專利名稱：球格陣列構(gòu)裝元件的散熱裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種球格陣列構(gòu)裝元件的散熱裝置，尤指一種無須于主機(jī)板上預(yù)留空間即可迅速確實(shí)的固定于球格陣列構(gòu)裝元件的散熱裝置。
一般所謂的球格陣列構(gòu)裝元件(Plastic Ball Grid Array；PBGA)，如圖7所示，主要于一基板90表面設(shè)有線路，并于中央處植設(shè)晶片91，晶片91表面分別打上金線92與基板90表面線路連接，隨后于晶片91外側(cè)以模制方式形成塑料載體93而完成封裝。
基板90底面設(shè)有若干與前述表面線路連接的錫球91，而若干錫球94呈矩陣排列，供與主機(jī)板、介面卡或其他基板結(jié)合并構(gòu)成電連接。
與一般大型集成電路相同，球格陣列構(gòu)裝元件工作時(shí)將產(chǎn)生高溫。為避免溫度過高影響其正常運(yùn)作，該球格陣列構(gòu)裝元件于載體93表面設(shè)有散熱片95，利用散熱片95上若干鰭片可大大增加散熱面積，以提高載體93表面熱量的揮散速度，避免內(nèi)部晶片91過熱。
以往的球格陣列構(gòu)裝元件固定散熱片95的方式是于載體93表面涂布膠劑或覆設(shè)以貼布膠96，利用膠合方式結(jié)合散熱片95。由于球格陣列構(gòu)裝元件與散熱片95間僅為單純的膠合關(guān)系，此膠合關(guān)系經(jīng)常無法通過出廠前的落地及震動(dòng)試驗(yàn)。
為解決這個(gè)缺點(diǎn)，出現(xiàn)了另一種散熱裝置，并提供另一種固定方式。如圖8所示，其主要是于球格陣列構(gòu)裝元件的上表面覆設(shè)一散熱器80，散熱器80于多層相疊的散熱片間設(shè)有風(fēng)扇，其中散熱器80最底層的散熱片于對(duì)角處分別延伸形成有固定片82，又分別以螺釘83貫穿固定片82，并進(jìn)一步螺合于主機(jī)板98上。
上述的固定方式在作業(yè)的便利性上雖有改進(jìn)，但仍存在一些問題由于利用螺合方式進(jìn)行固定，故必須在主機(jī)板98表面預(yù)留空間。而此步驟是在主機(jī)板98制作時(shí)進(jìn)行，因此增加了主機(jī)板98的制作復(fù)雜程度。
再者，螺合方式是以螺釘83直接貫穿主機(jī)板98，對(duì)于主機(jī)板98有直接性破壞，是否將影響其電氣特性，則為隱藏的不確定因素。
由上述可知，現(xiàn)有球格陣列構(gòu)裝元件的散熱裝置多半利用膠合或螺合方式固定。前者固定效果不佳，無法通過落地或震動(dòng)試驗(yàn)；后者因間接對(duì)主機(jī)板造成影響，將直接對(duì)主機(jī)板造成破壞。由此可見，現(xiàn)有球格陣列構(gòu)裝元件的散熱裝置及固定方式有待進(jìn)一步改進(jìn)。
本實(shí)用新型主要目的在于提供一種無須于主機(jī)板上預(yù)留空間即可迅速且確實(shí)地固定于球格陣列構(gòu)裝元件的散熱裝置。
為達(dá)到上述目的本實(shí)用新型采取如下措施本實(shí)用新型的球格陣列構(gòu)裝元件的散熱裝置，包括散熱元件；其特征在于還包括兩相對(duì)夾持于球格陣列構(gòu)裝元件上的固定座；散熱元件設(shè)在固定座上并與球格陣列構(gòu)裝元件表面接觸；兩個(gè)用以結(jié)合固定座與散熱元件的夾持件；供散熱元件固定其上的兩固定座相對(duì)夾持于球格陣列構(gòu)裝元件的基板周緣。
