一种超大功耗电子元器件导冷散热装置转让专利
申请号 : CN202310070658.9
文献号 : CN116234245B
文献日 : 2023-09-15
发明人 : 张彪 , 周海 , 卞春江 , 刘一腾 , 李辉 , 冯水春 , 牟欢
申请人 : 中国科学院国家空间科学中心
摘要 :
权利要求 :
1.一种超大功耗电子元器件导冷散热装置,其特征在于:包括若干安装板框(1),若干所述安装板框(1)可拆卸连接在散热箱体内,所述散热箱体底部设置有热沉,所述安装板框(1)的底部两侧延伸至所述散热箱体底部,所述安装板框(1)的底部两侧与所述热沉顶部接触设置;所述安装板框(1)一侧安装有电路组件,所述电路组件上设置有散热装置,所述散热装置与所述安装板框(1)远离所述电路组件一侧固接,所述散热装置的底部两侧延伸至所述散热箱体底部,所述散热装置的底部两侧与所述热沉顶部接触设置;
所述散热装置包括若干超大功耗电子元器件散热器(5)和若干对称设置的大功耗电子元器件散热器(6),所述超大功耗电子元器件散热器(5)和所述大功耗电子元器件散热器(6)的一侧与所述安装板框(1)侧壁固接,若干所述超大功耗电子元器件散热器(5)位于靠近所述安装板框(1)的侧边,若干所述大功耗电子元器件散热器(6)位于远离所述安装板框(1)的侧边,所述超大功耗电子元器件散热器(5)的底部延伸至所述散热箱体底部,所述超大功耗电子元器件散热器(5)与所述热沉顶部接触设置;
所述散热箱体包括箱体底板(10),所述箱体底板(10)底部两侧对称设置有若干底面开槽(12),若干所述底面开槽(12)沿所述箱体底板(10)长度方向等间隔设置,所述箱体底板(10)四周分别固接有两相对设置的箱体第一侧板(7)和两相对设置的箱体第二侧板(9),所述箱体第一侧板(7)位于所述箱体底板(10)设置若干所述底面开槽(12)一侧,所述箱体第一侧板(7)上竖直固接有若干定位条(11),若干所述定位条(11)等间隔设置,所述安装板框(1)插入两所述定位条(11)之间;所述安装板框(1)底部一侧和所述超大功耗电子元器件散热器(5)底部延伸至所述底面开槽(12)内,所述箱体底板(10)底部与所述热沉顶部固接。
2.根据权利要求1所述一种超大功耗电子元器件导冷散热装置,其特征在于:所述电路组件包括印刷电路板(2),所述印刷电路板(2)与所述安装板框(1)内侧固接,所述印刷电路板(2)的底部对称设置有若干超大功耗电子元器件(3)和若干大功耗电子元器件(4),所述超大功耗电子元器件(3)顶部与所述超大功耗电子元器件散热器(5)通过热界面材料接触,所述大功耗电子元器件(4)顶部与所述大功耗电子元器件散热器(6)通过热界面材料接触。
3.根据权利要求2所述一种超大功耗电子元器件导冷散热装置,其特征在于:所述安装板框(1)包括框体(107),所述框体(107)的两侧固接有卡固条(103),所述框体(107)的底部两侧固接有安装板框支腿(104),所述安装板框支腿(104)的底部设置有安装板框延伸凸台(101),所述安装板框延伸凸台(101)延伸至所述底面开槽(12)内,所述安装板框延伸凸台(101)与所述热沉顶部接触设置;
所述框体(107)一侧与所述印刷电路板(2)固接,所述框体(107)另一侧与所述超大功耗电子元器件散热器(5)和所述大功耗电子元器件散热器(6)固接。
4.根据权利要求3所述一种超大功耗电子元器件导冷散热装置,其特征在于:所述超大功耗电子元器件散热器(5)包括散热板(501),所述散热板(501)与所述超大功耗电子元器件槽(102)的一侧固接,所述散热板(501)另一侧固接有散热支腿(502),所述散热支腿(502)底部设置有散热板延伸凸台(503),所述散热板延伸凸台(503)与所述热沉顶部接触设置,所述散热板(501)一侧与所述超大功耗电子元器件(3)顶部接触,所述散热板(501)与所述框体(107)侧壁固接。
