CN107041099A - 可共形的热桥 - Google Patents
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Abstract
一种热桥,包括框架(150),所述框架限定通过所述框架延伸的桥开口(156),且板(154)的阵列(152)保持在所述框架的桥开口中。所述板沿堆叠轴线(158)并排地堆叠。所述阵列在由所述板的顶部边缘(164)限定的顶部端部(160)和由所述板的底部边缘(166)限定的底部端部(162)之间延伸。每个所述板相对于所述阵列中的其他板在所述板的相应的顶部边缘和底部边缘之间独立地竖直可压缩。所述阵列的顶部端部配置为接合并共形于第一外部表面(104)的轮廓,所述阵列的底部端部配置为接合并共形于第二外部表面(106)的轮廓,所述板是导热的,以在所述第一外部表面和所述第二外部表面之间传递热量。
Description
技术领域
本发明涉及一种热桥,用来在热元件或部件之间提供导热路径。
背景技术
电气部件,例如设置在电路板或其他基板上的电阻器、电容器、晶体管、电感器、集成电路、发光二极管(LED)、等等,在使用期间典型地产生热量。电气部件通常被封闭在装置的机箱或外壳中,以保护电气部件免受外部污染物,例如潮气和碎屑的影响。在示例中,具有一个或多个电气部件的电路板可以固定在插头或插座电连接器的连接器外壳内。外罩中的热量的积累可能不利地影响电气部件的运行,因此可以安装传热装置以将外罩内部的热量传递至外罩之外。热桥被安装在发热部件(例如电气部件和/或电路板)和热接收部件(例如,外罩和/或外罩上的热沉)之间,以提供从发热部件到热接收部件的导热路径,从而将热量从发热部件传递走。
某些已知的热桥是坚固的导热块,其在发热部件和热接收部件之间具有固定的高度。但是,发热部件和热接收部件之间的距离(或间隙的高度)可能沿着部件的长度和/或宽度而变化。例如,电路板上的某些发热电气部件可能高于电路板上的其他发热部件。由于已知热桥的固定的高度,热桥不能合适地传导联接至电路板上的较高的电气部件和较低的电气部件两者。例如,热桥可能接合较高的电气部件,并可能在热桥和较低的电气部件之间限定间隙。由于间隙,从较低的部件到热桥的热路径的阻值显著地增加。由于发热部件和热接收部件之间的高度和距离上的变化,某些热桥包含位于热桥的传热接口处的热接口材料。热接口材料可以包含底膜(underfilm)、密封剂(encapsulant)、油灰(putties)、等等。热接口材料可以至少部分地顺应,以适应高度上的变化,但是热接口材料可能无法适应大于热接口材料的顺应范围的某些高度变化,且热接口材料可能无法合适地共形于沿着发热部件和/或热接收部件的长度和/或宽度的高频的变化。
对于能够更好地适应在由热桥接合的部件的表面之间以及沿着由热桥接合的部件的表面的高度变化的热桥存在需求。
发明内容
根据本发明,热桥包括框架,所述框架限定通过所述框架延伸的桥开口,以及保持在所述框架的桥开口中的板的阵列。所述板沿堆叠轴线并排地堆叠。所述阵列在由所述板的顶部边缘限定的顶部端部和由所述板的底部边缘限定的底部端部之间延伸。每个所述板相对于所述阵列中的其他板在所述板的相应的顶部边缘和底部边缘之间独立地竖直可压缩。所述阵列的顶部端部配置为接合并共形于(conform)第一外部表面的轮廓,所述阵列的底部端部配置为接合并共形于第二外部表面的轮廓,且所述板是导热的,以在所述第一外部表面和所述第二外部表面之间传递热量。
附图说明
图1是根据实施例的传热系统的俯视透视图。
图2是图1所示的传热系统的截面图。
图3是根据实施例的热桥的板的阵列的透视图。
图4是在未压缩状态的板的阵列中的一个板的前视图。
图5是在压缩状态的图4的板的前视图。
图6是根据图2所示的实施例的传热系统的一部分的截面图。
图7是根据另一实施例的传热系统的热桥的透视图。
图8是根据可替代的实施例的图2所示的热桥的板的阵列的透视图。
图9是在压缩状态的图8所示的板的阵列中的一个板的前视图。
具体实施方式
图1是根据实施例的传热系统100的俯视透视图。传热系统100包含热桥102、第一外部表面104和第二外部表面106。热桥102设置在第一外部表面104和第二外部表面106之间,两者彼此分隔开设置。热桥102配置为接合第一外部表面104和第二外部表面106两者,以跨越其之间的空间在第一外部表面104和第二外部表面106之间传导地传热。
