一種cpci模塊散熱方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種CPCI模塊散熱方法，該方法基于CPCI模塊實(shí)現(xiàn)，所述CPCI模塊包括主板、安裝在主板上的發(fā)熱元件以、安裝在主板上側(cè)且用于傳輸發(fā)熱元件熱量的冷板，其具體實(shí)現(xiàn)過程為：將冷板設(shè)計(jì)成彈性可伸縮的結(jié)構(gòu)，使其具有壓縮性，從而使得將CPCI模塊與機(jī)箱接觸時(shí)，可緊密貼合在該機(jī)箱上。該一種CPCI模塊散熱方法與現(xiàn)有技術(shù)相比，解決了冷板與機(jī)箱的貼合問題，減小了冷板與機(jī)箱的接觸熱阻；利用相變導(dǎo)熱的原理，減小了冷板自身的熱阻，因此，從模塊的發(fā)熱元件到機(jī)箱這導(dǎo)熱路徑的熱阻得到了極大的降低。
【專利說明】
一種CPCI模塊散熱方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及計(jì)算機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，尤具體地說是一種實(shí)用性強(qiáng)、CPCI模塊散熱方法。
【背景技術(shù)】
[0002]CPCI所具有的高開放性、高可靠性、可熱插拔，使該技術(shù)除了可以廣泛應(yīng)用在通信、網(wǎng)絡(luò)、計(jì)算機(jī)，也適合實(shí)時(shí)系統(tǒng)控制、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集、軍事等需要高速運(yùn)算的應(yīng)用領(lǐng)域。
[0003]CPCI板的封裝結(jié)構(gòu)基于IEC 60297-3、IEC 60297-4以及IEEE 1101.10定義的歐式板卡外形。共定義了 3U(100mmX 160mm)和6U( 233.35mm X 160mm)兩種板卡尺寸。在加固計(jì)算機(jī)領(lǐng)域，CPCI板卡多采用加固的方式，即鎖在冷板上，與冷板、鎖緊條等組成一個(gè)加固CPCI模塊。
[0004]加固CPCI模塊的板卡與冷板用螺釘鎖在一起，冷板的兩端面安裝有鎖緊條，通過鎖緊條將模塊與機(jī)箱緊固在一起。板卡上發(fā)熱元件的熱量傳遞到冷板，由冷板將熱量傳遞至機(jī)箱，機(jī)箱通過風(fēng)冷或液冷的方式將熱量散出。
[0005]在實(shí)際產(chǎn)品中，常規(guī)加固CPCI模塊與機(jī)箱貼合時(shí)，由于受零件變形度、加工精度、配合精度等多方面因素的影響，模塊的冷板與機(jī)箱貼合并不理想。圖1及圖2為貼合問題中最常遇到的2種狀況。圖1為模塊傾斜安裝的現(xiàn)象，因?yàn)楸嘲?位置偏移，CPCI模塊I插入背板
2后與機(jī)箱3存在一定的傾斜角，CPCI模塊I只能局部與機(jī)箱3貼合，熱阻較大。圖2為當(dāng)機(jī)箱變形時(shí)模塊安裝示意圖，機(jī)箱3變形后，模塊I與機(jī)箱3只能局部貼合，熱阻較大。
[0006]加固CPCI模塊插入機(jī)箱的方式按其插入方向可分為豎插和橫插。豎插時(shí)，模塊通過鎖緊條及鎖緊條固定位置的冷板與機(jī)箱接觸，接觸面積小，導(dǎo)熱能力受限;橫插時(shí)，理論上冷板的大面與機(jī)箱接觸，接觸面積大，熱阻小，導(dǎo)熱能力強(qiáng)。但在實(shí)際產(chǎn)品中，由于受零件變形度、加工精度、配合精度等多方面因素的影響，橫插CPCI模塊兩端有鎖緊條位置冷板在鎖緊條的壓力下與機(jī)箱貼合較好，而模塊中間位置冷板并未很好的與機(jī)箱壁貼合，甚至有較大縫隙存在，因此導(dǎo)熱效果并不理想?；诖耍景l(fā)明提出一種CPCI模塊散熱方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的技術(shù)任務(wù)是針對以上不足之處，提供一種實(shí)用性強(qiáng)、CPCI模塊散熱方法。
[0008]—種CPCI模塊散熱方法，該方法基于CPCI模塊實(shí)現(xiàn)，所述CPCI模塊包括主板、安裝在主板上的發(fā)熱元件以、安裝在主板上側(cè)且用于傳輸發(fā)熱元件熱量的冷板，其具體實(shí)現(xiàn)過程為:將冷板設(shè)計(jì)成彈性可伸縮的結(jié)構(gòu)，使其具有壓縮性，從而使得將CPCI模塊與機(jī)箱接觸時(shí)，可緊密貼合在該機(jī)箱上。
[0009]所述冷板設(shè)計(jì)成彈性可伸縮的結(jié)構(gòu)是指在冷板上設(shè)置夾層結(jié)構(gòu)，即該冷板由連接主板的冷板下蓋、貼合固定在機(jī)箱上的冷板上蓋以及設(shè)置在冷板上蓋與冷板下蓋之間的彈性夾層組成，該彈性夾層包括呈型的彈性密封材料且該彈性密封材料的外側(cè)面與冷板上蓋、冷板下蓋的外側(cè)面相平齊;在主板兩側(cè)、冷板下蓋下側(cè)均設(shè)置有鎖緊條，相對應(yīng)的，彈性密封材料可將鎖緊條帶來鎖緊的力分散在冷板的整個(gè)接觸面上。
