CN109922635A - 具有单个/多个有源部件的封闭式电子模块的散热系统 - Google Patents

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Abstract

本公开涉及一种具有单个/多个有源部件和集成式散热系统的封闭式电子模块,该封闭式电子模块包括:顶部外壳,形成有一个或多个开口;散热器,安装在顶部外壳的外表面上、在顶部外壳的开口上方;底部外壳,与顶部外壳联接;一个或多个有源部件,安装在位于顶部外壳和底部外壳之间的PCB上;以及至少一个导热块或均温腔,热连接在散热器和有源部件之间,因此形成从有源部件延伸通过至少一个导热块或均温腔并到达散热器的一个或多个散热路径。

Description

具有单个/多个有源部件的封闭式电子模块的散热系统
技术领域
本公开涉及一种具有单个/多个有源部件的封闭式电子模块的散热系统,尤其涉及一种集成在光收发器的外壳中的散热系统。
背景技术
例如控制模块、电源模块以及连接器等的许多电子器件是具有封闭式外壳的模块。外壳可保持模块的完整性并提供机械保护。这些电子模块通常具有在操作期间发热的单个/多个有源部件。这种封闭式模块的散热方案是重要的,以确保器件的良好功能。
作为一种封闭式模块的光收发器是一种电-光转换器和连接器。作为发送器或接收器或者集成式光收发器的形式,光收发器通常包括诸如激光器的光-电光源和诸如光电二极管的光-电光接收器、对应的电-光IC驱动器和光-电IC信号处理和放大器、具有各种其它部件的电子电路以及容纳所有部件的金属外壳。在封闭式金属外壳中,激光器是主要的热源,数个有源部件也发热。热需要被散出封闭式外壳,以避免这些各种部件的过热。由于收发器的持续增加的传输速度和互连系统的密度,更多的热由这些部件生成并进一步积聚在系统中。怎样尽可能快地向外部散热以避免过热,变成大的挑战。
提供对背景技术的以上描述以帮助理解具有单个/多个有源部件的封闭式电子模块的散热系统,但是不应认为以上描述描述或构成了与具有单个/多个有源部件的封闭式电子模块的散热系统相关的现有技术。
发明内容
按照本申请的一方面,提供了一种具有单个/多个有源部件和集成式散热系统的封闭式电子模块,该封闭式电子模块包括:
顶部外壳,形成有至少一个开口;
散热器,安装在所述顶部外壳的外表面上、在所述顶部外壳的所述开口上方;
底部外壳,与所述顶部外壳联接;
至少一个有源部件,安装在安装于所述顶部外壳和所述底部外壳之间的印刷电路板(PCB)上;以及
至少一个导热器件,热连接在所述散热器和所述有源部件之间,所述至少一个导热器件的一部分设置在所述顶部外壳的所述开口中;
因此形成从所述有源部件沿着所述至少一个导热器件延伸,通过所述顶部外壳的所述开口并到达所述散热器的散热路径。
在第一实施例中,所述至少一个导热器件包括导热块,所述导热块热连接在所述散热器和所述有源部件之间,所述有源部件安装在所述PCB的上表面上、面对所述顶部外壳的所述开口。
在一实施例中,所述的具有单个/多个有源部件和集成式散热系统的封闭式电子模块进一步包括夹在所述散热器和所述导热块之间的焊垫,所述焊垫的尺寸被设置以使该焊垫铺设在所述散热器的整个下表面和所述顶部外壳的外表面之间。
在一实施例中,所述的具有单个/多个有源部件和集成式散热系统的封闭式电子模块进一步包括夹在所述导热块和所述有源部件之间的热界面材料。
在第二实施例中,所述顶部外壳形成有两个开口,两个有源部件安装在所述PCB的上表面上、分别面对所述顶部外壳的所述两个开口,并且所述至少一个导热器件包括分别热连接在所述散热器和所述两个有源部件之间的两个导热块。
在一实施例中,所述的具有单个/多个有源部件和集成式散热系统的封闭式电子模块进一步包括夹在所述散热器和相应的两个导热块之间的两个焊垫,在相邻的所述两个焊垫之间形成间隙以防止相邻的所述两个有源部件之间的热相互作用。