第一外部表面104和第二外部表面106之间的距离可以沿平面变化。例如,第一外部表面104的轮廓和/或第二外部表面106的轮廓可以包含沿相应的外部表面104、106的各种阶梯、凸起、凹陷、等等。可替代地,或附加地,第一外部表面104的平面可以不平行于第二外部表面106的平面,使得第一外部表面104和第二外部表面106之间的距离变化。在图示的实施例中,第一外部表面104的轮廓是平坦的,且第一外部表面平行于第二外部表面106的平面延伸。第二外部表面106的轮廓包含多个向上的阶梯和向下的阶梯,使得轮廓不是平坦的,且第一外部表面104和第二外部表面106之间的距离变化。在示范性实施例中,热桥102配置为接合并共形于第一外部表面104的轮廓和第二外部表面106的轮廓两者。热桥102是导热的,使得热桥102沿几乎全部的相应的外部表面104、106在第一外部表面104和第二外部表面106之间传导地传热。因此,可能仅有沿第一外部表面104和第二外部表面106的轮廓的有限的窄间隙,其未由热桥102接合以传热。
热桥102可以用于各种电气应用中,以便将热量从发热部件传递至热接收部件。例如,热桥102可以安装在封闭发热的电子封装体的机箱或外壳内。电子封装体可以是印刷电路板、服务器、路由器、处理器(例如微处理器或中央处理单元或CPU)、将电信号转换为光信号和/或反之的光电集成电路、等等。为了防止封闭电子封装体的相应的机箱内的热量的积累,热桥102可以安装在电子封装体和机箱的壁部之间,以便通过机箱的壁部将热量从封闭区域耗散至机箱之外的环境空气。
在图示的实施例中,传热系统100是可插拔的、电缆安装的连接器108的一部分。可插拔的连接器108可以是输入/输出(I/O)模块或收发器,其配置为插入配合连接器(未示出)中或被从配合连接器移除。可插拔连接器108可以配置为传送电信号或光信号形式的数据信号。可插拔连接器108可以配置为将数据信号从光信号转换为电信号,或者相反。更特别地,可插拔连接器108可以是小形状因数可插拔(SFP)收发器或者四通道小形状因数可插拔(QSFP)收发器。可插拔连接器108可以满足SFP或QSFP的某些技术规范,例如小形状因数(SFF)-8431。在一些实施例中,可插拔连接器108配置为传送高至2.5兆比特每秒(Gbps)、高至5.0Gbps、高至10.0Gbps、或更高的数据信号。
可插拔连接器108包含壳体110、电缆112和至少一个电子封装体114。壳体110包含配合端116和电缆端118。电缆112在电缆端118联接至壳体110。电子封装体114保持在壳体110的腔内。电子封装体114电气地和/或光学地连接至电缆112,电缆112可以包含电导线和/或光纤。壳体110限定位于配合端116的容座开口120。容座开口120配置为在其中接收配合连接器的一部分,以接合电子封装体114的暴露的触头区段(或者接合电气地和/或光学地连接至电子封装体114的分立的触头)。壳体110由导热材料形成。壳体110可以可选地由导电材料形成,从而为电子封装体114提供屏蔽。可以可选地通过在接口126处联接两个壳体构件122、124来形成壳体110。
在图示的实施例中,第一外部表面104是壳体构件122的内表面128。第二外部表面106是电子封装体114的面向内表面128的外表面130。热桥102设置在内表面128和外表面130之间,并接合两个表面,以将热量从电子封装体114传递至壳体构件122。由壳体构件122吸收的热量被耗散至壳体110之外,进入环境空气。尽管没有示出,壳体构件122可以沿其外表面132限定鳍片,以增加壳体构件122与环境空气相接合的表面积。可替代地,可以在壳体构件122的外表面132上安装分离的主动或被动热沉,以增加散热,并从而增加冷却。
如下文更详细地示出和描述的,在实施例中,电子封装体114包含印刷电路板134以及安装在印刷电路板134的外层138上的至少一个电气部件或装置136。印刷电路板134取向为使得外层138面向壳体构件122的内表面128。电子封装体114的外表面130的轮廓由印刷电路板134的外层138以及电气部件136限定。
