CN113131266A - 连接器组件 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种连接器组件，包含屏蔽罩、液冷盘，以及热耦合模块。屏蔽罩具有插置空间，以及连通插置空间的开窗。液冷盘用以供冷却液体在内部循环流动。热耦合模块包括热耦合基座、导热界面材料、连接栓以及弹性构件，热耦合基座具有通过开窗伸入插置空间内的热耦合部，导热界面材料可压缩且夹置于液冷盘与热耦合基座之间，连接栓设置于液冷盘与热耦合基座之间，以使热耦合基座能相对于液冷盘远离或靠近地连接于液冷盘，并使导热界面材料受到预压，弹性构件设置于液冷盘与热耦合基座之间，并用以驱使热耦合基座朝远离液冷盘的方向移动。

Description

连接器组件
技术领域
本发明涉及一种连接器组件，特别涉及一种具有液冷盘的连接器组件。
背景技术
美国发明专利公告号US7,625,223公开了一种插座组件，其包括引导框架、散热器及导电垫圈。引导框架包括顶壁并且限定了构造成容纳配对连接器的内部腔室。顶壁限定连通内部腔室的开口。散热器被保持在内部腔室中，使得当配对连接器插入内部腔室时，散热器的上部通过开口且下部与配对连接器接合。导电垫圈被保持在引导框架与散热器之间。散热器包含一耦合部，当配对连接器插入内部腔室时，耦合部为配对连接器提供导热路径。导电垫圈被配置为在引导框架与散热器之间压缩，以使导电垫圈在散热器与引导框架之间提供导电路径。然而，此现有技术中所公开的散热器是一般具有散热鳍片的金属散热器，其原理是通过流经散热鳍片之间的空气流将热量带出，在更高传输速度且发热量更大连接器组件中，其散热效能已略显不足。
中国发明专利公开号CN110139534A(对应美国发明专利公开号US2019/0246523A1)公开一种冷却装置，其包括歧管及多个基座。所述歧管包括包围内腔的壳体，内腔用以容纳冷却液体并供冷却液体流动循环。每一基座单独且柔性地通过用以密封且呈环状的波纹管耦接至所述歧管的壳体。每一基座被配置为当所述内腔内存在流体压力时从所述歧管的壳体的底表面朝外延伸。然而，此现有技术的波纹管仅提供基座与歧管之间的柔性连接，需要在歧管的内腔存在流体压力时，基座才有足够的力量从歧管的壳体的底表面朝外延伸。首先，波纹管作为基座与歧管之间的连接密封件，构造不但复杂且制造难度高；其次，由于基座需通过流体压力才能朝外延伸，因此当流体压力不足或压力不稳定时，容易造成基座相对于歧管的朝外突出量不够，而使基座接触于电气模块的压力不够甚至无法接触电气模块，进而降低散热效率。并且，当多个电气模块需要同时与歧管上的各基座接触时，在基座相对于歧管的朝外突出量不够且基座相对于歧管的弹性回复力不足的情况下，容易因各个电气模块的公差问题使各个电气模块无法同时接触歧管上的各基座。
发明内容
因此，本发明的一目的，即在于提供一种能改善上述现有技术中至少一问题的连接器组件。
于是，本发明连接器组件在一些实施方式中，是包含屏蔽罩、液冷盘，以及热耦合模块。所述屏蔽罩具有插置空间，以及连通所述插置空间的开窗。所述液冷盘用以供冷却液体在内部循环流动。所述热耦合模块包括热耦合基座、导热界面材料、连接栓以及弹性构件，所述热耦合基座具有通过所述开窗伸入所述插置空间内的热耦合部，所述导热界面材料可压缩且夹置于所述液冷盘与所述热耦合基座之间，所述连接栓设置于所述液冷盘与所述热耦合基座之间，以使所述热耦合基座能相对于所述液冷盘远离或靠近地连接于所述液冷盘，并使所述导热界面材料受到预压，所述弹性构件设置于所述液冷盘与所述热耦合基座之间，并用以驱使所述热耦合基座朝远离所述液冷盘的方向移动。
在一些实施方式中，所述屏蔽罩具有多个所述插置空间，以及分别对应所述插置空间的多个所述开窗，所述连接器组件包含分别对应所述插置空间的多个所述热耦合模块，所述热耦合模块连接于同一个所述液冷盘。
