CN109156089B - 用于印刷电路板与背板在服务器壳体中的电连接的系统 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了用于在服务器壳体和计算模块的长度(例如，沿着平行于公插针和母插口的纵向轴线的维度)的各种不同的机械公差下减小或消除计算模块和服务器壳体的背板的相接合的连接器(例如，子卡连接器和背板连接器)的公插针的针尖与对应的母插口的底部之间的间隙的实用(例如，装置、系统、方法等)。所公开的实用允许在连接器的接合期间提高通过相接合的连接器的信号质量和数据速率同时减小在PCB、焊接接点和诸如此类上的张力。

Description

用于印刷电路板与背板在服务器壳体中的电连接的系统
技术领域
本发明整体涉及诸如服务器的计算设备，并且更具体地涉及服务器的印刷电路板与该服务器的背板的电连接。
背景技术
如本领域内通常所指的，服务器是被配置为执行用于通过网络连接的一个或多个其他计算设备的操作的计算设备。对于为处理相对大量的网络数据需要计算基础设施的实体而言，使用被设计来提升组织/空间效率和操作性能的服务器是期望的。在这方面，一些服务器被设计成被布置在机架(例如，机柜)中，其中机架可以装容众多服务器，这些服务器可以经由轨道构件对可滑动地被接纳到该机架的相应的底板(bay)中。
一种类型的服务器包括具有用于可滑动地接纳多个模块(例如，刀片、现场可更换单元(FRU)等)的多个底板或插口的壳体(例如，外壳)。例如，每个模块通常可以包括包含印刷电路板(“PCB”，例如子卡)的底盘(例如，托盘)，所述PCB包括任何合适布置的处理器、存储器、储存器、网络连接以及诸如此类。电连接到每个模块的PCB的一个或多个连接器(例如，子卡连接器)可以被配置为在模块被插入到底盘的插口中时与服务器壳体的背板(例如，或中平面)的一个或多个对应的连接器电接合(例如，配合)。背板(例如，可以包括任何合适的系统控制器或管理器，或与任何合适的系统控制器或管理器相关联)可以向安装的模块提供非核心计算服务，诸如电源、冷却、互连、管理以及诸如此类的模块。
发明内容
服务器壳体及插入在该服务器壳体中的模块具有不同的机械公差。就服务器壳体来说，从服务器壳体的前部(例如，邻近模块的把手互连的地方)到背板连接器的距离可能存在机械公差。就模块来说，从模块的前部(例如，邻近把手处)到模块的邻近子卡连接器的后部的距离可能存在机械公差。这些机械公差一般由允许每对相应的背板和子卡连接器的接触的重叠的长度或程度的可变的“擦拭”或变化所占用。具体地，子卡连接器和背板连接器中的一者包括多个公插针，同时子卡连接器和背板连接器中的另一者包括对应的多个母插口，所述多个母插口被配置为在两个连接器相接合时接纳所述多个公插针。因此，服务器壳体及插入在该服务器壳体中的模块的上述机械公差有时由允许每个公插针的针尖不是必然需要处于对应的母插口的底部所占用。然而，所导致的公插针的针尖与母插口的底部之间的间隙允许插针用作谐振器并且使信号传播退化，因此造成不可接受的信号退化，在高数据速率处时尤其如此。
在这方面，本文公开了被配置为在多种多样的配合条件下减小或消除子卡连接器和背板连接器中的公插针的针尖与对应的母插口的底部之间的这样的间隙(例如，使得基本上“零”间隙)以允许连接器在较高数据速率处提供较高的信号质量的实用(例如，装置、系统、方法等)。在服务器壳体的前端与背板之间的长度最长(例如，长度加上其公差)并且模块的从前部到后部的长度最短(例如，长度减去其公差)的情况中，所公开的实用被配置为对PCB提供朝向背板的插入力，使得公插针的针尖刚好与子卡连接器和背板连接器的母插口的底部相接合(例如，公插针针尖与母插口底部之间具有基本上为零的间隙)。在服务器壳体的前端与背板之间的长度最短(例如，长度减去其公差)并且模块的从前部到后部的长度最长(例如，长度加上其公差)的情况中，所公开的实用被配置为允许模块的PCB从背板滑离以防止或限制由模块“额外的”长度引起的对背板、焊接接点及诸如此类的损坏，同时仍旧保持公插针针尖与母插口底部之间基本上为零的间隙。
如将要讨论的，用于插入到服务器壳体中的模块的子卡(或对应的子卡连接器被固定到的其他PCB)可以借助在底盘的底部上可滑动的滑动支撑框架来相对于模块底盘沿行进的方向或轴线(其中行进方向平行于连接器的公插针和母插口的纵向轴线)可滑动地被安装。子卡和连接器可以以任何合适的方式被固定在或固定到滑动框架上(例如，使得相对于滑动框架是不可移动的)。
最初，模块的后部部分可以朝向背板被插入到服务器壳体的对应的插口中，以及可移动地固定到模块底盘的前部部分的任何合适的一个(或多个)杆把手可以接触服务器底盘的对应的一部分以及被枢转到或以其他方式移动到闭合位置中来驱动子卡连接器与背板连接器相接。如果一个(或多个)把手的闭合否则将使公插针的针尖不足到连接器的母插口的底部，在模块和滑动框架之间互连的偏置装置被配置以生成克服子卡连接器和背板连接器之间的任何摩擦的插入力并且因此迫使滑动框架以及因此子卡连接器相对于模块底盘在第一方向进一步朝向背板，使得公插针刚好抵靠连接器的母插口的底部停下(例如，在焊接件点、背板等上基本上没有过量张力)。
如果一个(或多个)把手的闭合驱动公插针的针尖用力地抵抗连接器的母插口的底部(或反之亦然)达到否则将造成对模块或服务器(例如，对焊接接点、子卡、背板等)的损坏的量，偏置装置允许滑动框架以及因此子卡连接器相对于模块底盘在相反的第二方向朝向底盘的前部部分移动，使得公插针刚好抵靠连接器的母插口的底部停下(例如，在焊接件点、背板等上基本上没有过量张力)。换句话说，偏置装置被配置为通过偏斜和允许滑动框架相对于底盘滑动来减小系统中的力，而不是由于机械干涉对背板及子卡施加过应力和损坏背板及子卡。