在一实施例中,所述的具有单个/多个有源部件和集成式散热系统的封闭式电子模块进一步包括分别夹在对应的两个导热块和所述两个有源部件之间的两个热界面材料。
在第三实施例中,所述PCB形成有与所述顶部外壳的所述开口对齐的附加开口,并且所述有源部件安装在所述附加开口下方、在所述PCB的下表面上、面对所述底部外壳,并且其中,所述至少一个导热器件包括热连接在所述散热器和所述有源部件之间的一组上部导热块和下部导热块,所述上部导热块设置在所述顶部外壳的所述开口内,所述下部导热块设置在所述PCB的所述附加开口内。
在一实施例中,所述的具有单个/多个有源部件和集成式散热系统的封闭式电子模块进一步包括:夹在所述散热器和所述上部导热块之间的上部焊垫,所述上部焊垫的尺寸被设置以使该上部焊垫铺设在所述散热器的整个下表面和所述顶部外壳的外表面之间;以及夹在所述下部导热块和所述有源部件之间的下部焊垫。
在一实施例中,所述的具有单个/多个有源部件和集成式散热系统的封闭式电子模块进一步包括夹在所述上部导热块和所述下部导热块之间的热界面材料。
在第四实施例中,所述顶部外壳形成有两个开口,所述PCB形成有与所述顶部外壳的所述两个开口对齐的两个附加开口,两个有源部件分别安装在所述两个附加开口下方、在所述PCB的下表面上、面对所述底部外壳,并且其中,所述至少一个导热器件包括热连接在所述散热器和所述两个有源部件中的一个之间的第一组上部导热块和下部导热块,以及热连接在所述散热器和所述两个有源部件中的另一个之间的第二组上部导热块和下部导热块,两个上部导热块设置在所述顶部外壳的相应的两个开口内,两个下部导热块设置在所述PCB的相应的两个附加开口内。
在一实施例中,所述的具有单个/多个有源部件和集成式散热系统的封闭式电子模块进一步包括:夹在所述散热器和相应的两个上部导热块之间的两个上部焊垫,在相邻的所述两个上部焊垫之间形成间隙以防止相邻的所述两个有源部件之间的热相互作用;以及夹在两个下部导热块和相应的两个有源部件之间的两个下部焊垫。
在一实施例中,所述的具有单个/多个有源部件和集成式散热系统的封闭式电子模块进一步包括夹在两个上部导热块和相应的两个下部导热块之间的两个热界面材料。
在第五实施例中,所述至少一个导热器件包括均温腔,所述均温腔热连接在所述散热器和所述有源部件之间,所述有源部件安装在所述PCB的上表面上、面对所述顶部外壳。
在一实施例中,所述的具有单个/多个有源部件和集成式散热系统的封闭式电子模块进一步包括夹在所述散热器和所述均温腔之间的焊垫,所述焊垫的尺寸被设置以使该焊垫铺设所述散热器的整个下表面和所述顶部外壳的外表面。
所述的具有单个/多个有源部件和集成式散热系统的封闭式电子模块进一步包括夹在所述均温腔和所述有源部件之间的热界面材料。
在第六实施例中,所述顶部外壳形成有两个开口,两个有源部件安装在所述PCB的上表面上、面对所述顶部外壳的相应的两个开口,并且其中,所述至少一个导热器件包括热连接在所述散热器和相应的两个有源部件之间的两个均温腔。
在一实施例中,所述的具有单个/多个有源部件和集成式散热系统的封闭式电子模块进一步包括夹在所述散热器和相应的两个均温腔之间的两个焊垫,在相邻的所述两个焊垫之间形成间隙以防止相邻的所述两个有源部件之间的热相互作用。
在一实施例中,所述的具有单个/多个有源部件和集成式散热系统的封闭式电子模块进一步包括分别夹在所述两个均温腔和所述两个有源部件之间的两个热界面材料。
在第七实施例中,所述散热器包括两个散热器部分,所述两个散热器部分由附加间隙分开以进一步防止相邻的所述两个有源部件之间的热相互作用。
在一实施例中,所述散热器包括:顶部金属片;底部金属片;以及在所述顶部片和所述底部片之间延伸的多个板,在所述顶部金属片、所述底部金属片以及所述多个板之间限定多个气流通道以促进散热。
在一实施例中,所述两个有源部件是生成不同量的热的不同的有源部件,用于两个不同的有源部件的所述导热块和所述焊垫由不同的材料制成并具有不同的导热系数,以防止所述两个有源部件之间的热相互作用。
