本發(fā)明涉及一種電路卡組件，確切地說，涉及從電路卡組件移除與這些組件相關聯(lián)或耦合的熱能。

背景技術：

電路卡組件用于現(xiàn)有電子系統(tǒng)中的各種用途。所述電路卡組件可包括微型處理器(或者其他集成電路)，或者無源部件，例如，電阻器、電容器或電感器。這些電路卡組件通常布置在機箱中。電路卡組件工作期間，設置在這些卡上的電氣部件會生熱。即便所述部件未在熱量作用下受損，電路卡的操作也可能由于熱量的存在而效率低下。如果不去除該熱量，則可能損壞電路卡組件或者電路卡附近的其他裝置。

電流卡組件通過各種類型的鎖定布置固定在機箱中的適當位置。一種所述鎖定布置是附接到電路卡組件邊緣的楔形鎖定件。所述楔形鎖定件將電路卡組件固定在機箱中，并且是裝配在機箱中的標準化設計。所述楔形鎖定件提供了從電路板向機箱去除熱量的通路。

所述散熱器的構(gòu)造可能會限制從系統(tǒng)各部分中溢散的熱流。由于楔形鎖定件和電路卡組件本身的尺寸約束和其他因素，通常會大幅減小熱流通路的尺寸。這種類型的尺寸調(diào)整會減少系統(tǒng)中的傳熱，因而降低電路卡組件的性能或者損壞部件。

目前已做出各種嘗試來增大熱流區(qū)域的尺寸，但是通常涉及對楔形件組件的標準布局進行重新布置。此外，還已做出各種嘗試來提供與散熱器相連的熱插件，以幫助去除熱量。但是，由于電路板部件的尺寸各異，因此通常導致熱插件的不匹配，進而導致效率降低。此外，由于現(xiàn)有設計中的空間有限，因此這些插件通常采用熱構(gòu)造。因此，由于無法有效地傳熱，可能無法使用高性能電路板。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明包括在楔形鎖定件設計中加入具有低電阻熱分流器或通路的散熱器。所述散熱器尺寸設計成能機械地避免與將熱分流器連接到熱界面相關聯(lián)的公差問題(tolerance issues)，而不影響熱性能。通過將所述楔形鎖定件配置成與熱分流器的一部分接觸，所述熱分流器又在所述楔形鎖定結(jié)構(gòu)維持與機箱固體接觸的同時，抵著散熱器施加力。因此，可增加熱消散，從而能夠根據(jù)使用較高功率的電路板。此外，由于所述楔形鎖定件僅與熱插件接觸，因此，它不受熱插件與散熱器之間的公差問題的影響。

在許多這些實施例中，提供一種電路卡組件，所述電路卡組件包括散熱器、鎖定機構(gòu)以及設置在所述散熱器中的熱插件。所述散熱器熱連接到電路板，并且具有上表面和下表面以及縱向通道，所述縱向通道沿上表面向下延伸。

所述鎖定機構(gòu)設置在所述散熱器的縱向通道內(nèi)，并且包括多個固體楔形件，所述多個固體楔形件以可移動方式布置在所述縱向通道內(nèi)。所述固體楔形件以無開口或通道貫通其中的方式形成。所述固體楔形件在所述通道內(nèi)的縱向移動有效地將所述電路卡組件固定到外部支架。

所述熱插件設置在所述散熱器內(nèi)，并且包括細長構(gòu)件。所述熱插件配置成與所述鎖定機構(gòu)的至少一個所述固體楔形件的一部分接觸，以幫助從所述電路板去除第一熱能量。接合所述鎖定機構(gòu)之后，熱插件與固體楔形件接合，并且進一步與所述散熱器熱接合，以提供熱通路。

在其他方面中，所述熱插件可以包括可旋轉(zhuǎn)部分，所述可旋轉(zhuǎn)部分配置成以可旋轉(zhuǎn)方式從所述熱插件突出，以與所述熱插件接觸。因此，所述熱插件可提供與所述電路板的精確熱連接。所述可旋轉(zhuǎn)部分可包括若干目視指示器，所述目視指示器與從所述熱插件突出的量相對應，以進一步幫助確定所需突出的正確量，從而與所述電路板建立熱連接。

在其他方面中，熱管或其他構(gòu)件可連接到熱插件。所述熱管配置成被動地消散來自所述電路板的熱能。在其他方面中，所述熱插件可包括第一材料和第二材料，所述第一材料可沿第一方向從所述電路板去除第一熱能量，并且所述第二材料可以沿第二方向從所述電路板去除第一熱能量。在一些形式中，所述第一材料可以是鋁和銅中的一個，并且所述第二材料可以是石墨。在其他實例中，可以使用其他材料或熱溶液。

在其他方面中，可以提供桿，所述桿縱向延伸穿過所述散熱器并且形成等溫截面。所述桿可以由與散熱器不同的材料構(gòu)成?！暗葴亟孛妗?isothermal section)是指溫度穿過所述桿的距離并且圍繞散熱器均勻地分布，這樣能夠從所述電路板組件更高效地去除熱能。

在一些方面中，形成熱通路，所述熱通路從所述電路板穿過所述散熱器延伸到散熱器的下表面而形成。在這些方面中，所述熱通路有效地從所述電路板去除第二熱能量。

在一些方面中，所述多個楔形件中的每個楔形件的底面通常是平的。在其他方面中，所述鎖定設備進一步包括螺釘設備，所述螺釘設備配置成一旦受到驅(qū)動，將移動多個楔形件。