5.根据权利要求4所述一种超大功耗电子元器件导冷散热装置,其特征在于:所述散热支腿(502)侧壁与所述安装板框支腿(104)侧壁接触设置。
6.根据权利要求1所述一种超大功耗电子元器件导冷散热装置,其特征在于:所述底面开槽(12)内固接有电磁屏蔽条(8)。
7.根据权利要求4所述一种超大功耗电子元器件导冷散热装置,其特征在于:所述安装板框延伸凸台(101)和所述散热板延伸凸台(503)为均热板结构。
说明书 :
一种超大功耗电子元器件导冷散热装置
技术领域
背景技术
热成为超大功耗电子元器件面临的重要问题。尤其对于卫星上的电子设备,由于环境及可
靠性限制,电子元器件一般采用导冷散热,导冷散热的能力受限于导热路径上的热阻。为了减小热阻,需要尽量缩短电子元器件与热沉之间的导热路径,同时还要尽量减少导热路径
上的接触面数量。
的插槽内,再通过锁紧条等方式固定,为电子元器件提供结构支撑及导热路径。
传导至板框,再通过电路板安装板框与机箱的接触面传导至机箱,最后由机箱安装面传导
至热沉。由此可见,电子元器件与热沉之间的导热路径有多个接触面,虽然在接触面之间一般会填充热界面材料,但接触面之间的热阻仍然很大,严重影响散热效率。如何使电子元器件与热沉通过尽可能短的导热路径直接接触,是解决超大功耗电子元器件散热问题的途径
之一。因此,亟需一种超大功耗电子元器件导冷散热装置来解决。
发明内容
至所述散热箱体底部,所述安装板框的底部两侧与所述热沉顶部接触设置;所述安装板框
一侧安装有电路组件,所述电路组件上设置有散热装置,所述散热装置与所述安装板框远
离所述电路组件一侧固接,所述散热装置的底部两侧延伸至所述散热箱体底部,所述散热
装置的底部两侧与所述热沉顶部接触设置。
的一侧与所述安装板框侧壁固接,若干所述超大功耗电子元器件散热器位于靠近所述安装
板框的侧边,若干所述大功耗电子元器件散热器位于远离所述安装板框的侧边,所述超大
功耗电子元器件散热器的底部延伸至所述散热箱体底部,所述超大功耗电子元器件散热器
与所述热沉顶部接触设置。
固接有两相对设置的箱体第一侧板和两相对设置的箱体第二侧板,所述箱体第一侧板位于
所述箱体底板设置若干所述底面开槽一侧,所述箱体第一侧板上竖直固接有若干定位条,
若干所述定位条等间隔设置,所述安装板框插入两所述定位条之间;所述安装板框底部一
侧和所述超大功耗电子元器件散热器底部延伸至所述底面开槽内,所述箱体底板底部与所
述热沉顶部固接。
件,所述超大功耗电子元器件顶部与所述超大功耗电子元器件散热器通过热界面材料接
触,所述大功耗电子元器件顶部与所述大功耗电子元器件散热器通过热界面材料接触。
有散热板延伸凸台,所述散热板延伸凸台与所述热沉顶部接触设置,所述散热板一侧与所
述超大功耗电子元器件顶部接触,所述散热板与所述框体侧壁固接。
装板框和散热装置均与散热箱体底部固接的热沉顶部相接触,进而缩短了导热路径,当电
路组件产生热量后,可通过安装板框和散热装置将热量直接导向热沉,减少了接触面数量,大幅提高了超大功耗电子元器件的散热能力。
附图说明
例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
101、安装板框延伸凸台;102、超大功耗电子元器件槽;103、卡固条;104、安装板框支腿;
105、低功耗电子元器件槽;106、大功耗电子元器件槽;107、框体;501、散热板;502、散热支腿;503、散热板延伸凸台。
具体实施方式
实施例,都属于本发明保护的范围。
置。
生热量后,可通过安装板框1和散热装置将热量直接导向热沉,减少了接触面数量,大幅提高了超大功耗电子元器件的散热能力。
6的一侧与安装板框1侧壁固接,若干超大功耗电子元器件散热器5位于靠近安装板框1的侧
边,若干大功耗电子元器件散热器6位于远离安装板框1的侧边,超大功耗电子元器件散热
器5的底部延伸至散热箱体底部,超大功耗电子元器件散热器5与热沉顶部接触设置。
到安装板框1内,再由安装板框1的底部传导至热沉,提高散热效率。