虽然关于某些实施例示出并描述了具有单个/多个有源部件的封闭式电子模块的散热系统,但是明显的是,本领域的其他技术人员在阅读和理解说明书时将想到等同例和修改例。本公开的具有单个/多个有源部件的封闭式电子模块的散热系统包括所有这样的等同例和修改例,且仅受到权利要求的范围限制。
附图说明
现在,将参照以下附图通过示例描述具有单个/多个有源部件的封闭式电子模块的散热系统的特定实施例,在这些附图中:
图1(a)是根据本公开的第一实施例的封闭式电子模块的透视图。
图1(b)是根据本公开的第一实施例的封闭式电子模块的分解图。
图2(a)是根据本公开的第一实施例的顶部外壳组件的透视图。
图2(b)是根据本公开的第一实施例的顶部外壳组件的分解图。
图3(a)是根据本公开的第一实施例的散热器的透视图。
图3(b)是图3(a)的散热器的截面图。
图3(c)是沿着图3(b)的散热器的A-A线截取的截面图。
图3(d)和图3(e)示出了散热器的尺寸。
图4(a)是根据本公开的第一实施例的封闭式电子模块的纵向截面。
图4(b)是图4(a)中示出的封闭式电子模块的在圆中的部分的放大视图。
图5(a)是根据本公开的第二实施例的封闭式电子模块的分解图。
图5(b)是根据本公开的第二实施例的顶部外壳组件的分解图。
图6(a)是根据本公开的第二实施例的封闭式电子模块的纵向截面。
图6(b)是图6(a)中示出的封闭式电子模块的在圆中的部分的放大视图。
图7(a)是根据本公开的第三实施例的封闭式电子模块的透视图。
图7(b)是根据本公开的第三实施例的封闭式电子模块的分解图。
图7(c)是根据本公开的第三实施例的顶部外壳组件的分解图。
图8(a)是根据本公开的第三实施例的封闭式电子模块的纵向截面。
图8(b)是图8(a)中示出的封闭式电子模块的在圆中的部分的放大视图。
图9(a)是根据本公开的第四实施例的封闭式电子模块的透视图。
图9(b)是根据本公开的第四实施例的封闭式电子模块的分解图。
图9(c)是根据本公开的第四实施例的顶部外壳组件的分解图。
图10(a)是根据本公开的第四实施例的封闭式电子模块的纵向截面。
图10(b)是图10(a)中示出的封闭式电子模块的在圆中的部分的放大视图。
图11(a)是根据本公开的第五实施例的封闭式电子模块的纵向截面。
图11(b)是图11(a)中示出的封闭式电子模块的在圆中的部分的放大视图。
图12(a)是根据本公开的第六实施例的封闭式电子模块的纵向截面。
图12(b)是图12(a)中示出的封闭式电子模块的在圆中的部分的放大视图。
图13(a)是根据本公开的第七实施例的封闭式电子模块的透视图。
图13(b)是根据本公开的第七实施例的封闭式电子模块的分解图。
图14(a)是根据本公开的第七实施例的顶部外壳组件的透视图。
图14(b)是根据本公开的第七实施例的顶部外壳组件的分解图。
图15(a)是根据本公开的第七实施例的封闭式电子模块的纵向截面。
图15(b)是图15(a)中示出的封闭式电子模块的在圆中的部分的放大视图。
具体实施方式
现在,将详细参考具有单个/多个有源部件的封闭式电子模块的散热系统的优选实施例,有源部件的示例也在下面的描述中提供。具有单个/多个有源部件的封闭式电子模块的散热系统的示例性实施例被详细描述,但是相关领域的技术人员将显而易见的是,为了清楚起见,可以不示出对于理解具有单个/多个有源部件的封闭式电子模块的散热系统不是特别重要的一些特征。
出于说明的目的,术语例如“上部”、“下部”、“顶部”、“底部”、“上方”或“下方”等与本发明相关,在下文中根据它在附图中的定向出现。应当理解的是,本发明可采取各种位置,除了明确相反地规定之外。此外,应当理解的是,在附图中示出且在下面的描述中描述的特定器件仅仅是本发明的示例性实施例。因此,与下文中公开的实施例相关的特定尺寸和其它物理特征不被认为是限制。