在其他方面中，提供第二熱插件，所述第二熱插件設置在散熱器內(nèi)。所述第二熱插件與所述固體楔形件中的一個不同楔形件的一部分接觸，以幫助從所述電路板去除熱能。在一些形式中，所述熱插件跨所述散熱器的寬度延伸。因此，在這些形式中，熱插件與在第二鎖定機構(gòu)的相反側(cè)，與所述鎖定機構(gòu)的至少一個固體楔形件的一部分接觸。

在其他這些實施例中，所述電路卡組件包括散熱器、鎖定機構(gòu)、熱插件、第一熱通路、第二熱通路和第三熱通路。所述散熱器具有第一部分和第二部分。所述第一部分熱連接到所述電路板，并且所述第一部分和第二部分一體成形并且經(jīng)由一體式頸部相連。所述散熱器包括上表面和下表面。所述散熱器進一步包括縱向通道，所述縱向通道沿所述散熱器的上表面向下延伸。

所述鎖定機構(gòu)設置在所述散熱器的縱向通道內(nèi)，并且包括多個固體楔形件，所述多個固體楔形件以可移動方式布置在所述縱向通道內(nèi)。所述固體楔形件以無開口貫通其中的方式形成。所述多個固體楔形件在所述通道內(nèi)的縱向移動有效地將所述電路卡組件固定到外部支架。

所述熱插件設置在所述散熱器內(nèi)，并且延伸穿過其第一部分和第二部分。所述熱插件包括細長構(gòu)件，并且配置成與至少一個固體楔形件的一部分接觸，以幫助將所述電路卡組件固定到所述外部支架。

形成第一熱通路，所述第一熱通路從所述電路板穿過所述散熱器的所述第一部分，穿過所述頸部，穿過所述散熱器的所述第二部分延伸到所述散熱器的下表面，所述下表面與外部支架接觸。所述第一熱通路有效地從所述電路板去除第一熱能量。

形成第二熱通路，所述第二熱通路從所述電路板穿過所述散熱器的所述第一部分，穿過所述散熱器的第二部分，然后穿過所述多個固體楔形件中的至少一些楔形件延伸到所述支架。所述第二熱通路有效地從所述電路板去除第二熱能量，所述第二熱能量是大約在小于與所述第二熱通路相關的第一熱量的數(shù)量級的泄漏量。

形成第三熱通路，所述第三熱通路從所述電路板延伸穿過所述熱插件，然后穿過與熱插件接觸的固體楔形件。所述第三熱通路有效地從所述電路板去除第三熱能量。

附圖說明

為了對本發(fā)明進行更完全的理解，應當參考以下具體實施方式以及附圖，其中：

圖1是根據(jù)本發(fā)明多個實施例的電路卡組件的透視圖。

圖2包括透視圖，示出根據(jù)本發(fā)明多個實施例的圖1中的電路卡組件。

圖3包括截面圖，示出根據(jù)本發(fā)明多個實施例的圖1到圖2中的電路卡組件。

圖4包括透視圖，示出根據(jù)本發(fā)明多個實施例的圖1到圖3中的電路卡組件的透視圖。

圖5包括截面圖，示出根據(jù)本發(fā)明多個實施例的圖1到圖4中的電路卡組件。

圖6包括透視圖，示出根據(jù)本發(fā)明多個實施例的圖1到圖5中的電路卡組件。

圖7包括正視圖，示出根據(jù)本發(fā)明多個實施例的圖1到圖6中的電路卡組件。

圖8包括透視圖，示出根據(jù)本發(fā)明多個實施例的電路卡組件，所述電路卡組件具有桿。

圖9包括透視圖，示出根據(jù)本發(fā)明多個實施例的圖8中的電路卡組件。

圖10包括截面圖，示出根據(jù)本發(fā)明多個實例的圖8到圖9中的電路卡組件。

圖11包括透視圖，示出根據(jù)本發(fā)明多個實施例的圖8到圖10中的電路卡組件。

圖12包括截面圖，示出根據(jù)本發(fā)明多個實施例的圖8到圖11中的電路卡組件。

圖13包括透視圖，示出根據(jù)本發(fā)明多個實施例的圖8到圖12中的電路卡組件。

圖14包括正視圖，示出根據(jù)本發(fā)明多個實施例的圖8到圖13中的電路卡組件。

圖15包括正視圖，示出根據(jù)本發(fā)明多個實施例的電路卡組件。

圖16包括右側(cè)透視圖，示出根據(jù)本發(fā)明多個實施例的圖15中的電路卡組件。

圖17包括截面圖，示出根據(jù)本發(fā)明多個實施例的圖15到圖16中的電路卡組件。

圖18包括下部透視圖，示出根據(jù)本發(fā)明多個實施例的圖15到17中的電路卡組件。

圖19包括透視圖，示出根據(jù)本發(fā)明多個實施例的圖15到圖18中的電路卡組件。

圖20包括下部透視圖，示出根據(jù)本發(fā)明多個實施例的替代熱插件。

圖21包括上部透視圖，示出根據(jù)本發(fā)明多個實施例的替代熱插件。

圖22包括下部透視圖，示出根據(jù)本發(fā)明多個實施例的圖21中的替代熱插件。

圖23包括下部透視圖，示出根據(jù)本發(fā)明多個實施例的替代熱插件。

圖24包括正視圖，示出根據(jù)本發(fā)明多個實施例的組裝在機箱中的一組電路卡組件。

技術人員將會了解，附圖中的元件出于簡單和清楚的目的示出。將進一步了解，某些動作和/或步驟可以特定發(fā)生次序來描述或描繪，但所屬領域的技術人員將理解，實際上不要求這種特定順序。還將理解，本說明書中使用的術語和表達具有符合此類術語和表達關于它們各自對應的查詢和研究領域的含義的普通含義，除非本說明書另外闡明特定含義。