在本文公开的一个方面，一种可滑动容纳在电子设备壳体中的模块包括：底盘，所述底盘包括相对的前部部分和后部部分、相对的第一侧部部分和第二侧部部分以及内部部分；PCB，所述PCB安装在所述底盘的所述内部部分内来沿着从所述前部部分延伸到所述后部部分的轴线在所述底盘的所述第一侧部部分与所述第二侧部部分之间滑动移动；至少第一连接器，所述第一连接器邻近所述底盘的所述后部部分与所述PCB电连接；以及在所述底盘与所述PCB之间互连的偏置装置，所述偏置装置被配置为当所述底盘被插入到所述电子设备壳体的插口中时在所述第一连接器和固定在所述电子设备壳体内的对应的第二连接器之间相接时偏斜。
在一个实施例中，所述底盘可以进一步包括底部部分，其中所述PCB在所述底盘的所述底部部分上沿着所述轴线是可滑动的。所述模块也可以进一步包括可滑动地附接到所述底盘的所述底部部分来沿着所述轴线滑动移动的框架，其中所述PCB刚性附接到所述框架来随着所述框架沿着所述轴线移动。例如，所述偏置装置可以具有比所述框架的弹簧常数小的弹簧常数。在一种布置中，所述框架和所述底盘中的一者可以包括多个突出部以及所述框架和所述底盘中的另一者包括多个槽，所述多个槽被配置为接纳所述多个突出部以引导所述框架和PCB沿着所述轴线滑动。
在本文公开的另一方面，一种服务器包括：壳体，所述壳体包括外壳以及在所述外壳内的内部空间，其中所述内部空间限定多个插口；背板，所述背板在所述内部空间内邻近所述多个插口的后部部分被固定到所述外壳，其中所述背板包括邻近所述多个插口中的每个插口的所述后部部分的至少一个背板连接器；以及可接纳在所述多个插口中的第一插口中的计算模块。所述计算模块包括：底盘，所述底盘在所述第一插口内沿着第一轴线是可滑动的；PCB，所述PCB相对于所述底盘沿着第二轴线是可滑动的，所述第二轴线共线于或平行于所述第一轴线；以及附接到所述PCB用于与所述第一插口的所述背板连接器的电连接的PCB连接器。
在本文公开的进一步的方面中，一种方法包括：将计算模块的底盘插入到壳体的插口中；在所述插入期间，建立所述底盘的第一电连接器与邻近所述壳体中的插口的后部的第二电连接器之间的接触；以及在所述建立期间，允许所述第一电连接器相对于所述底盘滑动。
本文所讨论的任何实施例、布置或诸如此类可以用任何所公开的方面使用(不论是单独还是与其他实施例、布置或诸如此类组合)。根据普遍接受的在先基础实践，仅仅引入一特征不会将对应的特征限于单个。任何不使用诸如“至少一个”的短语不会将对应的特征限于单个。短语“至少整体地”、“至少部分地”、“基本上”或诸如此类的与特定特征有关的使用包含它们的对应的特性和非实质性变型。此外，特征连同短语“在一个实施例中”的参考不会将该特征的使用限于单个实施例。
除了上文所描述的示例性方面和实施例之外，进一步的方面和实施例将通过参考附图及研究下面的描述变得明显。
附图说明
图1是根据一个实施例的包括插入到壳体的插口中的多个计算模块的服务器的透视图。
图2是图1的服务器在计算模块中的一个计算模块被从壳体的插口中移除的情况下的透视图。
图3是图1的服务器壳体的背板的透视图。
图4是包括第一计算模块和第二计算模块在其中相接合的图3的背板的透视图。
图5是图4的第一计算模块的主透视图。
图6是图4的第一计算模块的分解主透视图。
图7是图4的第一计算模块的后透视图。
图8是图4的第一计算模块的分解后透视图。
图9是图4的第一计算模块在顶盖和PCB被移除以示出滑动框架和偏置装置的情况下的后透视图。
图10是图9的滑动框架和偏置装置的特写透视图。
图11是图10的滑动框架的一部分的特写透视图。
图12是图4的第二计算设备的主透视图。
图13是图4的第二计算设备的分解主透视图。
图14是图4的第二计算设备的后透视图。
图15是图4的第二计算设备的分解后透视图。
图16是图4的第二计算模块在顶盖和PCB被移除以示出滑动框架和偏置装置的情况下的后透视图。
图17是图16的滑动框架和偏置装置的特写透视图。
图18是图17的滑动框架的一部分的特写透视图。
图19是图4的第二计算模块的后部部分的特写透视图并且示出了用于使多个连接器刚性互连的加强系统。
图20是与图19类似但是在加强支撑物互连到多个连接器的情况下的透视图。
图21是与图20类似但是包括将加强支撑物与PCB互连的多个梁构件的另一个透视图。
图22是图21的一部分的特写透视图。
具体实施方式
本文公开了被配置为在服务器壳体和计算模块的长度(例如，沿平行于公插针和母插口的纵向轴线的维度)的各种不同的机械公差下减小或消除计算模块和服务器壳体的背板的相接合的连接器(例如，子卡连接器和背板连接器)的公插针的针尖与对应的母插口的底部之间的间隙的实用(例如，装置、系统、方法等)。所公开的实用允许提高通过相接合的连接器的信号质量和数据速率，同时在连接器的接合期间减小在PCB、焊接接点和诸如此类上的张力。
首先转向图1-图4，根据一个实施例的本文公开的被配置为包含连接器间隙减小实用的服务器100的各种视图被示出。服务器100通常包括服务器壳体104(例如，电子设备壳体)，服务器壳体104包括具有内部空间112的外壳108(例如，底盘)，内部空间112限定用于接纳相应的多个计算模块200的多个插口116。服务器壳体104的外壳108通常包括前部部分120和相对的后部部分124，其中每个计算模块200被配置为最初经由外壳108的前部部分120被接纳到插口116中的一个插口中。在这之后，计算模块200可以在插口116内朝向外壳的后部部分124滑动直到计算模块200与服务器100的背板300电接合为止，背板300被安装在内部空间内邻近后部部分124处。
