CN111124069A - 一种服务器、主板及cpu安装固定加强模组 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种CPU安装固定加强模组，包括PCB板、CPU插槽和安装于其内的CPU、设置于PCB板表面上并环绕CPU插槽分布的安装衬板、设置于PCB板背面上的安装背板、安装于安装衬板表面上并压紧在CPU表面上的散热器外壳，安装衬板的表面上设置有可沿垂向形变的弹性板，弹性板的两端均通过第一连接件与安装衬板相连，且安装衬板与安装背板通过第一连接件互相拉紧；弹性板上设置有第二连接件，且散热器外壳上设置有用于与第二连接件配合、用于使弹性板产生弹性形变以将散热器外壳拉紧的预紧调节件。本发明能够精简CPU安装模组结构，提高拆装效率，增强对CPU的压紧力度，保证散热性能和良好物理接触。本发明还公开一种主板及一种服务器，其有益效果如上所述。
Description
技术领域
本发明涉及服务器技术领域，特别涉及一种CPU安装固定加强模组。本发明还涉及一种主板以及一种服务器。
背景技术
随着中国电子技术的发展，越来越多的电子设备已得到广泛使用。
服务器是电子设备中的重要组成部分，是提供计算服务的设备。由于服务器需要响应服务请求，并进行处理，因此一般来说服务器应具备承担服务并且保障服务的能力。在互联网、大数据和云计算的时代洪流下，对海量数据的传输和处理速度、存储能力与高性能计算能力均提出了更高的要求。由于密集计算带来的影响，对服务器的处理能力提出了更高的要求。
目前的一种方式是将单颗处理器的面积增大，在面积增大后的处理器内集成更多乃至更复杂的电路来提高单颗处理器的处理能力，例如英特尔的服务器CPU产品，将pin数由2011提高到3647，由此带来单颗处理器的面积增大了将近80％，然而由于处理器占用印制电路板PCB的面积是几乎固定的，对CPU的总压力载荷升高了很多，提供给CPU与处理器插槽的保持力也从衬板转移到散热器组件上。由于CPU通电工作过程中会产生大量热量，而过高的温度会导致CPU损坏，因此需要通过散热器组件对CPU进行散热。由于针脚数量庞大，要保证如此多的针脚与处理器插槽之间的紧密结合，需要对CPU施加足够的压力，CPU在工作时的每pin的工作压力为10到25g力。
现有技术中的CPU安装模组结构复杂，安装工艺步骤繁多，对于CPU模组在主板上的拆装操作均比较麻烦，更重要的是安装压紧力一般，难以提供面积增大后的CPU所增加的总压力载荷需求，导致散热器与CPU之间结合不够紧密，一方面无法保证CPU具有足够的散热能力，另一方面存在CPU针脚与CPU插槽的物理接触不良的风险。
因此，如何精简CPU安装模组结构，提高拆装效率，增强对CPU的压紧力度，保证散热性能和良好物理接触，是本领域技术人员所面临的技术问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种CPU安装固定加强模组，能够精简CPU安装模组结构，提高拆装效率，增强对CPU的压紧力度，保证散热性能和良好物理接触。本发明的另一目的是提供一种主板以及一种服务器。
为解决上述技术问题，本发明提供一种CPU安装固定加强模组，包括PCB板、开设于其表面上的CPU插槽和安装于所述CPU插槽内的CPU，还包括设置于所述PCB板表面上并环绕所述CPU插槽分布的安装衬板、设置于所述PCB板背面上的安装背板、安装于所述安装衬板表面上并压紧在所述CPU表面上的散热器外壳，所述安装衬板的表面上设置有可沿垂向形变的弹性板，所述弹性板的两端均通过第一连接件与所述安装衬板相连，且所述安装衬板与所述安装背板通过所述第一连接件互相拉紧；所述弹性板上设置有第二连接件，且所述散热器外壳上设置有用于与所述第二连接件配合、用于使所述弹性板产生弹性形变以将所述散热器外壳拉紧的预紧调节件。
