在实际应用中,散热器与芯片的连接方式大多是通过螺栓完成,且多采用带有弹簧的螺栓。
相较于普通的紧固螺栓,带弹簧的螺栓有哪些好处呢?
1)容差补偿:弹簧可吸收装配面的平面度误差或螺纹间隙(如±0.5mm的安装面不平),降低对加工精度的苛刻要求,简化安装流程。
2)保证散热:长时间冷热循环后,材料膨胀系数差异会导致连接处应力变化。弹簧螺栓通过弹性变形吸收热位移,维持稳定紧固力,确保散热器与芯片紧密贴合,减少局部接触不良导致的散热效率下降。
3)动态防松:弹簧结构通过持续弹性压力补偿因振动或冲击导致的螺栓预紧力下降,避免传统螺栓因振动松脱引发的散热器位移。
第一种是将弹簧螺栓从散热器的顶部向下锁紧,PCB背面需要提供背板支撑,在CPU塔式散热器上很常见。

第二种是无背板设计,即在散热器底部压铆螺母,用弹簧螺栓从背面锁紧。但这种锁紧所能提供的力有限。

通过弹簧螺栓将散热器与芯片锁紧所提供的力要经过前期的精密设计,力太小会导致接触不好,散热效果不佳;力太大,会导致硅芯片或Solder Ball被破坏。