CN108366484B - 一种pcb和电子设备 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种PCB和电子设备。该PCB包括用于安装插接组件的安装面，插接组件包括插槽，插槽包括供元器件插入的槽口。该PCB还包括：开设在安装面上且与插接组件所覆盖的区域相对应的导流槽，导流槽包括靠近槽口的第一端和远离槽口的第二端；以及与导流槽连通的通孔。其中，通孔和导流槽形成散热通道，散热通道的一端为出风口，散热通道的另一端为进风口。该电子设备包括设备外壳和位于该设备外壳内的上述PCB。在PCB的安装面上安装有插接组件。本申请的散热结构充分利用PCB的立体空间，缓解PCB对插接组件内元器件的散热的阻挡作用，增强元器件的散热。

Description

一种PCB和电子设备

技术领域

本申请涉及散热技术，特别涉及一种PCB和电子设备。

背景技术

随着通信设备传输需求的提升，对元器件比如光模块的性能、小型化提出了更多挑战。光模块性能提升的同时，模块自身功耗也会同步提升，光模块连接器的集成设计和散热设计的冲突越来越明显。

在数据中心应用场景中，系统风道通常为前后风道，与左右风道相比光模块的散热效果好很多。但是，插接组件比如光模块外壳(Cage)在应用中需要压接在印刷电路板(Printed circuit board，简称PCB)上实现电气连接。在具体应用中，插接组件上层的元器件及靠插接组件边缘位置的元器件可以通过外壳散热，必要时增加散热器散热，可以获得相对较好的散热效果，而下层居中的元器件由于存在PCB的遮挡，通常无法有效散热，成为高功耗的元器件比如光模块应用的瓶颈。

一种现有的散热结构是PCB整体开散热口。这种散热结构PCB前端完全开口，对插接组件比如光模块Cage的支撑强度可能不足，开口占用了PCB背对光模块的表面上的空间，PCB在开口处无法放置其他器件，同样无法形成风道，散热效果一般。

发明内容

本申请要解决的技术问题是提供一种利用PCB结构缓解PCB对插接组件内元器件散热的阻挡作用的PCB和电子设备。

本申请提供的技术方案包括：

一种PCB。该PCB包括用于安装插接组件的安装面，所述插接组件包括插槽，所述插槽包括供元器件插入的槽口。该PCB还包括：

开设在所述安装面上的、且与所述插接组件所覆盖的区域相对应的导流槽，所述导流槽包括靠近所述槽口的第一端和远离所述槽口的第二端；以及

与所述导流槽连通的通孔。

其中，所述通孔和所述导流槽形成散热通道，所述散热通道的一端为出风口，所述散热通道的另一端为进风口。

一种电子设备。该电子设备包括设备外壳；位于所述设备外壳内的上述PCB；在所述PCB的安装面上安装有插接组件。

由以上技术方案可以看出，本申请的散热结构充分利用PCB的立体空间，缓解PCB对插接组件内元器件的散热的阻挡作用，增强元器件散热，在增强散热的同时，尽量不占用设备内有用的空间而且不增加设备体积，而且尽量不影响设备内部各部件的使用。这种散热结构加工简单，实现简单，应用中可有效地增强元器件的散热效果。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。

图1是本申请一个实施例提供的PCB与插接组件装配完成后的示意图；

图2是图1中的PCB用于安装插接组件的安装面翻转180°后朝上状态时的立体视图；

图3是一个示例提供的PCB的俯视图，示出导流槽的延伸方向不平行于插接组件的插槽的延伸方向的一种形式；

图4是一个示例提供的PCB的俯视图，示出导流槽前部为开槽宽度逐渐变小的形状的一种形式和导流槽为开槽宽度随着延伸方向改变的一种形式；

图5是一个示例提供的PCB的俯视图，示出导流槽为曲线或折线延伸的形状的一种形式；

图6是一个示例提供的PCB的俯视图，示出导流槽上开有多个通孔的一种形式；

图7是一个示例提供的PCB的俯视图，示出导流槽有多个而且形成交汇于同一个通孔的导流槽组的一种形式；

图8是一个示例提供的PCB的俯视图，示出图7中的导流槽组的多种变形的一种形式；

图9是一个示例提供的包括图1中所示的PCB和插接组件的电子设备的完整散热通道的示意图，其中所示的插接组件和PCB是图1中装配后的插接组件和PCB倒立放置的侧视图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施例对本申请进行详细描述。

