CN114786411A - 具有用于多点接触式传导冷却的可连接弹簧指部的容座 - Google Patents

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Abstract

示例实施方式涉及一种电子系统，该电子系统在可移除装置连接到电子系统的主装置时提供对可移除装置的热管理，该电子系统可包括容座和热传递装置，该热传递装置具有第一部分和第二部分。主装置具有冷却部件。具有散热件的可移除装置可拆卸地耦接到主装置。具有弹簧指部的容座耦接到冷却部件或散热件中的一者。第一部分耦接到冷却部件或散热件中的一者，并且第二部分向外突出。当可移除装置连接到主装置时，第二部分延伸穿过容座，使得弹簧指部与第二部分建立直接热界面以允许经由容座在热传递装置和冷却部件或散热件中的一者之间传递废热。

Description

具有用于多点接触式传导冷却的可连接弹簧指部的容座
背景技术
可移除装置(诸如，小型可插拔(SFP)收发器装置或非易失性存储器快速(NVMe)存储驱动器)可在执行其相应的功能时消耗更大量的功率，这些功能诸如为传输数据、接收数据、处理数据、存储数据等。因此，可移除装置可在执行其相应的功能时产生过多的废热。如果足量的废热没有从可移除装置耗散，则它可能超过可移除装置的热规格，并由此使可移除装置的性能、可靠性、期望寿命降级，并且还可能引起其失效。因此，可使用一个或多个散热器来调节可移除装置中的废热。
附图说明
下文将参考以下附图描述各种示例。
图1A图示了根据本公开的示例实施方式的具有冷却部件的主装置的透视图。
图1B图示了根据本公开的示例实施方式的具有散热件(heat spreader)的可移除装置的透视图。
图1C图示了根据本公开的示例实施方式的具有图1B的可移除装置的电子系统的透视图，该可移除装置可拆卸地连接到图1A的主装置。
图1D图示了根据本公开的示例实施方式的电子系统的侧视图。
图2A图示了根据本公开的另一个示例实施方式的主装置的冷却部件的透视图。
图2B图示了根据本公开的另一个示例实施方式的具有散热件的可移除装置的透视图。
图3A图示了根据本公开的示例实施方式的设置在冷却部件内的容座(receptacle)的框图。
图3B图示了根据本公开的另一个示例实施方式的设置在冷却部件内的容座的框图。
图3C图示了根据本公开的又一示例实施方式的设置在冷却部件内的容座的框图。
图4A图示了根据本公开的又一示例实施方式的具有冷却部件的主装置的一部分的透视图。
图4B图示了根据本公开的又一示例实施方式的具有散热件的可移除装置的透视图。
图4C图示了根据本公开的又一示例实施方式的具有图4B的可移除装置的电子系统的透视图，该可移除装置连接到图4A的主装置。
图5图示了根据本公开的示例实施方式的描绘可移除装置的热管理方法的流程图。
具体实施方式
以下详细描述参考附图。只要有可能，在附图和以下描述中就使用相同的附图标记来指代相同或相似的部分。然而，将明确理解，附图仅用于图示和描述的目的。虽然本文档中描述了几个示例，但是修改、改编和其他实施方式也是可能的。因此，以下详细描述不限制所公开的示例。相反，所公开的示例的适当范围可由所附权利要求限定。本文中所使用的术语仅出于描述示例实施例的目的，且并不旨在为限制性的。如本文中所使用的，单数形式“一(a)”、“一个(an)”和“该(the)”也旨在包括复数形式，除非上下文另有明确指示。如本文中所使用的，术语“多个”被定义为两个或两个以上。如本文中所使用的，术语“另一个”被定义为至少第二个或更多。如本文中所使用的术语“耦接的”被定义为连接的，无论是直接地没有任何居间元件还是间接地利用至少一个居间元件都是这样，除非另有指示。两个元件可机械地、电气地耦接或通过通信信道、路径、网络或系统而通信地链接。如本文中所使用的术语“和/或”指代并涵盖相关联的所列项中的一个或多个的任何和所有可能的组合。还将理解，尽管术语第一、第二、第三等可在本文中被使用以描述各种元件，但是这些元件不应被这些术语限制，因为这些术语仅用于区分一个元件与另一个，除非另有陈述或上下文另有指示。如本文中所使用的，术语“包括(includes)”意指包括但不限于，术语“包括(including)”意指包括但不限于。术语“基于”意指至少部分地基于。
如本文中所使用的，术语“主装置”可指代一种类型的计算装置(诸如，服务器装置、存储装置、功率转换装置或联网装置)，其具有用于接收可移除装置的连接器或模块化端口。如本文中所使用的，术语“可移除装置”可指代一种类型的可连接电子装置，它不是主装置固有的，或者它附属于主装置，并且可能必须通过插进主装置的模块化端口中而被连接以用于传输、接收、存储或处理数据。例如，可移除装置可以是可插拔收发器装置或可插拔存储驱动器等。术语“模块化端口”可指代一种类型的电子连接器，它是主装置固有的，或者它与主装置成一体，并且可准备可移除装置能够可拆卸地连接到主装置。如本文中所使用的，术语“电子系统”可指代一种类型的计算基础设施，例如机架或外壳，其中可移除装置和主装置可充当计算基础设施的插头和插座。进一步地，术语“可连接”可指代通过将可移除装置插入或滑动到主装置的模块化端口/插座中来将可移除装置装配或插进主装置的模块化端口中。进一步地，如本文中所使用的，术语“热界面”可指代两个部件的表面，它们彼此直接接触或间接接触以在其间建立热连通，以便允许在那两个部件之间传递废热。如本文中所使用的，术语“直接热界面”可指代两个部件的表面，它们彼此直接接触以在其间形成界面并允许在这两个部件之间直接传递废热。例如，直接热界面可通过每个弹簧指部的干接触表面与热传递装置的一部分直接接触而形成，其中在那两个表面之间不存在中间部件(即，间隙垫、油脂、泡沫等)。术语“干接触表面”可指代每个弹簧指部的表面区域，该表面区域被构造成接触另一个部件的相互相对的表面或部分(配合表面或部分)(例如，热传递装置的外围表面的该部分)以在其间直接传递废热，而不存在居间部件。如本文中所使用的，术语“冷板”可指代一种类型的热传导部件，其可包含内部管材，液体冷却剂被迫流经该内部管材，以便吸收通过废热产生部件(例如，可移除装置的电路板、或安装在电路板上的一个或多个电子部件)传递到冷却部件的废热。在一些示例中，冷板也可被称为液冷式耗散器。进一步地，术语“散热器”可指代一种类型的被动式热交换器，其可将由废热产生部件产生的废热传递到流体介质(诸如，空气或流过散热器的液体冷却剂)。本文中可注意到：如果以下中的任一项为真，则物体、装置或组件(其可包括热耦接的多个不同本体，并且可包括多种不同材料)在两个表面(形成界面)之间处于“热连通”或“热传导”：(i)这两个表面之间的温差导致通过界面的热通量，(ii)物体是在界面之间具有约200W/mK至约5000W/mK的热导率(常常标示为k、λ或κ)的连续的一块材料，或(iii)物体是热管、均热板(vaporchamber)、连续的铜体或连续的铝体。例如，热导率在上述范围之间的材料的示例包括某些类型的铜、铝、银和金。
本公开描述了电子系统的示例实施方式，该电子系统在可移除装置连接到电子系统的主装置时提供对可移除装置的热管理。根据本公开的一个或多个示例，电子系统可包括主装置、可移除装置、容座和热传递装置。在这种示例中，主装置可包括冷却部件，并且可移除装置可包括散热件。容座可包括多个弹簧指部，所述多个弹簧指部耦接到冷却部件或散热件中的一者。热传递装置包括第一部分和第二部分。热传递装置的第一部分耦接到冷却部件或散热件中的一者，并且热传递装置的第二部分相对于冷却部件或散热件中的一者向外突出。在这种示例中，当可移除装置连接到主装置时，热传递装置的第二部分延伸穿过容座，使得所述多个弹簧指部与第二部分建立直接热界面以允许经由容座在热传递装置和冷却部件或散热件中的一者之间传递废热。
出于解释的目的，参考图1-5中所图示的部件来描述某些示例。然而，所图示的部件的功能可重叠，并且可存在于更少或更大数量的元件和部件中。进一步地，所图示的元件的全部或一部分功能可共存或分布在几个地理上分散的位置当中。此外，所公开的示例可在各种环境中实施并且不限于所图示的示例。进一步地，结合图5所描述的操作序列是示例且并不旨在为限制性的。在不脱离所公开示例的范围的情况下，可使用或可改变附加的或更少的操作或操作的组合。因此，本公开仅阐述了实施方式的可能示例，并且可对所描述的示例进行许多变化和修改。这种修改和变化旨在被包括在本公开的范围内并受以下权利要求的保护。