安装板框1的中部,超大功耗电子元器件散热器5位于靠近安装板框1的侧边的位置。
固接有两相对设置的箱体第一侧板7和两相对设置的箱体第二侧板9,箱体第一侧板7位于
箱体底板10设置若干底面开槽12一侧,箱体第一侧板7上竖直固接有若干定位条11,若干定位条11等间隔设置,安装板框1插入两定位条11之间;安装板框1底部一侧和超大功耗电子
元器件散热器5底部延伸至底面开槽12内,箱体底板10底部与热沉顶部固接。
置,便于安装板框1一侧底部和超大功耗电子元器件散热器5的底部一端伸出并与热沉相接
触。
子元器件4顶部与大功耗电子元器件散热器6通过热界面材料接触。
器件3和两对称设置的大功耗电子元器件4。
台101,安装板框延伸凸台101延伸至底面开槽12内,安装板框延伸凸台101与热沉顶部接触设置;
安装板框延伸凸台101与热沉顶部接触设置。
件槽由中部分割成超大功耗电子元器件槽102和大功耗电子元器件槽106,超大功耗电子元
器件槽102位于大功耗电子元器件槽106靠外一侧,超大功耗电子元器件3设置在超大功耗
电子元器件槽102内,大功耗电子元器件4设置在大功耗电子元器件槽106内,使得不同散热量的电子元器件空间布局合理,散热量大的超大功耗电子元器件3更靠近于框体107侧边的
底部,便于将热量通过安装板框支腿104向热沉传递,而散热量较小的元器件均设置在低功耗电子元器件槽105内,仅需通过框体107吸收热量,再通过安装板框支腿104向热沉传递即可。
部设置有散热板延伸凸台503,散热板延伸凸台503与热沉顶部接触设置,散热板501一侧与超大功耗电子元器件3顶部接触,散热板501与框体107侧壁固接。
形状与底面开槽12相匹配,便于散热支腿502与安装板框支腿104贴合后伸入底面开槽12
内。
台贴合后的凸台结构的底面与箱体底板10的底部安装面持平,这样设置能够避免散热支腿
502与安装板框支腿104贴合后的结构伸出底面开槽12,仅安装板框延伸凸台101和散热板
延伸凸台503伸出与热沉接触,起到了限位的作用,而电磁屏蔽条8嵌固在底面开槽12的挡
片上,起到屏蔽电磁干扰的作用,以提高机箱的电磁兼容性能。
电子元器件槽102内,大功耗电子元器件4位于大功耗电子元器件槽106内,将超大功耗电子元器件散热器5与超大功耗电子元器件3顶部贴合并与安装板框1固接,将大功耗电子元器
件4顶部与大功耗电子元器件散热器6贴合并与安装板框1固接,两超大功耗电子元器件3和
两大功耗电子元器件4均为左右对称布置,且超大功耗电子元器件3位于印刷电路板2的边
缘位置,这样可以缩短超大功耗电子元器件3与热沉之间的导热路径,将安装板框支腿104
和散热支腿502贴合在一起,使安装板框延伸凸台101和散热板延伸凸台503也贴合在一起,增加散热能力,此时组成了一块电路板卡,随后将安装板框1插入两定位条11之间,使安装板框1安装在两相对设置的箱体第一侧板7之间,安装板框延伸凸台101和散热板延伸凸台
503插入底面开槽12内,向下按压安装板框1,使安装板框延伸凸台101和散热板延伸凸台
503与热沉紧密接触,随后通过锁紧条使安装板框1与箱体第一侧板7固接,安装板框支腿
104和散热支腿502还可通过螺钉与箱体底板10固接,使安装板框延伸凸台101和散热板延
伸凸台503的底面始终与箱体底板10底部安装面位于同一平面内。
为:①超大功耗电子元器件3产热→②超大功耗电子元器件散热器5→③热沉,除一般导热
路径外,为超大功耗电子元器件3与热沉提供了一条最短的直接导热路径,避免引入多余的接触面热阻。此外,由于安装板框1也与热沉接触,减少了安装板框1与箱体第一侧板7、箱体底板10之间的接触热阻,进一步提高了系统的散热性能。
有对插的另一高密度背板连接器,母线背板上设置的若干高密度背板连接器与安装板框1
固接的印刷电路板底部设置的高密度背板连接器一一对应并匹配。
的各种变形和改进,均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。