在一些实施方式中，所述弹性构件为圈状弹簧，且所述弹性构件套设于对应的所述连接栓。
在一些实施方式中，所述液冷盘形成有第一连接孔，所述热耦合基座形成有第二连接孔，所述连接栓穿伸于所述第一连接孔与所述第二连接孔，且所述连接栓具有第一限位块以及第二限位块，所述第一限位块与所述第二限位块限位所述热耦合基座与所述液冷盘之间的最大间隔距离且允许所述热耦合基座朝向所述液冷盘的方向移动，并使所述导热界面材料受到预压。
在一些实施方式中，还包含设置于所述屏蔽罩的弹性扣具，所述弹性扣具以至少一个弹性扣具对应于一个热耦合基座的方式压抵于所述热耦合基座，所述弹性扣具具有朝远离所述液冷盘的方向压抵于对应的所述热耦合基座的弹性施压部。
在一些实施方式中，还包含设置于所述屏蔽罩的一弹性扣具，所述弹性扣具具有朝远离所述液冷盘的方向分别压抵多个所述热耦合基座的多个弹性施压部。
本发明连接器组件中的液冷盘相比一般的散热器具有更佳的散热性能，且导热界面材料是通过连接栓而受到预压地夹置于液冷盘与热耦合基座之间，借此使导热界面材料能完整地接触于液冷盘及热耦合基座之间，以增加导热界面材料的传热效果并提升液冷盘的散热冷却效果。另外，由于导热界面材料被预压，因此不需通过导热界面材料的厚度增加其变形行程量来保证构件之间的完整接触，借此能够选用较薄的导热界面材料来降低导热界面材料的热阻，以发挥更大的传热效果并提升液冷盘的散热冷却效果。再者，通过连接栓及弹性构件能够提升热耦合模块的可压缩性及弹性，且通过各自的热耦合模块的独立运作，以吸收插入屏蔽罩的不同可插拔模块的公差，使每一个可插拔模块都能各自与对应的热耦合模块有良好的接触，而进一步地提升散热效能。
附图说明
本发明的其他的特征及功效，将于参照附图的实施方式中清楚地呈现，其中：
图1是本发明连接器组件的一第一实施例、插座连接器及可插拔模块的一立体图；
图2是图1的一剖视图，图中省略可插拔模块；
图3是图1的一立体分解图，图中省略插座连接器；
图4是该第一实施例的液冷盘及热耦合模块自底部观看的一立体图；
图5是该第一实施例的液冷盘及热耦合模块的一俯视图；
图6是沿图5中A-A线所截取的一剖视图；
图7是该第一实施例的液冷盘及热耦合模块的一局部立体分解图；
图8是本发明连接器组件的一第二实施例的液冷盘、热耦合模块及弹性扣具的一局部仰视图；
图9是沿图8中B-B线所截取的一局部剖视图；
图10是本发明连接器组件的一第二实施例的热耦合模块及弹性扣具的一立体分解图；
图11是本发明连接器组件的一第三实施例的热耦合模块的热耦合基座及弹性扣具的一立体图；以及
图12是图11的一立体分解图。
附图标记说明如下：
1 屏蔽罩
11 罩体
111 顶壁
112 底壁
113 侧壁
115 插脚
116 插置空间
116a 前端开口
116b 开窗
116c 底部开口
116d 第一模块通道
116e 第二模块通道
117 分隔构件
117a 接地衬垫
2 液冷盘
21 壳体
211 流入口
212 流出口
213 第一连接孔
3 热耦合模块
31 热耦合基座
311 热耦合部
312 第二连接孔
313 容置凹槽
32 导热界面材料
33 连接栓
331 第一限位块
332 第二限位块
333 开缝
34 弹性构件
4 弹性扣具
41 弹性施压部
42 扣接部
43 连接部
44 扣接部
100 连接器组件
200 插座连接器
201 壳体
201a 插接槽
202 端子
300 可插拔模块
301 对接部
302 电路板
D1 前后方向
D2 上下方向
D3 左右方向
具体实施方式
在本发明被详细描述之前，应当注意在以下的说明内容中，类似的元件是以相同的编号来表示。