应该注意的是,在整个说明书和权利要求书中,当一个元件被说成是“联接”或“连接”到另一元件时,这不一定意味着一个元件被紧固、固定或者以其它方式附接到另一元件。而是,术语“联接”或“连接”意味着一个元件直接或间接地连接到另一元件,或者与另一元件机械或电或热连通。
第一实施例
图1(a)和图1(b)示出了根据本公开的第一实施例的封闭式电子模块的不同的视图;图2(a)和图2(b)示出了根据本公开的第一实施例的顶部外壳组件的不同的视图。
根据示出的实施例,封闭式电子模块10可以是QSFP/QSFP-DD(四通道小体积可插拔/四通道小体积可插拔-高密度)、OSFP(八通道小体积可插拔)或者SFP/SFP-DD(小体积可插拔/小体积可插拔-高密度)形式的光收发器模块。封闭式电子模块10可包括顶部外壳14和底部外壳16。顶部外壳14可联接到底部外壳16以形成封闭件。印刷电路板(PCB)40可安装在顶部外壳14和底部外壳16之间。至少一个有源部件12可安装在PCB 40上。有源部件12可以是可在操作期间发热(例如3W)的热源。为了形成用于使来自热源12的热到达封闭式外壳的外部的散热结构,顶部外壳14可形成有至少一个开口18。散热器22可设置在顶部外壳14的外表面上、在顶部外壳14的开口18上方。散热器22可安装在顶部外壳14上以形成顶部外壳组件20。优选地,有源部件12设置在大致与顶部外壳14的开口18对齐的位置。导热器件可设置成穿过开口18并热连接在散热器22和有源部件12之间。在第一实施例中,导热器件是导热块50。
在制造期间,散热器22可通过焊接过程附接在导热块50上。然后,具有导热块50的散热器22可焊接在顶部外壳14的外表面上以形成顶部外壳组件20。由于导热块50的厚度大于顶部外壳14的厚度,因此导热块50的上部部分设置在开口18中,而导热块50的下部部分设置在开口18外部。
当顶部外壳14连接到底部外壳16时,导热块50的下部部分可附接到有源部件12。由于导热块50的导热系数(例如387W/m-K)高于顶部外壳14的导热系数(例如109W/m-K),因此从有源部件12生成的热可从有源部件12的上表面传导到导热块50并散布到散热器22中。当空气穿过散热器22的气流通道30时,气流可将热带出到周围环境。
可看出的是,从热源即有源部件12到散热器22建立有效的散热路径。在示出的实施例中,散热路径从有源部件12沿着导热块50延伸,通过顶部外壳14的开口18并到达散热器22。
图3(a)是根据本公开的第一实施例的散热器的透视图;图3(b)是图3(a)的散热器的截面图;图3(c)是沿着图3(b)的散热器的A-A线截取的截面图;图3(d)和图3(e)示出了散热器的尺寸。
根据示出的实施例,散热器22可包括顶部金属片24、底部金属片26以及在顶部片24和底部片26之间延伸的多个板28。顶部金属片24可与底部金属片26隔开并平行于底部金属片26设置。多个板28可以是彼此隔开的竖直纵向板。顶部金属片24、底部金属片26以及多个板28一起限定多个气流通道30以方便散热。
图4(a)是根据本公开的第一实施例的封闭式电子模块的纵向截面;图4(b)是图4(a)中示出的封闭式电子模块的在圆中的部分的放大视图。
在示出的实施例中,导热块50可热连接在散热器22和有源部件12之间,有源部件12安装在PCB 40的上表面上、面对顶部外壳14的开口18。另外,焊垫60可夹在散热器22和导热块50之间。焊垫60的尺寸可被设置以使该焊垫铺设在散热器的整个下表面和顶部外壳14的外表面之间。此外,热界面材料70可夹在导热块50和有源部件12之间。热界面材料可促进导热块50和有源部件12之间的热连接。
第二实施例
图5(a)和图5(b)示出了根据本公开的第二实施例的封闭式电子模块的不同的视图;图6(a)是根据本公开的第二实施例的封闭式电子模块的纵向截面;图6(b)是图6(a)中示出的封闭式电子模块的在圆中的部分的放大视图。