优选地，所述弹性板包括形变部，以及连接于所述形变部两端的连接部，所述第一连接件设置在各所述连接部上，且所述第二连接件设置在所述形变部上。
优选地，所述弹性板还包括连接于所述形变部的端部与所述连接部的端部之间、用于通过弯折结构增加所述形变部的最大弹性形变量的弯折部。
优选地，所述弯折部的弯折角度在自然状态下为25～30°。
优选地，所述形变部具体为弹簧钢板。
优选地，所述第一连接件依次贯穿所述连接部、所述安装衬板和所述PCB板并将三者拉紧固定，且所述安装背板通过紧固件与所述第一连接件的末端相连以与所述安装衬板互相拉紧。
优选地，所述第一连接件具体为异形螺母或铆钉。
优选地，所述第二连接件固定于所述形变部的表面上并朝向所述预紧调节件延伸。
优选地，所述第二连接件的头端固定在所述形变部的底面上，且所述第二连接件的末端从底面贯穿所述形变部并沿垂向立设于其表面上。
优选地，所述第二连接件具体为螺柱，且所述预紧调节件具体为可旋转地设置于所述散热器外壳的外缘、用于与所述第二连接件形成螺纹传动的调节螺母。
优选地，还包括可拆卸地连接于所述散热器外壳的底面上、用于与所述CPU形成预安装组件的CPU盖板，且所述CPU盖板的底面与所述安装衬板的表面可拆卸连接。
优选地，所述安装衬板的表面上沿周向立设有若干个定位柱，且所述CPU盖板的表面上沿周向开设有若干个用于与各自对应的所述定位柱配合安装的定位孔。
本发明还提供一种主板，包括板体和设置于所述板体上的CPU安装固定加强模组，其中，所述CPU安装固定加强模组具体为上述任一项所述的CPU安装固定加强模组。
本发明还提供一种服务器，包括箱体和设置于所述箱体内的主板，其中，所述主板具体为上一项所述的主板。
本发明所提供的CPU安装固定加强模组，主要包括PCB板、CPU插槽、CPU、安装衬板、安装背板和散热器外壳。其中，CPU插槽开设在PCB板的表面上，CPU安装于CPU插槽内，安装背板设置在PCB板的背面上，而安装衬板设置在PCB板的表面上，并且环绕CPU插槽分布，与安装背板的安装位置对应。在安装衬板的表面上设置有弹性板，该弹性板能够沿垂向进行弹性形变，其两端均通过第一连接件与安装衬板相连，同时安装衬板与安装背板之间通过该第一连接件互相拉紧固定。弹性板的中间位置上设置有第二连接件，同时，散热器外壳罩设在安装衬板上，底面压紧CPU表面，并且在散热器外壳上设置有预紧调节件，该预紧调节件主要用于与第二连接件形成配合安装，以驱动第二连接件沿垂向进行升降运动，并且两者间的配合深度可调。在安装CPU模组时，通过调节预紧调节件，可使预紧调节件与第二连接件之间的配合逐渐加深，从而驱动第二连接件垂向上升，同时带动弹性板产生沿垂向的弹性形变。由于弹性板的两端通过第一连接件将安装衬板与安装背板相连，因此，在弹性板产生弹性形变时，将顺势拉动第一连接件，对第一连接件产生垂向向上的弹性力，借助该弹性力可将安装背板拉得更紧。同理，弹性板的弹性形变对第二连接件产生的垂向向下的弹性力，将使散热器外壳对CPU的表面压得更紧。综合上述两部分作用，使得散热器外壳与安装背板同时向内挤压，大幅提高了对安装在其中的CPU的压紧程度，保证散热性能和良好物理接触。相比于现有技术，本发明能够精简CPU安装模组结构，提高拆装效率，增强对CPU的压紧力度，保证散热性能和良好物理接触。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明所提供的一种具体实施方式的分解结构示意图。