具體實施方式

本說明書中所述的方法提供一種改進的電路卡組件，所述電路卡組件具有與熱插件相組合的鎖定布置(例如，鎖定楔形件方法)，以增大熱消散。這樣可提高熱消散效率，同時保持傳統(tǒng)的尺寸約束。

在其他方面中，將鎖定機構(gòu)固定到機箱之后，電路卡與熱插件之間的公差減小。熱插件與散熱器之間的熱連接增大，形成額外的熱通路，所述熱通路穿過熱插件延伸到用在所述鎖定機構(gòu)中的楔形件，從而進一步減少系統(tǒng)的總熱阻。

通過維持現(xiàn)有的尺寸標準，所述方法可以實施于現(xiàn)有構(gòu)造中，而無需改變電路卡組件機箱。因此，不會擾亂當前系統(tǒng)的總體布局。此外，當所述電路在低溫下操作時，可提高微型處理器(和/或其他電氣部件)的速度。此優(yōu)勢可用于在高溫下運行時，將電路板上關鍵裝置的溫度維持在其結(jié)溫限制(junction temperature limit)下，或者在維持在結(jié)溫下時提高處理器的速度。

為提供本發(fā)明的具體實例，制造大約3mm或以上的頸部，以用于鎖定楔形電路卡組件設備中的熱通路。在一個實例中并且在連接到所述組件的電路板包括微型處理器時，本發(fā)明將微型處理器的溫度降低約2.5攝氏度。所制造的較大頸部還使得能夠?qū)⑸嵫b置(例如，銅桿、熱管、熱地平面和石墨桿)結(jié)合到組件中。熱組件提供供熱量消散的額外熱通路。這些額外的散熱裝置沿所述組件的整個寬度散熱，并且進一步降低所附接的電路卡(以及設置在所述卡上的部件)的溫度。

現(xiàn)在參見圖1到圖7，其中描述了電路卡組件110的一個實例。電路卡組件110包括散熱器120、電路板130、鎖定機構(gòu)140、第一熱通路160、第二熱通路165和熱插件190。散熱器120具有第一部分124和第二部分125。第一部分124連接到電路板130。第一部分124和第二部分125一體成形在一起，并且經(jīng)由一體式頸部126相連。

散熱器120由鋁或具有類似熱性質(zhì)的其他金屬構(gòu)成。在一個實例中，電路卡組件110的一體式頸部126的尺寸增大到大約3.47mmx1.85mm，從而增大從電路板130排出熱能的熱通路。

散熱器120包括上表面121和下表面122。散熱器120進一步包括縱向通道123，所述縱向通道沿散熱器120的上表面121向下延伸。例如，縱向通道123的尺寸是大約120mm長x4mm深。應了解，縱向通道123可以替代性地設置在下表面122上，并且沿此下表面122向上延伸，并且可以采用其他尺寸。

電路板130是任何類型的電路板，并且具有各種不同的部件。例如，各種電阻器、集成電路、電容器等設置在電路板130上。這些部件產(chǎn)生熱量，所述熱量將根據(jù)本發(fā)明消散。電路板130包括電路板外部連接器(出于簡明性考慮，未圖示)，以向電路板130提供電流并且進行數(shù)據(jù)的傳輸。所述電路板外部連接器可以是若干常用連接器中的一種，例如，Vita 46和48標準連接器(VPX)、反模塊歐洲標準卡(Versa Module Eurocard，VME)連接器或者Compact PCi(CPCi)連接器。所屬領域中的技術人員將認識到，可以使用若干不同的連接向電路板130或從所述電路板傳輸電力和數(shù)據(jù)。

鎖定機構(gòu)140設置在散熱器120的縱向通道123中，并且包括第一固體楔形件141、第二固體楔形件142、第三固體楔形件143、第四固體楔形件144和第五固體楔形件145，這些固體楔形件均以可移動方式布置在縱向通道123內(nèi)。應認識到，在其他實例中，可以存在多于五個或少于五個的固體楔形件。第一固體楔形件141、第二固體楔形件142、第三固體楔形件143、第四固體楔形件144和第五固體楔形件145以無開口貫通其中的形式(例如，楔形件為實心的)成形，并且所述多個固體楔形件在所述通道中的縱向移動有效地將電路卡組件110固定到外部支架180。在一些實例中，所述多個楔形件中的每個楔形件具有大體呈T形的截面。在其他實例中，所述多個楔形件中的每個楔形件具有大體呈J形的截面。也可使用其他截面形狀。在一些方面中，所述多個楔形件中的每個楔形件的底面通常是平的。楔形件由鋁或具有類似熱性質(zhì)的其他金屬構(gòu)成。在一個實例中，楔形件的尺寸是大約21mm高x4.8mm寬x4.75mm深，也可以采用其他尺寸。