参考图3，背板300可以包括底盘304(例如，外壳)和附接到底盘304的PCB 308，PCB308包括任何合适数量及类型的连接器312，连接器312被配置为与计算模块200的对应的连接器电接合。例如，多个行的连接器312可以沿PCB 308被合适地布置，其中每行连接器312被配置为当背板300被合适地安装在服务器壳体104的外壳108内时位于邻近插口116中的相应一个插口的后部部分处。背板300因此广泛地被配置为用作合适地将计算模块200互连到彼此、到其他网络及诸如此类的计算总线。
每个计算模块200广泛地包括底盘204(例如，外壳)，底盘204包括相对的前部部分和后部部分208、212并且包含被共同配置为操纵任何合适数量及类型的诸如数据库、应用程序及诸如此类的工作负载的任何合适布置的处理器、存储器、储存器及诸如此类。底盘204可以具有允许底盘204沿着轴线400可滑动地被接纳到服务器壳体104的插口116中的一个插口中的形状因数。每个插口116的轴线400通常可以从外壳的前部部分120延伸到外壳的后部部分124。参考图2，每个计算模块200也可以包括任何合适的插入力生成装置，所述插入力生成装置被配置为提供沿轴线400或平行于轴线400的特定量的力以用于将邻近底盘204的后部的连接器与背板300上的对应的连接器312电接合(例如，借助克服相应的连接器对之间的摩擦力)。
例如，所述插入力生成装置可以是以第一杆和第二杆2161、2162的形式，第一杆和第二杆2161、2162附接到底盘204来围绕相应的枢轴2201、2202在打开位置(例如，如图2所示)和闭合位置(例如，如图1所示)之间枢转移动，枢轴2201、2202邻近前部部分208的相对侧。用户可以首先将计算模块200的底盘204的后部部分212插入到服务器壳体104的特定插口116中(在杆216处于其打开位置中的情况下)并且沿着轴线400继续插入底盘204直到遇到邻近底盘204的后部的连接器与背板300的连接器312之间的初始阻力(这和杆216及底盘的前部部分208整体与服务器壳体104的前部部分120对准相对应)。在用户在此之后围绕相应的枢轴2201、2202推动每个杆2161、2162的把手部分2241、2242时，每个杆2161、2162的卡扣部分2281、2282卡扣在服务器壳体104的外壳108的对应部分上，这在用户将把手部分2241、2242推动到它们的闭合位置时进一步沿轴线400驱动底盘204(例如，使得计算模块200的连接器和背板300的连接器312进一步与彼此相接)。
图5-图8呈现了服务器100的多个计算模块200中的第一计算模块2001的各种视图。底盘204可以包括基底构件232(例如，托盘)，基底构件232具有基底表面236以及远离基底表面236向上延伸的相对的第一壁和第二壁2401、2402。底盘204也可以包括盖构件248，盖构件248被配置为跨基底构件232的基底表面236设置在相对的第一壁和第二壁2401、2402上。基底表面236以及相对的第一壁和第二壁2401、2402(若包括盖构件248的话则还有盖构件248)通常限定了底盘204的内部部分244以用于包含PCB 252(例如，子卡)。PCB 252通常包括被配置为邻近底盘204的前部部分208设置的前部部分253、被配置为邻近底盘204的后部部分212设置的相对的后部部分254以及任何合适布置的电子部件(例如，由导电迹线互连的处理器、存储器、控制器等)。多个连接器256邻近PCB 252的后部部分252电连接到PCB252的导电迹线，以用于和背板300的与服务器壳体104的插口116中的特定一个插口的后部部分相邻的对应的多个连接器电接合(例如，配合)。
现有的服务器的计算模块的附接的PCB(以及因此连接器)一般刚性地或者以其他方式不可移动地附接到计算模块的底盘上。以图8为例，PCB 252将刚性地附接到底盘204的基底表面236或相对于底盘204的基底表面236是刚性的，使得PCB 252和连接器256将不能相对于底盘204移动。然而，这样的布置将限制在底盘的长度(前部部分和后部部分208、212之间的距离)和插口116的长度(外壳108的前部部分120和背板300的连接器312之间的距离)的宽机械公差范围下PCB 252的连接器256能够与背板300的连接器312完全配合(例如，使得连接器256、312中的一者的公插针的端部或针尖齐平于连接器256、312中的另一者的母插口的底部停下)而免于弯曲PCB 252、308、损坏焊接接点及诸如此类的能力。
在这方面，计算模块2001的PCB 252和连接器256可移动地附接到底盘204的基底构件232，使得PCB 252和连接器256可以在连接器256与背板的连接器312相接合时相对于底盘204移动以在底盘204和插口116的长度的宽机械公差范围下允许PCB 252的连接器256能够与背板300的连接器312完全配合(以用于提高通过连接器256、312的信号质量和数据速率)，在所述宽机械公差范围内底盘204被接纳而基本上免于弯曲PCB 252、308、损坏焊接接点及诸如此类。更具体地，PCB 252被安装到或者安装在托盘204的基底表面236上来沿着轴线272或相对于轴线272滑动移动，轴线272平行于轴线400，当底盘204被插入到服务器壳体104的插口116中时底盘204沿轴线400滑动。此外，至少一个偏置装置500将PCB 252互连到底盘204以用于对PCB 252施加在沿轴线272远离底盘的前部部分208的第一方向的力，使得连接器256可以基本上与背板300的对应的连接器312完全配合(例如，公插针位于母插口底部)。所述至少一个偏置装置也被配置为接收来自背板连接器312的反作用力，所述反作用力允许PCB 252在沿轴线272朝向前部部分208的相反的第二方向移动同时保持连接器256、312的基本上完全配合(例如，如果底盘204和壳体插口116的特定长度否则将在杆116闭合时造成对PCB 252、308、焊接接点等的损坏)。