参阅图1至图4，本发明连接器组件100的一第一实施例，适用于罩设于多个插座连接器200，且适用于与可插拔模块300插接。该连接器组件100包含一屏蔽罩1、一液冷盘2，以及多个热耦合模块3。需要说明的是，该屏蔽罩1在本实施例中具有彼此并排地组接的多个罩体11，每一罩体11对应其中一插座连接器200，但在其他实施方式中，该屏蔽罩1也可以仅具有一个罩体11，且插座连接器200数量也可以依照需求对应调整。
该屏蔽罩1举例来说可以为金属材质。该屏蔽罩1的罩体11沿一前后方向D1延伸并具有一顶壁111、与该顶壁111沿一上下方向D2间隔相对的一底壁112、沿着一左右方向D3彼此间隔相对并分别连接于该顶壁111与该底壁112两侧的两个侧壁113，以及自两个侧壁113朝下延伸并适用于固定在一电路板(图未示)上及/或连接到接地轨迹的多个插脚115。该屏蔽罩1的罩体11还具有由该顶壁111、该底壁112与该两侧壁113共同界定且位于内部的一插置空间116、位于前端且连通于该插置空间116的一前端开口116a、形成于该顶壁111且连通该插置空间116的一开窗116b，以及位于该底壁112后侧且连通该插置空间116的一底部开口116c。因为该屏蔽罩1具有多个罩体11，因此该屏蔽罩1具有多个插置空间116，以及分别对应多个插置空间116的多个所述开窗116b。需要说明的是，在一变化实施例中，该屏蔽罩1也可以是一体构造而成但由多个分隔壁(图未示)分隔出多个插置空间116。每一插座连接器200设于对应的罩体11的插置空间116的后段，该插座连接器200具有绝缘的一壳体201，以及多个端子202，该壳体201具有朝向该前端开口116a且用以与该可插拔模块300对接的两个插接槽201a，多个端子202位于两个插接槽201a内并电性且机械地连接于前述的电路板，详细来说，该插座连接器200是机械性且电性地设置于该电路板，且通过该底部开口116c地以该屏蔽罩1的罩体11罩盖，以使该插座连接器200设于该插置空间116，但不以此为限，例如该插座连接器200的各端子202可以不必连接到电路板，各端子202也可以是连接于线缆。
该插座连接器200的两个插接槽201a是沿该上下方向D2彼此间隔地并排，该屏蔽罩1的罩体11的插置空间116设有一分隔构件117(图中仅示出该分隔构件117的一接地衬垫117a)，该分隔构件117将该插置空间116分隔为沿上下方向D2排列的一第一模块通道116d与一第二模块通道116e，该第一模块通道116d与该第二模块通道116e分别对应于该插座连接器200的两插接槽201a，当该可插拔模块300通过该前端开口116a地插入该第一模块通道116d与该第二模块通道116e，该可插拔模块300的对接部301末端所设的电路板302便可插入对应的插接槽201a以与该插座连接器200对接。其中，位于上方的该第一模块通道116d与该开窗116b相连通，需要说明的是，在其他实施方式中，该屏蔽罩1的罩体11也可以不设有该分隔构件117，不以本第一实施例为限制。
该液冷盘2用以供冷却液体在内部循环流动，该液冷盘2包括供冷却液体在内部流动的一壳体21。所述冷却液体举例来说可以为水或其他冷却液，该壳体21举例来说材质为金属(例如铜、铝)且还具有位于后端且供冷却液体流入或流出的一流入口211及一流出口212，以及位于内部且连通于该流入口211与该流出口212之间的一流道(图未示)。该液冷盘2可以搭配液冷散热系统(图未示)的其他构件作使用，以使冷却液体自该液冷盘2吸热并离开后能通过所述构件散出热量，所述构件举例来说有流体导管、散热排、散热风扇、泵、水箱等等，上述构件可以是设于该屏蔽罩1外。该液冷盘2举例来说可以被固定在一设备的机架(图未示)上，使液冷盘2相对屏蔽罩1不动地被固定于屏蔽罩1上。