图2为图1中所示的安装衬板的局部结构示意图。
其中，图1—图2中：
CPU—a；
PCB板—1，CPU插槽—2，安装衬板—3，安装背板—4，散热器外壳—5，CPU盖板—6；
弹性板—31，第一连接件—32，第二连接件—33，定位柱—34，预紧调节件—51，定位孔—61；
形变部—311，弯折部—312，连接部—313。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参考图1，图1为本发明所提供的一种具体实施方式的分解结构示意图。
在本发明所提供的一种具体实施方式中，CPU安装固定加强模组主要包括PCB板1、CPU插槽2、安装衬板3、安装背板4、散热器外壳5和CPU。
其中，CPU插槽2开设在PCB板1的表面上，CPU安装在CPU插槽2内，安装背板4设置在PCB板1的背面上，而安装衬板3设置在PCB板1的表面上，并且环绕CPU插槽2分布，与安装背板4的安装位置对应。
在安装衬板3的表面上设置有弹性板31，该弹性板31能够沿垂向进行弹性形变，其两端均通过第一连接件32与安装衬板3相连，同时安装衬板3与安装背板4之间通过该第一连接件32互相拉紧固定。
弹性板31的中间位置上设置有第二连接件33，散热器外壳5罩设在安装衬板3上，同时散热器外壳5的底面压紧在CPU的表面上，并且在散热器外壳5上设置有预紧调节件51，该预紧调节件51主要用于与弹性板31上的第二连接件33配合固定，通过两者的配合驱动第二连接件33沿垂向进行升降运动，并且两者的配合深度可调。
在安装CPU模组时，通过调节预紧调节件51，可使预紧调节件51与第二连接件33之间的配合逐渐加深，从而驱动第二连接件33垂向上升(反之则下降)，同时带动弹性板31产生沿垂向的弹性形变。由于弹性板31的两端通过第一连接件32将安装衬板3与安装背板4相连，因此，在弹性板31产生弹性形变时，将顺势拉动第一连接件32，对第一连接件32产生垂向向上的弹性力，借助该拉紧力可将安装背板4拉得更紧。
同理，弹性板31的弹性形变对第二连接件33产生的垂向向下的弹性力，将使散热器外壳5对CPU的表面压得更紧。综合上述两部分作用，使得散热器外壳5与安装背板4同时向内挤压，大幅提高了对安装在其中的CPU的压紧程度，保证散热性能和良好物理接触。相比于现有技术，本实施例能够精简CPU安装模组结构，提高拆装效率，增强对CPU的压紧力度，保证散热性能和良好物理接触。
如图2所示，图2为图1中所示的安装衬板3的局部结构示意图。
在关于弹性板31的一种优选实施方式中，该弹性板31具体可为弹簧钢板、硬质橡胶板等，主要包括形变部311、弯折部312和连接部313。其中，形变部311为弹性板31上主要产生弹性形变的区域结构，弯折部312分别连接在形变部311的两端位置，而连接部313又与两侧的弯折部312的末端相连，如此形成形变部311在中间而连接部313在两侧的结构，并且，形变部311占弹性板31全长的比例较大，而弯折部312与连接部313的比例较小。同时，第一连接件32可分别连接在两侧的连接部313上，而第二连接件33则可设置在中间的形变部311上。
进一步的，第一连接件32具体可为异形螺母，并且依次贯穿了弹性板31的连接部313、安装衬板3和PCB板1(图中未示出)，如此将三者拉紧固定，同时第一连接件32的末端还凸出至PCB板1的底面之外。具体的，异形螺母将弹性板31的连接部313与安装衬板3的表面铆接成一体，同时，在异形螺母的末端上设置有螺纹，安装背板4可通过螺栓等紧固件与该异形螺母的末端形成螺纹连接，从而将安装背板4紧贴在PCB板1的底面上，并与安装衬板3拉紧固定。当然，异形螺母还可以通过螺纹连接的方式将弹性板31的连接部313与安装衬板3连接成一体。并且，异形螺母的整体结构可通过一次成型或者通过多个分体式结构进行拼接组装而成。此外，第一连接件32还可为铆钉等部件。