可移除装置(例如，通信装置或存储驱动器)可以是用于传递、接收、处理或存储数据的紧凑且可热插拔的电子装置/驱动器。在一些示例中，当连接到主装置(诸如，联网装置)时，通信装置(例如，小型可插拔(SFP)收发器)可充当联网装置连接器(诸如，网络装置的交换机、路由器、防火墙或网卡(或NIC))和互连电缆(诸如，耦接到收发器的铜缆或光纤)之间的中间部件。通常，在这种示例中，收发器将电信号转换为光学信号或反之亦然，以用于通过互连电缆来传输或接收数据。因此，收发器可消耗更大量的功率来转换信号，并且可由此产生过多的废热。在一些其他示例中，当连接到主装置(诸如，存储装置)时，存储装置(例如，非易失性存储器快速(NVMe)存储驱动器)可充当存储装置的外围部件互连快速(PCIe)连接器和连接NVMe存储驱动器的电缆之间的中间部件。通常，在这种示例中，NVMe存储驱动器可通过电缆处理、存储和传递数据。因此，NVMe存储驱动器可消耗更大量的功率来处理、存储和传递数据，并且可由此产生过多的废热。
在这种示例中，如果由可移除装置产生的过多的废热没有被充分地耗散，则它可能使可移除装置的性能、可靠性、期望寿命降级，并且还可能引起其失效。因此，散热件设置成与可移除装置热连通，以便耗散来自可移除装置的废热。在这种示例中，通过散热件传递的冷却空气用于从散热件移除废热。然而，当可移除装置连接到主装置时，散热件可能并未接收到足够的冷却空气供应来从散热件移除废热。因此，主装置可提供冷却部件以从散热件移除废热。在一些示例中，冷却部件可与散热件建立热界面(或热接触)，以将废热从散热件传递到冷却部件来用于从散热件移除废热。然而，维持冷却部件和散热件之间的热接触可能是困难的，因为冷却部件和散热件的对接表面可能不平坦和/或不平滑。而且，碎屑和/或表面缺陷(即，划痕、凹痕等)的积聚可能损害对接表面之间的热传递。进一步地，可能难以产生最佳接触力/压力来维持对接表面之间的热接触或热界面。在一些其他示例中，冷却部件和散热件可经由中间部件在其间建立和维持热界面，以便从散热件移除废热。然而，对接部件(即，中间部件、以及散热件或冷却部件中的一者)也可能具有表面缺陷，或者可能不具有平滑表面。
因此，为了解决上述问题，TIM(诸如，热传导间隙垫或热油脂)可设置在对接部件之间。然而，反复地将可移除装置插进主装置中/从主装置中拔出可移除装置在一段时间内可导致间隙垫剥落或可使间隙垫降级。类似地，反复地将可移除装置插进主装置中/从主装置中拔出可移除装置可使热油脂变脏，容易从主装置上刮掉(当可移除装置滑移(滑动)到主装置中时)，或在每次服务事件之后必须进行更换。进一步地，当TIM设置在对接部件之间时，电子系统可能需要施加力(即，负载)以经由TIM在对接部件之间建立和维持热界面。换句话说，为了经由TIM在对接部件之间建立和维持热连通，负载可在对接部件上必须是最佳的(即，被限制或受限制)。然而，如果负载从对接部件传递到可移除装置的任何其他部件，则它可能损坏那些部件。例如，上文中所讨论的可移除装置可包括开放式装置结构(例如，电路板和/或安装在电路卡上并直接暴露于外部环境的一个或多个电子部件)，并且可由于从对接部件传递的负载而受到损坏。换句话说，由于所述一个或多个电子部件(诸如，安装在电路板上的处理资源，和/或用于将处理资源安装到电路板的球栅阵列(BGA))是压敏部件，因此它们可由于从对接部件传递的负载而破碎。
进一步地，在将可移除装置连接到主装置以及从主装置断开可移除装置期间，主装置的冷却部件或可移除装置的散热件可施加阻力，该阻力与被施加来将可移除装置连接到主装置的插入力或者被施加来从主装置断开可移除装置的撤回力相对。在这种示例中，维持在可接受的安全极限内的最佳阻力以避免与反复的力(例如，插入力或撤回力)相关的伤害是极其困难的。
上述问题的技术解决方案可包括提供一种电子系统，该电子系统用于在可移除装置连接到电子系统的主装置时对可移除装置进行热管理。在一个或多个示例中，电子系统可包括主装置、可移除装置、容座和热传递装置。主装置可包括冷却部件，并且可移除装置可包括散热件。容座可包括多个弹簧指部，所述多个弹簧指部耦接到冷却部件或散热件中的一者。热传递装置包括第一部分和第二部分，其中第一部分耦接到冷却部件或散热件中的一者，并且第二部分相对于冷却部件或散热件中的一者向外突出。在一些示例中，当容座设置成热接触并耦接到冷却部件时，热传递装置的第一部分设置成热接触并耦接到散热件。在这种示例中，当可移除装置可拆卸地连接到主装置时，热传递装置的第二部分延伸穿过容座，使得所述多个弹簧指部与第二部分建立直接热界面以允许经由热传递装置和容座将废热从散热件传递到冷却部件。在一些其他示例中，当容座设置成热接触并耦接到散热件时，热传递装置的第一部分设置成热接触并耦接到冷却部件。在这种示例中，当可移除装置可拆卸地连接到主装置时，热传递装置的第二部分延伸穿过容座，使得所述多个弹簧指部与第二部分建立直接热界面以允许经由容座和热传递装置将废热从散热件传递到冷却部件。在一些示例中，热传递装置是热管。在一些其他示例中，热传递装置是均热板。
在一个或多个示例中，每个弹簧指部可施加最佳接触力以允许可移除装置容易地插进(例如，插入或滑动到)主装置中。例如，当可移除装置插进主装置中时，每个弹簧指部可被压缩以便朝向容座的框架略微偏转。然而，由所述多个弹簧指部中的每一个施加的最佳弹簧力可足以在每个弹簧指部的干接触表面和热传递装置之间建立直接热界面。换句话说，所述多个弹簧指部可提供多重(阵列)的接触力或弹簧力以产生用于将可移除装置插进主装置中的基本上低的插入力。同时，所述多个弹簧指部可提供通过所述多个弹簧指部对可移除装置的多点接触式传导冷却，以实现对可移除装置的有效热管理。
在一些示例中，由所述多个弹簧指部施加的多重的接触力或弹簧力在可接受的安全极限内以避免与反复的力(例如，插入力或移除力)相关的伤害。例如，由每个弹簧指部施加的接触力或弹簧力可在从大约0.04磅力到0.08磅力的范围内。在一些示例中，所述多个弹簧指部中的每一个可在从大约0.5毫米到1.0毫米的范围内偏转，以允许将可移除装置容易地插进主装置中。即使热传递装置具有不平滑的表面、不平坦的表面、表面缺陷或碎屑，所述多个弹簧指部也可能够维持与热传递装置的多点接触，因为每个弹簧指部可独立地产生最佳弹簧力以与热传递装置建立直接热界面。进一步地，由于每个弹簧指部可使用基本上小的表面积的干接触表面来独立地在热传递装置的外围表面上施加弹簧力，因此所述多个弹簧指部可进一步维持与具有与表面相关的上述问题的热传递装置的多点接触。在一些示例中，每个弹簧指部的干接触表面的表面积可在从大约0.2平方毫米到0.6平方毫米的范围内。进一步地，由于所述多个弹簧指部被构造成与热传递装置建立直接热界面，因此可避免需要TIM以在容座和热传递装置之间建立热界面。因此，所述多个弹簧指部的使用可克服与TIM相关的上述问题。
进一步地，由于由容座的所述多个弹簧指部施加在热传递装置上的力的量是可控的，因此本文中所描述的示例可能不允许将对接部件(即，容座和热传递装置)的负载传递到可移除装置的任何其他部件(例如，电路板、安装在电路板上的所述一个或多个电子部件、或用于将所述一个或多个电子部件安装在电路板上的BGA中的至少一者)。因此，本文中所描述的示例可防止负载从对接部件传递到电路板、所述一个或多个电子部件或BGA，并且防止对那些部件造成损坏。
图1A描绘了电子系统100(如图1C和图1D中所示)的主装置102的透视图，该主装置具有冷却部件106。在一个或多个示例中，主装置102可以是计算装置(诸如，服务器装置、存储装置、功率转换装置或联网装置)，其具有模块化连接器。在图1A的示例中，主装置102是联网装置。在一个或多个示例中，主装置102进一步包括部分开放式壳体110和连接器112。
部分开放式壳体110由盖114、一对侧轨116和后面板118限定。该对侧轨116中的每个侧轨耦接到盖114的一个外围侧。后面板118耦接到盖114的后侧和该对侧轨116。后面板118包括切口以允许连接器112插入并耦接到后面板118。该对侧轨116中的每个侧轨包括多个贯通开口120，以允许使用紧固件(诸如，螺钉、铆钉等)将壳体110耦接到电子系统100的底座(图1A中未示出)。盖114的后侧包括第一突出部分122，该第一突出部分具有多个第一贯通凹部124以允许冷却部件106耦接到壳体110。当可移除装置104(如图1B、图1C和图1D中所示)连接到主装置102时，壳体110的前侧可接收该可移除装置。