参阅图2及图4至图7，多个热耦合模块3分别对应于该屏蔽罩1的多个罩体11的插置空间116，且多个热耦合模块3连接于同一个该液冷盘2。每一热耦合模块3包括一热耦合基座31、一导热界面材料32(Thermal Interface Material,TIM)、多个连接栓33，以及多个弹性构件34。该热耦合基座31举例来说材质为金属(例如铜、铝)，且其在本第一实施例中概呈板状，该热耦合基座31具有朝下凸出且通过对应的开窗116b伸入对应的插置空间116的第一模块通道116d的一热耦合部311。该导热界面材料32举例来说可以选自具有高导热性、高柔韧性、可压缩特性、弹性、绝缘性、耐磨性等的组合材料，且其在本第一实施例中概呈片状。该导热界面材料32可压缩并夹置于该液冷盘2与该热耦合基座31之间。
多个连接栓33设置于该液冷盘2与该热耦合基座31之间，以使该热耦合基座31能相对于该液冷盘2远离或靠近地通过多个连接栓33连接于该液冷盘2，并使该导热界面材料32受到预压。详细来说，在本第一实施例中，该液冷盘2的壳体21形成有多个第一连接孔213，该热耦合基座31形成有多个第二连接孔312，每一连接栓33穿伸于对应的第一连接孔213与对应的第二连接孔312，且每一连接栓33具有一第一限位块331以及一第二限位块332，该第一限位块331与该第二限位块332分别供该液冷盘2的对应的第一连接孔213周围处与该热耦合基座31的对应的第二连接孔312周围处靠抵，以限位所述热耦合基座3与所述液冷盘2之间的最大间隔距离且允许所述热耦合基座3朝向所述液冷盘2的方向移动，并使该导热界面材料32受到预压。也就是说，连接栓33限制了该热耦合基座31与该液冷盘2之间的间隔距离，且使所述间隔距离恒小于该导热界面材料32的厚度。另外，该第二限位块332的底部的截面呈半圆形且每一连接栓33形成有自该第二限位块332的底部朝上延伸的开缝333，以便使该第二限位块332容易向下地穿过该第二连接孔312。
多个弹性构件34设置于该液冷盘2与该热耦合基座31之间，并用以驱使该热耦合基座31朝远离该液冷盘2的方向移动。在本第一实施例中，多个弹性构件34为圈状弹簧，且多个弹性构件34套设于对应的连接栓33，但多个弹性构件34也可以为其他种类的弹性元件，例如弹簧片，且其设置位置也可以不需要套在连接栓33，例如夹置在该液冷盘2与该热耦合基座31之间。
参阅图1至图2及图6至图7，当可插拔模块300插设于该罩体11的插置空间116的第一模块通道116d时，该热耦合基座31受到该可插拔模块300推顶以相对地朝向该液冷盘2的方向移动，此时该热耦合基座31挤压多个弹性构件34及导热界面材料32，当可插拔模块300拔出后，该热耦合基座31及导热界面材料32能通过多个弹性构件34的弹性回复力朝远离该液冷盘2的方向弹性地复位。进一步来说，该导热界面材料32也可以同时具有弹性，以与多个弹性构件34共同提供使该热耦合基座31复位的弹性力。本发明连接器组件100中的液冷盘2相比一般的散热器具有更佳的散热性能，且导热界面材料32是通过连接栓33而受到预压地夹置于液冷盘2与热耦合基座31之间，借此使导热界面材料32能完整地接触于液冷盘2及热耦合基座31之间，以增加导热界面材料32的传热效果并提升液冷盘2的散热冷却效果。另外，由于导热界面材料32被预压，因此不需通过导热界面材料32的厚度以增加其变形行程量来保证构件之间的完整接触，借此能够选用较薄的导热界面材料32来降低导热界面材料32本身的热阻，以发挥更大的传热效果并提升液冷盘2的散热冷却效果。再者，通过连接栓33及弹性构件34能够提升各热耦合模块3的可压缩性及弹性，且通过各自的热耦合模块3的独立运作，以吸收插入屏蔽罩1的不同可插拔模块300的公差，使每一个可插拔模块300都能各自与对应的热耦合模块3有良好的接触，而进一步地提升散热效能。