其中所述固定座為單一規(guī)格，其由兩組以相對(duì)方向插楔，于球格陣列構(gòu)裝元件的基板周緣構(gòu)成一供夾持件于其上固定散熱元件的固定框。
其中所述固定座呈邊框狀，其兩端面分別形成有供對(duì)應(yīng)銷接的凸銷與銷孔；固定座內(nèi)側(cè)端形成有上擋緣，上擋緣的厚度小于固定座，其表面與固定座表面位于同一平面上，固定座于較長邊的內(nèi)側(cè)端形成有下?lián)蹙墸聯(lián)蹙壍暮穸刃∮谒龌宓酌娴腻a球外徑，且與上擋緣間形成一供基板側(cè)邊插入的間隙；固定座外側(cè)端中央形成有一內(nèi)斜狀的勾槽。
其中所述夾持件是于一橫片的兩端分別向內(nèi)側(cè)延伸形成插制片，橫片中央則以斜外方向延伸形成有一扳扣部，再橫片底緣延伸形成有勾部，其中所述插制片供插制于所述散熱元件的多層散熱片間。
其中所述的散熱元件是多層相疊的散熱片，風(fēng)扇設(shè)在多層相疊的散熱片間。
以下結(jié)合附圖及實(shí)施例進(jìn)一步說明本實(shí)用新型的技術(shù)特征
圖1為本實(shí)用新型的分解圖。
圖2為本實(shí)用新型固定座的局部剖視圖。
圖3為本實(shí)用新型的局部剖視分解圖。
圖4為本實(shí)用新型的動(dòng)作狀態(tài)示意圖。
圖5為本實(shí)用新型的組合剖視圖。
圖6為本實(shí)用新型的組合立體圖。
圖7為一種現(xiàn)有球格陣列構(gòu)裝元件及其散熱裝置的組裝示意圖。
圖8為另種球格陣列構(gòu)裝元件及散熱裝置的立體圖。
如圖1所示，其包括有兩相對(duì)夾持于球格陣列構(gòu)裝元件10上的固定座20、20’；一設(shè)于兩固定座20、20’上并與球格陣列構(gòu)裝元件10表面接觸的散熱元件30；兩用以結(jié)合固定座20、20’與散熱元件30的夾持件40、40’；其中球格陣列構(gòu)裝元件10，是以一矩形基板11的上表面供封裝晶片與線路的載體12，并于底面設(shè)有若干與前述線路連接且呈矩陣排列的錫球(本圖中未示)，其中基板11周邊留有適當(dāng)?shù)膶挾龋浔砻嫖幢惠d體12覆蓋，底面亦未設(shè)錫球，而本實(shí)用新型即利用基板11的周邊部位供兩固定座20、20’相對(duì)夾持結(jié)合。
兩固定座20、20’為相同構(gòu)造，經(jīng)以相對(duì)方向插楔即可相互組合，并于球格陣列構(gòu)裝元件10周邊位置構(gòu)成一固定框。固定座20、20’呈相對(duì)的邊框形狀，其兩端面上分別形成有一凸銷21、21’及一銷孔22、22’，當(dāng)兩固定座20、20’以相對(duì)方向?qū)φ龝r(shí)，將可利用凸銷21、21’與銷孔22、22’相對(duì)插楔，以達(dá)相互結(jié)合的目的；固定座20、20’內(nèi)側(cè)緣向內(nèi)延伸形成有連續(xù)的上擋緣23、23’，上擋緣23、23’厚度僅約為固定座20、20’的二分之一，并等于基板11上的載體12的厚度，另外上擋緣23、23’上表面與固定座20、20’的上表面位于同一平面上；再者，固定座20、20’于較長邊的內(nèi)側(cè)端上形成有一下?lián)蹙?4、24’如圖2、3所示，下?lián)蹙?4、24’的厚度恒小于基板11底面的錫球13的外徑，且與上擋緣23、23’間形成有一間隙，該間隙約等于基板11的厚度。
另，固定座20、20’于較長邊的外側(cè)端中央處分別形成有一呈內(nèi)斜狀的勾槽25、25’，以分供夾持件40、40’勾扣其上。