图2是沿图1所示的线2-2的传热系统100的截面图。限定第二外部表面106的电子封装体114包含印刷电路板134和两个电气部件136。电气部件136安装在印刷电路板134的外层138上,并从外层138朝向限定第一外部表面104的壳体构件122的内表面128延伸。例如,外层138是平坦的,并限定电路板平面140。壳体构件122的内表面128是平坦的,并限定壳体平面142。在图示的实施例中,壳体平面142平行于电路板平面140。电气部件136的每一个可以是电阻器、电容器、晶体管、电感器、集成电路、LED、有源光电转换电路、等等。例如,电气部件136的第一电气部件136A可以是有源光电转换电路,其将电信号转换为光信号和/或反之,且电气部件136的第二电气部件136B可以是集成处理电路。
第一电气部件136A比第二电气部件136B从电路板134的外层138延伸的更远,使得第一电气部件136A沿竖直轴线144高于第二电气部件136B。轴线144被称为“竖直”轴线,仅是为了传热系统100的部件之间的参考和比较。尽管竖直轴线144看起来基本上平行于重力延伸,但应当认识到,传热系统100不需要具有关于重力的任何特定取向。例如,传热系统100可以取向为使得“竖直”轴线144横向于重力的方向延伸。
第一电气部件136A比第二电气部件136B延伸的更加接近壳体构件122的内表面128。从电子封装体114的第一端部146至第二端部148来限定电子封装体114的外表面130的轮廓,通过外层138的第一区段、第一电气部件136A、第一电气部件136A和第二电气部件136B之间的外层138的第二区段、第二电气部件136B、以及最后的外层138的第三区段。
热桥102包含框架150以及多个板154的阵列152。框架150限定通过框架150的桥开口156,且板154的阵列152保持在桥开口156中。在图2中,以截面图示出了框架150,以便观察保持在框架150内的板154。板154沿堆叠轴线158并排地堆叠,使得相邻的板154的面彼此邻接。板154是导热的,以传递通过其中的热量。阵列152在顶部端部160和底部端部162之间竖直地延伸(例如,沿竖直轴线144)。阵列152的顶部端部160由板154的顶部边缘164限定,且底部端部162由板154的底部边缘166限定。如本文使用的,相对的或空间的术语,例如“顶部”、“底部”、“第一”、“第二”、“左”和“右”仅用于区分引用的元件,且不必然要求传热系统100中的或传热系统100的周围环境中的特定位置或取向。阵列152的顶部端部160配置为接合壳体构件122的内表面128。阵列152的底部端部162配置为接合电子封装体114的外表面130。
阵列152的顶部端部160和底部端部162相对于框架150暴露,以接合相对应的表面128、130。框架150沿阵列152的周界侧(例如,前侧、后侧、左侧和右侧)邻接板154的阵列152,但不沿顶部端部160和底部端部162延伸,顶部端部160和底部端部162从框架150的桥开口156突出。框架150包含限定桥开口156的部分的端部段168。端部段168接合阵列152的两个外部板154,并限制外部板154沿堆叠轴线158的向外移动,使得阵列152中的相邻的板154机械地彼此接合,而在两个或更多个相邻的板154之间不存在横向间隙。端部段168可以沿堆叠轴线158朝向彼此按压外部板154。端部段168固定就位,并通过在沿堆叠轴线158的相反的方向上在板154上施加法向力或“聚合”力来按压相对应的外部板154。在图示的实施例中,框架150的顶部170可以安装至壳体构件122的内表面128,以将框架150固定就位。然而,在其他实施例中,框架150可以安装至另外的部件,或可以不机械地安装至任何部件。尽管框架150提供了围绕阵列152的周界边界,板154还通过被压缩或夹在壳体构件122的内表面128与电子封装体114的外表面130之间、而被竖直地保持就位。
在示范性实施例中,阵列152中的板154相对于阵列152中的其他板154在相应的顶部边缘164和底部边缘166之间独立地竖直可压缩。因此,一个板154可以比阵列152中的相邻的板154在壳体构件122的内表面128与电子封装体114的外表面130之间压缩到更大的程度。当每个板154被压缩时,板154在相应的顶部边缘164和底部边缘166之间的高度减少(使板154缩短)。板154配置为在压缩状态和未压缩状态之间弹性地可压缩,使得在一个板154上的偏置力移除或至少减小时,板154朝向未压缩状态弹性地返回。当板154朝向未压缩状态返回时,板154在顶部边缘164和底部边缘166之间的高度增加。由于板154独立地竖直可压缩且并排地堆叠,阵列152的顶部端部160能够共形于内表面128的轮廓,且底部端部162能够共形于外表面130的轮廓。通过共形于表面128、130的轮廓,相比于形成为一体的、单件块的已知热桥,热桥102接合表面128、130的更大百分比和/或更大量的表面积。
