CN103889195A - 电子设备的散热结构及具有该散热结构的通信设备 - Google Patents
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Abstract
本发明适用于散热结构技术领域，公开了一种电子设备的散热结构及具有该散热结构的通信设备。上述散热结构包括用于连接插拔模块的基体，基体上方设置有安装部件，安装部件连接有可弹性抵顶于插拔模块的散热部件；安装部件上设置有安装窗口；散热部件包括活动穿设于安装窗口且可抵压于插拔模块的散热座体和用于将散热座体弹性压于插拔模块的弹性件。通信设备具有上的散热结构。本发明提供的电子设备的散热结构及具有该散热结构的通信设备，散热座体可以适配不同的板级风道，安装窗口开设的位置灵活且无需将安装部件对应插拔模块的区域全部挖空进行避让，满足了相同尺寸模块的局部热点优化问题，且提高了散热结构的通用性。
Description
技术领域
本发明属于散热结构技术领域，尤其涉及一种电子设备的散热结构及具有该散热结构的通信设备。
背景技术
目前的电子设备，例如通信设备，随着网络通信OTN（Optical TransportNetwork，光网络）模块领域产品的发展，速率从20G/40G/100G/400G逐步升级，越来越多的单板都会使用到光网络模块。通常高速率光网络模块结构尺寸比较大、功耗高，但温度规格低（许用壳温一般为70℃，较芯片低30℃左右）；而且为满足到单板多模块兼容需求，很多还具有可插拔的特性，例如CFP模块等，对模块的散热方案提出了严格的要求。
现有技术中，一般直接在光网络模块的外壳上直接加工成型散热器，即散热器一体集成于光网络模块的外壳，这种一体化的结构很难适配所有的板级风道，当板极风道不同时，需要重新制作相应的外壳，散热器结构不能通用,应用成本高。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供了电子设备的散热结构及具有该散热结构的通信设备，散热结构通用性好，应用成本低。
一方面，作为第一种实施方案，本发明提供了一种电子设备的散热结构，包括用于连接插拔模块的基体，安装部件，及散热部件；所述插拔模块位于所述基体的上表面，在所述基体上方所述安装部件，所述安装部件上设置有安装窗口；所述散热部件包括活动穿设于所述安装窗口且可抵压于所述插拔模块的散热座体和用于将所述散热座体弹性压于所述插拔模块的弹性件。
结合第一种实施方案，作为第二种实施方案，所述基体为电路板，所述电路板上设置有用于对所述插拔模块进行导向的导轨。
结合第一种实施方案，作为第三实施方案，所述安装部件为电路板。
结合第一种实施方案，作为第四种实施方案，所述散热座体包括导热体和散热器，所述导热体包括接触体和延伸板，所述接触体活动穿过于所述安装窗口，所述延伸板的外形尺寸大于所述安装窗口的尺寸，所述延伸板固定连接或一体成型于所述接触体，所述散热器固定连接或一体成型于所述延伸板。
结合第四种实施方案，作为第五种实施方案，所述导热体的侧面具有扣接于所述散热器边缘的卡爪，
结合第五种实施方案，作为第六种实施方案，所述卡爪的截面呈“C”字形。
结合第一至六中任一种实施方案，作为第七种实施方案，所述安装部件固定连接有连接杆，所述散热座体滑动套设于所述连接杆，所述弹性件为弹簧且套于所述连接杆，所述弹性件的一端抵顶于所述连接杆，所述弹性件的另一端抵顶于所述散热座体。
结合第七种实施方案，作为第八种实施方案，所述安装部件上设置有第一通孔，所述散热座体上设置有第二通孔，所述连接杆的下端设置有倒钩部，所述连接杆穿设于第一通孔和第二通孔，所述倒钩部与所述第一通孔相接。
结合第七种实施方案，作为第九种实施方案，所述连接杆的上端设置有凸沿，所述弹性件的一端抵顶于所述散热部件，所述弹性件的另一端抵顶于所述连接杆的凸沿。
结合第一至六中任一种实施方案，作为第十种实施方案，所述散热部件与所述插拔模块相贴的一端，所述插拔模块插入时首先接触到的边缘设置有导向斜面或导向弧面。
第二方面，作为第一种实施方案，本发明提供了一种通信设备，包括壳体，所述壳体内具有上所述的散热结构。
结合第二方面中第一种实施方案，作为第二方面第二种实施方案，所述安装部件和基体为上下间距设置的电路板，所述安装窗口的尺寸小于所述插拔模块的散热面的外形尺寸。
结合第二方面中第一或第二种实施方案，作为第二方面三种实施方案，所述插拔模块为光网络模块。