当可移除装置104连接到(插进)主装置102的壳体110中时，主装置102的连接器112(或模块化端口)可将该可移除装置通信地耦接到主装置102。例如，连接器112可具有插槽(或插座)，以接收可移除装置104的插头(即，电路板(未示出)的一部分)并将可移除装置104通信地耦接到主装置102。在一些示例中，连接器112可以是联网装置连接器、USB连接器、外围部件互连快速(PCIe)连接器等。本文中可注意到，术语“连接器”和“模块化端口”可互换地使用。在图1A、图1C和图1D的示例中，连接器112是网络交换机，其可允许可移除装置104可拆卸地耦接到主装置102。
在图1A的示例中，冷却部件106是冷板。在一个或多个示例中，冷却部件106是热传导部件，其可设置成经由容座136和热传递装置150(在图1B、图1C和图1D中示出)与可移除装置104的散热件108(在图1B、图1C和图1D中示出)热连通，并且可包括若干准备以允许液体冷却剂流经它以用于从冷却部件106耗散废热。
在图1A的示例中，冷却部件106是方形的热传导部件。在一些示例中，冷却部件106由多个块126和设置在所述多个块126之间并耦接到其的集室(plenum)128构成。在一个或多个示例中，所述多个块126中的每个块具有第一凹部130。在一些示例中，所述多个块126中的一对第一块126A彼此相继地设置并耦接，使得该对第一块126A的第一凹部对齐并在冷却部件106的第一端132和第二端134之间延伸。类似地，所述多个块126中的一对第二块126B彼此相继地设置并耦接，使得该对第二块126B的第一凹部对齐并在第一端132和第二端134之间延伸。在图1A的示例中，冷却部件106包括数量为四个的所述多个块126和一个集室128。
集室128包括一对外围壁138、前壁140、后壁142、盖子144和基座(未标记)，它们彼此耦接以在其间限定中空空间。在一些示例中，后壁142具有流体入口146和流体出口148。在一个或多个示例中，该对外围壁138耦接到所述多个块126，使得集室128与所述多个块126热接触。进一步地，前壁140包括具有多个第二贯通凹部154的第二突出部分152。在一些示例中，第二突出部分152设置在第一突出部分122上面，使得所述多个第一贯通凹部124和所述多个第二贯通凹部154彼此对齐以允许冷却部件106经由紧固件(诸如，螺钉、铆钉等)耦接到壳体110。在一些示例中，集室128可进一步包括内部通道(未示出)，该内部通道设置在中空空间内并在流体入口146和流体出口148之间延伸，并且这种内部通道可与集室128的主体成一体。在一些示例中，内部通道可包括特征，诸如翅片、钉状翅片阵列、表面粗糙化以增加暴露于液体冷却剂的其表面区域的量。在一些其他示例中，内部通道还可包括其他特征，诸如增强液体冷却剂流动中的紊流的紊流器。在一个或多个示例中，增强表面区域或紊流的特征可导致液体冷却剂的热性能增加。在一些其他示例中，集室128可包括延伸穿过集室128的中空空间的管或管子，其中该管或管子可以是与集室128的主体不同的部分。
在一些示例中，流体入口146可耦接到入口通道155，并且流体出口148可耦接到出口通道156。在这种示例中，可使用密封剂(例如，垫圈、粘合剂、O形环等)分别将流体入口146和流体出口148液密密封到入口通道155和出口通道156。在一些其他示例中，流体入口146和流体出口148可分别焊接或铜焊到入口通道155和出口通道156。在一个或多个示例中，入口通道155可进一步耦接到供应管线歧管(未示出)，该供应管线歧管流体地连接到冷却剂分配单元(未示出)。类似地，出口通道156可进一步耦接到返回管线歧管(未示出)，该返回管线歧管流体地连接到冷却剂分配单元。在一些示例中，冷却剂分配单元可以是机架级液体冷却系统、行级液体冷却系统、数据中心级液体冷却系统等。在一个或多个示例中，冷却剂分配单元可包括泵(未示出)，该泵被构造成经由供应管线歧管和入口通道155将液体冷却剂供应到冷却部件106的集室128、以及经由出口通道156和返回管线歧管从冷却部件106的集室128接收加热了的液体冷却剂。本文中可注意到，冷却剂分配系统可包括热交换器(未示出)以从加热了的液体冷却剂中移除废热并使液体冷却剂再生。供应液体冷却剂和接收加热了的液体冷却剂的过程可继续，如上文中所讨论的。
在一个或多个示例中，容座136是热传导部件，其可设置成与冷却部件106热接触并耦接到冷却部件106。例如，容座136沿着第一凹部130的至少一部分设置并耦接到第一凹部130的至少一部分，使得容座136的框架157的外表面与冷却部件106(例如，所述多个块126中的块)的内表面热接触。在图1A中的示例中，至少一个容座136设置在所述多个块126中的每个块的第一凹部130内。容座136的框架157可焊接到冷却部件106(例如，所述多个块126中的块)的内表面。在一些示例中，焊料可包括热传导材料，例如铜材料、铝材料等。
容座136进一步包括多个弹簧指部158，所述多个弹簧指部设置成与容座136的框架157热接触。在一个或多个示例中，所述多个弹簧指部158中的每一个是热传导部件。在一些示例中，所述多个弹簧指部158沿着电子系统100的圆周方向10彼此间隔开，以形成弹簧指部的阵列(例如，如图3A-3C中所示)。在一个或多个示例中，所述多个弹簧指部158中的每一个可由第一端、第二端、以及使第一端和第二端互连的本体限定。在图1A的示例中，所述多个弹簧指部158中的每一个是悬臂形弹簧指部158A。在这种示例中，每个弹簧指部158的第一端、第二端和本体可具有基本上相同的尺寸(例如，宽度、厚度)，以限定具有悬臂形几何形状的弹簧指部158。进一步地，第一端和第二端可由本体维持在不同的高度。第一端可耦接到容座136的框架157的一部分，并且第二端可具有干接触表面。在这种示例中，第一端可焊接到框架157的内表面。在一些示例中，焊料可包括热传导材料，例如铜材料、铝材料等。在这种示例中，当可移除装置104(具有耦接到散热件108的热传递装置150)插进主装置102中时，每个弹簧指部158的第二端可被压缩以便向内(例如，朝向框架157)略微偏转，其中偏转在从大约0.5毫米到1.0毫米的范围内以便经由热传递装置150与可移除装置104的散热件108建立直接热界面(或接触)。在一些示例中，所述多个弹簧指部158中的每一个是分立部件。在一些其他示例中，所述多个弹簧指部158中的每一个的第一端可彼此耦接或合并以形成多个弹簧指部158的圆形条带。
在一些示例中，冷却部件106、容座136和所述多个弹簧指部158可由热传导材料形成，诸如铜、铝等。第一突出部分122和第二突出部分152可由铁质材料形成，诸如钢等。入口通道155和出口通道156可由聚合物材料形成。进一步地，入口通道155和出口通道156中的每一者分别可以是柔性通道。
图1B描绘了电子系统100(如图1C和图1D中所示)的可移除装置104的透视图，该可移除装置具有散热件108。在一个或多个示例中，可移除装置104可以是可连接电子装置(或可插拔电子装置)，例如通信装置或存储装置。在一些示例中，通信装置可以是小型可插拔(SFP)收发器、耦接到有源光缆(AOC)的四通道小型可插拔收发器等。类似地，存储装置可以是非易失性存储器快速(NVMe)存储驱动器等。本文中可注意到，术语“可移除装置”、“可移除电子装置”、“可插拔可移除装置”和“可连接电子装置”可互换地使用。在图1B的示例中，可移除装置104是收发器。在一个或多个示例中，可移除装置104进一步包括部分开放式壳体192、多个外部连接器194、一对闩锁196、光学组件198、电路板200、以及耦接到电路板200的一个或多个电子部件(图1B中未示出)。
部分开放式壳体192由基座208、一对外围壁210和后面板212限定。该对外围壁210中的每个壁耦接到基座208的一个外围侧。后面板212耦接到基座208的后侧和该对外围壁210。后面板212可包括切口(未示出)以允许该对外部连接器194经由合适的通信机构(例如，电缆布线等)而插入并耦接到电路板200和/或光学组件198。该对外围壁210中的每个壁包括多个贯通开口214，以允许该对闩锁196中的对应闩锁耦接到可移除装置104的壳体192。该对外部连接器194中的每个外部连接器可接收光缆202等。例如，每个外部连接器194可具有插槽(或插座)，以接收光缆202并将光缆202通信地耦接到电路板200和/或光学组件198。在一些示例中，电路板200可以是安装在壳体192的基座208上并耦接到壳体192的基座208的矩形或方形半导体部件。在一些示例中，所述一个或多个电子部件可包括处理器、电容器、电阻器等。