针对传统的PCB散热结构中PCB本身厚度未被良好利用，反而成为散热的瓶颈的问题，本申请利用PCB本身的厚度，缓解了PCB对插接组件散热的阻挡作用，增强元器件的散热效果。

图1是本申请一个实施例提供的PCB与插接组件装配完成后的示意图。插接组件10包括用于插入元器件1的插槽11。插接组件10包括两层插槽11，每层插槽11的数量可以是任意正整数，图1中每层仅示出2个插槽。插槽11包括供元器件插入的槽口。在其他实施例中，插接组件10的层数可以为一层，插槽11的数量可以为任意正整数。其中，插接组件10可以为光模块外壳，元器件1可以为光模块，但不限于此。

图2是图1中的PCB用于安装插接组件的安装面翻转180°后朝上状态时的立体视图。PCB 2包括用于安装插接组件10的安装面。PCB 2的安装面上开有导流槽21，PCB 2在开有导流槽21的区域的厚度大于0并且小于PCB板厚，导流槽21包括靠近插接组件插槽11的槽口的第一端和远离插接组件插槽11的槽口的第二端。在导流槽21上开有与导流槽21连通的通孔22。导流槽21和通孔22形成散热通道，散热通道的一端为出风口，散热通道的另一端为进风口。

在图1和图2的实施例中，每个导流槽21上开有一个通孔22。导流槽21的延伸方向平行于插接组件10的插槽11的延伸方向。因为导流槽21靠近插接组件插槽11的槽口的第一端位于PCB 2安装面的边沿，所以导流槽21的第一端形成散热通道的进风口和出风口中的一个。而在导流槽21远离插接组件插槽11的槽口的第二端处在PCB 2上开有与导流槽21连通的通孔22，以形成散热通道的进风口和出风口中的另一个。因此，导流槽21连同其上的通孔22一起形成了与插接组件10的插槽11的延伸方向平行的散热通道。

其中，导流槽21可以为多个。在图1和图2的实施例中导流槽21的数量与PCB 2安装面上所装配的插接组件10下部的插槽11的数量相同，各个导流槽21的位置可以分别与接组件10的各个插槽11的位置对齐。导流槽21的数量也可以大于插接组件10下部的插槽11的数量，即在PCB2的安装面上，一个插槽11覆盖的区域内设置有多个导流槽21。导流槽21可以是阶梯槽，即PCB 2上开槽区域与周边形成阶梯形状过渡。此外，导流槽21还可以是弧形槽或者任何其他形状的槽，弧形槽即从槽边沿到槽底部呈弧形过渡的槽。PCB 2上的导流槽21可以通过铣刀或钻刀加工而成，也可以通过任何其他开槽手段加工而成。导流槽21不是贯通PCB 2整个厚度的开口，这保证了PCB 2与安装面相对设置的背面的完整以及插接组件10到PCB 2上的装配强度。

作为替换方式，还可以至少部分导流槽21的延伸方向与插接组件10的插槽11的延伸方向不平行，图3示例了两种不平行于插槽延伸的导流槽。

作为导流槽21在延伸方向上宽度不变的形式的替代形式，导流槽21至少部分为开槽宽度逐渐变小的形状，类似喇叭口形状，如图4左侧所示。这种导流槽21前部分在进风口处开槽宽度大、向出风口方向宽度逐渐缩小的结构，使更多冷风从宽度较大的进风口进入散热通道，提升散热通道的进风量，而到了导流槽21后部附近，冷风已经吸收热量变成热风，因此在开槽宽度逐渐缩小的过程中，空间逐步变小，加快流速，使热风尽快从出风口流出。进入冷风量大并在吸收热量后快速排出，提升散热效果。