除了第一固體楔形件141的前表面以及第五固體楔形件145的最靠后表面之外，楔形件的相鄰表面與圖3中的截面圖中所示的垂直線呈大約45度角。具體來說，在第一固體楔形件141、第三固體楔形件143和第五固體楔形件145中，與垂直線呈大約45度角致使楔形件具有大約45度的銳角。在第二固體楔形件142和第四固體楔形件144中，與垂直線呈大約45度角致使楔形件具有大約135度的鈍角。

外部支架180大體呈“C”或“U”形，并且可以由金屬構(gòu)成。外部支架180的突出表面配置成平面表面。外部支架180與機箱一體成型或者通過傳統(tǒng)方法附接到機箱，包括，例如，螺栓連接、螺釘連接、膠粘或其他方法。

在一些方面中，鎖定機構(gòu)140包括制動器146(例如，由不銹鋼構(gòu)成的螺栓或螺釘)，所述制動器插入散熱器120中，以停止所述多個楔形件沿縱向通道123的移動。制動器146的頭部從散熱器120突出并且保持與第五固體楔形件145接觸，以限制第五固體楔形件145的移動，從而限制鎖定結(jié)構(gòu)的移動(如下詳述)。也可以使用其他鎖定機構(gòu)。

在其他方面中，鎖定機構(gòu)140進一步包括螺釘設備150，所述螺釘設備配置成一旦受到驅(qū)動，將使所述多個楔形件移動。螺釘設備150包括螺釘設備板151、螺釘152以及帶螺紋的螺釘通道153。螺釘設備板151包括用于穿過其中插入螺釘152的孔洞，并且所述孔洞進一步插入帶螺紋的螺釘通道153中。因此，螺釘設備板151設置在螺釘152的頭部與散熱器120之間。螺釘設備板151的后表面與第一固體楔形件141的前表面接觸。螺釘設備板151和螺釘152由不銹鋼構(gòu)成。帶螺紋的螺釘通道153向散熱器120內(nèi)部延伸大約20mm的距離。也可以使用其他鎖定機構(gòu)。

熱插件190設置在散熱器120內(nèi)，并且包括細長構(gòu)件。在一些實例中，熱插件190跨散熱器120的整個寬度延伸。在其他實例中，熱插件190跨散熱器120的整個寬度中的一部分延伸。熱插件190與電路板130熱連通，以從其中排出熱能。熱插件190與至少一個固體楔形件熱連通，以形成所述熱通路。熱插件190可以設置成在沿楔形件的任意位置，與任意數(shù)量的楔形件熱連通。

在其他方面中，為將電路卡組件110鎖定到外部支架180，用戶將螺釘152旋轉(zhuǎn)到帶螺紋的螺釘通道153中，所述帶螺紋的螺釘通道使螺釘設備板151沿縱向通道123的方向，抵著第一固體楔形件141施加力。響應于所述力，第一固體楔形件141在縱向通道123中移動并且壓向第二固體楔形件142，第二固體楔形件142在縱向通道123中移動并且壓向第三固體楔形件143，以此類推，直到第五固體楔形件145壓向制動器146。

由于制動器146限制楔形件在縱向通道中的進一步移動，因此在將螺釘152擰緊到帶螺紋的螺釘通道153中之后，第五固體楔形件145抵著第四固體楔形件144的后表面施加力。由于第四固體楔形件144的后表面與垂直線呈大約45度角并且形成大約135度的鈍角，因此由第五固體楔形件145施加的力會向第四固體楔形件144上施加力，使其沿垂直于縱向通道123的方向上升。

隨著螺釘152的進一步擰緊，第四固體楔形件144繼續(xù)沿垂直于縱向通道123的方向上升，直到第四固體楔形件144的最上方表面與外部支架180的內(nèi)表面接觸并且抵靠所述內(nèi)表面。由外部支架180施加的對抗力使第一固體楔形件141向第三固體楔形件143移動。由于螺釘152的這種旋轉(zhuǎn)，第一固體楔形件141、第三固體楔形件143與第五固體楔形件145之間的距離縮小。由于第二固體楔形件142的前表面和后表面與垂直線呈大約45度角并且形成大約135度的鈍角，并且第一固體楔形件141的后表面以及第三固體楔形件143的前表面與第二固體楔形件142的表面形成補角，因此，由第一固體楔形件141和第三固體楔形件143施加的力使第二固體楔形件142沿垂直于縱向通道123的方向上升。

當?shù)谒墓腆w楔形件144以及后續(xù)的第二固體楔形件142沿垂直于縱向通道123的方向上升時，這些楔形件的最上方表面與外部支架180的內(nèi)表面接觸并且抵靠所述內(nèi)表面。進一步旋轉(zhuǎn)螺釘152，從而進一步提升第二固體楔形件142之后，外部支架180向楔形件施加相反的固持力，將電路卡組件110固定到外部支架180，所述外部支架固定到機箱。因此，電路卡組件110夾持在外部支架180中，位于散熱器120的下表面122與第二固體楔形件142和第四固體楔形件144之間。