散热件108设置在可移除装置104的前侧处。在一些示例中，散热件108安装在电路板200和/或所述一个或多个电子部件上。例如，散热件108可使用多个弹簧加载的带肩螺钉206经由电路板200耦接到壳体192的基座208。在这种示例中，所述多个弹簧加载的带肩螺钉206经由散热件108的多个贯通开口(未标记)而插入，以便将散热件108耦接到基座208。在一些示例中，散热件108与电路板200和/或所述一个或多个电子部件热连通。例如，所述多个弹簧加载的带肩螺钉206中的每一个可在散热件108上施加最佳负载/力，使得散热件108的平坦下表面167与所述一个或多个电子部件或电路板200直接热连通。在一些其他示例中，散热件108的平坦下表面167可经由TIM与电路板和/或电路板200的一个或多个电子部件间接热连通。在一些示例中，TIM可以是聚合物基质(诸如，环氧树脂或硅酮树脂)和热传导填料(诸如，氮化硼、氧化铝、铝、氧化锌、银等)。
在图1B的示例中，散热件108是矩形的热传导固体部件。如本文中所讨论的，散热件108可经由平坦下表面167与热源(例如，电路板200和/或安装在电路板200上的一个或多个电子部件)建立直接热接触。在这种示例中，散热件108可进一步包括具有第二凹部160的上表面169。在图1B的示例中，第二凹部160是具有第一端部分160A和第二端部分160B的弯曲凹部，所述第一端部分和第二端部分定位成彼此间隔开并设置在散热件108的前端162处。
在一个或多个示例中，电子系统100可进一步包括热传递装置150。在一些示例中，热传递装置150可以是热传导部件。在图1B的示例中，热传递装置150是热管150A。在一些非限制性示例中，热传递装置150可以是均热板(如图4B中所示)。在图1B的示例中，热管150A是“U”形部件。例如，热管150A具有第一部分150A1、一对第二部分150A3、以及使第一部分150A1和该对第二部分150A3互连的一对本体部分150A2。在一些示例中，第一部分150A1可以是热传递装置150的蒸发器区段，并且该对第二部分150A3可以是热传递装置150的冷凝器区段。在图1B的示例中，第一部分150A1是弯曲部分，其可具有与散热件108的第二凹部160的轮廓互补的轮廓。进一步地，该对第二部分150A3中的每个第二部分可以是热管150A的直线部分。类似地，该对本体部分150A2中的每个本体部分可以是热管150A的直线向上倾斜部分。在一个或多个示例中，热管150A可以是具有非常高的有效热导率的两相热传递装置。在一个或多个示例中，热管150A可以是具有罩壳、工作流体和芯吸结构(wick structure)的真空密闭装置。在操作期间，从热源(例如，散热件108)传导到热管150A的废热可使第一部分150A1中的芯吸结构内部的工作流体(液相)汽化。然后，携载汽化潜热的饱和蒸汽(气相)可经由该对本体部分150A2流向该对第二部分150A3。在该对第二部分150A3中，饱和蒸汽可冷凝并将其潜热释放给冷却部件106以使工作流体(液相)再生。冷凝后的液体可通过芯吸结构靠毛细作用返回到第一部分150A1。只要在第一部分150A1和该对第二部分150A3之间建立并维持温度梯度，相变过程和两相流循环就会继续。
在一个或多个示例中，热传递装置150可沿着第二凹部160设置并经由焊接而耦接到散热件108。例如，焊接可包括热传导材料，例如铜材料、铝材料等。在图1B的示例中，第一部分150A1沿着第二凹部160设置并耦接到散热件108。该对本体部分150A2设置在电路板200的一部分上面，使得在该对本体部分150A2和电路板200之间形成间隙(未标记)。该对第二部分150A3可向外延伸超过电路板200。例如，该对第二部分150A3可相对于散热件108向外突出。在一个或多个示例中，散热件108和热传递装置150可由热传导材料形成，诸如铜、铝等。
图1C描绘了具有图1B的可移除装置104的电子系统100的透视图，该可移除装置可拆卸地连接到图1A的主装置102。类似地，图1D描绘了图1C的电子系统100的侧视图。本文中可注意到，为了便于图示的目的，在图1C的示例中并未示出图1A的示例中所描绘的主装置102的壳体110和连接器112，并且这种图示不应被解释为对本公开的限制。
在一些示例中，电子系统100是计算基础设施，诸如具有主装置102(诸如，服务器装置、存储装置、功率转换装置或联网装置)和可移除装置104(诸如，数据通信装置或存储驱动器)的数据中心的机架或外壳。在一个或多个示例中，可移除装置104和主装置102可充当计算基础设施的插头和插座。在图1C和图1D的示例中，主装置102是具有连接器的联网装置，并且可移除装置104是具有收发器的数据通信装置。在一些示例中，连接器可以是以太网交换机，并且收发器可以是耦接到AOC(未示出)的SFP收发器或耦接到AOC的QSFP收发器。
参考图1D，可移除装置104可滑动地插入到主装置102的壳体110中，以便将可移除装置104可拆卸地耦接到主装置102。例如，当可移除装置104连接到主装置102时，可移除装置104的电路板200的一部分200A插进主装置102的连接器112的插槽112A中。换句话说，可移除装置104的电路板200可经由连接器112通信地耦接到主装置102的电路板(未示出)。因此，当可移除装置104连接到主装置102时，它可保持处于不可移动状态，因为电路板200的部分200A插进连接器112的插槽112A中。在这种示例中，热传递装置150的一对第二部分150A3经由设置在第一凹部130中的容座136(如图1A中所示)插入到主装置102中。在这种示例中，容座136的所述多个弹簧指部158(如图1A中所示)可与热传递装置150的该对第二部分150A3中的每个第二部分建立直接热界面，以允许经由容座136(例如，经由容座136的框架157和每个弹簧指部158(在图1A中示出))除装置104插进主装置102将废热从热传递装置150传递到冷却部件106。
在一个或多个示例中，可在热源(诸如，电路板200(和/或所述一个或多个电子部件))、散热件108和热传递装置150的第一部分150A1之间创建第一热传导(低电阻)路径。类似地，可在热传递装置150的每个第二部分150A3、所述多个弹簧指部158、框架157和冷却部件106之间创建第二热传导路径。进一步地，可在冷却部件106和在冷却部件106内循环的液体冷却剂之间创建第三热传导路径。因此，电子系统100实现了：i)将废热从电路板200(和/或电子部件)耗散到散热件108，ii)将废热从散热件108传递到热传递装置150，iii)将废热从第一部分150A1传递到该对第二部分150A3，iv)经由容座136将废热从热传递装置150传递到冷却部件106，以及v)将废热从冷却部件106耗散到液体冷却剂。
特别地，在电子系统100的操作期间，可移除装置104的所述一个或多个电子部件和/或电路板200、外部连接器194和光学组件198可协力地操作以传输、接收、处理或存储数据。因此，可移除装置104可消耗更大量的功率，并且可由此产生增加的量的废热。在这种示例中，耦接到电路板200的散热件108和/或耦接到电路板200的所述一个或多个电子部件可将废热从那些装置朝向热管150A耗散。在一些示例中，热管150A的第一部分150A1内所填充的冷却液可吸收废热，以帮助将废热从电路板200和/或所述多个电子部件耗散到热管150A。热管150A的该对本体部分150A2可将废热传递到热管150A的该对第二部分150A3。所述多个弹簧指部158(其与热管150A的该对第二部分150A3热接触)可将废热从热管150A传递到容座136的框架157。例如，每个弹簧指部158的干接触表面(其与该对第二部分150A3的外围表面热接触)经由所述多个弹簧指部158和框架157将耗散的废热从可移除装置104传递到容座136。进一步地，容座136可将废热传递到冷却部件106，例如传递到冷却部件106的所述多个块126。稍后，在集室128中流动的冷却液可吸收来自冷却部件106的所述多个块126的废热并产生加热了的冷却剂(未标记)，由此使冷却部件106冷却。加热了的冷却液可被泵送到电子系统100的外部以与外部冷却剂(未示出)交换热量并使冷却液再生。因此，根据本公开的一个或多个示例，所述多个弹簧指部158可提供对可移除装置104的多点接触式传导冷却，以实现对可移除装置104的有效热管理。