在一个实施例中，并且参考图9-图11，PCB 252(具有刚性安装到其上的连接器256)可以被刚性安装到支撑框架260，支撑框架260被安装到或安装在底盘204的基底表面236上来以任何合适的方式在沿轴线272的相对的第一方向和第二方向滑动移动。换句话说，PCB 252和连接器256是相对于框架构件260不可移动地被安装的，使得支撑框架260、PCB 252和连接器256同时沿轴线272移动。例如，支撑框架260可以是以合适地彼此刚性附接的(以及因此相对于彼此不可移动的)并且共同被配置为跨PCB 252的基本整个长度和宽度来支撑PCB 252的多个框架构件264的形式。PCB 252可以以任何合适的方式被刚性地安装到或附接到支撑框架260(例如，使得支撑框架260设置在基底表面236与PCB 252之间)。仅作为一个示例，支撑构件264可以在其中包括多个孔268，多个孔268被配置为与PCB中的对应的孔(未标记)对准来容纳穿过其中的任何合适的紧固件，所述紧固件共同被配置为抑制PCB 252相对于支撑框架260的移动(为清楚起见，PCB 252未在图9-图11中示出)。支撑框架260也可以采用诸如板、彼此不相附接但却相对于彼此不可移动的间隔构件、和/或诸如此类的各种其他的形式。
支撑框架260可以被安装来以任何合适的方式在沿轴线272或平行于轴线272的第一方向和第二方向滑动移动。仅作为一个示例，基底表面236可以包括从基底表面236向上(例如，垂直地)延伸的多个突出部276，同时支撑框架260可以包括被配置为接纳所述多个突出部276的多个对应的槽280。槽280中的每个槽的纵向轴线可以平行于轴线272，使得相应的突出部276与槽280对共同地引导支撑框架260(和PCB 252及安装到PCB 252上的连接器256)沿轴线272的滑动移动或平移。为帮助支撑框架260安装在基底表面236上来相对于基底表面236沿轴线272滑动移动，每个槽280可以是以具有被配置为接纳突出部276的增大头284的增大开口282以及狭窄部分283的钥匙孔的形式，增大头284被配置为沿狭窄部分283滑动。
因此，支撑框架260的增大开口282可以首先在基底表面236的突出部的增大头284上被对准并按压。然后支撑框架260可以沿轴线272朝向底盘204的前部部分208滑动以将增大头284带入槽280的狭窄部分283中。可见图10-图11。尽管突出部276被示为附接到基底表面236或从基底表面236延伸以及槽280被设置在支撑框架260中，可以反过来布置以使得突出部276远离支撑框架260的底部表面向下延伸以及槽280被设置在基底表面236中。此外，本文预见并包含了将支撑框架260可滑动地附接到基底表面236或者使支撑框架260相对于基底表面236可滑动的各种其他方式。
继续参考图9-图11，所述至少一个偏置装置500(例如，任何合适的一个(或多个)弹簧构件)在一个实施例中可以是以第一偏置装置和第二偏置装置5001、5002的形式，每个偏置装置具有刚性附接到底盘204或相对于底盘204是刚性的(以使得相对于底盘204是不可移动的)至少一个第一部分504、刚性附接到框架构件260或相对于框架构件260是刚性的(以使得相对于框架构件260是不可移动的)至少一个第二部分508以及在相应的第一部分和第二部分504、508对之间的至少一个第三部分512(例如，臂、构件等)，所述至少一个第三部分512被配置为当底盘204被插入到服务器壳体104的插口116中在PCB 252的连接器256与背板300的连接器312相接时偏斜，这将在下文更详细地讨论。第一部分和第二部分504、508可以以任何合适的方式(例如，一个或多个紧固件516、520，诸如铆钉或诸如此类)相应地刚性附接到基底表面236和支撑框架260。
在一种布置中，第一偏置装置和第二偏置装置5001、5002中的每一者可以是以梁弹簧的形式，从而所述至少一个第三部分512被配置为在PCB 252的连接器256与背板300的连接器312的相接期间在整体平行于基底表面236的平面内弯曲。在图10中所示的具体布置中，第一偏置装置和第二偏置装置5001、5002中的每一者可以包括设置在第一部分504的相对侧上的一对第二部分508和一对第三部分512。在这方面，第一偏置装置和第二偏置装置5001、5002中的每一者可以是以在相反方向延伸的第一梁弹簧和第二梁弹簧的形式(例如，其中第三部分512可以整体上垂直于轴线272延伸)。
在操作中，支撑框架260和PCB 252(如之前所讨论的具有刚性附接到PCB 252的连接器256)可以可滑动地安装在计算模块200的底盘204的基底构件232内，以及所述至少一个偏置装置500可以如以上所讨论的那样在计算模块200与支撑框架260之间互连。例如，支撑框架260的槽280/突出部276可以与基底表面236的槽280/突出部276对准并设置在基底表面236的槽280/突出部276上。此外，如以上所讨论的那样或以其他合适的方式，第一偏置装置和第二偏置装置5001、5002的第一部分504可以被刚性地固定到基底表面236以及第一偏置装置和第二偏置装置5001、5002的第二部分508可以被刚性地固定到支撑框架260。PCB252和连接器256然后可以被固定到支撑框架260。可理解的是，在不背离本公开的范围的情况下框架构件260、PCB 252及连接器256、和一个(或多个)偏置装置500可以按照与上文所讨论的不同的顺序被固定和/或互连。