在实施例中,阵列152中的每个板154的顶部边缘164配置为接合壳体构件122的内表面128,且阵列152中的每个板154的底部边缘166配置为接合电子封装体114的外表面130。板154的边缘164、166可以直接地或经由施加在板154与表面128、130之间的热接口材料(未示出)间接地接合相对应的表面128、130。热接口材料可以包含底膜、密封剂、油灰、等等,且不同的热接口材料可以用于顶部边缘164和底部边缘166上。
在图示的实施例中,相邻的板154的对包含第一板154A和第二板154B。第一板154A和第二板154B的顶部边缘164都接合壳体构件122的内表面128。由于内表面128是平坦的,顶部边缘164横向地彼此对准(使得顶部边缘164沿竖直轴线144位于相同的高度)。第一板154A的底部边缘166接合第一电气部件136A。第二板154B的底部边缘166接合印刷电路板134的外层138。例如,第一板154A与第一部件136A的边缘对准,而第二板154B从第一部件136A沿堆叠轴线158横向地偏移。由于电气部件136A从电路板134的外层138朝向内表面128延伸(且内表面128是平坦的),电气部件136A的顶部表面172与内表面128之间的第一空隙距离小于外层138与内表面128之间的第二空隙距离。因此,设置在第一空隙距离内的第一板154A比设置在第二空隙距离内的第二板154B更加被压缩。在实施例中,板154A、154B两者都是导热的,且都接合内表面128和外表面130。因此,每个板154A、154B提供导热路径,以将热量从电子封装体114传递至壳体构件122,从而冷却电子封装体114。在一个或更多个实施例中,如下文所述,由板154限定的导热路径不是彼此孤立的,这是由于板154配置为允许相邻的板154之间的传热。
在可替代的实施例中,第二板154B可以是绝缘板,其由热绝缘材料而非导热材料而形成。热绝缘材料可以是或者包含介电塑料材料、聚合物泡沫材料、等等。绝缘板154B提供了热屏障,其将接合第一电气部件136A的板154(例如板154A)与在板154B的另一侧上的结合第二电气部件136B的板154分隔开。因此,在实施例中,热桥102的一个或多个板154(其配置为在电气部件136之间延伸而不直接地接合电气部件136)是热绝缘的,而不是导热的。
图3是根据实施例的热桥102(在图2中示出)的板154的阵列152的透视图。板154的阵列152关于竖直轴线144、横向轴线158和纵向轴线174取向。轴线144、158、174互相垂直。在实施例中,阵列152包含上部板176和下部板178的交替的序列。上部板176和下部板178具有相同的尺寸和形状。上部板176围绕堆叠轴线158相对于下部板178旋转180°。在图3中,完全可见的外部板154为下部板178。上部板176的顶部边缘164是在阵列152的第一侧182和第二侧184之间纵向地延伸的平坦边缘180。下部板178具有沿板178的底部边缘166的平坦边缘180。在图示的实施例中,上部板176的底部边缘166和下部板178的顶部边缘164由接触梁188的远端186限定。在可替代的实施例中,阵列152可以具有全部的板154的其他数量,和/或上部板176和下部板178的其他数量、形状和/或布置。
在实施例中,每个板154(包含上部板176和下部板178)具有一体的、单件本体190。板154由导热材料形成,例如铜、铝、含有铜和/或铝的合金、或其他金属。可以通过从金属板材或片材冲压和成型本体190、通过铸造工艺、或类似的金属成型工艺来形成板154。可替代地,除了金属材料以外,板154可以包含聚合物材料,例如通过在模制工艺期间在聚合物中设置金属颗粒。板154可以彼此相同,或至少在尺寸、形状和成分上基本类似。
每个板154的本体190包含刚性区段192和可变形区段194。可变形区段194沿板154的高度竖直可压缩。刚性区段192基本上不可压缩。刚性区段192和可变形区段194限定板154的相邻的竖直部分。例如,每个板154在阵列152中取向为使得刚性区段192限定相应的板154的顶部边缘164或底部边缘166,且可变形区段194限定相应的板154的顶部边缘164或底部边缘166中的另一个。在图3中,上部板176和下部板178取向为使得阵列152的顶部端部160由上部板176的刚性区段192以及下部板178的可变形区段194限定。此外,阵列152的底部端部162由上部板176的可变形区段194以及下部板178的刚性区段192限定。