在一个或多个示例中，每个弹簧指部158可在热传递装置150上施加最佳接触力以允许可移除装置104容易地插进(例如，插入或滑动到)主装置102中。例如，当可移除装置104插进主装置102中时，每个弹簧指部158可被压缩以向内(例如，朝向框架157)略微偏转。然而，由所述多个弹簧指部158中的每一个施加的最佳弹簧力可足以在每个弹簧指部158的干接触表面和热传递装置150的外围表面之间建立直接热界面。换句话说，所述多个弹簧指部158可提供多重(阵列)的接触力或弹簧力以产生用于将可移除装置104插进主装置102中的基本上低的插入力。在一些示例中，由所述多个弹簧指部158施加的多重的接触力或弹簧力在可接受的安全极限内以避免与反复的力(例如，插入力或移除力)相关的伤害。例如，由每个弹簧指部158施加的接触力或弹簧力可在从大约0.04磅力到0.08磅力的范围内。在一些示例中，所述多个弹簧指部158中的每一个可在从大约0.5毫米到1.0毫米的范围内偏转，以允许将耦接到可移除装置104的热传递装置150容易地插进主装置102中。
在一个或多个示例中，即使外围表面具有不平滑的表面、不平坦的表面、表面缺陷或碎屑，所述多个弹簧指部158也可能够维持与热传递装置150的外围表面的多点接触(即，经由每个弹簧指部的干接触表面)，因为每个弹簧指部158可独立地产生最佳弹簧力以与外围表面的相互相对的部分建立直接热界面。进一步地，每个弹簧指部158可使用基本上小的表面积的干接触表面来独立地在外围表面上施加弹簧力。在一些示例中，每个弹簧指部158的干接触表面的表面积可在从大约0.2平方毫米到0.6平方毫米的范围内。由于所述多个弹簧指部158的干接触表面与热传递装置150的外围表面建立直接热界面，因此可避免需要TIM以在容座136和热传递装置150之间建立热界面(按照常规的电子系统)。因此，所述多个弹簧指部158的使用可克服与TIM相关的上述问题。
图2A描绘了电子系统的主装置302的一部分的透视图，该主装置具有冷却部件306。在一个或多个示例中，主装置302可进一步包括部分开放式壳体和连接器(如图1A的示例中所示)。本文中可注意到，为了便于图示的目的，在图2A的示例中并未示出主装置302的壳体和连接器，并且这种图示不应被解释为对本公开的限制。
在一些示例中，冷却部件306是冷板。在一个或多个示例中，冷却部件306是热传导部件，其可设置成经由容座336(在图2B中示出)和热传递装置350与可移除装置304的散热件308热连通，并且可包括若干准备以允许液体冷却剂流经它以用于从冷却部件306耗散废热。
如在图1A的示例中所讨论的，冷却部件306由多个第一块326和设置在所述多个第一块326之间并耦接到其的集室328构成。在一个或多个示例中，所述多个第一块326中的每个块具有第一凹部330。集室328包括一对外围壁338、前壁340、后壁342、盖子344和基座(未标记)，它们彼此耦接以在其间限定中空空间。在一些示例中，后壁342具有流体入口346和流体出口348。在一个或多个示例中，该对外围壁338耦接到所述多个第一块326，使得集室328与所述多个第一块326热接触。进一步地，前壁340包括第二突出部分352，该第二突出部分可用于将冷却部件306耦接到主装置302的壳体。在一些示例中，流体入口346可耦接到入口通道355，并且流体出口348可耦接到出口通道356。在一个或多个示例中，入口通道355可进一步耦接到供应管线歧管(未示出)，该供应管线歧管流体地连接到冷却剂分配单元(未示出)。类似地，出口通道356可进一步耦接到返回管线歧管(未示出)，该返回管线歧管流体地连接到冷却剂分配单元。
在一个或多个示例中，电子系统可进一步包括一对热传递装置350。在一些示例中，该对热传递装置350中的每个热传递装置可以是热传导部件。在图2A的示例中，该对热传递装置350中的每个热传递装置是热管350A。在一些非限制性示例中，每个热传递装置350可以是均热板(如图4B中所示)。热管350A具有一对第一部分350A1和一对第二部分350A2。在一些示例中，该对第一部分350A1中的每个部分可以是热管350A的蒸发器区段，并且该对第二部分350A2中的每个部分可以是热管350A的冷凝器区段。在一个或多个示例中，热管350A可以是具有非常高的有效热导率的两相热传递装置。在一个或多个示例中，热管350A可以是具有罩壳、工作流体和芯吸结构的真空密闭装置。在一个或多个示例中，热管350A可沿着每个第一块326的第一凹部330设置并经由焊接而耦接到冷却部件306。在图2A的示例中，第一部分350A1沿着每个第一块326的第一凹部330设置。进一步地，第一部分350A1耦接到冷却部件306。该对第二部分350A2可向外延伸超过冷却部件306。例如，该对第二部分350A2可相对于冷却部件306向外突出。在一个或多个示例中，冷却部件306和热传递装置350可由热传导材料形成，诸如铜、铝等。
图2B描绘了电子系统的可移除装置304的透视图，该可移除装置具有散热件308。在一个或多个示例中，可移除装置304进一步包括部分开放式壳体392、多个外部连接器394、一对闩锁396、光学组件398、电路板400、以及耦接到电路板400的一个或多个电子部件(图1B中未示出)。
部分开放式壳体392由基座、一对外围壁和后面板412限定。在一些示例中，后面板412可包括切口(未示出)以允许该对外部连接器394经由合适的通信机构(例如，电缆布线等)而插入并耦接到电路板400和/或光学组件398。该对外部连接器394中的每个外部连接器可接收光缆402等。例如，每个外部连接器394可具有插槽(或插座)，以接收光缆402并将光缆402通信地耦接到电路板400和/或光学组件398。
散热件308是热传导固体部件，其设置成接近可移除装置304的前侧。在一些示例中，散热件308安装在电路板400和/或所述一个或多个电子部件上并使用所述多个弹簧加载的带肩螺钉404耦接到壳体392的基座。在一些示例中，散热件308与电路板400和/或所述一个或多个电子部件热连通。例如，所述多个弹簧加载的带肩螺钉404中的每一个可在散热件308上施加最佳负载/力，使得散热件308的平坦下表面(未示出)与所述一个或多个电子部件或电路板400直接热连通。散热件308可进一步包括多个第二块410，所述多个第二块设置在散热件308的上表面369上并耦接到其。所述多个第二块410中的每个块包括第二凹部360。在一些示例中，所述多个第二块410中的一对块410A彼此相继地设置并耦接，使得该对块410A的第二凹部对齐。类似地，所述多个第二块410中的一对块410B彼此相继地设置并耦接，使得该对块410B的第二凹部对齐。在图2B的示例中，散热件308包括四个第二块410，并且每个块包括容座336。
在一个或多个示例中，容座336是热传导部件，其可设置成例如经由所述多个第二块410与散热件308热接触。例如，容座336沿着第二凹部360的至少一部分设置并耦接到第二凹部360的至少一部分，使得容座336的框架357的外表面与散热件308(例如，所述多个第二块410中的块)的内表面热接触。在图1A中的示例中，至少一个容座336设置在所述多个第二块410中的每个块的第二凹部360内。容座336的框架357可焊接到散热件308(例如，所述多个第二块410中的块)的内表面。容座336包括多个弹簧指部358。在一个或多个示例中，所述多个弹簧指部358中的每一个是热传导部件，其可设置成与容座336的框架357热接触。在一些示例中，所述多个弹簧指部358沿着电子系统的圆周方向10彼此间隔开，以形成弹簧指部的阵列(例如，如图3A-3C中所示)。在一个或多个示例中，所述多个弹簧指部358中的每一个可由第一端、第二端、以及使第一端和第二端互连的本体限定。在图2B的示例中，所述多个弹簧指部358中的每一个是扭转弹簧指部358A。在这种示例中，每个弹簧指部358的第一端、第二端和本体可具有基本上相同的尺寸(例如，宽度、厚度)。进一步地，第二端相对于第一端以偏移距离设置。附加地，第一端和第二端耦接到框架357的部分，并且具有干接触表面的本体可相对于框架357向内弯曲。在这种示例中，第一端和第二端可使用热传导材料焊接到容座336的框架357的内表面。在一些示例中，当可移除装置304插进主装置302(具有耦接到冷却部件306的热传递装置350)中时，每个弹簧指部358的本体可被压缩以便向内(例如，朝向框架375)略微偏转，其中偏转在从大约0.5毫米到1.0毫米的范围内以便经由热传递装置350与主装置302的冷却部件306建立直接热界面(或接触)。在一些示例中，散热件308、容座336和所述多个弹簧指部358可由热传导材料形成，诸如铜、铝等。