类似于第一实施例,第二实施例的封闭式电子模块10的散热系统可包括顶部外壳14和底部外壳16。顶部外壳14可联接到底部外壳16以形成封闭件。散热器22可设置在顶部外壳14的外表面上。散热器22可附接在顶部外壳14上以形成顶部外壳组件20。PCB 40可安装在顶部外壳14和底部外壳16之间。
在该第二实施例中,作为单个有源部件或热源的替代,电子模块10可拥有多个有源部件或热源。在本实施例中,两个有源部件12设置在电子模块10中。因此,顶部外壳14可形成有两个开口18。两个有源部件12可安装在PCB 40的上表面上、面对顶部外壳14的相应的两个开口18。两个导热块50可热连接在散热器22和相应的两个有源部件12之间。另外,两个焊垫60’可夹在散热器22和相应的两个导热块50之间。如图6(b)所示,间隙62可形成在两个焊垫60’之间以防止两个有源部件12之间的热相互作用。此外,两个热界面材料70可夹在两个导热块50和相应的两个有源部件12之间。
在第二实施例中,存在从两个有源部件12延伸通过两个导热块50到达散热器22的两个散热路径。两个散热路径与第一实施例中的散热路径相同,即从有源部件12的上表面到达导热块50并散布到散热器22中。然而,两个散热路径在到达散热器22之前不会相互作用。此外,由于间隙62使得夹在散热器22和两个导热块50之间的两个焊垫60’分离以至不连续。由于间隙62可防止两个有源部件12之间的热相互作用,因此,应当理解的是,与单个连续焊垫相比,通过两个分开的焊垫的散热可更快些。
此外,预期的是,两个有源部件12可以是可生成不同热量的两个不同的有源部件。因此,为了防止两个不同的有源部件12之间的热相互作用,相应于不同的有源部件12生成的不同量的热,用于两个不同的有源部件12的导热块50和焊垫60’可由不同的材料制成并具有不同的导热系数。
第三实施例
图7(a)、图7(b)和图7(c)是根据本公开的第三实施例的封闭式电子模块的不同的视图;图8(a)是根据本公开的第三实施例的封闭式电子模块的纵向截面;图8(b)是图8(a)中示出的封闭式电子模块的在圆中的部分的放大视图。
类似于第一实施例,第三实施例的封闭式电子模块10的散热系统可包括顶部外壳14和底部外壳16。顶部外壳14可联接到底部外壳16以形成封闭件。散热器22可设置在顶部外壳14的外表面上。散热器22可附接在顶部外壳14上以形成顶部外壳组件20。PCB 40可保持在顶部外壳14和底部外壳16之间。
在第三实施例中,PCB 40可形成有附加开口18’,附加开口18’可与顶部外壳14的开口18对齐。有源部件12可安装在附加开口18’下方、在PCB 40的下表面上、面对底部外壳16。在本实施例中,导热器件可包括一组上部导热块50和下部导热块50’,这一组上部导热块50和下部导热块50’热连接在散热器22和有源部件12之间。上部导热块50可设置在顶部外壳14的开口18内,下部导热块50’可设置在PCB 40的附加开口18’内。
在示出的实施例中,上部焊垫60可夹在散热器22和上部导热块50之间。上部焊垫60的尺寸可被设置以使该上部焊垫铺设在散热器22的整个下表面和顶部外壳14的外表面之间。此外,下部焊垫60”可夹在下部导热块50’和有源部件12之间。最后,热界面材料70可夹在上部导热块50和下部导热块50’之间。
在制造期间,有源部件12可通过焊接过程附接在PCB 40的下表面上。下部导热块50’可从PCB 40的上侧插入开口18’中,然后可通过焊接附接到有源部件12。当顶部外壳组件20连接到底部外壳16时,由于散热器22上的上部导热块50通过热界面材料70连接到有源部件12上的下部导热块50’,因此建立散热路径。来自有源部件12的热可传导到下部导热块50’,然后传导到上部导热块50,最后传导到散热器22。
第四实施例
图9(a)、图9(b)和图9(c)是根据本公开的第四实施例的封闭式电子模块的不同的视图;图10(a)是根据本公开的第四实施例的封闭式电子模块的纵向截面;图10(b)是图10(a)中示出的封闭式电子模块的在圆中的部分的放大视图。