图4是在未压缩状态的图3所示的板154的阵列152中的下部板178的前视图。例如,图4所示的下部板178没有设置在第一外部表面104(在图2中示出)和第二外部表面106(图2)之间并与其相接合,因此下部板178未在外部表面104、106之间被压缩。在图示的实施例中,刚性区段192具有大致上矩形的形状。刚性区段192沿其边缘196和面198是坚固(solid)的,从而刚性区段192没有孔、凹陷、缺口、槽、等等。刚性区段192的平坦边缘180限定下部板178的底部边缘166。刚性区段192的坚固的矩形形状提供了具有结构强度的刚性区段192,以及面向相邻板并传热的相当大的表面积。
下部板178的可变形区段194包含至少一个可偏转的接触梁188,其大体上远离刚性区段192延伸。每个接触梁188是悬臂式的(cantilevered),以从固定端200延伸至远端自由端186。固定端200接近刚性区段192。固定端200连接至可变形区段194的基部部分202。基部部分202沿纵向轴线174(在图3中示出)居中布置,并从刚性区段192的顶部边缘204向上延伸。每个接触梁188的远端186限定下部板178的顶部边缘164。在图示的实施例中,可变形区段194包含两个可偏转的接触梁188。在其他实施例中,可变形区段194可以包含一个或多于两个接触梁188。
图4还示出了其中一个上部板176的虚线轮廓。在示范性实施例中,上部板176和下部板178具有相同的形状,并相对于彼此旋转或翻转180°。因此,对下部板178的刚性区段192和可变形区段194的描述也适用于上部板176。
图5是在压缩状态的图4的下部板178的前视图。图5中的下部板178设置在第一外部表面104和第二外部表面106之间。在压缩状态,可变形区段194的接触梁188接合第一外部表面104并通过其偏转。接触梁188沿相应的弧206、大体上向下朝向刚性区段192的顶部边缘204偏转。在压缩状态,接触梁188的远端186比下部板178在图4所示的未压缩状态时更加接近刚性区段192。因此,在压缩状态的下部板178的高度208小于或短于在未压缩状态的下部板178的高度210(在图4中示出)。在压缩状态的下部板的高度208共形于第一外部表面104和第二外部表面106之间的距离。因此,接触梁188的偏转量取决于第一表面104和第二表面106之间的由下部板178占据的距离或空隙。
在实施例中,接触梁188是弹性可偏转的,使得接触梁188施加抵靠第一外部表面104的偏置力,其保持下部板178和第一外部表面104之间的机械接合。此外,接触梁188配置为:在力从第一外部表面104移除之后,接触梁188朝向图4所示的梁188的位置返回。
如图5所示,仅接触梁188的远端186接合第一外部表面104,因此板178和表面104之间的接触接口很小,这可能导致从板178至表面104的较低的传热(由于接口处的高热阻)。如下文在图6中所描述的,相邻的板154(在图3中示出)配置为在其之间传热,使得上部板176(图3)的刚性区段192、而不是下部板178的可变形区段194,提供从热桥102(图2)至第一外部表面104的大部分的传热。
图6是根据图2所示的实施例的传热系统100的一部分的截面图。该截面图是沿图1所示的线2-2截取。每个板154限定前面212和相反的后面214。在实施例中,面212、214是平坦的。阵列152中的相邻的板154的相反的平坦面212、214彼此相邻,以允许相邻的板154之间的面对面的导热。因此,热量可以在阵列152的顶部端部160和底部端部162之间竖直地传递,以及跨过板154以及在板154之间水平地传递。
如图6所示,上部板176的刚性区段192接合第一外部表面104,且上部板176的可变形区段194接合第二外部表面106。参考下部板178,可变形区段194接合第一外部表面104,且刚性区段192接合第二外部表面106。至少一些上部板176的前部平坦面212邻接相邻的下部板178的相对应的相反的后部平坦面214,以允许上部板176和下部板178之间的面对面的导热。