在一个或多个示例中，可将图2B的可移除装置304可拆卸地连接到图2A的主装置302以定义本公开的电子系统。例如，可将可移除装置304可滑动地插入到主装置302的壳体中，以便将可移除装置304可拆卸地耦接到主装置302。例如，当可移除装置304连接到主装置302时，电路板400的一部分400A插进主装置102的连接器的插槽(未示出)中。换句话说，可移除装置304的电路板400可经由连接器通信地耦接到主装置302的电路板(未示出)。在这种示例中，该对热管350A的第二部分350A2经由设置在第二凹部360中的容座336插入到可移除装置304中。在这种示例中，所述多个弹簧指部358可与每个热管350A的第二部分350A2建立直接热界面，以允许经由每个弹簧指部358和框架357将废热从散热件308传递到该对热管350A。
在一个或多个示例中，可在热源(诸如，电路板400(和/或所述一个或多个电子部件))和散热件308之间创建第一热传导路径。进一步地，可经由对应的容座336(例如，通过所述多个弹簧指部358和框架357)在散热件308和该对热管350A中的每个热管的第二部分350A2之间创建第二热传导路径。类似地，可在该对热管350A中的每个热管的第一部分350A1和冷却部件306之间创建第三热传导路径。进一步地，可在冷却部件306和在冷却部件306内循环的液体冷却剂之间创建第四热传导路径。因此，电子系统实现了：i)将废热从电路板400(和/或电子部件)耗散到散热件308，ii)经由所述多个弹簧指部358和框架357将废热从散热件308传递到热传递装置350，iii)将废热从第二部分350A2传递到第一部分350A1，iv)将废热从热传递装置350传递到冷却部件306，以及v)将废热从冷却部件306耗散到液体冷却剂。
图3A描绘了设置在冷却部件406中的一个内的容座436的框图。本文中可注意到，图3A的示例可以是冷却部件406的剖视图的表示。进一步地，本文中可注意到，在不偏离本公开的范围的情况下，容座436可设置在散热件(未示出)内。在图3A的示例中，冷却部件406包括一对块426，该对块彼此相继地设置并耦接，使得形成在该对块426中的每个块中的凹部430彼此对齐。在这种示例中，该对块426中的每个块包括数量为2的容座436，这些容座设置成在凹部430内彼此间隔开，使得每个容座436的外表面与冷却部件406(例如，每个块426)的内表面热接触。例如，每个容座436包括框架457，该框架具有耦接到冷却部件406的内表面的外表面。在一些示例中，框架457是中空圆柱形部件。
如在图1A的示例中所讨论的，容座436进一步包括多个弹簧指部458，所述多个弹簧指部可设置成与框架457热接触。在一些示例中，所述多个弹簧指部458沿着电子系统的圆周方向10彼此间隔开和设置，以形成弹簧指部的阵列。在一个或多个示例中，所述多个弹簧指部458中的每一个可由第一端458A、第二端458B、以及分别使第一端458A和第二端458B互连的本体458C限定。在图1A的示例中，所述多个弹簧指部458中的每一个可具有悬臂形结构。在这种示例中，每个弹簧指部458的第一端458A、第二端458B和本体458C可具有基本上相同的尺寸(例如，宽度、厚度)，以限定具有悬臂形几何形状的弹簧指部458。进一步地，第一端458A和第二端458B由本体458C维持在不同的高度。进一步地，第一端458A耦接到框架457的部分。例如，第一端458A耦接到框架457的内表面。在这种示例中，第一端458A可焊接到框架457的内表面。第二端458B可具有干接触表面458B1。冷却部件406、容座436和所述多个弹簧指部458由热传导材料构成，例如铜材料、铝材料等。
在一个或多个示例中，当可移除装置(具有刚性地耦接到散热件的热传递装置)插进主装置中时，每个弹簧指部458的第二端458B可被热传递装置压缩，以便使每个弹簧指部458向内(例如，朝向框架457)略微偏转，从而以便经由容座436与冷却部件406建立热界面(或接触)。例如，每个弹簧指部458的干接触表面458B1接触热传递装置的外围表面，以便经由热传递装置和容座436(例如，经由所述多个弹簧指部458和框架457)在冷却部件406和散热件之间建立热界面。在这种示例中，热传递装置可经由每个弹簧指部458和框架457将废热从散热件传递到冷却部件406。
图3B描绘了设置在冷却部件506中的一者内的容座536的框图。本文中可注意到，在不偏离本公开的范围的情况下，容座536可设置在散热件(未示出)内。在图3B的示例中，冷却部件506包括一对块526，该对块彼此相继地设置并耦接，使得形成在该对块526中的每个块中的凹部530彼此对齐。在这种示例中，该对块526中的每个块包括一个容座536，该容座设置在凹部530内使得容座536的外表面与冷却部件506(例如，每个块526)的内表面热接触。
如在图1A中的示例中所讨论的，容座536包括框架557和多个弹簧指部558。框架557是中空圆柱形部件，其可设置成与冷却部件506热接触，并且所述多个弹簧指部558可设置成与框架557热接触。在一些示例中，所述多个弹簧指部558沿着电子系统的圆周方向10彼此间隔开和设置，以形成弹簧指部的阵列。在一个或多个示例中，所述多个弹簧指部558中的每一个可由第一端558A、第二端558B、以及分别使第一端558A和第二端558B互连的本体558C限定。在图1A的示例中，所述多个弹簧指部558中的每一个是扭转弹簧指部。在这种示例中，第二端558B相对于第一端558A被偏移距离“D1”，使得本体558C相对于第一端558A成角度“α1”设置以限定具有扭转形几何形状的每个弹簧指部558。进一步地，第一端558A和第二端558B耦接到框架557的内表面，并且本体558C从容座536的内表面向内弯曲。在这种示例中，第一端558A和第二端558B可焊接到框架557的内表面。本体558C可具有干接触表面558C1。冷却部件506、容座536和所述多个弹簧指部558由热传导材料构成，例如铜材料、铝材料等。
在一个或多个示例中，当可移除装置(具有刚性地耦接到散热件的热传递装置)插进主装置中时，每个弹簧指部558的本体558C可被热传递装置压缩，以便使每个弹簧指部558向内(例如，朝向框架557)略微偏转，从而以便经由容座536与冷却部件506建立热界面(或接触)。例如，每个弹簧指部558的干接触表面558C1接触热传递装置的外围表面，以便经由热传递装置和容座536(例如，经由所述多个弹簧指部558和框架557)在冷却部件506和散热件之间建立热界面。在这种示例中，热传递装置可经由每个弹簧指部558和框架557将废热从散热件传递到冷却部件506。
图3C描绘了设置在冷却部件606中的一者内的容座636的框图。在图3C的示例中，冷却部件606包括一对块626，该对块彼此相继地设置并耦接，使得形成在该对块626的每个块中的凹部630彼此对齐。在这种示例中，该对块626中的每个块包括一个容座636，该容座设置在凹部630内使得容座636的外表面与冷却部件606(例如，每个块626)的内表面热接触。
如在图1A中的示例中所讨论的，容座636包括框架657和多个弹簧指部658。框架557是中空圆柱形部件，其可设置成与冷却部件606热接触，并且所述多个弹簧指部658可设置成与框架657热接触。在一些示例中，所述多个弹簧指部658沿着电子系统的圆周方向10彼此间隔开和设置，以形成弹簧指部的阵列。在一个或多个示例中，所述多个弹簧指部658中的每一个可由第一端658A、第二端658B、以及分别使第一端658A和第二端658B互连的本体658C限定。在一些示例中，第一端658A和第二端658B耦接到框架657的内表面，并且本体658C从框架657的内表面向内弯曲。在这种示例中，第一端658A和第二端658B可焊接到框架657的内表面。本体658C可具有干接触表面658C1。