类似于第三实施例,第四实施例的封闭式电子模块10的散热系统可包括顶部外壳14和底部外壳16。顶部外壳14可联接到底部外壳16以形成封闭件。散热器22可设置在顶部外壳14的外表面上。散热器22可附接在顶部外壳14上以形成顶部外壳组件20。PCB 40可保持在顶部外壳14和底部外壳16之间。
在第四实施例中,顶部外壳14可形成有两个开口18。PCB 40可形成有两个附加开口18’,两个附加开口18’与顶部外壳14的相应的两个开口18对齐。两个有源部件12可分别安装在两个附加开口18’下方、在PCB 40的下表面上、面对底部外壳16。在本实施例中,至少一个导热器件可包括:第一组上部导热块50和下部导热块50’,第一组上部导热块50和下部导热块50’热连接在散热器22和两个有源部件12中的一个之间;第二组上部导热块50和下部导热块50’,第二组上部导热块50和下部导热块50’热连接在散热器22和两个有源部件12中的另一个之间。两个上部导热块50可设置在顶部外壳14的相应的两个开口18内,两个下部导热块50’可设置在PCB 40的相应的两个附加开口18’内。
在示出的实施例中,两个上部焊垫60’可夹在散热器22和相应的两个上部导热块50之间。间隙62’可形成在两个上部焊垫60’之间以防止两个有源部件12之间的热相互作用。另外,两个下部焊垫60”可夹在两个下部导热块50’和相应的两个有源部件12之间。最后,两个热界面材料70可夹在两个上部导热块50和相应的两个下部导热块50’之间。
第五实施例
图11(a)是根据本公开的第五实施例的封闭式电子模块的纵向截面;图11(b)是图11(a)中示出的封闭式电子模块的在圆中的部分的放大视图。
类似于第一实施例,第五实施例的封闭式电子模块10的散热系统可包括顶部外壳14和底部外壳16。顶部外壳14可联接到底部外壳16以形成封闭件。散热器22可设置在顶部外壳14的外表面上。散热器22可附接在顶部外壳14上以形成顶部外壳组件20。PCB 40可安装在顶部外壳14和底部外壳16之间。
在第五实施例中,导热块50被均温腔50”替代。均温腔50”可具有在核心处的液体以及周围的蒸汽,然后均温腔50”被金属壳体封闭。均温腔50”可热连接在散热器22和有源部件12之间,有源部件12安装在PCB 40的上表面上、面对顶部外壳14。类似地,焊垫60可夹在散热器22和均温腔50”之间。焊垫60的尺寸可被设置以使该焊垫铺设散热器22的整个下表面。热界面材料70可夹在均温腔50”和有源部件12之间。
在本实施例中,可以与实施例1中描述的方式相同的方式建立散热路径。通过使用均温腔,可实现更低的工作温度。这可提高产品的可靠性并延长其寿命。
第六实施例
图12(a)是根据本公开的第六实施例的封闭式电子模块的纵向截面;图12(b)是图12(a)中示出的封闭式电子模块的在圆中的部分的放大视图。
类似于之前的实施例,第六实施例的封闭式电子模块10的散热系统可包括顶部外壳14和底部外壳16。顶部外壳14可联接到底部外壳16以形成封闭件。散热器22可设置在顶部外壳14的外表面上。散热器22可附接在顶部外壳14上以形成顶部外壳组件20。PCB 40可保持在顶部外壳14和底部外壳16之间。
在第六实施例中,顶部外壳14可形成有两个开口18。两个有源部件12可安装在PCB40的上表面上、面对顶部外壳14的相应的两个开口18。两个均温腔50”可热连接在散热器22和相应的两个有源部件12之间。
在示出的实施例中,两个焊垫60’可夹在散热器22和相应的两个均温腔50”之间。间隙62”可形成在两个焊垫60’之间以防止两个有源部件之间的热相互作用。最后,两个热界面材料70可夹在两个均温腔50”和相应的两个有源部件12之间。
