一種封閉空間內(nèi)集成元件的散熱結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種封閉空間內(nèi)集成元件的散熱結(jié)構(gòu)，包括腔體和固接在腔體內(nèi)的印制板，印制板上設(shè)有若干陣列布置的集成元件，集成元件頂端設(shè)有散熱器，散熱器前端底部兩側(cè)分別設(shè)有安裝座，安裝座通過螺釘A安裝在印制板上，散熱器后端與腔體內(nèi)壁緊貼且貼合位置的腔體上開有安裝孔，螺釘B從腔體外部向內(nèi)插入并穿過安裝孔與散熱器相連。本實用新型通過改變散熱器尺寸和結(jié)構(gòu)，可以滿足不同形式下，密閉空間或空氣流通下的大規(guī)模集成電路散熱需求，具有加工簡單、散熱效果好、美觀實用等優(yōu)點。
【專利說明】一種封閉空間內(nèi)集成元件的散熱結(jié)構(gòu)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及印制板上集成元件的散熱結(jié)構(gòu)，具體涉及一種封閉空間內(nèi)集成元件的散熱結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有電子元件散熱器形式基本是基于空氣流動散熱，通過散熱器形狀設(shè)計增大散熱器表面積，將散熱器表面產(chǎn)生的熱量通過空氣的流動帶走，從而降低發(fā)熱器件的溫度，其廣泛應(yīng)用于計算機機箱、電視機等一些具有通風(fēng)條件的場所。目前，常采用的集成元件散熱器結(jié)構(gòu)主要分為以下兩種:
[0003]第一種如圖1所示，集成元件上安裝的散熱器多采用鰭片式設(shè)計，即在有限空間體積內(nèi)將散熱材料加工出最大表面積的形式，然后用導(dǎo)熱膠將鰭片式散熱器與集成元件進行連接，或通過螺釘、螺母等緊固件固定在印制板上，元件表面的熱量通過散熱器散失。
[0004]第二種是針對密閉空間內(nèi)的，主要是在產(chǎn)品蓋板上加工設(shè)計出散熱裝置，如圖2所示，這類依靠產(chǎn)品自身蓋板加工出來的散熱器，中間使用導(dǎo)熱墊與集成元件連接在一起，此類散熱器對空間要求較高，需要具有足夠的高度才能夠使用。
[0005]上述兩種散熱器結(jié)構(gòu)存在不同的問題，第一種結(jié)構(gòu)的使用條件是:必須在空氣流動的環(huán)境，通過空氣的流動散熱，而在空間密閉的環(huán)境下，該種結(jié)構(gòu)的散熱器是不能夠達到散熱效果的。而針對第二種，在結(jié)構(gòu)尺寸限定的條件下，沒有足夠的空間將蓋板加厚，同樣不能夠采用第二種所述的設(shè)計方法將產(chǎn)品蓋板作為散熱結(jié)構(gòu)；且該種結(jié)構(gòu)對于在外部結(jié)構(gòu)受到較大沖擊力時，尤其是蓋板受到較大外力變形時，可能會由于外力作用，使得集成電路受損，導(dǎo)致產(chǎn)品內(nèi)部損壞，不利于保護產(chǎn)品。
實用新型內(nèi)容
[0006]本實用新型旨在提供一種封閉空間內(nèi)集成元件的散熱結(jié)構(gòu)，通過改變散熱器尺寸和結(jié)構(gòu)，可以滿足不同形式下，密閉空間或空氣流通下的大規(guī)模集成電路散熱需求，具有加工簡單、散熱效果好、美觀實用等優(yōu)點。
[0007]本實用新型是通過如下技術(shù)方案予以實現(xiàn)的:
[0008]一種封閉空間內(nèi)集成元件的散熱結(jié)構(gòu)，包括腔體和固接在腔體內(nèi)的印制板，印制板上設(shè)有若干陣列布置的集成元件，集成元件頂端設(shè)有散熱器，散熱器前端底部兩側(cè)分別設(shè)有安裝座，安裝座通過螺釘A安裝在印制板上，散熱器后端與腔體內(nèi)壁緊貼且貼合位置的腔體上開有安裝孔，螺釘B從腔體外部向內(nèi)插入并穿過安裝孔與散熱器相連。
[0009]所述安裝座與印制板之間設(shè)有一塊或若干塊墊片。
[0010]所述集成元件與散熱器之間設(shè)有導(dǎo)熱墊。
[0011]所述導(dǎo)熱墊為硅橡膠或發(fā)泡橡膠制成的柔性導(dǎo)熱墊。
[0012]所述安裝孔為豎直布置的腰型孔。
[0013]所述螺釘B的直徑大于螺釘A的直徑。[0014]所述墊片的厚度為0.1mm。
[0015]所述安裝孔至少有兩個。
[0016]所述散熱器為矩形。
[0017]本實用新型的有益效果是:
[0018]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型提供的封閉空間內(nèi)集成元件的散熱結(jié)構(gòu)，在集成元件上安裝一個矩形的散熱器，并通過柔性導(dǎo)熱墊將集成元件產(chǎn)生的熱量導(dǎo)至散熱器進行散失，無需對腔體進行加厚，進而節(jié)省了耗材和成本；且不會在腔體受外力作用而導(dǎo)致加厚部分對印制板造成傷害，進而有效提高了安全性能，增長了使用壽命；此外，通過墊片和腰型安裝孔能調(diào)節(jié)散熱器的高度，可以滿足不同形式下，密閉空間或空氣流通下的大規(guī)模集成電路散熱需求，具有加工簡單、散熱效果好、美觀實用等優(yōu)點。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1是傳統(tǒng)開放式散熱器布置結(jié)構(gòu)圖；
[0020]圖2是傳統(tǒng)封閉式散熱器布置結(jié)構(gòu)圖；
[0021]圖3是本實用新型的主視圖；
[0022]圖4是圖3的A向視圖；
[0023]圖5是圖3的B-B剖視圖；
[0024]圖中:1-印制板，2-墊片，3-散熱器，4-導(dǎo)熱墊，5-安裝孔，6-腔體，7-螺釘A，8-集成元件，9-安裝座，10-螺釘B。
【具體實施方式】
[0025]以下結(jié)合附圖及實施例對本實用新型的技術(shù)方案作進一步說明，但所要求的保護范圍并不局限于所述；
[0026]如圖3、5所示，本實用新型提供的封閉空間內(nèi)集成元件的散熱結(jié)構(gòu)，包括腔體6和固接在腔體6內(nèi)的印制板1，印制板I上設(shè)有若干陣列布置的集成元件8，所述集成元件8頂端設(shè)有散熱器3，散熱器3前端底部兩側(cè)分別設(shè)有安裝座9，安裝座9通過螺釘A7安裝在印制板I上，散熱器3后端與腔體6內(nèi)壁緊貼且貼合位置的腔體6上開有安裝孔5，螺釘BlO從腔體6外部向內(nèi)插入并穿過安裝孔5與散熱器3相連。
[0027]所述安裝座9與印制板I之間設(shè)有一塊或若干塊墊片2，通過改變墊片2的數(shù)量即可對散熱器3的高度進行調(diào)節(jié)，能滿足不同的使用要求，有效提升了本實用新型的使用靈活性。
[0028]為了提高將集成元件8的熱量傳遞至散熱器3的效率，所述集成元件8與散熱器3之間設(shè)有導(dǎo)熱墊4。
[0029]所述導(dǎo)熱墊4為硅橡膠或發(fā)泡橡膠制成的柔性導(dǎo)熱墊，硅橡膠的特點是彈性好，發(fā)泡橡膠的特點是形變范圍大，導(dǎo)熱效果好，耐壓等級更高，能有效提升導(dǎo)熱墊4的性能和使用壽命。
[0030]如圖4所示，為了實現(xiàn)散熱器3的高度調(diào)節(jié)要求，所述安裝孔5為豎直布置的腰型孔，可通過該腰型的安裝孔5實現(xiàn)散熱器3不同高度的安裝要求。
[0031]由于散熱器3后端直接與腔體6內(nèi)壁相連，其底部沒有支撐，為了提高安裝的穩(wěn)固性，所述螺釘BlO的直徑大于螺釘A7的直徑。
[0032]為了提高高度調(diào)節(jié)的精細度，所述墊片2的厚度為0.1mm。
[0033]為了進一步提高散熱器3的安裝穩(wěn)定性，所述安裝孔5至少有兩個。
[0034]所述散熱器3為矩形，其能與集成元件8頂端完整貼合，進一步提升了熱量傳遞效率。
[0035]實施例:對一個同時使用兩片F(xiàn)PGA芯片(集成元件8)的產(chǎn)品，使用本實用新型提供的結(jié)構(gòu)，并通過試驗驗證的形式說明這種結(jié)構(gòu)的實際效果。
[0036]具體試驗方法為:將未加裝散熱器3的集成元件8和加裝散熱器3的集成元件8進行對比試驗，即無散熱組合和有散熱組合，通過對比常溫、高溫情況下未加裝散熱器3和加裝散熱器3的試驗數(shù)據(jù)，以驗證加裝散熱器3后能否對FPGA的溫度情況進行改善。
[0037]在未加散熱器3時，溫度傳感器通過導(dǎo)熱墊4固定在FPGA上，將測試端連接至數(shù)字萬用表，并將所有元件一同放入腔體6而處于密閉環(huán)境下形成無散熱組合。
[0038]在加裝散熱器3時，散熱器3后端用M2.5的螺釘BlO固定在腔體6內(nèi)壁一側(cè)，前端通過Ml.5的螺釘A7安裝在印制板I上，形成有散熱組合。
[0039]在溫度測試中，由于使用的傳感器為熱敏電阻型，通過數(shù)字萬用表測量出來的數(shù)據(jù)為電阻值，通過查表的方式得到溫度值。
[0040]由于第一 FPGA的工作溫度高于第二 FPGA，因此本實施例僅測試不同組合內(nèi)第一FPGA芯片的工作溫度，若不同組合內(nèi)的第一 FPGA在高溫工作時產(chǎn)生的熱量能夠通過散熱器3傳遞出去，則對第二 FPGA同樣適用。
