CN107300963A - 一种高功耗cpci主板散热冷板 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高功耗CPCI主板散热冷板，由冷板主体、GPU热管模组、CPU热管模组、硬盘舱、锁紧机构、起拔机构构成。通过锁紧机构固定后，GPU热管模组与CPU热管模组的铜导轨与机箱紧密贴合实现固定安装；利用起拔机构实现CPCI主板模块与机箱的插拔。与现有结构方式相比，将热管模组的热端与主板发热芯片贴合，冷端一面设计为与机箱直接接触的铜导轨，另一面与冷板主体锡焊连接，利用热管高传热效率及紫铜板的高导热系数，极大缩短了从主板芯片热源至机箱的传热路径，降低了芯片的工作温度，提高了冷板的热传导效率，有效解决了高功耗CPCI主板散热问题，保障了加固CPCI计算机的稳定性与可靠性。
Description
技术领域
本发明涉及电子设备领域，具体的是一种高功耗CPCI主板散热冷板。
背景技术
CPCI(Compact Peripheral Component Interconnect)又称紧凑型PCI，是一种基于标准PCI总线规范的加固型工业计算机架构，由于其高可靠性、可维护性、抗振动、冲击性能，广泛应用于军用、工业现场及其他苛刻环境中。根据通用化、系列化、模块化设计要求，《海军舰艇装备用计算机通用技术要求》中规定了6U CPCI模块的机械尺寸。根据舰船电子设备环境设计要求，CPCI计算机机箱一般设计为密封结构，同时采用无风扇设计以满足静音要求。随着芯片运算能力的提高，发热量随着增加，传统的CPCI主板安装铝合金散热冷板或布置热管的方式无法缩短从芯片热源至机箱的热传导路径，热量聚集于冷板，无法满足高功耗芯片的散热需求。高温是诱发电子设备故障的最主要因素，元器件的故障率随温度增加呈指数上升，长时间或高温下工作必然降低计算机的可靠性与稳定性。
发明内容
本发明的目的在于解决上述问题，提供一种结构简单、使用维护方便，有效解决高功耗CPCI主板散热问题的，并实现快速固定安装与拆卸的散热冷板，具有通用化、系列化、模块化且适用军用恶劣环境使用要求。
为实现上述目的，所采用的技术方案是：一种高功耗CPCI主板散热冷板，包括冷板主体、 GPU、CPU热管模组、硬盘舱、起拔机构、锁紧机构、CPCI主板、机箱构成，GPU、CPU热管模组由导热紫铜板、双热管、导热铜导轨构成，导热紫铜板作为热端分别贴合GPU与CPU芯片，导热铜导轨作为冷端通过锁紧机构固定后与机箱紧密贴合，散热冷板通过起拔机构实现与机箱的插拔。
进一步的，所述GPU、CPU热管模组的双热管一面与导热紫铜板、导热铜导轨之间采用低温焊锡膏焊接固化，另一面与冷板主体热管槽锡焊固化。
进一步的，所述冷板主体，冷板主体表面铣有散热鳍片，冷板主体中间部位为所述硬盘舱，硬盘舱安装有硬盘。
进一步的，所述冷板主体左右两侧均安装有所述锁紧机构，锁紧机构的尾部设有防松螺母。
进一步的，所述锁紧机构包括设于所述冷板主体两侧的锁紧楔块、锁紧螺栓，所述锁紧螺栓的尾部设有所述防松螺母。
进一步的，所述冷板主体前端两侧通过松不脱螺钉固定安装所述起拔机构。
进一步的，所述起拔机构包括设于冷板主体上的连接轴，所述连接轴铰接有把手，所述把手的另一端通过螺钉与所述冷板主体连接。
进一步的，所述冷板主体由高导热系数铝合金铣制并采用黑色阳极氧化处理而成。