第一熱通路160從電路板130穿過散熱器120的第一部分124，穿過散熱器120的一體式頸部126，穿過散熱器120的第二部分125，延伸到散熱器120的下表面122而形成。第一熱通路160有效地從電路板130去除第一熱能量。這是因為散熱器120的下表面122與外部支架180接觸，因而形成能夠?qū)崮芘懦龅酵獠恐Ъ?80的熱界面。

散熱器120的一體式頸部126的尺寸足以避免散熱器120的第一部分124與第二部分125之間形成顯著熱阻。例如，頸部的尺寸可介于大約2mm與6mm之間，以實現(xiàn)此功能。

第二熱通路165從電路板130穿過散熱器120的第一部分124，穿過散熱器120的一體式頸部126，穿過散熱器120的第二部分125，然后穿過第一固體楔形件141、第二固體楔形件142、第三固體楔形件143、第四固體楔形件144和第五固體楔形件145中的至少一些固體楔形件，延伸到外部支架180而形成。第二熱通路165有效地從電路板130去除第二熱能量，第二熱能量大于泄漏量。這是因為楔形件的上表面與外部支架180接觸，形成能夠排出熱能的熱界面。

應了解，術語“熱界面”用于描述部件表面之間的任何協(xié)作，這些部件在彼此直接或緊密接觸時，能量在彼此之間傳遞熱能。這可能涉及糊劑、貼片、膠帶、薄膜、焊接或其他現(xiàn)有方法的額外使用。

現(xiàn)在參見圖8到圖14，其中描述了電路卡組件810的另一個實例。電路卡組件810包括散熱器820、鎖定機構(gòu)840、第一熱通路860、第二熱通路865和熱插件890。散熱器820具有第一部分824和第二部分825。第一部分824連接到電路板830，并且第一部分824和第二部分825一體成形并且經(jīng)由一體式頸部826相連。

散熱器820由鋁或具有類似熱性質(zhì)的其他金屬構(gòu)成。一體式頸部826增大到大約3.47mmx1.85mm，從而增大從電路板830排出熱能的熱通路。

散熱器820包括上表面821和下表面822。散熱器820進一步包括縱向通道823，所述縱向通道沿散熱器821的上表面820向下延伸。例如，縱向通道823的尺寸是大約120mm長x4mm深。也可以采用其他尺寸。

電路板830是任何類型的電路板，并且具有各種不同的部件。例如，各種電阻器、集成電路、電容器等設置在電路板830上。這些部件產(chǎn)生熱量，所述熱量將根據(jù)本發(fā)明消散。電路板830包括電路板外部連接器(出于簡明性考慮，未圖示)，以向電路板830提供電流并且進行數(shù)據(jù)的傳輸。所述電路板外部連接器可以是若干常用連接器中的一種連接器，例如，VPX、VME或CPCi連接器。所屬領域中的技術人員將認識到，可以使用若干不同的連接向電路板830或從所述電路板傳輸電力和數(shù)據(jù)。

鎖定機構(gòu)840設置在散熱器的縱向通道823中，并且包括第一固體楔形件841、第二固體楔形件842、第三固體楔形件843、第四固體楔形件844和第五固體楔形件845中的多個固體楔形件，這些固體楔形件均以可移動方式布置在縱向通道823內(nèi)。所述楔形件以無開口貫通其中的形式成形(例如，它們均為實心)，并且所述多個固體楔形件在所述通道內(nèi)的縱向移動有效地將電路卡組件810固定到外部支架880中。在一些實例中，所述楔形件具有大體呈J形的截面。在其他實例中，所述多個楔形件中的每個楔形件具有大體呈J形的截面。也可使用其他截面形狀。在一些方面中，所述多個楔形件中的每個楔形件的底面通常是平的。楔形件由鋁或具有類似熱性質(zhì)的其他金屬構(gòu)成。在一個實例中，楔形件的尺寸是大約21mm高x4.8mm寬x4.75mm深。也可以采用其他尺寸。

除了第一固體楔形件841的前表面以及第五固體楔形件845的最靠后表面之外，楔形件的相鄰表面與圖10中的截面圖中所示的垂直線呈大約45度角。具體來說，在第一固體楔形件841、第三固體楔形件843和第五固體楔形件845中，與垂直線呈大約45度角致使楔形件具有大約45度的銳角。在第二固體楔形件842和第四固體楔形件844中，與垂直線呈大約45度角致使楔形件具有大約135度的鈍角。

外部支架880大體呈“C”或“U”形，并且可以由金屬構(gòu)成。外部支架880的突出表面配置成平面表面。外部支架880與機箱一體成型或者通過傳統(tǒng)方法附接到機箱，包括，例如，螺栓連接、螺釘連接、膠粘或其他方法。

在一些方面中，鎖定機構(gòu)840包括制動器846，所述制動器是由不銹鋼構(gòu)成的螺栓或螺釘，所述制動器插入散熱器820中，以停止所述多個楔形件沿縱向通道823的移動。制動器846的頭部從散熱器820突出并且保持與第五固體楔形件845接觸，以限制第五固體楔形件845的移動，從而限制鎖定結(jié)構(gòu)的移動。

在其他方面中，鎖定機構(gòu)840進一步包括螺釘設備850，所述螺釘設備配置成一旦受到驅(qū)動，將使所述多個楔形件移動。螺釘設備850包括螺釘設備板851、螺釘852以及帶螺紋的螺釘通道853。螺釘設備板851包括用于穿過其中插入螺釘852的孔洞，并且所述孔洞進一步插入帶螺紋的螺釘通道853中。因此，螺釘設備板851設置在螺釘852的頭部與散熱器820之間。螺釘設備板851的后表面與第一固體楔形件841的前表面接觸。螺釘設備板851和螺釘852由不銹鋼構(gòu)成。帶螺紋的螺釘通道853向散熱器820內(nèi)部延伸大約20mm的距離。