第二连接件33具体可为螺柱，其头端可固定(如焊接等)在形变部311的底面上，并且其末端可从弹性板31的形变部311的底面向上贯穿至凸出形变部311的表面，并朝向预紧调节件51延伸。为方便与服务器外壳上的装配孔51形成配合，第二连接件33可垂直立设在弹性板31的表面上，如此也能更加顺利地带动弹性板31进行沿垂向方向的弹性形变。同时，为使装配孔51在与第二连接件33的配合程度变化时，能够顺利进行垂向升降运动，本实施例中，预紧调节件51具体可为调节螺母，并且可旋转地设置在散热器外壳5的外缘位置处。该调节螺母可与螺柱形成螺纹连接，并且两者在配合加深时，由于调节螺母自身无法进行垂向位移，只能周向旋转，因此在调节螺母与螺柱之间形成了螺纹(或丝杠)传动，借助螺纹间的垂向分力逐渐提升螺柱，进而带动弹性板31的形变部311进行垂向弹性形变。当然，弹性板31的形变部311在自然状态下是处于水平状态的，并且紧贴在安装衬板3的表面上，因此，第二连接件33在垂向举升形变部311时，是需要克服弹性板31的弹性力的，反之则使弹性板31的形变部311在弹性势能作用下复原。
在关于弯折部312的一种优选实施方式中，该弯折部312具体可呈不封底的梯形形状，具有斜边(腰边)、直边(另一腰边)和平顶，斜边与形变部311相连，而直边与连接部313相连，平顶则连接在斜边与直边之间，作为受力支点。当形变部311产生沿垂向的弹性形变时，斜边将跟随形变部311的形变而同步形变，相当于增加了形变部311的最大弹性形变量。一般的，斜边的弯折角度在自然状态(未形变状态)下为25～30°，该角度即斜边与安装衬板3的表面之间的二面角。
另外，本实施例中还增设了CPU盖板6。具体的，该CPU盖板6为环板，其中心镂空，表面可拆卸地连接在散热器外壳5的底面上，同时底面可拆卸地连接在安装衬板3的表面上(需要避开弹性板31的安装位置)，作为散热器外壳5与安装衬板3之间的中间连接件。一般的，CPU盖板6与散热器外壳5、安装衬板3之间可通过胶钉等紧固件进行连接。并且，CPU盖板6的镂空区域可事先与CPU形成预安装，之后再整体安装进安装衬板3与服务器外壳之间。当然，在安装衬板3的表面上设置有若干个定位柱，可精确地定位CPU盖板6在安装衬板3上的安装位置，保证CPU盖板6上预安装的CPU能够精确地安装进CPU插槽2内。
为方便CPU盖板6与安装衬板3之间形成可拆卸连接，本实施例在安装衬板3的表面上沿着周向方向立设有若干个定位柱34，同时在CPU盖板6的表面上沿着周向开设有若干个定位孔61。如此设置，通过各个定位柱34与各个定位孔61的配合，可方便地实现CPU盖板6在安装衬板3上的定位安装。
本实施例还提供一种主板，主要包括板体和设置在板体上的CPU安装固定加强模组，其中，该CPU安装固定加强模组的主要内容与上述相关内容相同，此处不再赘述。
本实施例还提供一种服务器，主要包括箱体和设置在箱体内的主板，其中，该主板的主要内容与上述相关内容相同，此处不再赘述。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (14)