在本实施例中,可以与实施例2中描述的方式相同的方式建立两个散热路径。通过使用两个均温腔,可实现更低的工作温度。这可提高产品的可靠性并延长其寿命。
第七实施例
图13(a)、图13(b)、图14(a)和图14(b)是根据本公开的第七实施例的封闭式电子模块的不同的视图;图15(a)是根据本公开的第七实施例的封闭式电子模块的纵向截面;图15(b)是图15(a)中示出的封闭式电子模块的在圆中的部分的放大视图。
第七实施例的结构类似于第二实施例的结构,除了散热器22可包括由附加间隙64分开的两个散热器部分之外。附加间隙64可进一步防止两个有源部件12之间的热相互作用。
虽然具体地参考多个优选实施例示出并描述了具有单个/多个有源部件的封闭式电子模块的散热系统,但是应该注意的是,在不脱离所附的权利要求的范围的情况下,可进行各种其它改变或修改。

Claims (22)

1.一种具有单个/多个有源部件和集成式散热系统的封闭式电子模块,该封闭式电子模块包括:
(a)顶部外壳,形成有至少一个开口;
(b)散热器,安装在所述顶部外壳的外表面上、在所述顶部外壳的所述开口上方;
(c)底部外壳,与所述顶部外壳联接;
(d)至少一个有源部件,安装在安装于所述顶部外壳和所述底部外壳之间的印刷电路板(PCB)上;以及
(e)至少一个导热器件,热连接在所述散热器和所述有源部件之间,所述至少一个导热器件的一部分设置在所述顶部外壳的所述开口中;
(f)因此形成从所述有源部件沿着所述至少一个导热器件延伸,通过所述顶部外壳的所述开口并到达所述散热器的散热路径。
2.根据权利要求1所述的具有单个/多个有源部件和集成式散热系统的封闭式电子模块,其中,所述至少一个导热器件包括导热块,所述导热块热连接在所述散热器和所述有源部件之间,所述有源部件安装在所述PCB的上表面上、面对所述顶部外壳的所述开口。
3.根据权利要求2所述的具有单个/多个有源部件和集成式散热系统的封闭式电子模块,该封闭式电子模块进一步包括夹在所述散热器和所述导热块之间的焊垫,所述焊垫的尺寸被设置以使该焊垫铺设在所述散热器的整个下表面和所述顶部外壳的外表面之间。
4.根据权利要求2所述的具有单个/多个有源部件和集成式散热系统的封闭式电子模块,该封闭式电子模块进一步包括夹在所述导热块和所述有源部件之间的热界面材料。
5.根据权利要求1所述的具有单个/多个有源部件和集成式散热系统的封闭式电子模块,其中,所述顶部外壳形成有两个开口,两个有源部件安装在所述PCB的上表面上、分别面对所述顶部外壳的所述两个开口,并且所述至少一个导热器件包括分别热连接在所述散热器和所述两个有源部件之间的两个导热块。
6.根据权利要求5所述的具有单个/多个有源部件和集成式散热系统的封闭式电子模块,该封闭式电子模块进一步包括夹在所述散热器和相应的两个导热块之间的两个焊垫,在相邻的所述两个焊垫之间形成间隙以防止相邻的所述两个有源部件之间的热相互作用。
7.根据权利要求5所述的具有单个/多个有源部件和集成式散热系统的封闭式电子模块,该封闭式电子模块进一步包括分别夹在对应的两个导热块和所述两个有源部件之间的两个热界面材料。
8.根据权利要求1所述的具有单个/多个有源部件和集成式散热系统的封闭式电子模块,其中,所述PCB形成有与所述顶部外壳的所述开口对齐的附加开口,并且所述有源部件安装在所述附加开口下方、在所述PCB的下表面上、面对所述底部外壳,并且其中,所述至少一个导热器件包括热连接在所述散热器和所述有源部件之间的一组上部导热块和下部导热块,所述上部导热块设置在所述顶部外壳的所述开口内,所述下部导热块设置在所述PCB的所述附加开口内。
9.根据权利要求8所述的具有单个/多个有源部件和集成式散热系统的封闭式电子模块,该封闭式电子模块进一步包括:夹在所述散热器和所述上部导热块之间的上部焊垫,所述上部焊垫的尺寸被设置以使该上部焊垫铺设在所述散热器的整个下表面和所述顶部外壳的外表面之间;以及夹在所述下部导热块和所述有源部件之间的下部焊垫。