在一个或多个示例中，当可移除装置(具有刚性地耦接到散热件的热传递装置，未示出)插进主装置中时，每个弹簧指部658的本体658C可被热传递装置压缩，以便使每个弹簧指部658向内(例如，朝向框架657)略微偏转，从而以便经由容座636与冷却部件606建立热界面(或接触)。例如，每个弹簧指部658的干接触表面658C1接触热传递装置的外围表面，以便经由热传递装置和容座636(例如，经由所述多个弹簧指部658和框架657)在冷却部件606和散热件之间建立热界面。在这种示例中，热传递装置可经由每个弹簧指部658和框架657将废热从散热件传递到冷却部件606。
图4A描绘了电子系统的主装置702的一部分的透视图，该主装置具有冷却部件706。本文中可注意到，为了便于图示的目的，在图4A的示例中并未示出主装置702的壳体和连接器，并且这种图示不应被解释为对本公开的限制。
在一些示例中，冷却部件706是冷板。在一个或多个示例中，冷却部件706是热传导部件，其可设置成经由容座736和热传递装置750与可移除装置704的散热件708热连通，并且可包括若干准备以允许液体冷却剂流经它以用于从冷却部件706耗散废热。
冷却部件706是盒形部件，其具有一对外围壁738、前壁740、后壁742、盖子744和基座(未标记)，它们彼此耦接以在其间限定中空空间。在一些示例中，后壁742具有流体入口746和流体出口748。在一些示例中，流体入口746可耦接到入口通道755，并且流体出口748可耦接到出口通道756。
在一个或多个示例中，容座736是热传导部件，其可设置成与冷却部件706热接触。容座736包括框架757，该框架耦接到冷却部件706的前壁740。在一些示例中，框架757可使用热传导焊接材料而焊接到前壁740。容座736进一步包括多个弹簧指部758。在一个或多个示例中，所述多个弹簧指部758中的每一个是热传导部件，其可设置成与框架757热接触。在一些示例中，所述多个弹簧指部758沿着电子系统的侧向方向30彼此间隔开并耦接到框架757的内表面，以形成弹簧指部的阵列。在一个或多个示例中，所述多个弹簧指部758中的每一个可由第一端758A、第二端758B、以及分别使第一端758A和第二端758B互连的本体758C限定。在这种示例中，本体758C耦接到框架757。第一端758A和第二端758B设置成面向彼此、相对于容座736向内弯曲、并且具有干接触表面758A1、758B1以与热传递装置750建立直接热界面。在一些示例中，当可移除装置704(具有刚性地耦接到冷却部件706的热传递装置750)插进主装置702中时，每个弹簧指部758的第一端758A和第二端758B可分别被压缩以便例如沿着纵向方向20向内略微偏转，从而以便经由热传递装置750与主装置702的冷却部件706建立直接热界面(或接触)。
图4B描绘了电子系统的可移除装置704的透视图，该可移除装置具有散热件708。在一个或多个示例中，可移除装置704进一步包括部分开放式壳体792、多个外部连接器794、一对闩锁796、光学组件798、电路板800、以及耦接到电路板800的一个或多个电子部件(图1B中未示出)。
部分开放式壳体792由基座、一对外围壁和后面板812限定。在一些示例中，后面板812可包括切口(未示出)以允许该对外部连接器794经由合适的通信机构(例如，电缆布线等)而插入并耦接到电路板800和/或光学组件798。该对外部连接器794中的每个外部连接器可接收光缆802等。例如，每个外部连接器794可具有插槽(或插座)，以接收光缆802并将光缆802通信地耦接到电路板800和/或光学组件798。
散热件708是热传导固体部件，其设置成接近可移除装置704的前侧。在一些示例中，散热件708安装在电路板800和/或所述一个或多个电子部件上并使用所述多个弹簧加载的带肩螺钉804耦接到壳体792的基座。在一些示例中，散热件708与电路板800和/或所述一个或多个电子部件热连通。例如，所述多个弹簧加载的带肩螺钉804中的每一个可在散热件808上施加最佳负载/力，使得散热件708的平坦下表面(未示出)与所述一个或多个电子部件或电路板800直接热连通。
在一个或多个示例中，电子系统可进一步包括热传递装置750。在一些示例中，热传递装置750可以是热传导部件，例如均热板750A。均热板750A具有第一部分750A1和第二部分750A2。在一些示例中，第一部分750A1可以是均热板750A的蒸发器区段，并且第二部分750A2可以是均热板750A的冷凝器区段。在一个或多个示例中，均热板750A可以是具有非常高的有效热导率的两相热传递装置。在一个或多个示例中，均热板750A可以是具有罩壳、工作流体和芯吸结构的真空密闭装置。在一个或多个示例中，均热板750A可设置在散热件的外表面上面并经由焊接而热耦接到散热件708。例如，均热板750A的第一部分750A1设置在散热件708上面并耦接到其，并且均热板750A的第二部分750A2可相对于散热件708向外突出。
图4C描绘了具有图4B的可移除装置704的电子系统700的透视图，该可移除装置连接到图4A的冷却部件706。在一个或多个示例中，可将可移除装置704可拆卸地连接到主装置702以定义电子系统700。例如，可将可移除装置704可滑动地插入到主装置702的壳体中，以便将可移除装置704可拆卸地耦接到主装置702。例如，当可移除装置704连接到主装置702时，电路板800的一部分800A插进主装置702的连接器(未示出)的插槽(未示出)中。换句话说，可移除装置704的电路板800可经由连接器通信地耦接到主装置702的电路板(未示出)。在这种示例中，均热板750A的第二部分750A2经由容座736插入到主装置702中。在一个或多个示例中，容座736的所述多个弹簧指部758可与均热板750A的第二部分750A2建立直接热界面，以允许经由热传递装置750和容座736(例如，经由每个弹簧指部758和框架757)将废热从散热件708传递到冷却部件706。
在一个或多个示例中，可在热源(诸如，电路板800(和/或所述一个或多个电子部件))和散热件708之间创建第一热传导路径。进一步地，可在均热板750A的第一部分750A1和散热件708之间创建第二热传导路径。类似地，可经由所述多个弹簧指部758和框架757在均热板750A的第二部分750A2和冷却部件706之间创建第三热传导路径。进一步地，可在冷却部件706和在冷却部件706内循环的液体冷却剂之间创建第四热传导路径。因此，电子系统100实现了：i)将废热从电路板800(和/或电子部件)耗散到散热件708，ii)将废热从散热件708传递到热传递装置750，iii)将废热从第一部分750A1传递到第二部分750A2，iv)经由所述多个弹簧指部758和框架757将废热从热传递装置750传递到冷却部件706，以及v)将废热从冷却部件706耗散到液体冷却剂。
图5是描绘可移除装置的热管理的方法900的流程图。本文中应注意，例如，方法900是结合图1A-1C来描述的。方法900也可结合图2A-2B或图4A-4C来描述。
方法900在框902处开始并继续到框904。在框904处，方法900包括：通过连接器将可移除装置连接到电子系统的主装置中，以将可移除装置的电路板通信地耦接到主装置的主电路板，如图1A和图1B中所描述的。在一些示例中，电路板的一部分插入到连接器的开口中，以将电路板通信地耦接到主电路板。在一些示例中，电子系统的容座耦接到主装置的冷却部件。在这种示例中，电子系统的热传递装置的第一部分耦接到可移除装置的散热件，并且热传递装置的第二部分相对于散热件向外突出。在一些其他示例中，容座耦接到散热件。在这种示例中，热传递装置的第一部分耦接到冷却部件，并且热传递装置的第二部分相对于冷却部件向外突出。在所有这种示例中，容座可包括框架(例如，中空圆柱形部件)和耦接到框架的多个弹簧指部。在一个示例中，热传递装置是热管。在一些其他示例中，热传递装置是均热板。
进一步地，方法900继续到框906。在框906处，方法900包括以下步骤：使热传递装置的一部分(例如，第二部分)延伸穿过容座，以通过将每个弹簧指部向内(例如，朝向容座)压缩并在热传递装置的该部分上施加弹簧力来允许所述多个弹簧指部与第二部分建立直接热界面。
在一个或多个示例中，当可移除装置插进主装置中时，每个弹簧指部可朝向框架略微偏转。然而，由所述多个弹簧指部中的每一个施加的最佳弹簧力可足以在每个弹簧指部的干接触表面和热传递装置的外围表面之间建立直接热界面。所述多个弹簧指部可提供多重(阵列)的接触力或弹簧力以产生用于将可移除装置插进主装置中的基本上低的插入力。同时，由所述多个弹簧指部中的每一个施加的最佳弹簧力可足以在每个弹簧指部的干接触表面和热传递装置的外围表面之间建立直接热界面。