熱插件890設置在散熱器820內(nèi)，并且包括細長構(gòu)件。在一些實例中，熱插件890跨散熱器820的整個寬度延伸。在其他實例中，熱插件890跨散熱器820的整個寬度中的一部分延伸。熱插件890與電路板830熱連通，以從其中排出熱能。熱插件890與至少一個固體楔形件熱連通，以形成所述熱通路。熱插件890可以設置成在沿楔形件的任意位置，與任意數(shù)量的楔形件熱連通。

在其他方面中，為將電路卡組件810鎖定到外部支架880，用戶將螺釘852旋轉(zhuǎn)到帶螺紋的螺釘通道853中，所述帶螺紋的螺釘通道使螺釘設備板851沿縱向通道823的方向，抵著第一固體楔形件841施加力。響應于所述力，第一固體楔形件841在縱向通道823中移動并且壓向第二固體楔形件842，第二固體楔形件843在縱向通道823中移動并且壓向第三固體楔形件843，以此類推，直到第五固體楔形件845壓向制動器846。

由于制動器846限制楔形件在縱向通道中的進一步移動，因此在將螺釘852擰緊到帶螺紋的螺釘通道853中之后，第五固體楔形件845抵著第四固體楔形件844的后表面施加力。由于第四固體楔形件844的后表面與垂直線呈大約45度角并且形成大約135度的鈍角，因此由第五固體楔形件845施加的力會向第四固體楔形件844上施加力，使其沿垂直于縱向通道823的方向上升。

隨著螺釘852的進一步擰緊，第四固體楔形件844繼續(xù)沿垂直于縱向通道823的方向上升，直到第四固體楔形件844的最上方表面與外部支架880的內(nèi)表面接觸并且抵靠所述內(nèi)表面。由外部支架880施加的對抗力使第一固體楔形件141向第三固體楔形件843移動。由于螺釘852的這種旋轉(zhuǎn)，第一固體楔形件841、第三固體楔形件843與第五固體楔形件845之間的距離縮小。由于第二固體楔形件842的前表面和后表面與垂直線呈大約45度角并且形成大約135度的鈍角，并且第一固體楔形件841的后表面以及第三固體楔形件843的前表面與第二固體楔形件842的表面形成補角，因此，由第一固體楔形件841和第三固體楔形件843施加的力使第二固體楔形件842沿垂直于縱向通道823的方向上升。

當?shù)谒墓腆w楔形件844以及后續(xù)的第二固體楔形件842沿垂直于縱向通道823的方向上升時，這些楔形件的最上方表面與外部支架880的內(nèi)表面接觸并且抵靠所述內(nèi)表面。進一步旋轉(zhuǎn)螺釘852，從而進一步提升第二固體楔形件842之后，外部支架880向楔形件施加相反的固持力，將電路卡組件810固定到外部支架880，所述外部支架固定到機箱。因此，電路卡組件810夾持在外部支架880中，位于散熱器820的下表面822與第二固體楔形件842和第四固體楔形件844之間。

由與散熱器820不同的材料構(gòu)成的桿870縱向延伸穿過散熱器820，并且形成散熱器820中的等溫部分。在一些實例中，桿870呈圓柱形，并且具有約4mm的直徑。在一些實例中，桿870設置在鎖定機構(gòu)840下方大約2mm處。在一些實例中，桿870由銅構(gòu)成。在一些方面中，使用桿870形成散熱器820中等溫部分。等溫部分是指圍繞散熱器820中的桿870的溫度跨桿870的整個長度均勻地分布，從而從電路板830更高效地排出熱能。

第一熱通路860從電路板830穿過散熱器820的第一部分824，穿過散熱器820的一體式頸部826，穿過散熱器820的第二部分825，延伸到散熱器820的下表面822而形成。第一熱通路860有效地從電路板830去除第一熱能量。這是因為散熱器820的下表面822與外部支架880接觸，因而形成能夠?qū)崮芘懦龅酵獠恐Ъ?80的熱界面。

散熱器820的一體式頸部826的尺寸足以避免散熱器820的第一部分824與第二部分825之間形成顯著熱阻。例如，頸部的尺寸可介于大約2mm與6mm之間。

第二熱通路865從電路板830穿過散熱器820的第一部分824，穿過散熱器820的一體式頸部826，穿過散熱器820的第二部分825，然后穿過第一固體楔形件841、第二固體楔形件842、第三固體楔形件843、第四固體楔形件844和第五固體楔形件845中的至少一些固體楔形件，延伸到外部支架880而形成。第二熱通路865有效地從電路板830去除第二熱能量，所述第二熱能量大于泄漏量。

圖15到圖23提供了一些替代系統(tǒng)。這些系統(tǒng)中用途與前述系統(tǒng)和設備大體相同的特征和/或原件將采用與上述所用數(shù)字的最后兩位相同的數(shù)字表示(例如，散熱器120、1520)。因此，一些特征將不再詳述。