1.一种CPU安装固定加强模组，包括PCB板(1)、开设于其表面上的CPU插槽(2)和安装于所述CPU插槽(2)内的CPU(a)，其特征在于，还包括设置于所述PCB板(1)表面上并环绕所述CPU插槽(2)分布的安装衬板(3)、设置于所述PCB板(1)背面上的安装背板(4)、安装于所述安装衬板(3)表面上并压紧在所述CPU(a)表面上的散热器外壳(5)，所述安装衬板(3)的表面上设置有可沿垂向形变的弹性板(31)，所述弹性板(31)的两端均通过第一连接件(32)与所述安装衬板(3)相连，且所述安装衬板(3)与所述安装背板(4)通过所述第一连接件(32)互相拉紧；所述弹性板(31)上设置有第二连接件(33)，且所述散热器外壳(5)上设置有用于与所述第二连接件(33)配合、用于使所述弹性板(31)产生弹性形变以将所述散热器外壳(5)拉紧的预紧调节件(51)。
2.根据权利要求1所述的CPU安装固定加强模组，其特征在于，所述弹性板(31)包括形变部(311)，以及连接于所述形变部(311)两端的连接部(313)，所述第一连接件(32)设置在各所述连接部(313)上，且所述第二连接件(33)设置在所述形变部(311)上。
3.根据权利要求2所述的CPU安装固定加强模组，其特征在于，所述弹性板(31)还包括连接于所述形变部(311)的端部与所述连接部(313)的端部之间、用于通过弯折结构增加所述形变部(311)的最大弹性形变量的弯折部(312)。
4.根据权利要求3所述的CPU安装固定加强模组，其特征在于，所述弯折部(312)的弯折角度在自然状态下为25～30°。
5.根据权利要求4所述的CPU安装固定加强模组，其特征在于，所述形变部(311)具体为弹簧钢板。
6.根据权利要求2所述的CPU安装固定加强模组，其特征在于，所述第一连接件(32)依次贯穿所述连接部(313)、所述安装衬板(3)和所述PCB板(1)并将三者拉紧固定，且所述安装背板(4)通过紧固件与所述第一连接件(32)的末端相连以与所述安装衬板(3)互相拉紧。
7.根据权利要求6所述的CPU安装固定加强模组，其特征在于，所述第一连接件(32)具体为异形螺母或铆钉。
8.根据权利要求2所述的CPU安装固定加强模组，其特征在于，所述第二连接件(33)固定于所述形变部(311)的表面上并朝向所述预紧调节件(51)延伸。
9.根据权利要求8所述的CPU安装固定加强模组，其特征在于，所述第二连接件(33)的头端固定在所述形变部(311)的底面上，且所述第二连接件(33)的末端从底面贯穿所述形变部(311)并沿垂向立设于其表面上。
10.根据权利要求9所述的CPU安装固定加强模组，其特征在于，所述第二连接件(33)具体为螺柱，且所述预紧调节件(51)具体为可旋转地设置于所述散热器外壳(5)的外缘、用于与所述第二连接件(33)形成螺纹传动的调节螺母。
11.根据权利要求1所述的CPU安装固定加强模组，其特征在于，还包括可拆卸地连接于所述散热器外壳(5)的底面上、用于与所述CPU(a)形成预安装组件的CPU盖板(6)，且所述CPU盖板(6)的底面与所述安装衬板(3)的表面可拆卸连接。
12.根据权利要求11所述的CPU安装固定加强模组，其特征在于，所述安装衬板(3)的表面上沿周向立设有若干个定位柱(34)，且所述CPU盖板(6)的表面上沿周向开设有若干个用于与各自对应的所述定位柱(34)配合安装的定位孔(61)。
13.一种主板，包括板体和设置于所述板体上的CPU安装固定加强模组，其特征在于，所述CPU安装固定加强模组具体为权利要求1-12任一项所述的CPU安装固定加强模组。
14.一种服务器，包括箱体和设置于所述箱体内的主板，其特征在于，所述主板具体为权利要求13所述的主板。
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