[0010]所述彈性密封材料包括與冷板上蓋、冷板下蓋的外側(cè)面相平齊的邊框及設(shè)置在邊框內(nèi)的內(nèi)框，該內(nèi)框?qū)椥悦芊獠牧暇鶆蚍指舫删W(wǎng)格狀。
[0011]所述內(nèi)框內(nèi)置若干導(dǎo)熱管且并聯(lián)為一體，該導(dǎo)熱管用于傳輸發(fā)熱元件的熱量到機(jī)箱上。
[0012]所述導(dǎo)熱管的具體設(shè)計(jì)過程為:在內(nèi)框分隔成的每個(gè)獨(dú)立網(wǎng)格內(nèi)，均勻設(shè)置有若干相互平行的毛細(xì)管，所有毛細(xì)管內(nèi)均填充有導(dǎo)熱液體且填充完畢后的每個(gè)網(wǎng)格抽成真空狀，即整個(gè)彈性密封材料的內(nèi)框空間呈真空狀，該毛細(xì)管即為導(dǎo)熱管。
[0013]本發(fā)明的一種CPCI模塊散熱方法，具有以下優(yōu)點(diǎn):
本發(fā)明的一種CPCI模塊散熱方法，解決了冷板與機(jī)箱的貼合問題，減小了冷板與機(jī)箱的接觸熱阻;利用相變導(dǎo)熱的原理，減小了冷板自身的熱阻，因此，從模塊的發(fā)熱元件到機(jī)箱這導(dǎo)熱路徑的熱阻得到了極大的降低，同時(shí)具有結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)簡單、占用空間小、適用范圍廣、成本低等特點(diǎn)，實(shí)用性強(qiáng)，易于推廣。
【附圖說明】
[0014]附圖1為現(xiàn)有CPCI模塊傾斜安裝示意圖。
[0015]附圖2為機(jī)箱變形時(shí)現(xiàn)有CPCI模塊安裝示意圖。
[0016]附圖3為本發(fā)明結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)示意圖。
[0017]附圖4為本發(fā)明CPCI模塊結(jié)構(gòu)爆炸圖。
[0018]附圖中的標(biāo)記分別表示:
1、CPCI模塊；11、主板；12、發(fā)熱元件；13、鎖緊條；14、冷板下蓋；15、彈性密封材料；16、毛細(xì)管；17，導(dǎo)熱液;18、冷板上蓋;2、背板;3、機(jī)箱。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0020]為了克服上加固CPCI模塊與機(jī)箱貼合時(shí)因接觸面積小或貼合不緊密導(dǎo)致傳導(dǎo)熱阻過大的問題。如附圖3、圖4所示，本發(fā)明提供一種CPCI模塊散熱方法，該方法基于CPCI模塊I實(shí)現(xiàn)，所述CPCI模塊I包括主板11、安裝在主板11上的發(fā)熱元件12以、安裝在主板11上側(cè)且用于傳輸發(fā)熱元件12熱量的冷板，其具體實(shí)現(xiàn)過程為:將冷板設(shè)計(jì)成彈性可伸縮的結(jié)構(gòu)，使其具有壓縮性，從而使得將CPCI模塊I與機(jī)箱3接觸時(shí)，可緊密貼合在該機(jī)箱3上。
[0021]所述冷板設(shè)計(jì)成彈性可伸縮的結(jié)構(gòu)是指在冷板上設(shè)置夾層結(jié)構(gòu)，即該冷板由連接主板11的冷板下蓋14、貼合固定在機(jī)箱上的冷板上蓋18以及設(shè)置在冷板上蓋18與冷板下蓋14之間的彈性夾層組成，該彈性夾層包括呈型的彈性密封材料15且該彈性密封材料15的外側(cè)面與冷板上蓋18、冷板下蓋14的外側(cè)面相平齊;在主板11兩側(cè)、冷板下蓋14下側(cè)均設(shè)置有鎖緊條13，相對應(yīng)的，彈性密封材料15可將鎖緊條13帶來鎖緊的力分散在冷板的整個(gè)接觸面上。
[0022]由于彈性密封材料15和冷板上蓋18有一定的彈性變形空間，當(dāng)遇到機(jī)箱壁3變形或整個(gè)模塊安裝傾斜時(shí)，利用彈性材料15和冷板上蓋18的彈性變形能保持上蓋18在整個(gè)面上與機(jī)箱壁3有良好的貼合，從而保證接觸熱阻較小。
[0023]使用彈性密封材料15作為冷板的夾層后，能有效解決冷板與機(jī)箱的貼合問題。但彈性密封材料15的導(dǎo)熱性能一般比較差，夾層帶來了較大的熱阻。為解決夾層的熱阻問題，所述彈性密封材料15包括與冷板上蓋18、冷板下蓋14的外側(cè)面相平齊的邊框及設(shè)置在邊框內(nèi)的內(nèi)框，該內(nèi)框?qū)椥悦芊獠牧?5均勻分隔成網(wǎng)格狀。所述內(nèi)框內(nèi)置若干導(dǎo)熱管且并聯(lián)為一體，該導(dǎo)熱管用于傳輸發(fā)熱元件12的熱量到機(jī)箱上，因而具有極高的導(dǎo)熱性能。