圖15到圖19描述了電路卡組件1500的一個實例。電路卡組件1500包括：電路板1530，具有上表面1521的散熱器1520、下表面1522和縱向通道1523，所述縱向通道沿上表面1521向下延伸；鎖定機構(gòu)1540，所述鎖定機構(gòu)包括固體楔形件1541和螺釘1550以及熱插件1590。

散熱器1520可由鋁或具有類似熱性質(zhì)的其他金屬構(gòu)成。鎖定機構(gòu)1540設置在散熱器1520的縱向通道1523中，并且包括任意數(shù)量的固體楔形件1541。在一個實例中，電路卡組件1500中使用五個固體楔形件1541。應認識到，在其他實例中，可以存在多于五個或少于五個的固體楔形件。固體楔形件1541以無開口貫通其中的方式形成。所述多個固體楔形件1541在縱向通道1523內(nèi)的縱向移動有效地將電路卡組件1500固定到外部支架。

電路板1530是任何類型的電路板，并且具有各種不同的部件。例如，各種電阻器、集成電路、電容器和其他部件設置在電路板1530上。這些部件產(chǎn)生熱量，所述熱量將根據(jù)本發(fā)明消散。電路板1530包括電路板外部連接器(出于簡明，未示出)，以向電路板1530提供電流并且進行數(shù)據(jù)的傳輸。所述電路板外部連接器可以是若干常用連接器中的一種連接器，例如，Vita 46和48標準連接器(VPX)、反模塊歐洲標準卡(Versa Module Eurocard，VME)連接器或者Compact PCi(CPCi)連接器。所屬領域中的技術人員將認識到，可以使用若干不同的連接向電路板1530或從所述電路板傳輸電力和數(shù)據(jù)。

熱插件1590設置在散熱器1520內(nèi)，并且包括細長構(gòu)件。在一些實例中，熱插件1590跨散熱器1520的整個寬度延伸。在其他實例中，熱插件1590跨散熱器1520的整個寬度中的一部分延伸。熱插件1590與電路板1530熱連通，以從其中排出熱能。熱插件1590與至少一個固體楔形件1541熱連通，以形成所述熱通路。熱插件1590可以設置成在沿楔形件1541的任意位置，與任意數(shù)量的楔形件1541熱連通。

楔形件由鋁或具有類似熱性質(zhì)的其他金屬構(gòu)成。在一些方面中，每個楔形件的底面是與熱插件1590接觸的大體平坦表面。因此，熱插件1590與至少一個固體楔形件1541物理連通，以幫助形成電路板1530、熱插件1590與楔形件1541之間的強力熱通路。

螺釘1550配置成一旦受到驅(qū)動，將使楔形件1541移動。如上所述，螺釘1550與楔形件1541之間的板幫助使楔形件1541移動。也可以使用其他鎖定機構(gòu)。

在操作中，為將電路卡組件1500鎖定到外部支架，用戶旋轉(zhuǎn)螺釘1550，從而使所述板沿縱向通道1523的方向，抵著第一楔形件1541施加力。響應于所述力，第一楔形件1541沿縱向通道1523移動并且壓向第二楔形件1541，從而使其向上移動并且進入縱向通道1523中，從而使第二楔形件1541向下移動并且進入縱向通道1523中，以此類推，直到楔形件1541壓向縱向通道1523的相反側(cè)上的表面，所述縱向通道配置成約束其移動。

隨著螺釘1550擰緊，楔形件1541沿縱向通道1523向上或向下移動，具體取決于其構(gòu)造。與熱插件1590接觸的楔形件1541向下推動，以進一步與熱插件接觸。由于此向下的力，熱插件1590還抵著散熱器1520和電路板1530向下推動，直到形成固體熱連接。應了解，在一些實例中，熱插件1590可以與電路板1530直接物理接觸，并且替代地，常用導熱體可以設置在熱插件1590與電路板1530之間?？赡艽嬖谄渌麑嵗?。通過如此配置，楔形件1541單獨與熱插件1590接觸，因此不受熱插件1590與散熱器1520之間的任何公差問題的影響，從而實現(xiàn)兩者之間的強力熱連接。熱插件1590可以從電路板1530向楔形件1541和相連機箱排出第一熱能量。

在一些實例中且如圖19中所示，在電路卡組件1500內(nèi)形成不同熱通路。在這些實例中，第一熱通路1560從電路板1530穿過散熱器1520的第一部分，穿過一體式頸部，穿過第二部分，然后穿過散熱器1520的下表面而形成。第一熱通路1560從電路板1530去除第一熱能量。第二熱通路1565從電路板1530穿過散熱器1520的第一部分，穿過所述散熱器的第二部分，然后穿過任意數(shù)量的楔形件1541延伸到所述外部支架而形成。所述第二熱通路1565有效地從電路板1530去除第二熱能量，所述第二熱能量大于泄漏值。第三熱通路1570從電路板1530穿過熱插件1590延伸而形成。在一些實例中，熱通路可止于熱插件1590，并且在其他實例中，第三熱通路1524可以繼續(xù)穿過與熱插件1590接觸的楔形件1541。

散熱器1520的一體式頸部尺寸足以避免散熱器1520的第一部分與第二部分之間形成顯著熱阻。例如，頸部的尺寸可介于大約2mm與6mm之間，以實現(xiàn)此功能。