如圖1所示，夾持件40、40’于一適當(dāng)寬度的橫片41、41’上緣兩端分別向內(nèi)延伸形成有一插制片42、42’，插制片42、42’于相對(duì)外側(cè)邊分別沖出一彈片420、420’，該彈片420、420’突出于插制片42、42’底面。橫片41、41’上緣中央處則以外斜方向延伸形成有一扳扣部43、43’，再其下緣則向內(nèi)延伸形成有一勾部44、44’，勾部44、44’對(duì)正于固定座20、20’上的勾槽25、25’。再者，散熱元件30為一已知裝置，主要是由多層中央形成有圓孔的散熱片31相疊，并于各散熱片中央圓孔所形成的圓槽室32中設(shè)以風(fēng)扇33所組成。其中，各層相鄰散熱片31間形成有間隙，以形成散熱通道。
由前述說明可看出本實(shí)用新型各組成元件的詳細(xì)構(gòu)造。其組合方式如以下所述當(dāng)欲將散熱元件30結(jié)合于球格陣列構(gòu)裝元件10上，先將夾持件40、40’與散熱元件30組合后，又使兩固定座20、20’相對(duì)結(jié)合于球格陣列構(gòu)裝元件10的基板11周邊處，再利用夾持件40、40’將散熱元件30結(jié)合于兩固定座20、20’上，并使散熱元件30與球格陣列構(gòu)裝元件10的表面接觸。
如圖3所示，有關(guān)散熱元件30與夾持件40、40’間的結(jié)合，僅須以夾持件40、40’上的插制片42插入于散熱元件30最底層的相鄰散熱片31間，且利用插制片42上的彈片420撐持其間，而使插制片42插緊于相鄰散熱片31間(如圖4所示)，至此，即完成夾持件40、40’與散熱元件30的結(jié)合。
固定座20、20’結(jié)合于球格陣列構(gòu)裝元件10的基板11上，主要是使兩固定座20、20’以其上擋緣23、23’靠置于基板11上，并以水平方向相對(duì)推進(jìn)，直至兩固定座20、20’以其兩端面上的凸銷21、21’及銷孔22、22’相互銷接后，此時(shí)基板11相對(duì)的兩側(cè)邊緣亦對(duì)應(yīng)插入固定座20、20’內(nèi)側(cè)邊的上、下?lián)蹙?3、23’、24、24’間，此時(shí)兩固定座20、20’即相對(duì)結(jié)合而構(gòu)成一固定框，并同時(shí)與球格陣列構(gòu)裝元件10完成結(jié)合。
隨后，將散熱元件30置于球格陣列構(gòu)裝元件10表面，并相對(duì)扣壓兩夾持件40、40’的扳扣部43、43’，使勾部44、44’以橫片41、41’為支點(diǎn)相對(duì)外張，此時(shí)即可使兩勾部44、44’分別對(duì)正兩固定座20、20’外側(cè)端上的勾槽25、25’并勾扣其上，隨即完成散熱元件30與球格陣列構(gòu)裝元件10的結(jié)合(如圖5、6所示)。
由圖中可明顯看出，球格陣列構(gòu)裝元件10的載體12表面是露出于固定座20、20’的上擋緣23、23’間，并與散熱元件30的底面接觸，因此，球格陣列構(gòu)裝元件10傳至載體12表面的熱能將傳導(dǎo)至散熱元件30的各層散熱片31，當(dāng)風(fēng)扇33運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，氣流通過散熱片31將挾帶其上熱能以強(qiáng)制驅(qū)散。
散熱元件30由夾持件40、40’夾持于固定座20、20’上，對(duì)于固定座20、20’而言，亦因夾持件40、40’的相對(duì)夾持使二者維持穩(wěn)定的相對(duì)結(jié)合關(guān)系，即兩固定座20、20’與球格陣列構(gòu)裝元件10間可獲得穩(wěn)固的結(jié)合關(guān)系。