[0024]所述導(dǎo)熱管的具體設(shè)計(jì)過程為:在內(nèi)框分隔成的每個(gè)獨(dú)立網(wǎng)格內(nèi)，均勻設(shè)置有若干相互平行的毛細(xì)管16，所有毛細(xì)管16內(nèi)均填充有導(dǎo)熱液17體且填充完畢后的每個(gè)網(wǎng)格抽成真空狀，即整個(gè)彈性密封材料15的內(nèi)框空間呈真空狀，該毛細(xì)管16即為導(dǎo)熱管。填充部位相當(dāng)于一個(gè)熱管，整個(gè)夾層相當(dāng)于多個(gè)并聯(lián)的熱管，其利用相變的原理進(jìn)行導(dǎo)熱，冷板下蓋14的熱量能迅速高效的傳遞到冷板頂蓋18上，使整個(gè)冷板的熱阻較無夾層的冷板更小。
[0025]在圖4中，以6UCPCI模塊作為結(jié)構(gòu)示意，彈性密封材料15的網(wǎng)格分布以田字型作為示意。在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，彈性密封材料15的網(wǎng)格形狀及疏密程度可依據(jù)需求進(jìn)行更改。同時(shí)，本發(fā)明不僅僅適用于6U或3U CPCI加固模塊，對于有類似結(jié)構(gòu)的VPX、CPC1-E、LRM及其他形式的模塊同樣適用。
[0026]上述【具體實(shí)施方式】僅是本發(fā)明的具體個(gè)案，本發(fā)明的專利保護(hù)范圍包括但不限于上述【具體實(shí)施方式】，任何符合本發(fā)明的一種CPCI模塊散熱方法的權(quán)利要求書的且任何所述技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員對其所做的適當(dāng)變化或替換，皆應(yīng)落入本發(fā)明的專利保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種CPCI模塊散熱方法，其特征在于，該方法基于CPCI模塊實(shí)現(xiàn)，所述CPCI模塊包括主板、安裝在主板上的發(fā)熱元件以、安裝在主板上側(cè)且用于傳輸發(fā)熱元件熱量的冷板，其具體實(shí)現(xiàn)過程為:將冷板設(shè)計(jì)成彈性可伸縮的結(jié)構(gòu)，使其具有壓縮性，從而使得將CPCI模塊與機(jī)箱接觸時(shí)，可緊密貼合在該機(jī)箱上。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種CPCI模塊散熱方法，其特征在于，所述冷板設(shè)計(jì)成彈性可伸縮的結(jié)構(gòu)是指在冷板上設(shè)置夾層結(jié)構(gòu)，即該冷板由連接主板的冷板下蓋、貼合固定在機(jī)箱上的冷板上蓋以及設(shè)置在冷板上蓋與冷板下蓋之間的彈性夾層組成，該彈性夾層包括呈型的彈性密封材料且該彈性密封材料的外側(cè)面與冷板上蓋、冷板下蓋的外側(cè)面相平齊;在主板兩側(cè)、冷板下蓋下側(cè)均設(shè)置有鎖緊條，相對應(yīng)的，彈性密封材料可將鎖緊條帶來鎖緊的力分散在冷板的整個(gè)接觸面上。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種CPCI模塊散熱方法，其特征在于，所述彈性密封材料包括與冷板上蓋、冷板下蓋的外側(cè)面相平齊的邊框及設(shè)置在邊框內(nèi)的內(nèi)框，該內(nèi)框?qū)椥悦芊獠牧暇捶指舫删W(wǎng)格狀。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種CPCI模塊散熱方法，其特征在于，所述內(nèi)框內(nèi)置若干導(dǎo)熱管且并聯(lián)為一體，該導(dǎo)熱管用于傳輸發(fā)熱元件的熱量到機(jī)箱上。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種CPCI模塊散熱方法，其特征在于，所述導(dǎo)熱管的具體設(shè)計(jì)過程為:在內(nèi)框分隔成的每個(gè)獨(dú)立網(wǎng)格內(nèi)，均勻設(shè)置有若干相互平行的毛細(xì)管，所有毛細(xì)管內(nèi)均填充有導(dǎo)熱液體且填充完畢后的每個(gè)網(wǎng)格抽成真空狀，即整個(gè)彈性密封材料的內(nèi)框空間呈真空狀，該毛細(xì)管即為導(dǎo)熱管。
【文檔編號】G06F1/20GK106020400SQ201610507764
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年7月1日
【發(fā)明人】秦玉良, 孫永升, 陳乃闊
【申請人】山東超越數(shù)控電子有限公司