箭头216示出了通过热桥102从电子封装体114的外表面130(其限定第二外部表面106)至壳体构件122的内表面128(其限定第一外部表面104)的可能的传热路线。由箭头216示出的传热路线是示范性的,且不限定通过热桥102散热的唯一路线。由第一电气部件136A产生的热量被接合电气部件136A的顶部表面172的下部板178的刚性区段192吸收。下部板178吸收的热量比上部板176多,这是因为下部板178的长平坦边缘180相比接触梁188的远端186(其限定上部板176的底部边缘166)在接触接口处提供了更多的表面积(并从而降低了传热的热阻)。在热桥102内,由箭头216图示的热量横向地传递,经由面对面的传导,从下部板178至相邻的上部板176。热量随后从上部板176的刚性区段192传递至壳体构件122。相比从下部板178,热量更容易从上部板176传递至壳体构件122,这是由于上部板176的长平坦边缘180与下部板178的接触梁188的远端186之间的接触表面积和热阻上的差异导致的。
图7是根据另一实施例的传热系统100(在图1中示出)的热桥300的透视图。热桥300包含一个框架302以及板154的多个阵列152。每个阵列152可以等同于或至少类似于图3所示的板154的阵列152。框架302限定十二个桥开口156以保持十二个阵列152。框架302限定端部段168和侧面端304,两者限定桥开口156。例如,端部段168布置为行,且侧面段304布置为列。框架302可以由一种或多种金属材料和/或聚合物材料形成。热桥300可以用于向多个电子封装体114(在图2中示出)或向一个大的电子封装体114提供冷却。热桥300图示了图2所示的热桥102如何根据具体应用在尺寸上规模化,而不必增加单独的板154的尺寸。因此,热桥300可以如热桥102一样可共形。
在可替代的实施例中,框架302可以配置在同一桥开口156中保持板154的多个阵列152。例如,可能省略了图7所示的至少一些侧面段304,以便在侧面端304的任一侧上限定保持两个相邻的阵列152的桥开口156。两个相邻的阵列152可以以机械和热接合彼此保持在一起,使得来自其中一个车阵列152的板154的侧面边缘接合其他阵列152的板154的相对的侧面边缘。
图8是根据可替代实施例的热桥102(在图2中示出)的板402的阵列400的透视图。板402的阵列400可以类似于图3所示的阵列152,使得阵列400包含上部板176和下部板178的交替的序列。可选地,阵列400和阵列152之间的唯一差别在于,板402具有与板154(在图3中示出)不同的形状。类似于板154,每个板402包含刚性区段192和可变形区段194。板402的刚性区段192可以是坚固的、矩形形状,类似于板154的刚性区段192。然而,作为接触梁188(在图4中示出)的替代,一个或多个板402的可变形区段194包含水平的顺应梁404和T型构件406。
图8所示的外部板402在未压缩状态。水平的顺应梁404在板402的第一侧424和第二侧426之间跨越板402的至少大部分纵向长度纵向地延伸。顺应梁404的端部408经由支承件410连接至刚性区段192。通过板402限定适应窗412。适应窗412在刚性区段192的顶部边缘204与顺应梁404的底部414之间竖直地延伸。适应窗412在支承件410之间水平地延伸。T型构件406包含水平延伸的横杆416以及竖直延伸的腿部418,该腿部将横杆416连接至顺应梁404的中间区域420。板402限定侧面槽422,侧面槽422在横杆416和顺应梁404之间竖直地通过板402延伸,并在腿部418和板402的相对应的侧面424、426之间水平地延伸。
图9是在压缩状态的图8所示的阵列400中的一个板402的前视图。板402在第一外部表面104和第二外部表面106之间被压缩。第一外部表面104接合T型构件406的横杆416,并迫使T型构件406朝向刚性区段192。更具体地,T型构件406的腿部418压低顺应梁404的中间区域420,使顺应梁404弯曲为弓形,所述弓形至少部分地延伸进入适应窗412。相比于板402在图8所示的未压缩状态时,T型构件406设置为更接近刚性区段192。因此,相对于未压缩状态,板402的高度在压缩状态较小,以便适应限定在第一外部表面104和第二外部表面106之间的空间。