再者，由于固定座20、20’是相對(duì)結(jié)合于球格陣列構(gòu)裝元件10的基板11周邊處，且因固定座20、20’內(nèi)側(cè)邊上的下?lián)蹙?4、24’厚度小于基板11底面的錫球13外徑，故球格陣列構(gòu)裝元件10安裝至主機(jī)板50后，仍于基板11與主機(jī)板50間形成有適當(dāng)間隙，可方便于前述固定座20、20’的安裝，由于固定座20、20’并未接觸主機(jī)板50表面，故無須變更主機(jī)板50上的任何布線設(shè)計(jì)，亦不會(huì)對(duì)主機(jī)板50造成破壞，或影響其電氣特性。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有如下效果本實(shí)用新型具有更佳的結(jié)合穩(wěn)定度。又與螺合方式比較，因本實(shí)用新型無須螺穿主機(jī)板，即不必在主機(jī)板上預(yù)留空間，亦不會(huì)破壞主機(jī)板。
權(quán)利要求1.一種球格陣列構(gòu)裝元件的散熱裝置，包括散熱元件；其特征在于還包括兩相對(duì)夾持于球格陣列構(gòu)裝元件上的固定座；散熱元件設(shè)在固定座上并與球格陣列構(gòu)裝元件表面接觸；兩個(gè)用以結(jié)合固定座與散熱元件的夾持件；供散熱元件固定其上的兩固定座相對(duì)夾持于球格陣列構(gòu)裝元件的基板周緣。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的散熱裝置，其特征在于所述固定座為單一規(guī)格，其由兩組以相對(duì)方向插楔，于球格陣列構(gòu)裝元件的基板周緣構(gòu)成一供夾持件于其上固定散熱元件的固定框。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的散熱裝置，其特征在于所述固定座呈邊框狀，其兩端面分別形成有供對(duì)應(yīng)銷接的凸銷與銷孔；固定座內(nèi)側(cè)端形成有上擋緣，上擋緣的厚度小于固定座，其表面與固定座表面位于同一平面上，固定座于較長邊的內(nèi)側(cè)端形成有下?lián)蹙墸聯(lián)蹙壍暮穸刃∮谒龌宓酌娴腻a球外徑，且與上擋緣間形成一供基板側(cè)邊插入的間隙；固定座外側(cè)端中央形成有一內(nèi)斜狀的勾槽。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的散熱裝置，其特征在于所述夾持件是于一橫片的兩端分別向內(nèi)側(cè)延伸形成插制片，橫片中央則以斜外方向延伸形成有一扳扣部，再橫片底緣延伸形成有勾部，其中所述插制片供插制于所述散熱元件的多層散熱片間。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的散熱裝置，其特征在于所述的散熱元件是多層相疊的散熱片，風(fēng)扇設(shè)在多層相疊的散熱片間。
專利摘要一種球格陣列構(gòu)裝元件的散熱裝置,包括相對(duì)夾持于球格陣列構(gòu)裝元件上的兩固定座、一設(shè)于固定座上并與球格陣列構(gòu)裝元件表面接觸的散熱元件及兩用以結(jié)合固定座與散熱元件的夾持件。其中兩固定座是為同一構(gòu)造并以相對(duì)方向插楔組合而成,其固定于球格陣列構(gòu)裝元件的基板周緣,以便利用夾持件于其上固定散熱元件。該散熱裝置無須于主機(jī)板上鉆孔,并可迅速完成組裝。
文檔編號(hào)H05K7/20GK2373896SQ99212710
公開日2000年4月12日 申請日期1999年5月28日 優(yōu)先權(quán)日1999年5月28日
發(fā)明者王啟仁 申請人:天邁企業(yè)股份有限公司