在任何情况，盖248然后可以被固定在基底构件232上以将PCB 252包含在底盘204内，以及整个第一计算模块2001可以沿插口116内的轴线400被插入到计算机壳体104的插口116中的一个插口中(例如，类似于图2的第二计算模块2002可以如何沿轴线400被插入到插口116中的一个插口中，其中PCB 252的连接器156被设置在邻近后部部分212并且面向远离前部部分208处以用于与背板300的连接器312相接合)。一旦第一计算模块2001已经基本上被插入到插口116中，第一杆和第二杆2161、2162(或其他力生成装置)可以如之前所讨论的被合适地闭合或者以其他方式被操控以驱动PCB 252的连接器256进入背板300的连接器312。
在连接器256或连接器312中的一者的公插针的端部到达连接器256或连接器312中的另一者的母插口的底部之前的某个时刻，公插针和母插口之间的摩擦迫使滑动框架260、PCB 252和连接器256沿着或平行于轴线272朝向底盘204的前部部分208，这使第一偏置装置和第二偏置装置5001、5002偏斜和压缩。参考图10，例如，框架构件260以及第一偏置装置和第二偏置装置5001、5002的第二部分508可以沿轴线272朝向底盘204的前部部分208被移动，这使第三部分512以第一量偏斜和弯曲(例如，其中第二部分和第三部分508、512在基底表面236上滑动)。第一偏置装置和第二偏置装置5001、5002的这样的偏斜在框架构件260上生成沿着或平行于轴线272远离前部部分208的插入力，所述插入力克服连接器256、312的公插针和母插口之间的摩擦，使得公插针的端部刚好齐平于母插口的底部停下。这个情景可能出现在底盘204的长度(前部部分与后部部分204、208之间的距离)小于插口116的长度(服务器壳体104的前部部分120与背板300的PCB 308之间的距离)时。
如果底盘204的长度(前部部分与后部部分204、208之间的距离)大于插口116的长度(服务器壳体104的前部部分120与背板300的PCB308之间的距离)使得背板300、PCB 252和/或诸如此类否则将会受应力或被损坏，偏置装置500(例如，第一偏置装置和第二偏置装置5001、5002)接收来自背板连接器312的反作用力(经由支撑框架260)并且朝向底盘的前部部分208以大于所述第一量的第二量压缩或偏斜，所述第二量允许PCB 252和连接器256沿轴线272相对于底盘204朝向底盘204的前部部分208移动。一个(或多个)偏置装置500、支撑框架260等的各种参数(例如，诸如弹簧常数、刚度、维度等)可以被合适地选择，使得在底盘204和插口116的长度的宽机械公差范围下，连接器256、312中的一者的公插针刚好齐平于连接器256、312中的另一者的母插口的底部停下，从而免于弯曲PCB 252、308、损坏焊接接点及诸如此类(例如，基于连接器256、312的特定类型，由杆216或其他插入力生成装置生成的插入力的量，以及诸如此类)。
图12-图15呈现了服务器100的多个计算模块200的第二计算模块2002的各种视图。与第一计算模块2001类似，第二计算模块2002可以包括：具有基底表面236的基底构件232(例如，托盘)，其中相对的第一壁和第二壁2401、2402远离基底表面232向上延伸；以及盖构件248，所述盖构件248被配置为跨基底构件232的基底表面236设置在相对的第一壁和第二壁2401、2402上。基底构件232与盖构件248通常限定了内部部分244以用于包含PCB 252(例如，子卡)，PCB 252包括被配置为邻近底盘204的前部部分208设置的前部部分253、被配置为邻近底盘204的后部部分212设置的相对的后部部分254以及任何合适布置的电子部件(例如，由导电迹线互连的处理器、存储器、控制器等)。
多个连接器256邻近PCB 252的后部部分252与PCB 252的导电迹线电连接，以用于和背板300的与服务器壳体104的插口116中的特定一个插口的后部部分相邻的对应的多个连接器312电接合(例如，配合)。PCB 252上的电子部件的布置以及第二计算设备2002的PCB252的维度可以与第一计算设备2001的PCB 252上的相同或不同。此外，第二计算设备2002的PCB 252上的连接器256可以与第一计算设备2001的PCB252上的那些相同或不同(例如，只要它们被配置为与背板300的连接器312在第二计算设备2002所要插入的特定插口116的后部处相接合)。在一种布置中，装置600(例如，板、框架)可以被合适地固定在PCB 252的顶部上以用于绝缘和/或增加它们的刚度。
现在另外参考图16-图18，PCB 252(具有刚性安装到其上的连接器256)可以被刚性安装到支撑框架260’，支撑框架260’被安装到或安装在底盘204的基底表面236上来以任何合适的方式在沿轴线272的相对的第一方向和第二方向滑动移动。例如，支撑框架260’可以是以合适地彼此刚性附接的(以及因此相对于彼此不可移动的)并且共同被配置为跨PCB252的基本整个长度和宽度来支撑PCB 252的多个框架构件264的形式。PCB 252可以以任何合适的方式(例如，经由支撑框架260’中的孔(未标记))被刚性地安装到或附接到支撑框架260’(例如，使得支撑框架260被设置在基底表面236与PCB 252之间)。支撑框架260’也可以采用诸如板、彼此不相附接但却相对于彼此不可移动的间隔构件、和/或诸如此类的各种其他的形式。支撑框架260’可以被安装来经由所讨论的与第一计算模块2001的支撑框架260有关的突出部276和槽280或者以任何其他合适的方式在沿着或平行于轴线272的第一方向和第二方向滑动移动。
