散热器和设置有散热器的电子设备制造技术

一种用于冷却发热构件的散热器，该散热器设置有对发热构件的外周边缘部分进行冷却的第一冷却部件，和对发热构件的中央部分进行冷却的第二冷却部件，该第一冷却部件配备有第一基部构件，该第一基部构件在其顶表面上具有第一翼片并且在其底表面处具有凹槽，该第二冷却部件配备有能够容置在凹槽中的第二基部构件、设置在第二基部构件的顶表面上并且插入设置在凹槽中的通孔的滑动构件、设置在滑动构件的自由端上的第二翼片以及设置在第二基部构件内侧并且供给有冷却水的冷却水通道。本发明专利技术还涉及一种包括散热器的电子设备。

【技术实现步骤摘要】
散热器和设置有散热器的电子设备相关申请的交叉引用本申请要求于2012年8月3日提交的申请号为2012-172883的日本专利申请的优先权，并且其全部公开内容通过参引并入本文。
本申请涉及一种散热器，该散热器放置于发热元件上以防止发热元件的温度上升，并且本申请涉及一种设置有该散热器的电子设备。
技术介绍
在过去，设置在电子设备内部的半导体特别是CPU封装在工作期间会产生热并且温度变高，因此附接有散热器以防止温度过度上升。迄今，散热器由铝和具有良好导热性的其他金属材料形成。下述散热器已经成为主流:该散热器包括置于发热构件上基部构件，在该基部构件上，设置了以预定的间隔伸出的大量翼片。另一方面，如果电子设备性能变得更高，且由半导体封装产生的热量增加，则将必须提高散热器的散热效率，否则不再能够防止半导体封装温度的上升。为此，出现了如下装置:在该装置中，利用了帕尔贴(Peltier)效应的帕尔贴装置附接至热发生器的基部构件的底部，并且直流(DC)电流流向帕尔贴装置来控制散热器冷却性能。此外，在序列号为2010-232519的日本特许公开公报中公开了下述类型的散热器:该类型的散热器为了检测半导体封装的表面温度在散热器内设置了独立的温度监控器。就这一点而言，近年来，随着LSI (大规模集成电路)更高的工作频率，在工作电流中存在更剧烈的瞬时变化(载荷波动)。因此，传统的散热器存的问题在于，半导体封装的温度控制已经不可能。这是因为传统散热器的热阻高并且冷却控制范围窄，因此半导体封装的温度控制已经不可能。此外，如果半导体封装的温度控制是不可能的，则在半导体封装的温度测试时，很难抑制自身发热直至达到装置毁坏温度。进一步地，如果高速温度控制不能实现，则温度测试条件(温度、电压等等)可能易于运行测试，但是问题在于不可能消除后面步骤中的故障率。不可能消除后面步骤中的故障率的原因在于温度测试不能在“系统测试条件”下进行。
技术实现思路
一方面，考虑到上述
技术介绍
，本申请的目的是提供一种结构:该结构可以处理半导体封装或具有大的温度变化的其他这种发热构件处的发热温度，因此使得能够提供具有宽的冷却范围并且能够高速响应冷却需求的散热器。进一步，本专利技术的目的在于提供一种设置有散热器的电子设备，该散热器具有宽的冷却范围并且能够高速响应冷却需求。根据另一方面，提供了一种散热器，该散热器设置有第一冷却部件和第二冷却部件，该第一冷却部件置于发热构件上并设置有:第一基部构件，该第一基部构件吸收发热构件的顶表面侧的外周边缘部的热量；第一翼片，该第一翼片突出地设置在第一基部构件的顶表面上；凹槽，该凹槽形成在第一基部构件的底表面处；和通孔，该通孔形成在该凹槽中并且穿过至顶表面侧，该第二冷却部件可以容置在凹槽中并且设置有:第二基部构件，该第二基部构件吸收发热构件的顶表面的中央部分的热量；滑动构件，该滑动构件突出地设置在第二基部构件上并且穿过该通孔；第二翼片，该第二翼片突出地设置在滑动构件的前端侧上；以及流体路径，该流体路径设置在第二基部构件中并且使得从水冷机构供给的冷却剂循环。【附图说明】图1A是布局图，该布局图示出了承载于载入电子设备的单元处的电路元件的构型，以及本申请的、对形成发热构件的电路元件进行冷却的散热器的布局。图1B是示出了由图1A中所示的半导体封装形成的发热构件的内侧结构的一个示例的截面图。图2是示出了本申请第一实施方式的散热器的外观和附接有该散热器的发热构件的立体图。图3A是示出了本申请的第一实施方式的散热器的构型以及附接至发热构件的位置的分解立体图。图3B是示出了图3A所示的第二冷却部件的构型的立体图。图4A是示出了在本申请的第一实施方式的散热器附接至发热构件之前的状态的侧视图。图4B是示出了在本申请的第一实施方式的散热器附接至发热构件之后的状态的侧视图。图5是说明下述环境的系统图示:在该环境中，设置在本申请的第一实施方式的散热器处的第一冷却部件和第二冷却部件处于工作中。图6A是示出了图5所示温度控制器关于第二冷却部件所进行的控制的第一实施方式的流程图。图6B是示出了图5所示温度控制器关于第二冷却部件所进行的控制的第二实施方式的部分流程图。图7是示出了图5所示温度控制器关于第二冷却部件所进行的控制的流程图，其中，在该控制中水冷单元的排量被降低。图8是示出了图5所示的温度控制器关于第一冷却部件所进行的控制的流程图。图9是示出了图5所示温度控制器关于第一冷却部件所进行的控制的第二实施方式的流程图以及示出了图6B所示温度控制器关于第二冷却部件的所进行的控制的第二实施方式的流程图。图10是示出了本申请的第二实施方式的散热器的结构的侧视图。图11是示出了本申请的第三实施方式的散热器的结构的俯视图。【具体实施方式】下面，将基于具体示例使用附图来解释本申请的实施方式。图1是示出了电路元件和散热器50的布局的布局图，该电路元件安装在单元2上，该单元2安装在电子设备I上，散热器50对形成发热构件8的其中一个电路元件进行冷却。发热构件8例如是半导体封装8。在单元2上，设置有给半导体封装8供给电力的电源3和用于冷却半导体封装8的风扇4。本申请的散热器50包括冷却水循环所通过的流体路径，因此单元2设置有水冷单元6。水冷单元6、电源3和温度控制器5也可以设置在单元2的外侧。另外，单元2可以设置有对风扇4和水冷单元6进行控制的温度控制器5。此外，从电源3至半导体封装8的供电电路设置有电流传感器7，该电流传感器7可以对流过电路的电流进行检测。电流传感器7的检测值输入至温度控制器5。电子设备I的类型不做特别限制。图1B是示出了图1A所示的半导体封装(发热构件)8的内侧结构的示例的截面图。半导体封装8包括基板80，该基板80上安装有半导体芯片85、电容器84、热敏电阻9等等。这些部件由框架81和盖82覆盖。此外，基板80上的电路通过焊锡球83连接至单元2上的电路。进一步，半导体芯片85的顶表面与盖82的底表面之间设置有热粘合材料86。而且，在该示例中，半导体芯片85具有内置的热敏二极管87。热敏电阻9和热敏二极管87检测半导体封装8的温度。这些温度检测值输入至图1A所示的温度控制器5。热敏电阻9和热敏二极管87都检测温度。热敏电阻9可以容易地直接将热阻转换为温度。另一方面，热敏二极管87定位在发热构件附近，因此得到了可靠的温度值，但是得到温度值需要计算公式，而且是不容易的。此外，根据半导体封装，有时同时设置有热敏电阻9和热敏二极管87，而有时省略了热敏电阻9和热敏二极管87中的一者。因此，根据半导体封装的状态，可以使用热敏电阻9和热敏二极管87 二者，或者使用热敏电阻9和热敏二极管87中的任一者。首先，将通过利用图2和图3解释散热器50的第一实施方式的构型，该散热器50附接至图1A中所示的半导体封装8。图2是示出了图1A所示的散热器50的当从上方观察时的外观的立体图，图3A是分解了的散热器50的当从下方观察时的分解立体图，以及图3B是示出图3A所示的散热器50的一部分的当从上方观察时的立体图。如图2所示，本申请的散热器50设置有第一冷却部件10以及第二冷却部件20，该第一冷却部件10对半导体封装8的外周边缘部分进行冷却，该第二冷却部件20对半导体封装本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种散热器，所述散热器设置有：第一冷却部件，所述第一冷却部件置于发热构件上，并且所述第一冷却部件设置有：第一基部构件，所述第一基部构件吸收所述发热构件的顶表面侧的外周边缘部分的热量；第一翼片，所述第一翼片突出地设置在所述第一基部构件的所述顶表面上；凹槽，所述凹槽形成在所述第一基部构件的底表面处；以及通孔，所述通孔形成在所述凹槽中且穿过至所述顶表面侧，以及第二冷却部件，所述第二冷却部件能够容置在所述凹槽中，并且所述第二冷却部件设置有：第二基部构件，所述第二基部构件吸收所述发热构件的所述顶表面的中央部分的热量；滑动构件，所述滑动构件突出地设置在所述第二基部构件上且穿过所述通孔；第二翼片，所述第二翼片突出地设置在所述滑动构件的前端侧上；以及流体路径，所述流体路径设置在所述第二基部构件中并且使得从水冷机构供给的冷却剂循环。