10.根据权利要求8所述的具有单个/多个有源部件和集成式散热系统的封闭式电子模块,该封闭式电子模块进一步包括夹在所述上部导热块和所述下部导热块之间的热界面材料。
11.根据权利要求1所述的具有单个/多个有源部件和集成式散热系统的封闭式电子模块,其中,所述顶部外壳形成有两个开口,所述PCB形成有与所述顶部外壳的所述两个开口对齐的两个附加开口,两个有源部件分别安装在所述两个附加开口下方、在所述PCB的下表面上、面对所述底部外壳,并且其中,所述至少一个导热器件包括热连接在所述散热器和所述两个有源部件中的一个之间的第一组上部导热块和下部导热块,以及热连接在所述散热器和所述两个有源部件中的另一个之间的第二组上部导热块和下部导热块,两个上部导热块设置在所述顶部外壳的相应的两个开口内,两个下部导热块设置在所述PCB的相应的两个附加开口内。
12.根据权利要求11所述的具有单个/多个有源部件和集成式散热系统的封闭式电子模块,该封闭式电子模块进一步包括:夹在所述散热器和相应的两个上部导热块之间的两个上部焊垫,在相邻的所述两个上部焊垫之间形成间隙以防止相邻的所述两个有源部件之间的热相互作用;以及夹在两个下部导热块和相应的两个有源部件之间的两个下部焊垫。
13.根据权利要求11所述的具有单个/多个有源部件和集成式散热系统的封闭式电子模块,该封闭式电子模块进一步包括夹在两个上部导热块和相应的两个下部导热块之间的两个热界面材料。
14.根据权利要求1所述的具有单个/多个有源部件和集成式散热系统的封闭式电子模块,其中,所述至少一个导热器件包括均温腔,所述均温腔热连接在所述散热器和所述有源部件之间,所述有源部件安装在所述PCB的上表面上、面对所述顶部外壳。
15.根据权利要求14所述的具有单个/多个有源部件和集成式散热系统的封闭式电子模块,该封闭式电子模块进一步包括夹在所述散热器和所述均温腔之间的焊垫,所述焊垫的尺寸被设置以使该焊垫铺设所述散热器的整个下表面和所述顶部外壳的外表面。
16.根据权利要求14所述的具有单个/多个有源部件和集成式散热系统的封闭式电子模块,该封闭式电子模块进一步包括夹在所述均温腔和所述有源部件之间的热界面材料。
17.根据权利要求1所述的具有单个/多个有源部件和集成式散热系统的封闭式电子模块,其中,所述顶部外壳形成有两个开口,两个有源部件安装在所述PCB的上表面上、面对所述顶部外壳的相应的两个开口,并且其中,所述至少一个导热器件包括热连接在所述散热器和相应的两个有源部件之间的两个均温腔。
18.根据权利要求17所述的具有单个/多个有源部件和集成式散热系统的封闭式电子模块,该封闭式电子模块进一步包括夹在所述散热器和相应的两个均温腔之间的两个焊垫,在相邻的所述两个焊垫之间形成间隙以防止相邻的所述两个有源部件之间的热相互作用。
19.根据权利要求17所述的具有单个/多个有源部件和集成式散热系统的封闭式电子模块,该封闭式电子模块进一步包括分别夹在所述两个均温腔和所述两个有源部件之间的两个热界面材料。
20.根据权利要求6所述的具有单个/多个有源部件和集成式散热系统的封闭式电子模块,其中,所述散热器包括两个散热器部分,所述两个散热器部分由附加间隙分开以进一步防止相邻的所述两个有源部件之间的热相互作用。
21.根据权利要求1所述的具有单个/多个有源部件和集成式散热系统的封闭式电子模块,其中,所述散热器包括:顶部金属片;底部金属片;以及在所述顶部片和所述底部片之间延伸的多个板,在所述顶部金属片、所述底部金属片以及所述多个板之间限定多个气流通道以促进散热。
22.根据权利要求6所述的具有单个/多个有源部件和集成式散热系统的封闭式电子模块,其中,所述两个有源部件是生成不同量的热的不同的有源部件,用于两个不同的有源部件的所述导热块和所述焊垫由不同的材料制成并具有不同的导热系数,以防止所述两个有源部件之间的热相互作用。
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