参阅图8至图10，本发明连接器组件的一第二实施例与该第一实施例不同之处在于，本第二实施例中，该连接器组件还包含设置于该屏蔽罩1的多个罩体11的多个弹性扣具4，多个弹性扣具4以两个弹性扣具4对应于一个罩体11及一个热耦合基座31的方式，扣接于对应的屏蔽罩1的罩体11且压抵于对应的热耦合基座31。需要说明的是，在一变化实施例中，对应于同一罩体11及同一热耦合基座31的两个弹性扣具4也可以不为两件式而是一体构造而成的单件式，而在另一变化实施例中，对应于同一罩体11及同一热耦合基座31也可以为三个以上，换句话说，所述弹性扣具4是以至少一个弹性扣具4对应于一个热耦合基座31的方式压抵于所述热耦合基座31。
详细来说，在本第二实施例中，对应于同一罩体11及同一热耦合基座31的两个弹性扣具4在该前后方向D1上彼此间隔并排，每一弹性扣具4具有沿该左右方向D3延伸且朝远离该液冷盘2的方向压抵于对应的热耦合基座31的弹性施压部41，以及自所述弹性施压部41在该左右方向D3上的两端朝下延伸并用以扣接于对应的屏蔽罩1的罩体11的侧壁113(见图1)的扣接部42。每一热耦合基座31的顶面处形成有对应容置所述弹性施压部41的两个容置凹槽313，该两容置凹槽313沿该左右方向D3延伸且沿该前后方向D1间隔地并排。通过多个弹性扣具4能够增加使多个热耦合基座31朝远离该液冷盘2的方向复位的弹性力。
参阅图11至图12，本发明连接器组件的一第三实施例与该第二实施例不同之处在于，本第三实施例中，设置于所述屏蔽罩1的罩体11的弹性扣具4的数量仅为一个，该弹性扣具4具有朝远离该液冷盘2(见图1)的方向分别压抵多个热耦合基座31的多个弹性施压部41、连接于多个弹性施压部41之间且用以设置于该屏蔽罩1顶部的多个连接部43，以及自多个弹性施压部41中在左右方向D3上位于两侧者的外侧朝下延伸并用以扣接于该屏蔽罩1位于外侧的两侧壁113(见图1)的两扣接部44。
然而以上所述者，仅为本发明的实施例而已，当不能以此限定本发明实施的范围，凡是依本发明权利要求及专利说明书内容所作的简单的等效变化与修饰，皆仍属本发明专利涵盖的范围内。

Claims (6)

1.一种连接器组件，包含：
屏蔽罩，具有插置空间，以及连通所述插置空间的开窗；
液冷盘，用以供冷却液体在内部循环流动；以及
热耦合模块，包括热耦合基座、导热界面材料、连接栓以及弹性构件，所述热耦合基座具有通过所述开窗伸入所述插置空间内的热耦合部，所述导热界面材料可压缩且夹置于所述液冷盘与所述热耦合基座之间，所述连接栓设置于所述液冷盘与所述热耦合基座之间，以使所述热耦合基座能相对于所述液冷盘远离或靠近地连接于所述液冷盘，并使所述导热界面材料受到预压，所述弹性构件设置于所述液冷盘与所述热耦合基座之间，并用以驱使所述热耦合基座朝远离所述液冷盘的方向移动。
2.如权利要求1所述的连接器组件，其中，所述屏蔽罩具有多个所述插置空间，以及分别对应所述插置空间的多个所述开窗，所述连接器组件包含分别对应所述插置空间的多个所述热耦合模块，所述热耦合模块连接于同一个所述液冷盘。
3.如权利要求1或2所述的连接器组件，其中，所述弹性构件为圈状弹簧，且所述弹性构件套设于对应的所述连接栓。
4.如权利要求3所述的连接器组件，其中，所述液冷盘形成有第一连接孔，所述热耦合基座形成有第二连接孔，所述连接栓穿伸于所述第一连接孔与所述第二连接孔，且所述连接栓具有第一限位块以及第二限位块，所述第一限位块与所述第二限位块限位所述热耦合基座与所述液冷盘之间的最大间隔距离且允许所述热耦合基座朝向所述液冷盘的方向移动，并使所述导热界面材料受到预压。
5.如权利要求1或2所述的连接器组件，还包含设置于所述屏蔽罩的弹性扣具，所述弹性扣具以至少一个弹性扣具对应于一个热耦合基座的方式压抵于所述热耦合基座，所述弹性扣具具有朝远离所述液冷盘的方向压抵于对应的所述热耦合基座的弹性施压部。
6.如权利要求2所述的连接器组件，还包含设置于所述屏蔽罩的一弹性扣具，所述弹性扣具具有朝远离所述液冷盘的方向分别压抵多个所述热耦合基座的多个弹性施压部。
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