【技术特征摘要】
2012.08.03 JP 2012-1728831.一种散热器，所述散热器设置有: 第一冷却部件，所述第一冷却部件置于发热构件上，并且所述第一冷却部件设置有:第一基部构件，所述第一基部构件吸收所述发热构件的顶表面侧的外周边缘部分的热量；第一翼片，所述第一翼片突出地设置在所述第一基部构件的所述顶表面上；凹槽，所述凹槽形成在所述第一基部构件的底表面处；以及通孔，所述通孔形成在所述凹槽中且穿过至所述顶表面侧，以及 第二冷却部件，所述第二冷却部件能够容置在所述凹槽中，并且所述第二冷却部件设置有:第二基部构件，所述第二基部构件吸收所述发热构件的所述顶表面的中央部分的热量；滑动构件，所述滑动构件突出地设置在所述第二基部构件上且穿过所述通孔；第二翼片，所述第二翼片突出地设置在所述滑动构件的前端侧上；以及流体路径，所述流体路径设置在所述第二基部构件中并且使得从水冷机构供给的冷却剂循环。2.根据权利要求1所述的散热器，其中， 所述第二基部构件以能够通过至少两个导引构件相对于所述第一基部构件提升的方式附接，以及 所述导引构件中的两个导引构件的第一端连接至所述流体路径的入口部分和出口部分，并且第二端连接至所述水冷机构。3.根据权利要求2所述的散热器，其中， 围绕所述导引构件在所述凹槽与所述第二基部构件之间设置有弹性构件，所述弹性构件沿移动离开所述凹槽的方向偏置所述第二基部构件， 当所述散热器置于所述发热构件上时，所述弹性构件收缩并且所述第一基部构件的底表面和所述第二基部构件的底表面变成相同平面。4.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：冈本智美，山田博，
申请(专利权)人：富士通株式会社，
类型：发明
国别省市：