[发明专利]改善叠置电子元件间热和机械接触的扭力杆夹持装置及其方法

说明书

发明所属领域

本发明涉及将散热器安装到发热的电路元件和其他器具，以便为所述器具提供辅助冷却。本发明包括一种扭力杆夹持装置及其方法，用于对组装的电子元件施加压力，以便改善散热装置与发热电路元件之间的热和机械接触。

发明背景

电路板上的电路元件，例如功放三极管、处理器以及类似元件会释放可观的热量，为了确保元件的正常工作，必须设法使这些热量散发出来。一部分热量可以通过元件的引线予以散发，然而大部分的多余热量是散发到周围的空气中。通过对电路元件装配翼片式、插销式或者其他类型的散热器，可以进行辅助冷却并改善冷却性能，从而增大使热量散发到周围空气的表面面积。

在一种已知的机构中，采用可取下来的片状弹簧型弹簧片将汉语具有翼片、插销或者其他类型的散热器安装在电路元件的表面上。所述电路元件通常以可取下的方式安装在一个基座上，然后将该基座固定在电路板上。这种已知的弹簧片可以固定在由元件或者安装了元件的基座的周边突出的凸起上。跨越散热器的那一部分弹簧片压在所述散热器上，施加一个压力，以便使散热器与发热元件紧密结合。

上述已知夹持方法所存在的一个常见问题是在安装或者取下所述弹簧片时需要施加的较大力常常会在安装或者取下弹簧片时损坏电力电路板。与安装或者取下有关的损坏有两种导致“失败”的机理。第一，在安装或者取下过程中，弹簧片的端部有可能与电路板表面上的导线线路相接触，导致其受到损坏。第二，某些弹簧片需要采用工具进行安装和/或取下，这样的工具有可能使电路板或者其他元件产生弯曲或者对其产生冲击，从而导致损坏。如果对工具使用不当，或者采用不适当的替用工具，产生第二方式的损坏的可能性就很大。此外，即使姑且不论损坏电路板的危险性，在安装或者取下弹簧片时需要采用任何类型的工具也是工业上所不希望的。

另外，已知的夹持系统通常采用金属材料，如果弹簧片从其所夹持的装置上脱离开来，就有使电路板或者使安装在电路板上的元件产生断路现象的危险。这种损坏电路板和失败的潜在危险导致许多工业部门不采用能够节省劳力的夹具，而宁愿采用更为劳力密集型但是更为安全的机械固定方式，例如螺丝、螺栓或者类似元件。

由于已知技术中所存在的上述缺点，需要提供一种装置和方法，用于使散热器以热和机械方式与需要冷却的电子元件或者其他器具相连接，该装置和方法在安装过程中损坏电路板的风险较小，在安装或者取下时不需要采用另外的工具，即使在安装或者使用的过程中脱落，也不会使电路板或者相邻的元件产生断路现象。

发明概述

本发明的夹持装置能够为叠置的元件提供压力，而没有损坏印刷电路板的潜在危险，同时在进行安装和取下操作时不需要采用工具。此外，本发明的夹持装置可以采用不导电的塑料材料制成，因而消除了在使用过程中出现夹持装置脱落的偶然情况下使贵重的电路板/和/或电路元件断路的危险性。

本发明的夹持装置包括一个扭力杆，其具有至少一个杠杆和安装装置，安装装置将扭力杆在工作位置安装在一个散热器上，该散热器位于组装的发热电路元件的顶部。在安装时，所述扭力杆受力，以使所述杠杆对散热器施加力，而所述安装装置对所述元件或者安装了所述夹持装置的其他表面施加相反的力，从而将散热器和元件夹持在一起。作为设计上的一种选择，所述扭力杆/杠杆和安装装置可以分别予以制成，以后再组装在一起，也可以制成一个单个的整体装置。

在本发明的一种优选实施例中，所述扭力杆和安装装置通过注塑模制成单一件，其最好采用基本上为非导电的塑料材料制成。该扭力杆包括两个整体的朝外突出的杠杆，每一个杠杆朝着不同的方向伸出，并被偏置朝向需要被夹持的器具，从而使杠杆压靠在所述器具上，以使扭力杆承受扭转力。在扭力杆的两个端部，以可拧裂的方式固定到两个安装腿部。