本发明提供的电子设备的散热结构及具有该散热结构的通信设备，由于无需在壳体上一体加工成型散热器，散热座体可易于调节安装方向及更换，散热座体可以适配不同的板级风道，无需重新制做外壳和散热器，大中小型可插拔模块均可采用同一种散热结构，安装窗口开设的位置灵活且无需将安装部件对应插拔模块的区域全部挖空进行避让，满足了相同尺寸模块安装方位不同时的局部热点优化的需求，无需另外制作散热器，散热结构通用性好，应用成本低。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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。
图1是本发明实施例提供的电子设备的散热结构的分解示意图；
图2是本发明实施例提供的电子设备的散热结构的剖面示意图；
图3是本发明实施例提供的电子设备去除散热部件的平面示意图；
图4是本发明实施例提供的电子设备去除散热器的平面示意图；
图5是本发明实施例提供的电子设备去除散热部件的平面示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者可能同时存在居中元件。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。
还需要说明的是，本实施例中的左、右、上、下等方位用语，仅是互为相对概念或是以产品的正常使用状态为参考的，而不应该认为是具有限制性的。
如图1～图3所示，本发明实施例提供的一种电子设备的散热结构，包括用于连接插拔模块3的基体2，安装部件1，及散热部件4；插拔模块3位于基体2的上表面，基体2可为电路板，基体2上可设置有用于插接插拔模块3的接口，插拔模块3可插拔式连接于基体2上，以便于插拔模块3的更换等。在基体2上方安装部件1，安装部件1可呈板状或壳体状等，当然，安装部件1也可以为电路板。本实施例中，安装部件1和基体2均为电路板，两块电路板相距设置。安装部件1连接有可弹性抵顶于插拔模块3的散热部件4；当插拔模块3插入，散热部件4可以在插拔模块3下顶起，且散热部件4可以弹性压紧于插拔模块3上。安装部件1上设置有安装窗口101；散热部件4包括活动穿设于安装窗口101且抵压于插拔模块3的散热座体41和用于将散热座体41弹性压于插拔模块3的弹性件42。散热座体41可上下浮动，在弹性件42的弹性作用力下，散热座体41的下端保持抵顶于插拔模块3的上端。安装窗口101开设的位置、大小可以根据插拔模块3的发热芯片的位置设定，安装窗口101的位置可以小于插拔模块3的外形尺寸，上层的电路板（安装部件1）无需全部挖空进行避让，有利于提高电路板的可用面积，从而提高了单板布局密度，也无需在外壳上一体加工成型散热器，本实施例中，散热座体41可易于调节安装方向及更换，以适配不同的板级风道，产品通用性好，大中小型可插拔模块3均采用同一种散热结构，安装窗口101开设的位置灵活，以满足相同尺寸模块的局部热点优化问题，提高散热座体41的通用性。另外，还可满足不同尺寸模块的散热需求，而不影响散热结构的通用性。插拔模块3可为CFP/CFP2/CFP4（Centum Form-factor Pluggable，100G可插拔光网络模块）、SFP（SmallForm-factor Pluggable，小速率可插拔光网络模块）、XFP（X Form-factorPluggable，10G可插拔光网络模块）。
本实施例中，如图1～图3所示，基体2为电路板（Printed Circuit Board，印制电路板），电路板上可以设置有用于对插拔模块3进行导向的导轨21和用于电连接插拔模块3的插槽，以便于插拔模块3的插入。基体2上可布置有其它的器件、模块。
本实施例中，如图1～图3所示，安装部件1为电路板，安装窗口101开设于该电路板上，安装窗口101可呈正方形、矩形、圆形等合适形状。安装部件1和基体2均为电路板且上下间距平行设置。安装部件1和基体2可以连接于同一基座或壳体上。安装部件1可作为上层电路板，基体2可作为下层电路板。上层电路板、下层电路板可以通过柔性电路板等连接件连接，也可以各自独立设置。安装部件1为电路板，安装部件1的安装窗口101的尺寸可设置为较小，故可以布置更多的器件、模块，产品集成度高。安装窗口101开设的位置可以对应于插拔模块3发热集中的区域。安装部件1也可以为结构件。