[0041]常溫實驗中具體測試方法為:
[0042]分別記錄無散熱組合和有散熱組合內(nèi)的第一 FPGA在常溫狀態(tài)下的溫度，記錄三次，第一次為不通電的常溫狀態(tài)，第二次和第三次均為正常通電狀態(tài)，第一次與第二次的記錄間隔時間為15min,第二次與第三次的記錄間隔時間為5min ；
[0043]高溫試驗中具體測試方法為:
[0044]將無散熱組合和有散熱組合在不加電工作的情況下保溫Ih，記錄不加電工作的情況下無散熱組合和有散熱組合內(nèi)兩塊第一 FPGA芯片的表面溫度；然后通過外部加電裝置對兩個組合加電，讓它們正常工作，然后按時間分別記錄下每個時刻的溫度值讀數(shù)。
[0045]得到如表I所示的數(shù)據(jù):
[0046]表I
[0047]
【權(quán)利要求】
1.一種封閉空間內(nèi)集成元件的散熱結(jié)構(gòu)，包括腔體(6)和固接在腔體(6)內(nèi)的印制板(1)，印制板(I)上設(shè)有若干陣列布置的集成元件(8)，其特征在于:所述集成元件(8)頂端設(shè)有散熱器(3 )，散熱器(3 )前端底部兩側(cè)分別設(shè)有安裝座(9 )，安裝座(9 )通過螺釘A (7 )安裝在印制板(I)上，散熱器(3)后端與腔體(6)內(nèi)壁緊貼且貼合位置的腔體(6)上開有安裝孔(5)，螺釘B (10)從腔體(6)外部向內(nèi)插入并穿過安裝孔(5)與散熱器(3)相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的封閉空間內(nèi)集成元件的散熱結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述安裝座(9 )與印制板(I)之間設(shè)有一塊或若干塊墊片(2 )。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的封閉空間內(nèi)集成元件的散熱結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述集成元件(8)與散熱器(3)之間設(shè)有導(dǎo)熱墊(4)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的封閉空間內(nèi)集成元件的散熱結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述導(dǎo)熱墊(4)為硅橡膠或發(fā)泡橡膠制成的柔性導(dǎo)熱墊。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的封閉空間內(nèi)集成元件的散熱結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述安裝孔(5)為豎直布置的腰型孔。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的封閉空間內(nèi)集成元件的散熱結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述螺釘B(10)的直徑大于螺釘A (7)的直徑。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的封閉空間內(nèi)集成元件的散熱結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述墊片(2)的厚度為0.1mm。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的封閉空間內(nèi)集成元件的散熱結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述安裝孔(5)至少有兩個。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的封閉空間內(nèi)集成元件的散熱結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述散熱器(3)為矩形。
【文檔編號】H05K7/20GK203814116SQ201420175577
【公開日】2014年9月3日 申請日期:2014年4月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月11日
【發(fā)明者】楊靖瓴 申請人:貴州航天電子科技有限公司