至少一个偏置装置500’(例如，任何合适的一个(或多个)弹簧构件)可以刚性附接到底盘204或相对于底盘204是刚性的(以使得相对于底盘204是不可移动的，诸如经由紧固件/铆钉516’或诸如此类)一个或多个第一部分504’、与支撑框架260’相接触的一个或多个第二部分508’)以及设置在相应的第一部分和第二部分504’、508’对之间的一个或多个第三部分512’(例如，臂、构件等)，所述一个或多个第三部分512’被配置为当底盘204被插入到服务器壳体104的插口116中在PCB 252的连接器256与背板300的连接器312相接时偏斜。例如，第二部分和第三部分508’、512’可以被配置为在PCB 252的连接器256与背板300的连接器312的相接期间在整体平行于基底表面236的平面内弯曲或偏斜。在一种布置中，支撑框架260’和/或偏置装置500’的第二部分508’可以包括一个或多个力集中部分524来帮助第二部分和第三部分508’、512’的弯曲(例如，屈曲、偏斜)。如图17所示，例如，力集中部分524可以是以远离支撑框架260’的顶部边缘朝向第二部分508’延伸以与第二部分508’接触的突出部(例如，凸起)的形式。
在操作中，第二计算模块2002的支撑框架260’、PCB 252和偏置装置500’可以以与上述讨论一致的任何合适的方式被互连到底盘204中，以及盖248可以被固定在基底构件232上以将PCB 252包含在底盘204内。整个第二计算模块2002可以沿插口116内的轴线400被插入到服务器壳体104的插口116中的一个插口中(例如，参见图2的第二计算模块2002)。一旦第二计算模块2002已经基本上被插入到插口116中，第一杆和第二杆2161、2162(或其他力生成装置)可以如之前所讨论的被合适地闭合或者以其他方式被操控以驱动PCB 252的连接器256进入背板300的连接器312。
在连接器256或连接器312中的一者的公插针的端部到达连接器256或连接器312中的另一者的母插口的底部之前的某个时刻，公插针和母插口之间的摩擦迫使支撑框架260’、PCB 252和连接器256沿着或平行于轴线272朝向底盘204的前部部分208，这使偏置装置500’的偏置装置第一部分和第二部分508’、512’以第一量偏斜和压缩。偏置装置500’这样的偏斜在框架构件260’上生成沿着或平行于轴线272远离前部部分208的插入力，所述插入力克服连接器256、312的公插针与母插口之间的摩擦，使得公插针的端部刚好齐平于母插口的底部停下。这个情景可能出现在底盘204的长度(前部部分与后部部分204、208之间的距离)小于插口116的长度(服务器壳体104的前部部分120与背板300的PCB308之间的距离)时。
如果底盘204的长度(前部部分与后部部分204、208之间的距离)大于插口116的长度(服务器壳体104的前部部分120与背板300的PCB308之间的距离)使得背板300、PCB 252和/或诸如此类否则将会受应力或被损坏，偏置装置500’(第二部分508’)接收来自背板连接器312的反作用力(经由支撑框架260’)并且以大于所述第一量的第二量压缩或偏斜，所述第二量允许PCB 252和连接器256沿轴线272相对于底盘204朝向底盘204的前部部分208移动。偏置装置500’、支撑框架260’等的各种参数(例如，诸如弹簧常数、刚度、维度等)可以被合适地选择，使得在底盘204和插口116的长度的宽机械公差范围下，连接器256、312中的一者的公插针刚好齐平于连接器256、312中的另一者的母插口的底部停下，从而免于弯曲PCB 252、308、损坏焊接接点以及诸如此类(例如，基于连接器256、312的特定类型，由杆216或其他插入力生成装置生成的插入力的量，以及诸如此类)。
在某些情况中，由杆216或其他插入力生成装置生成的插入力可以在计算模块200中的一个计算模块的PCB 252上的连接器256的中心高度上方或下方。因此，会出现弯曲力矩，弯曲力矩可以将连接器256从背板300的对应的连接器312摇动回来并且因此抑制相应的连接器256、312对之间的完全配合。例如，相应的连接器256、312对可能在它们的底部处是完全配合的同时在它们的顶部处可能存在间隙。
在这方面，以及现在转向图19-图22，计算模块200中的一个或多个计算模块可以包括被配置为抵抗上文所讨论的否则可能由于生成的插入力的高度与连接器256的中心高度的差异而出现的弯曲力矩的连接器加强系统700。广泛地，加强系统700包括被配置为刚性附接到PCB 252上的多个连接器256并使其互连的加强板704。例如，加强板704可以被设置在连接器256的顶部上(例如，使得连接器256被设置在加强板704与PCB 252之间)以及加强板704可以以任何合适的方式(例如，诸如经由穿过加强板704中的孔(未示出)和穿过连接器256中或者附接到连接器256的对应的对准孔706来插入紧固件705)刚性地(例如，不可移动地)附接到连接器256。
加强系统700也可以包括将加强板704互连到PCB 252(或至少使得加强板704相对于PCB 252是不可移动的)的多个第一加强构件708以及将加强板704互连到PCB 252(或至少使得加强板704相对于PCB252是不可移动的)的多个第二加强构件712。第一加强构件708(例如，支架、梁或其他刚性材料件)可以包括以任何合适的方式(例如，紧固件及对准孔)刚性(不可移动地)附接到加强板704的第一部分709以及以任何合适的方式(例如，紧固件及对准孔)刚性(不可移动地)附接到PCB 252或相对于PCB 252是刚性的(例如，对加强装置600，参见图13和图15)相对的第二部分710。例如，第一加强构件708可以以允许气流从中通过进入到服务器100的风扇中的方式被设置在相邻的连接器256之间。