具体地，如图1～图3所示，散热座体41包括导热体411和散热器412，导热体411和散热器412之间可以固定连接或一体成型。导热体411和散热器412均可采用金属等导热佳的材料制成，例如铜、铝等。导热体411包括接触体4111和延伸板4112，接触体4111活动穿过于安装窗口101，接触体4111可呈柱状，接触体4111外形尺寸可以略小于安装窗口101的尺寸，以便于散热座体41整体上下浮动。接触体4111的下端面与插拔模块3中的发热芯片相贴。延伸板4112的外形尺寸大于安装窗口101的尺寸，延伸板4112固定连接或一体成型于接触体4111的上端，散热器412固定连接或一体成型于延伸板4112。本实施例中，导热体411一体成型，导热体411纵向截面可呈“T”字形等合适形状，导热体411通过卡扣结构或锁紧件等固定连接于散热器412，以便于更换不同规格的散热器412，以适配不同的板极风道。卡扣结构可为卡爪等，锁紧件可以螺钉等。卡爪可设置有多个，卡爪可通过折弯变形卡持散热器412。导热体411与散热器412之间可设置有导热材质，以减小导热体411与散热器412之间的热阻，从而提高产品的散热性能。导热材质可为TIM（ThermalInterface Material，即热界面材料）、导热胶等。本实施例中，导热体411的侧面具有扣接于所述散热器412边缘的卡爪403，所述卡爪403的截面可呈“C”字形等，以可靠地扣持于散热器412，卡爪403可设置有四个，四个卡爪403分设于导热体411的四个侧面，以可靠地夹持散热器412。导热体411的主体与散热器412的下端相贴，卡爪403可包括与散热器412侧面相贴的纵向延伸部及自所述纵向延伸部横向延伸且与散热器412上端面相贴的横向延伸部。
具体地，如图1～图3所示，散热器412包括底板4121和散热片4122，散热片4122设置有多片且固定连接或一体成型于底板4121。散热片4122可呈鳍片状且相邻间距设置，散热片4122下端一体成型于底板4121的上端面，底板4121的下端面与导热体411的延伸板4112相贴。散热片4122设置有多片，散热片4122增加了散热器412的散热表面积，有利于进一步提高产品的散热效果。当然。可以理解地，导热体411与散热器412也可以一体成型，或者设计为其它合适的结构、形状等。这样，只需要在光网络模块热瓶颈点区域开孔，利用通用的导热体411将热量传导到通用散热器412。同尺寸模块的局部热点位置不同，上层电路板开设安装窗口101的位置也可以相应移动，而散热器412不用分别定制，满足了相同尺寸模块的局部热点优化问题，提高了散热器412的通用性。
具体地，如图1～图3所示，安装部件1固定连接有连接杆43，散热部件4可通过连接杆（Push pin）43或卡扣连接于安装部件1，弹性件42为弹簧且套于连接杆43，弹性件42的一端抵顶于连接杆43，所述弹性件42的另一端抵顶于所述散热座体41相接。散热座体41滑动套设于连接杆43。连接杆43可以通过螺纹连接或卡接等结构连接于安装部件1。连接杆43作为连接导向件，使散热座体41可以可靠地上下滑动。连接杆43可设置有多个。上层电路板开设安装窗口101的位置和金属导热体411上表面的限位结构都是可以灵活调整的，可以任意适配通用散热器412。
具体地，如图1～图3所示，安装部件1上设置有第一通孔11，散热座体41上设置有第二通孔401，连接杆43的下端设置有倒钩部431，使连接杆43可插入第一通孔11且不易于从第一通孔11退出。连接杆43的上端设置有凸沿432，连接杆43穿设于第一通孔11和第二通孔401，倒钩部431与第一通孔11相接，弹性件42的一端抵顶于散热部件4，弹性件42的另一端抵顶于连接杆43的凸沿432，以使散热座体41保持与插拔模块3的可靠接触。
具体地，如图1～图3所示，散热部件4与插拔模块3相贴的一端，插拔模块3插入时首先接触到的边缘设置有导向斜面或导向弧面402，当插拔模块3插入时，在有导向斜面或导向弧面402的作用下，散热座体41可以易于向上浮动。
具体地，散热部件4可以连接有热管或热板。热管就是利用蒸发制冷，使得热管两端温度差很大，使热量快速传导。一般热管、热板由管壳、吸液芯和端盖组成。热管、热板内部是被抽成负压状态，充入适当的液体，这种液体沸点低，容易挥发。管壁有吸液芯，吸液芯由毛细多孔材料构成。热管一端为蒸发端，另外一端为冷凝端，当热管、热板一端受热时，毛细管中的液体迅速蒸发，蒸气在微小的压力差下流向另外一端，并且释放出热量，重新凝结成液体，液体再沿多孔材料靠毛细力的作用流回蒸发端，如此循环不止，热量由热管、热板一端传至另外一端。这种循环是快速进行的，热量可以被源源不断地传导开来。
本发明实施例一种通信设备，包括壳体和电路板，所述电路板位于所述壳体内，壳体内具有上述的散热结构。电路板可作为上述散热结构中的安装部件。
具体地，如图1～图5所示，安装部件1和基体2为上下平行间距设置的电路板，安装窗口101的尺寸小于插拔模块3的散热面的外形尺寸。上述的散热结构可应用于双槽位或多槽位单板的系统环境下，相邻的上层单板的电路板不需要全部挖空进行避让，提升单板布局集成度。
