱翅片相連接。
6.如權(quán)利要求5所述的散熱器，其特征在于所述熱傳遞裝置還包括連接在一個(gè)下側(cè)熱管通道與一個(gè)上側(cè)熱管通道之間的熱管，以便在散熱器的基板之間分配熱負(fù)荷。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于分配熱負(fù)荷的散熱器。該散熱器包括兩塊或者多塊繞該散熱器的中心軸線連接和取向的基板，至少一塊基板接收熱負(fù)荷，每塊基板均具有傳熱通路，這些傳熱通路在基板之間取向成能夠接納用于在至少兩塊基板之間進(jìn)行熱分配并具有不同長度的熱傳遞裝置；連接在每塊基板上的散熱翅片，這些散熱翅片平行地間隔開并且從每塊基板朝向散熱器的中心軸線延伸；以及連接在接收熱負(fù)荷的基板與至少一塊其它基板之間以便在散熱器的基板之間分配熱負(fù)荷的熱傳遞裝置。
文檔編號H05K7/20GK1987731SQ20061014658
公開日2007年6月27日 申請日期2006年11月15日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月21日
發(fā)明者J·G·大福斯特, D·S·肯內(nèi)爾, D·C·哈戴, R·R·伍爾弗德 申請人:國際商業(yè)機(jī)器公司