当然，导流槽21不限于上述至少部分为开槽宽度逐渐变小的形状，还可以是开槽宽度随着延伸方向变化的任意其他形状，如图4右侧所示。优选地，可以设置导流槽21靠近通孔22(出风口)一侧的开槽宽度和通孔22的直径大致相同。

如图5所示，作为对导流槽21直线延伸形式的替代形式，导流槽21至少部分为曲线或折线延伸的形状，从而增加散热通道与插接组件10的接触面积，增加热交换面积，提升散热效果。

此外，导流槽21还可以是上述开槽宽度随着延伸方向变化的形状与曲线或折线延伸的形状的任意组合形式。

图6是一个示例提供的PCB的俯视图。作为一种可选的实施方式，导流槽21上开有多个与导流槽21连通的通孔22，其中至少一个通孔22形成散热通道的进风口，其中至少一个通孔22形成散热通道的出风口。在这种情况下，导流槽21靠近插接组件10的插槽11槽口的第一端可以位于PCB 2安装面的边沿，也可以不位于PCB 2安装面的边沿。多个通孔22中的一个可以位于导流槽21远离插接组件插槽11的槽口的第二端处。需要说明的是，作为出风口的通孔22和作为进风口的通孔22也可以设置为多个，对于通孔22的数量和设置形式不做限定，仅需要在导流槽21的两端分别设置通孔22并分别作为进风口和出风口即可，比如，作为进风口的通孔22设置两个，作为出风口的通孔22也设置两个。

图7是另一个示例提供的PCB的俯视图。作为一种可选的实施方式，PCB 2上开有多个导流槽21，这多个导流槽21形成至少一个导流槽组。其中每个导流槽组包括至少两个导流槽21。一个导流槽组位于一个插槽所覆盖的区域。在导流槽组所包括的各个导流槽21的交汇处开有一个与导流槽组中各个导流槽21连通的通孔22。导流槽组中各个导流槽21交汇于同一个通孔22。同图1和图2所示的实施例，图3中各个导流槽21都包括靠近插槽11槽口的第一端和远离插槽11槽口的第二端。而且，各个导流槽21的延伸方向相互平行，并且平行于插槽11的延伸方向。图7示出PCB 2上有2个导流槽组，每个导流槽组包括3个导流槽21，各个导流槽组分布的区域与PCB 2上装配的插接组件10各个插槽11的覆盖区域对齐。导流槽组的数量不限于2组，还可以为任意其他正整数。导流槽组中导流槽21的数量也不限于3个，还可以为大于1的任意其他正整数。

上述交汇于同一个通孔的导流槽组可以与前面导流槽的各种形式以及通孔的各种形式进行任意组合，图8示例一种组合方式。当然，组合的方式可以是多种，一个导流槽组中的各个导流槽形式可以相同，也可以不同，或者部分相同，在此不做限制。

图9是一个示例提供的包括图1中所示的PCB和插接组件的电子设备的完整散热通道的示意图，其中所示的插接组件和PCB是图1中装配后的插接组件和PCB倒立放置的侧视图。图9中所示的电子设备可以是交换机、路由器、光纤网卡、基站等等。电子设备包括设备外壳3。如图9所示，PCB 2安装在设备外壳3内，PCB 2的安装面上装配的插接组件10的插槽11的插口端露在设备外壳3的外部。从设备外部沿着与从插接组件插槽11槽口到插槽11内部的方向平行的方向从设备外壳3上的通风口进风，此外，可以与图8示例的风向相反，沿着与从插接组件插槽11内部到插槽11槽口的方向平行的方向进风。PCB 2包括与安装面相对设置的背面。在PCB 2的背面和设备外壳3之间设置有挡风部件4，引导冷风从PCB 2上的导流槽21及其上的通孔22形成的散热通道中通行，实现元器件1的散热。具体地，挡风部件4位于所述散热通道的出风口和进风口之间，挡住PCB 2的背面和设备外壳3之间与插接组件10的插槽11延伸方向平行的方向流动的风，从而在插接组件10的底壁和设备外壳3之间只留下的导流槽21和通孔22形成的散热通道。在此，挡风部件4可以是挡板。如果不设置挡风部件4，则从设备外壳3的通风口进入插接组件10的底壁和设备外壳3之间的冷风风量有一部分从PCB 2和设备外壳3之间的散热通道通过，其余风量从导流槽21和通孔22形成的散热通道通过；如果设置挡风部件4，则从设备外壳3的通风口进入插接组件10底壁和设备外壳3之间的冷风风量全部从导流槽21和通孔22形成的散热通道流过，从而增强了插接组件10底部插槽11内元器件1的散热。