第二加强构件712(例如，支架、梁或其他刚性材料件)可以包括以任何合适的方式(例如，紧固件及对准孔)刚性(不可移动地)附接到加强板704的第一部分713以及以任何合适的方式(例如，紧固件及对准孔)刚性(不可移动地)附接到PCB 252或相对于PCB 252是刚性的(例如，对加强装置600，参见图13和图15)相对的第二部分714。例如，第二加强构件712可以被设置在连接器256与底盘204的前部部分208之间或者换句话说在连接器256与从中生成和施加插入力的位置之间。
参考图21-图22，插入力800(例如，由杆216或其他插入力生成装置生成)可被指向沿着或平行于轴线400、272(参见图2和图16)来使PCB 252上的连接器256与背板300的连接器312配合。如上文所讨论的，插入力800有时可以在连接器256与背板300的连接器312配合时在连接器256中引起弯曲力矩，弯曲力矩可以在连接器256、312的顶部或底部处造成间隙以及从而降低通过连接器256、312的信号质量。如果插入力800被设置在比连接器256的中心高度(从PCB 252来测量)低的高度处，插入力800可以在连接器256中生成趋于以逆时针方向移动连接器256的顶部的弯曲力矩810，以及从而将连接器256的顶部从对应的连接器312的顶部分离以造成它们之间的间隙。
在这方面，加强系统700被配置为抵抗或甚至防止或限制弯曲力矩在连接器256中被引起，否则弯曲力矩将防止或限制连接器256与连接器312完全配合(即，从连接器256、312的顶部到底部，例如，使得所有公插针的端部刚好在所有对应的母插口的底部处停下)。例如，加强板704和第二加强构件712可以被配置为通过提供至少等于弯曲力矩810的相反的反作用力来抵抗该弯曲力矩以防止或限制连接器256的顶部被拉离连接器312的顶部。换句话说，加强板704和第二加强构件708可以将连接器插入力从连接器256的顶部传输到PCB252(或到加强装置600)。
在一种布置中，第一附接结构和第二附接结构8301、8302可以邻近底盘204的第一壁和第二壁2401、2402刚性地附接到支撑框架260’(使其相对于于支撑框架260’是不可移动的以及相对于第一壁和第二壁2401、2402是可移动的)以用于与加强板704连接。例如，第一附接结构和第二附接结构8301、8302中的每一者可以包括被配置为与加强板704中对应的孔(未标记)对准的一个或多个孔840来容纳从中穿过的紧固件850。
将很容易领会到的是，在不背离本发明的精神和范围的情况下从本说明书所公开的具体实施例可以做出许多添加和/或偏离。本文的说明和讨论仅被提供以帮助读者理解本公开的各种方面。例如，服务器100可以包括多个第一计算模块2001和/或多个第二计算模块2002来容纳在服务器壳体104的相应的插口116中。
此外，也预见了上文所讨论的布置和实施例的一个或多个不同的组合。例如，所讨论的与第一计算模块2001有关的支撑框架260和一个(或多个)偏置装置500可以被用在第二计算模块2002中，同时所讨论的与第二计算模块2002有关的支撑框架260’和偏置装置500’可以被用在第一计算模块2001中。
尽管本说明书包含许多细节，但这些细节不应被解释为对本公开或所要求保护的范围的限制，而是作为针对本公开的特定实施例的特征的说明。此外，本说明书所描述的在不同的实施例的上下文中的某些特征也可以在单个实施例中以组合实施。相反地，在单个实施例的上下文中所描述的不同的特征也可以在多个实施例中分别地或者以任何适合的子组合实施。而且，虽然特征在上文可能被描述为在某些组合中起作用以及甚至初步按这样来要求保护，来自所要求保护的组合的一个或多个特征可以在一些情况中从该组合中删除，以及所要求保护的组合可以被指向子组合或子组合的变型。
类似地，尽管在附图中是按特定的顺序描绘操作，这不应当被理解为要求这样的操作按所示的特定顺序或按先后顺序来执行或者要求所有示出的操作都被执行才能实现期望的结果。在某些情况中，多任务和/或并行处理可以是有利的。而且，上文所描述的实施例中的不同的系统部件的分离不应当被理解为在所有实施例中都要求这样的分离，而是应当理解为所描述的程序部件和系统通常可以在单个软件和/或硬件产品中被集成在一起或者被封装到多个软件和/或硬件产品中。
上文所描述的包括发明人在提交申请文件时所知道的本发明的优选实施例和最优模式的实施例仅作为说明性示例给出。

Claims (18)

1.一种可滑动容纳在电子设备壳体中的模块，包括：
底盘，所述底盘包括相对的前部部分和后部部分、相对的第一侧部部分和第二侧部部分以及内部部分；
印刷电路板PCB，所述PCB安装在所述底盘的所述内部部分内来沿着从所述前部部分延伸到所述后部部分的第一轴线在所述底盘的所述第一侧部部分与所述第二侧部部分之间相对于所述底盘滑动移动；
至少第一连接器，所述第一连接器邻近所述底盘的所述后部部分与所述PCB电连接；以及
在所述底盘与所述PCB之间互连的偏置装置，所述偏置装置被配置为响应于所述底盘沿着平行于所述第一轴线的第二轴线被插入到所述电子设备壳体的插口中在所述第一连接器与固定在所述电子设备壳体内的对应的第二连接器之间相接时偏斜。
2.根据权利要求1所述的模块，其中所述底盘还包括底部部分，并且其中所述PCB在所述底盘的所述底部部分上沿着所述第一轴线是可滑动的。
3.根据权利要求2所述的模块，还包括：
可滑动地附接到所述底盘的所述底部部分来沿着所述第一轴线滑动移动的框架，其中所述PCB刚性附接到所述框架来随着所述框架沿着所述第一轴线移动。
4.根据权利要求3所述的模块，其中所述框架和所述底盘中的一者包括多个突出部，并且其中所述框架和所述底盘中的另一者包括被配置为接纳所述多个突出部的多个槽以引导所述框架和PCB沿着所述第一轴线滑动。