具体地，插拔模块3可为光网络模块（也称光模块），光网络模块采用可插拔式结构。当然，插拔模块3也可以为其它有插拔需求的模块。
本实施例提供的电子设备的散热结构及具有该电子设备的散热结构的通信设备，相邻的上层电路板只需在光网络模块热瓶颈点区域开设安装窗口101，导热体411穿过该安装窗口101。安装窗口101的开窗面积略大于导热体411的截面积，保证光网络模块插拔时，散热座体41可以正常上下移动。
导热体411的上表面涂覆TIM（Thermal Interface Material，热界面材料）后放置散热器412，并用特殊结构（爪型等卡接结构）对散热器412限位，上层电路板可对导热体411限位。散热器412通过连接杆43和上层电路板固定，弹簧提供散热器412、导热体411和光网络模块之间的压紧力。当光网络模块未插入时，弹簧将使散热器412和导热体411整体向下压，上层电路板对散热器412和导热体411这个整体进行限位，散热器412和导热体411始终保持良好接触。当光网络模块插入时，光网络模块将导热体411和散热器412顶起，使得导热体411和散热器412整体向上移动，弹簧可以使得散热器412、导热体411和光网络模块之间压紧。从而使得上层电路板中安装窗口101的开窗面积较现有技术大幅降低。上层电路板安装窗口101的开窗位置可以依据光网络模块热瓶颈点而定，即对局部热点进行了强化散热。导热体411台阶面上表面的特殊散热器412限位结构（爪型等）可以灵活适配不同的散热器412基板面积，保证了不同尺寸的光网络模块共用一种或少数几种尺寸的散热器412，大中小型光网络模块均适用。对光网络模块的散热路径进行了优化，提升了散热效率，降低单板开窗面积。同时降低了对散热器412的要求，不需要每个模块单独定制散热器412。
以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (13)
1.一种电子设备的散热结构，其特征在于，包括用于连接插拔模块的基体，安装部件，及散热部件；所述插拔模块位于所述基体的上表面，在所述基体上方设置所述安装部件，所述安装部件上设置有安装窗口；所述散热部件包括活动穿设于所述安装窗口且可抵压于所述插拔模块的散热座体和用于将所述散热座体弹性压于所述插拔模块的弹性件。
2.如权利要求1所述的电子设备的散热结构，其特征在于，所述基体为电路板，所述电路板上设置有用于对所述插拔模块进行导向的导轨。
3.如权利要求1所述的电子设备的散热结构，其特征在于，所述安装部件为电路板。
4.如权利要求1所述的电子设备的散热结构，其特征在于，所述散热座体包括导热体和散热器，所述导热体包括接触体和延伸板，所述接触体活动穿过于所述安装窗口，所述延伸板的外形尺寸大于所述安装窗口的尺寸，所述延伸板固定连接或一体成型于所述接触体，所述散热器固定连接或一体成型于所述延伸板。
5.如权利要求4所述的电子设备的散热结构，其特征在于，所述导热体的侧面具有扣接于所述散热器边缘的卡爪。
6.如权利要求5所述的电子设备的散热结构，其特征在于，所述卡爪的截面呈“C”字形。
7.如权利要求1至6中任一项所述的电子设备的散热结构，其特征在于，所述安装部件固定连接有连接杆，所述散热座体滑动套设于所述连接杆，所述弹性件为弹簧且套于所述连接杆，所述弹性件的一端抵顶于所述连接杆，所述弹性件的另一端抵顶于所述散热座体。
8.如权利要求7所述的电子设备的散热结构，其特征在于，所述安装部件上设置有第一通孔，所述散热座体上设置有第二通孔，所述连接杆的下端设置有倒钩部，所述连接杆穿设于第一通孔和第二通孔，所述倒钩部与所述第一通 孔相接。
9.如权利要求7所述的电子设备的散热结构，其特征在于，所述连接杆的上端设置有凸沿，所述弹性件的一端抵顶于所述散热部件，所述弹性件的另一端抵顶于所述连接杆的凸沿。
10.如权利要求1至6中任一项所述的电子设备的散热结构，其特征在于，所述散热部件与所述插拔模块相贴的一端，所述插拔模块插入时首先接触到的边缘设置有导向斜面或导向弧面。
11.一种通信设备，包括壳体，其特征在于，所述壳体内具有如权利要求1至10中任一项所述的散热结构。
12.如权利要求11所述的通信设备，其特征在于，所述安装部件和基体为上下间距设置的电路板，所述安装窗口的尺寸小于所述插拔模块的散热面的外形尺寸。
13.如权利要求11或12所述的通信设备，其特征在于，所述插拔模块为光网络模块。
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