本发明的有益效果是：本发明由冷板主体、GPU热管模组、CPU热管模组、硬盘舱、锁紧机构、CPCI主板、起拔机构构成，结构简单，使用维护方便，冷板主体采用高导热系数铝合金铣制而成并作黑色阳极氧化处理，冷板主板表面铣有散热鳍片，冷板主体中间部位为硬盘舱，用于安装硬盘，提高CPCI模块的集成度。GPU热管模组与CPU热管模组均由导热紫铜板、双热管及导热铜导轨构成，导热紫铜板与主板芯片贴合，即为热管的热端，通过锁紧机构固定后，GPU热管模组与CPU热管模组的铜导轨即热管的冷端与机箱紧密贴合；利用起拔机构实现CPCI主板模块与机箱的插拔，将热管模组的热端与主板发热芯片贴合，冷端一面设计为与机箱直接接触的铜导轨，另一面与冷板主体锡焊连接，利用热管高传热效率及紫铜板的高导热系数，极大缩短了从主板芯片热源至机箱的传热路径，降低了芯片的工作温度，提高了冷板的热传导效率，有效解决了高功耗CPCI主板散热问题，保障了加固CPCI计算机的稳定性与可靠性。
附图说明
图1是本发明结构示意图；
图2是CPCI模块的分解结构示意图；
图3是CPCI模块与机箱安装的结构示意图；
附图标记说明：1为冷板主体，2为GPU热管模组，3为CPU热管模组,4为硬盘舱，5为起拔机构，6为锁紧机构，7为CPCI主板，8为硬盘，9为机箱。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明一种高功耗CPCI主板散热冷板作进一步详细说明。
如图1所示为散热冷板结构示意图。一种高功耗CPCI主板散热冷板，包括冷板主体1、 GPU、CPU热管模组2、3、硬盘舱4、起拔机构5、锁紧机构6、CPCI主板7、机箱9构成，GPU、CPU热管模组2、3由导热紫铜板、双热管、导热铜导轨构成，导热紫铜板作为热端分别贴合GPU与CPU芯片，导热铜导轨作为冷端通过锁紧机构6固定后与机箱9紧密贴合，散热冷板通过起拔机构5实现与机箱9的插拔，冷板结构尺寸满足《海军舰艇装备用计算机通用技术要求》中6UCPCI模块的机械尺寸要求，具有通用化、系列化、模块化，由冷板主体1、GPU热管模组2、CPU热管模组3、硬盘舱4、锁紧机构6、起拔机构5构成，结构简单，使用维护方便，冷板主体采用高导热系数铝合金铣制而成并作黑色阳极氧化处理，冷板主板1表面铣有散热鳍片，冷板主体1中间部位为硬盘舱4，用于安装硬盘8，提高CPCI模块的集成度。GPU、CPU热管模组2、3由导热紫铜板、双热管及导热铜导轨构成，导热紫铜板与主板芯片贴合，即为热管的热端，通过锁紧机构6固定后，GPU、CPU热管模组2、3的铜导轨即热管的冷端与机箱9紧密贴合；利用起拔机构5实现CPCI主板7模块与机箱9的插拔，将GPU热管模组2、3的热端与CPCI主板7发热芯片贴合，冷端一面设计为与机箱9直接接触的铜导轨，另一面与冷板主体1锡焊连接，利用热管高传热效率及紫铜板的高导热系数，极大缩短了从CPCI主板7芯片热源至机箱9的传热路径，降低了芯片的工作温度，提高了冷板的热传导效率，有效解决了高功耗CPCI主板散热问题，保障了加固CPCI计算机的稳定性与可靠性。
如图2-3所示，本实施例中，所述GPU、CPU热管模组2、3的双热管一面与导热紫铜板、导热铜导轨之间采用低温焊锡膏焊接固化，另一面与冷板主体1热管槽锡焊固化，为解决高功耗CPCI主板散热问题，根据散热的基本原则，即选择一条低热阻的通路，使芯片热量散发至系统，再由系统散发至热沉。CPCI主板7主要热源为GPU及CPU芯片，散热冷板的GPU、CPU热管模组2、3的热端为导热紫铜板，通过高导热系数的热界面材料分别与GPU和CPU紧密贴合，GPU热管模组2、CPU热管模组3的冷端为导热铜导轨，散热冷板左右两侧锁紧机构6锁紧后，导热铜导轨与机箱9紧密贴合，即GPU、CPU热管模组2、3的冷端与机箱9紧密贴合。由于紫铜的高导热系数及热管的高传热效率，CPCI主板7热源与机箱9之间构建了一条极短的低热阻通路。为减小传热通路的热阻，GPU、CPU热管模组2、3的导热紫铜板、双热管与铜导轨采用低温焊锡膏焊接固化；为提高散热效率，双热管另一面与冷板主体1的热管槽亦采用低温焊锡膏焊接固化，冷板主体1表面黑色阳极氧化处理，并在表面铣散热鳍片。