5.根据权利要求3所述的模块，其中所述偏置装置至少包括第一部分和第二部分，其中所述第一部分刚性固定到所述底盘并且相对于所述底盘是不可移动的，并且其中所述第二部分与所述框架接触。
6.根据权利要求5所述的模块，其中所述第二部分刚性固定到所述框架并且相对于所述框架是不可移动的，并且其中所述偏置装置包括在所述第一部分和所述第二部分之间的第三部分，所述第三部分被配置为当所述底盘被插入到所述电子设备壳体的所述插口中在所述第一连接器与所述第二连接器之间相接时偏斜。
7.根据权利要求2所述的模块，其中所述偏置装置是被配置为在平行于所述底盘的所述底部部分的平面内偏斜的梁弹簧。
8.根据权利要求1所述的模块，还包括：
枢转地附接到所述底盘来迫使所述底盘朝向固定在所述电子设备壳体内的所述第二连接器的杆臂。
9.根据权利要求3所述的模块，其中所述偏置装置包括至少第一部分和第二部分，其中所述第一部分被刚性固定至所述底盘并且相对于所述底盘是不可移动的，其中所述偏置装置的第二部分相对于所述偏置装置的第一部分是可移动的，并且其中所述框架包括力集中部分，所述力集中部分被配置成响应于所述底盘沿着所述第二轴线被插入到所述电子设备壳体的插口中在所述第一连接器和所述第二连接器相接时与所述偏置装置的第二部分接触并且使所述偏置装置的第二部分偏斜。
10.根据权利要求9所述的模块，其中所述力集中部分是从所述框架的顶部边缘朝向所述偏置装置的第二部分延伸的突起。
11.一种可滑动容纳在电子设备壳体中的模块，包括：
底盘，所述底盘包括相对的前部部分和后部部分、相对的第一侧部部分和第二侧部部分以及内部部分；
印刷电路板PCB，所述PCB安装在所述底盘的所述内部部分内来沿着从所述前部部分延伸到所述后部部分的第一轴线在所述底盘的所述第一侧部部分与所述第二侧部部分之间相对于所述底盘滑动移动；
至少一个连接器，所述至少一个连接器邻近所述底盘的所述后部部分与所述PCB电连接；以及
在所述底盘与所述PCB之间互连的偏置装置，所述偏置装置被配置为响应于所述底盘被插入到所述电子设备壳体的插口中在所述至少一个连接器与固定在所述电子设备壳体内的对应的第二连接器相接时偏斜其中所述至少一个连接器是电附接到所述PCB的多个连接器，并且其中所述模块还包括：
使所述多个连接器互连的加强板；以及
使所述加强板与所述PCB互连的多个加强构件，其中所述加强板和所述多个加强构件被配置为在所述模块被插入到所述电子设备壳体的所述插口中时抵抗在所述多个连接器中引起的弯曲力矩。
12.一种服务器，包括：
壳体，所述壳体包括外壳和在所述外壳内的内部空间，其中所述内部空间限定多个插口；
背板，所述背板在所述内部空间内邻近所述多个插口的后部部分固定到所述外壳，其中所述背板包括邻近所述多个插口中的每个插口的所述后部部分的至少一个背板连接器；
计算模块，所述计算模块可容纳在所述多个插口中的第一插口中，其中所述计算模块包括：
底盘，所述底盘在所述第一插口内沿着第一轴线是可滑动的；
印刷电路板PCB，所述PCB相对于所述底盘沿着共线于或平行于所述第一轴线的第二轴线是可滑动的；以及
至少一个PCB连接器，所述至少一个PCB连接器附接到所述PCB以用于当所述计算模块容纳在所述第一插口中时与所述第一插口的所述背板连接器电连接，其中所述至少一个PCB连接器是电附接到所述PCB的多个PCB连接器，并且
其中所述计算模块还包括：
使所述多个PCB连接器互连的加强板；
使所述加强板与所述PCB互连的多个加强构件，
其中所述加强板和所述多个加强构件被配置为在所述计算模块被插入到所述壳体的所述第一插口中时抵抗在所述多个PCB连接器中引起的弯曲力矩；以及
在所述底盘与所述PCB之间互连的偏置装置，所述偏置装置被配置为允许所述PCB在所述底盘沿着所述第一轴线被插入到所述第一插口中时沿着所述第二轴线滑动。
13.根据权利要求12所述的服务器，其中所述计算模块还包括枢转地附接到所述底盘的杆臂，所述杆臂被配置为在所述杆臂枢转到闭合位置中时接触所述壳体的一部分来迫使所述底盘朝向所述背板进入到所述第一插口中。
14.根据权利要求12所述的服务器，其中所述计算模块还包括可滑动地附接到所述底盘来沿着所述第二轴线移动的框架，其中所述PCB刚性附接到所述框架来随着所述框架沿着所述第二轴线移动。
15.根据权利要求12所述的服务器，其中所述计算模块还包括枢转地附接到所述底盘的杆臂，所述杆臂被配置为在所述杆臂枢转到闭合位置中时接触所述壳体的一部分来迫使所述底盘朝向所述背板进入到所述第一插口中。
16.根据权利要求14所述的服务器，其中所述框架和所述底盘中的一个包括多个突起，并且其中所述框架和所述底盘中的另一个包括多个槽，所述多个槽构被造成容纳所述多个突起以引导所述框架和PCB沿所述第二轴线的滑动。
17.一种用于将计算模块的底盘插入到壳体的插口中的方法，包括：
将计算模块的底盘插入到壳体的插口中；
在所述插入期间，建立邻近所述底盘的后部的第一电连接器与邻近所述壳体中的插口的后部的第二电连接器之间的接触；
在所述建立期间，允许所述第一电连接器相对于所述底盘沿着轴线滑动；以及
在所述建立期间，迫使所述第一电连接器相对于所述底盘沿着所述轴线，其中所述迫使包括：使所述第一电连接器沿着所述轴线远离所述底盘的前部偏置，其中所述前部与所述底盘的所述后部相对；或者接收在所述第一电连接器上的力来迫使所述第一电连接器沿着所述轴线朝向所述底盘的所述前部。
18.根据权利要求17所述的方法，还包括：
在所述建立期间，抵抗在所述第一电连接器中引起的弯曲力矩。
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