圖20描述了替代熱插件1690。熱插件1690包括可旋轉(zhuǎn)部分1692以及圍繞可旋轉(zhuǎn)部分1692的目視指示器1694。應了解，熱插件1690以與熱插件1690類似的方式運作，因此不再進一步詳述其構(gòu)造或操作。

熱插件1690的可旋轉(zhuǎn)部分1692配置成以可旋轉(zhuǎn)方式從熱插件1690突出，以與電路板接觸。因此，可旋轉(zhuǎn)部分1692可以帶螺紋，所述螺紋與散熱器中所含的螺紋相對應，以實現(xiàn)此運動。

為操作可旋轉(zhuǎn)部分1692，用戶可以利用任意方法，例如僅手動扭轉(zhuǎn)所述可旋轉(zhuǎn)部分。在其他實例中，用戶可利用螺絲刀或其他旋轉(zhuǎn)工具來向下扭轉(zhuǎn)所述可旋轉(zhuǎn)部分。另外還提供了其他實例。

在一些形式中，目視指示器1694可用于幫助確定所需的突出量。例如，將散熱器置于電路板上之后，用戶可測量電路板與熱插件之間的距離。由于目視指示器1694與所限定的突出量相對應，因此用戶將準確地了解需要多少旋轉(zhuǎn)以限制或消除熱插件1690與電路板之間的間隙。因此，熱插件1690與電路板之間的公差將減小，從而實現(xiàn)從電路板排熱的更好的熱連接。

圖21和圖22描述了替代熱插件1790。熱插件1790包括連接到熱插件1790的熱管1796。熱管1796可以配置成被動地消散來自電路板的熱能，從而形成更高效散熱的設備。盡管本說明書中描述了所述熱管1796的一個非限定實例，但是應了解，可以使用所屬領域中的技術人員所知的任何配置。

熱管1796大體呈管狀，并且通過利用蒸發(fā)潛熱、冷凝潛熱和毛細管作用，以高效的方式無源地傳熱。熱管1796包括低壓空腔，所述低壓空腔可在壓力差的作用下抽吸真空。因此，包含在熱管中的水可在較低沸點溫度下沸騰。電路板通電時，將產(chǎn)生熱量，從而導致熱管1796內(nèi)的水蒸發(fā)。由于腔中的壓力差，蒸汽將從熱源移除到腔的最末端。此時，蒸汽將冷凝，并且芯吸結(jié)構(gòu)(wicking structure)將通過毛細作用將水送回到熱源。在一些形式中，熱管可替代性地為大體平坦的或者立方形的蒸汽腔。

參見圖23，其中描述了替代熱插件1890。在這些形式中，熱插件可以由若干不同材料構(gòu)成，以幫助散熱。例如，第一部分1898可以由第一材料構(gòu)成，所述第一材料配置成沿特定方向更高效地排熱，并且第二部分1899可以由第二材料構(gòu)成，所述第二材料可以配置成沿第二特定方向更高效地排熱。由于熱插件1890通常由多層構(gòu)成，因此熱能將沿平面方向消散。因此，通過沿特定方向利用具有高導熱性的材料，將向熱插件1890的最外端邊緣散熱。此外，由于傳統(tǒng)材料的重量，具有相似導熱性的較輕材料可提供較輕系統(tǒng)的優(yōu)勢。應了解，可利用任意數(shù)量的構(gòu)造和/或形狀的不同材料。

在一個實例中，第二材料可包括上文描述的可旋轉(zhuǎn)部分。因此，通過將這些材料組合在熱插件1890中，可高效地散熱。例如，第一材料可以是鋁、銅或其他金屬或其組合，并且例如，第二材料可以是石墨或具有類似散熱性能的類似材料。

在一些形式中，熱插件1890可延伸到散熱器的邊緣，并且一體形成以包括支撐鎖定機構(gòu)的縱向通道。在一些形式中，熱插件1890可包括熱管、蒸汽腔或者所屬領域中的技術人員使用的其他蒸汽空間。

圖24描述了使用圖1-7、圖8-14和/或圖15-23中的組件的電路卡機箱的一個實例。機箱1985包括多個電路卡組件1910。電路卡組件1910包括電路板1930和電路板外部連接器(出于簡明性考慮，未圖示)，并且通過支架1980連接到機箱1985。電路卡組件1910通過上述鎖定機構(gòu)(例如，本說明書中參見圖1-7所描述的鎖定機構(gòu)140)限制在支架1980中。電路卡組件1910滑動到支架1980中，鎖定機構(gòu)在此旋轉(zhuǎn)，從而向電路卡組件1910施加夾持限制力。

通過將電路卡組件1910插入支架1980和機箱1985中，熱能從電路卡組件1910排除到支架1980，并且最終到機箱1985。此無源式冷卻使電路卡組件1910能夠以更高效的方式運行。

在一個實例中，將電路板上的熱裝置的運行溫度降低若干攝氏度。運行溫度的降低使電路板能夠在較高速度下使用，并減小對避免臨界溫度的關注。

所屬領域技術人員將了解的是，可在各種方面進行對前述實施例的修改。其他變型明顯也將可行，并且在本發(fā)明的范圍和精神內(nèi)。在所附權(quán)利要求中具體闡述本發(fā)明。本發(fā)明的精神和范圍包括所屬領域中熟悉本發(fā)明教示的普通技術人員顯而易見得出的對本說明書中所述實施例的修改和替代。