如图2～3所示，本实施例中，所述冷板主体1左右两侧均安装有所述锁紧机构6，锁紧机构6的尾部设有防松螺母，所述锁紧机构6包括设于所述冷板主体1两侧的锁紧楔块、锁紧螺栓，所述锁紧螺栓的尾部设有所述防松螺母，所述冷板主体1前端两侧通过松不脱螺钉固定安装所述起拔机构5为解决CPCI主板7快速插拔及加固安装问题，CPCI主板7与冷板主体1通过螺钉连接，将CPCI主板7模块插入机箱9后，拧紧左右锁紧机构6的螺栓，铜导轨与机箱9紧密贴合固定，同时锁紧机构螺栓尾部有防松螺母；拔出CPCI模块时，松开锁紧机构6螺栓及起拔机构5的松不脱螺钉，所述起拔机构5包括设于冷板主体1上的连接轴，所述连接轴铰接有把手，所述把手的另一端通过螺钉与所述冷板主体1连接旋转起拔机构5的把手，CPCI连接器松开即实现CPCI模块的快速拔出。
如图2所示，本实施例中，所述冷板主体1，冷板主体1表面铣有散热鳍片，冷板主体1中间部位为所述硬盘舱4，硬盘舱4安装有硬盘8，可实现硬盘8的快速安装与拆卸，提高了CPCI模块的集成度，使机箱9内CPCI背板上用于数据装载的槽位可扩展其他功能。
以上内容仅为本发明的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (8)
1.一种高功耗CPCI主板散热冷板，其特征在于：包括冷板主体（1）、 GPU、CPU热管模组（2、3）、硬盘舱（4）、起拔机构（5）、锁紧机构（6）、CPCI主板（7）、机箱（9）构成，GPU、CPU热管模组（2、3）由导热紫铜板、双热管、导热铜导轨构成，导热紫铜板作为热端分别贴合GPU与CPU芯片，导热铜导轨作为冷端通过锁紧机构（6）固定后与机箱（9）紧密贴合，散热冷板通过起拔机构（5）实现与机箱（9）的插拔。
2.根据权利要求1所述一种高功耗CPCI主板散热冷板，其特征在于：所述GPU、CPU热管模组（2、3）的双热管一面与导热紫铜板、导热铜导轨之间采用低温焊锡膏焊接固化，另一面与冷板主体热管槽锡焊固化。
3.根据权利要求1所述一种高功耗CPCI主板散热冷板，其特征在于：所述冷板主体（1）表面铣有散热鳍片，冷板主体（1）中间部位为所述硬盘舱（4），硬盘舱（4）安装有硬盘（8）。
4.根据权利要求1所述一种高功耗CPCI主板散热冷板，其特征在于：所述冷板主体（1）左右两侧均安装有所述锁紧机构（6），锁紧机构（6）的尾部设有防松螺母。
5.根据权利要求4所述一种高功耗CPCI主板散热冷板，其特征在于：所述锁紧机构（6）包括设于所述冷板主体（1）两侧的锁紧楔块、锁紧螺栓，所述锁紧螺栓的尾部设有所述防松螺母。
6.根据权利要求1所述一种高功耗CPCI主板散热冷板，其特征在于：所述冷板主体（1）前端两侧通过松不脱螺钉固定安装所述起拔机构（5）。
7.根据权利要求6所述一种高功耗CPCI主板散热冷板，其特征在于：所述起拔机构（5）包括设于冷板主体（1）上的连接轴，所述连接轴铰接有把手，所述把手的另一端通过螺钉与所述冷板主体（1）连接。
8.根据权利要求1所述一种高功耗CPCI主板散热冷板，其特征在于：所述冷板主体（1）由高导热系数铝合金铣制并采用黑色阳极氧化处理而成。
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