如图9所示,板402的底部边缘166由刚性区段192的平坦边缘180限定,其限定了用于第二外部表面106和板402之间的传热的大的接触表面积。板402的顶部边缘164由T型构件406的横杆416限定。与板154(图3)的接触梁188(在图4中示出)不同,横杆416包含接合第一外部表面104的平坦边缘428。平坦边缘428可以具有类似于刚性区段192的平坦边缘180的传热性质。因此,相对于板154的阵列152(在图3中示出),板402的阵列400能够在第一外部表面104和第二外部表面106之间以较低的热阻传递更多的热量。
Claims (10)
1.一种热桥(102),包括框架(150),所述框架限定通过所述框架延伸的桥开口(156),其特征在于:
板(154)的阵列(152)保持在所述框架的桥开口中,所述板沿堆叠轴线(158)并排地堆叠,所述阵列在由所述板的顶部边缘(164)限定的顶部端部(160)和由所述板的底部边缘(166)限定的底部端部(162)之间延伸,每个所述板相对于所述阵列中的其他板在所述板的相应的顶部边缘和底部边缘之间独立地竖直可压缩,所述阵列的顶部端部配置为接合并共形于第一外部表面(104)的轮廓,所述阵列的底部端部配置为接合并共形于第二外部表面(106)的轮廓,所述板是导热的,以在所述第一外部表面和所述第二外部表面之间传递热量。
2.如权利要求1所述的热桥,其中所述阵列中的每个板(154)的顶部边缘(164)配置为接合所述第一外部表面(104),且所述阵列中的每个板的底部边缘(166)配置为接合所述第二外部表面(106)。
3.如权利要求1所述的热桥,其中所述第二外部表面(106)是电子封装体(114)的外表面(130),所述电子封装体包含印刷电路板(134)以及安装在所述印刷电路板的外层(138)上的至少一个电气部件(136),所述阵列(152)的底部端部(162)配置为接合并共形于所述第二外部表面的轮廓,使得所述阵列中的第一板(154A)的底部边缘(166)接合所述至少一个电气部件,且邻接所述第一板的第二板(154B)的底部边缘接合所述印刷电路板的外层。
4.如权利要求3所述的热桥,其中所述第一外部表面(104)是壳体构件(122)的内表面(128),所述第一板和第二板(154A,154B)的顶部边缘(164)都接合所述壳体构件的内表面,所述壳体构件是导热的,且所述第一板和第二板配置为将来自所述电子封装体(114)的热量传递至所述壳体构件,以冷却所述电子封装体。
5.如权利要求1所述的热桥,其中所述板(154)的阵列包含上部板(176)和下部板(178)的交替序列,所述上部板和所述下部板具有相同的尺寸和形状,所述上部板相对于所述下部板围绕所述堆叠轴线(158)旋转180°。
6.如权利要求1所述的热桥,其中每个所述板(154)限定前部平坦面(212)和相反的后部平坦面(214),相邻的板的相对的平坦面彼此相邻,以允许相邻的板之间面对面的热传导。
7.如权利要求1所述的热桥,其中每个所述板(154)具有一体的、单件本体(190),其包含刚性区段(192)和可变形区段(194),每个所述板取向为使得相应的刚性区段限定所述板的顶部边缘(164)或底部边缘(166)中的一个,且所述可变形区段限定所述板的顶部边缘或底部边缘中的另一个,所述可变形区段竖直可压缩,所述刚性区段不是竖直可压缩。
8.如权利要求7所述的热桥,其中所述一个或多个板(154)的刚性区段(192)具有大致的矩形形状并没有孔和凹陷,由所述刚性区段限定的顶部边缘(164)或底部边缘(166)中的一个是延伸所述板的长度的平坦边缘(180)。
9.如权利要求7所述的热桥,其中所述一个或多个板(154)的可变形区段(194)包含至少一个可偏转的接触梁(188),该至少一个可偏转的接触梁大体上远离相应的刚性区段(192)延伸,所述接触梁包含设置为至少接近所述刚性区段(192)的固定端(200)以及远端自由端(186),其中,在所述一个或多个板的压缩状态,所述接触梁偏转、使得所述接触梁的远端设置为比所述一个或多个板处于未压缩状态时更接近所述刚性区段。
10.如权利要求7所述的热桥,其中所述一个或多个板(154)的可变形区段(194)包含水平的顺应梁(404)和T型构件(406),所述T型构件包含水平延伸的横杆(416)和竖直延伸的腿部(418),所述腿部将所述横杆连接至所述顺应梁的中间区域(420),其中在所述一个或多个板的压缩状态,所述顺应梁的中间区域被所述T型构件压低,并且所述T型构件设置为比所述一个或多个板处于未压缩状态时更接近所述刚性区段(192)。
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