在另一个实施例中，电子设备还包括位于插接组件10底壁的散热齿片或其他散热装置。散热齿片延伸至所述PCB的导流槽21内。散热齿片的延伸方向可以与导流槽21的延伸方向平行。结合散热齿片，可以进一步增强元器件1比如光模块的散热。

可以在插接组件10的顶壁、底壁、以及侧壁中至少一个壁上开设通风孔12，通风孔12的数量越多通风效果越好。

上述散热结构可以与任何现有的散热结构结合使用。

本申请在插接组件下方的PCB上设置导流槽及通风孔，结合挡风结构，为元器件1比如光模块形成良好的散热风道，充分利用系统风道，实现元器件1比如光模块的散热。

以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请保护的范围之内。

Claims (10)

1.一种PCB，包括用于安装插接组件的安装面，所述插接组件包括插槽，所述插槽包括供元器件插入的槽口，其特征在于，所述PCB还包括：

开设在所述安装面上的、且与所述插接组件所覆盖的区域相对应的导流槽，所述导流槽的延伸方向平行于所述插接组件的所述插槽的延伸方向，所述导流槽包括靠近所述槽口的第一端和远离所述槽口的第二端；以及

在所述第二端处在所述PCB上开有与所述导流槽连通的通孔；

其中，所述通孔和所述导流槽形成散热通道，所述散热通道的一端为出风口，所述散热通道的另一端为进风口。

2.如权利要求1所述的PCB，其特征在于，所述导流槽的延伸方向与所述插接组件的插槽的延伸方向平行。

3.如权利要求1所述的PCB，其特征在于，所述通孔为至少2个，其中至少一个通孔形成所述出风口，至少一个通孔形成所述进风口。

4.如权利要求1所述的PCB，其特征在于，所述导流槽的第一端开设在所述安装面边沿，形成所述出风口和所述进风口中的一者，所述通孔形成所述出风口和所述进风口中的另一者。

5.如权利要求1所述的PCB，其特征在于，所述导流槽的数量为多个，所述多个导流槽形成至少一个导流槽组，其中每个所述导流槽组包括至少两个所述导流槽，一个所述导流槽组位于一个所述插槽所覆盖的区域；

在一个所述导流槽组所包括的各个导流槽的交汇处，设置有一个所述通孔。

6.如权利要求1所述的PCB，其特征在于，所述导流槽至少部分为开槽宽度逐渐变小的形状。

7.如权利要求1所述的PCB，其特征在于，所述导流槽至少部分为曲线或折线延伸的形状。

8.一种电子设备，其特征在于，包括设备外壳；位于所述设备外壳内的如权利要求1-7中任一项所述的PCB；在所述PCB的安装面上安装有插接组件。

9.如权利要求8所述的电子设备，其特征在于，所述PCB还包括与所述安装面相对设置的背面；在所述背面和所述设备外壳之间设置有挡风部件，所述挡风部件位于散热通道的出风口和进风口之间。

10.如权利要求8或9所述的电子设备，其特征在于，所述插接组件还包括位于所述插接组件底壁的散热齿片，所述散热齿片延伸至所述PCB的导流槽内。

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