在框908处，方法900包括：经由每个弹簧指部和容座在热传递装置和冷却部件或散热件中的一者之间传递废热。在一些示例中，可移除装置可将电信号转换为光学信号或反之亦然，以用于通过互连电缆来传输或接收数据。在一些其他示例中，可移除装置可存储和处理数据。因此，可移除装置可消耗更大量的功率，并且可由此产生增加的量的废热。在一些示例中，当容座设置成与散热件热接触时，散热件可首先耗散由电路板和/或电子部件产生的废热。稍后，废热可经由所述多个弹簧指部和框架从散热件传递到热传递装置。进一步地，热传递装置可将废热传递到冷却装置。在这种示例中，在冷却部件中流动的冷却液可从冷却部件吸收废热并产生加热了的冷却剂，由此使冷却部件冷却。在一些其他示例中，当容座设置成与冷却部件热接触时，散热件可首先耗散由可移除装置产生的废热。稍后，废热可从散热件直接传递到热传递装置。进一步地，热传递装置可经由容座和所述多个弹簧指部将废热传递到冷却装置。在这种示例中，在冷却部件中流动的冷却液可从冷却部件吸收废热并产生加热了的冷却剂，由此使冷却部件冷却。
在一个或多个示例中，加热了的冷却液可被泵送到电子系统外部，以与外部冷却剂交换热量并使冷却液再生。因此，根据本公开的一个或多个示例，耦接到容座的所述多个弹簧指部可提供通过所述多个弹簧指部和容座对可移除装置的多点接触式传导冷却，以实现对可移除装置的有效热管理。方法900在框910处结束。
如在本文中所描述的示例中图示的各种特征可在用于对可移除装置进行热管理的系统(诸如，主装置)和方法中实施。在一个或多个示例中，弹簧指部的阵列在将可移除装置插进主装置中时维持最佳接触力，该最佳接触力在可接受的安全极限内以避免与反复的力(例如，插入力或移除力)相关的伤害。进一步地，即使外围表面具有不平滑的表面、不平坦的表面、表面缺陷或碎屑，所述多个弹簧指部也可能够维持与可移除装置的外围表面的多点接触(即，经由干接触表面)，因为每个弹簧指部可独立地产生最佳弹簧力以与外围表面的相互相对的部分建立直接热界面。进一步地，每个弹簧指部可使用基本上小的表面积的干接触表面来独立地在外围表面上施加弹簧力。因此，所述多个弹簧指部可能够进一步维持与具有上述问题的外围表面的多点接触(即，经由干接触表面)。由于所述多个弹簧指部与可移除装置的外围表面建立直接热界面，因此可避免需要TIM以在对接表面之间建立热界面(按照常规的电子系统)。所述多个弹簧指部可产生最佳力以压缩热传递装置并在热传递装置和冷却部件或散热件中的一者之间建立和维持热连通。进一步地，可控制弹簧力以防止对接部件(即，冷却部件和散热件)的负载传递到可移除装置的其他部件，并且防止对那些部件造成损坏。
在上述的描述中，阐述了众多细节以提供对本文中所公开的主题的理解。然而，可在没有这些细节中的一些或全部的情况下实践实施方式。其他实施方式可包括对上文所讨论的细节的修改、组合和变化。所附权利要求旨在涵盖这种修改和变化。

Claims (20)

1.一种电子系统，包括：
主装置，所述主装置包括冷却部件；
可移除装置，所述可移除装置包括散热件，其中，所述可移除装置能够可拆卸地连接到所述主装置；
容座，所述容座包括多个弹簧指部，所述多个弹簧指部耦接到所述冷却部件或所述散热件中的一者；以及
热传递装置，所述热传递装置包括第一部分和第二部分，其中，所述第一部分耦接到所述冷却部件或所述散热件中的一者，并且所述第二部分相对于所述冷却部件或所述散热件中的一者向外突出，其中，当所述可移除装置连接到所述主装置时，所述第二部分延伸穿过所述容座，使得所述多个弹簧指部与所述第二部分建立直接热界面，以允许经由所述容座在所述热传递装置和所述冷却部件或所述散热件中的一者之间传递废热。
2.根据权利要求1所述的电子系统，其中，所述热传递装置包括热管或均热板中的一者。
3.根据权利要求1所述的电子系统，其中，所述冷却部件包括第一凹部并且所述散热件包括第二凹部，其中，所述容座沿着所述第一凹部设置并耦接到所述冷却部件，其中，所述热传递装置的所述第一部分沿着所述第二凹部设置并耦接到所述散热件，并且其中，当所述可移除装置连接到所述主装置时，所述第二部分延伸穿过所述容座以经由所述热传递装置和所述容座将所述散热件热耦接到所述冷却部件。
4.根据权利要求3所述的电子系统，其中，所述冷却部件是冷板，其中，所述冷板包括流体入口、流体出口、以及流体地连接所述流体入口和所述流体出口的集室，其中，所述集室与所述第一凹部热连通，并且其中，液体冷却剂从所述流体入口引导到所述流体出口以用于从所述冷板耗散所述废热。
5.根据权利要求1所述的电子系统，其中，所述冷却部件包括第一凹部并且所述热传递装置包括第二凹部，其中，所述容座沿着所述第二凹部设置并耦接到所述散热件，其中，所述热传递装置的所述第一部分沿着所述第一凹部设置并耦接到所述冷却部件，并且其中，当所述可移除装置连接到所述主装置时，所述第二部分延伸穿过所述容座以经由所述热传递装置和所述容座将所述冷却部件热耦接到所述散热件。
6.根据权利要求5所述的电子系统，其中，所述冷却部件是冷板，其中，所述冷板包括流体入口、流体出口、以及流体地连接所述流体入口和所述流体出口的集室，其中，所述集室与所述第一凹部热连通，并且其中，液体冷却剂从所述流体入口引导到所述流体出口以用于从所述冷板耗散所述废热。
7.根据权利要求1所述的电子系统，其中，每个弹簧指部包括：第一端，其耦接到所述容座的框架；第二端，其具有干接触表面以与所述热传递装置建立直接热界面；以及本体，其使所述第一端和所述第二端互连，并且其中，所述多个弹簧指部布置成沿着圆周方向彼此相邻以形成弹簧指部的阵列。
8.根据权利要求1所述的电子系统，其中，每个弹簧指部包括：第一端和第二端，所述第一端和所述第二端耦接到所述容座的框架；以及本体，其使所述第一端和所述第二端互连，其中，所述本体相对于所述框架向内弯曲并且包括干接触表面以与所述热传递装置建立直接热界面，并且其中，所述多个弹簧指部布置成沿着圆周方向彼此相邻以形成弹簧指部的阵列。
9.根据权利要求8所述的电子系统，其中，所述第二端相对于所述第一端偏移，使得所述本体相对于所述第一端成角度设置。
10.根据权利要求1所述的电子系统，其中，每个弹簧指部包括：第一端；第二端；以及本体，其使所述第一端和所述第二端互连、耦接到所述容座的框架，其中，所述第一端和所述第二端设置成面向彼此、相对于所述框架向内弯曲、并且具有干接触表面以与所述热传递装置建立直接热界面，并且其中，所述多个弹簧指部布置成沿着侧向方向彼此相邻以形成弹簧指部的阵列。
11.根据权利要求1所述的电子系统，其中，所述主装置进一步包括：连接器，其刚性地耦接到所述电子系统的壳体；以及主电路板，其耦接到所述连接器，其中，所述可移除装置进一步包括电路板，并且其中，当所述可移除装置连接到所述主装置时，所述电路板通过所述连接器通信地耦接到所述主电路板。
12.一种电子系统，其包括：
主装置，其包括主电路板、耦接到所述主电路板的连接器、以及冷却部件；
热传递装置，其包括第一部分和第二部分，其中，所述第一部分耦接到所述冷却部件，并且所述第二部分相对于所述冷却部件向外突出；以及
容座，其包括多个弹簧指部，
其中，可移除装置能够可拆卸地连接所述主装置，其中，所述可移除装置包括：电路板；以及散热件，其耦接到所述电路板以耗散从所述电路板产生的废热，
其中，所述容座耦接到所述散热件，并且
其中，当所述可移除装置连接到所述主装置时，所述电路板通过所述连接器通信地耦接到所述主电路板，并且所述第二部分延伸穿过所述容座，使得所述多个弹簧指部与所述第二部分建立直接热界面，以允许经由所述容座和所述热传递装置的所述第一部分和所述第二部分将废热从所述散热件传递到所述冷却部件。
13.根据权利要求12所述的电子系统，其中，所述热传递装置包括热管或均热板中的一者。
14.根据权利要求12所述的电子系统，其中，所述冷却部件包括第一凹部并且所述热传递装置包括第二凹部，其中，所述容座沿着所述第二凹部设置并耦接到所述散热件，其中，所述热传递装置的所述第一部分沿着所述第一凹部设置并耦接到所述冷却部件，并且其中，当所述可移除装置连接到所述主装置时，所述第二部分延伸穿过所述容座以经由所述热传递装置和所述容座将所述冷却部件热耦接到所述散热件。
15.根据权利要求14所述的电子系统，其中，所述冷却部件是冷板，其中，所述冷板包括流体入口、流体出口、以及流体地连接所述流体入口和所述流体出口的集室，其中，所述集室与所述第一凹部热连通，并且其中，液体冷却剂从所述流体入口引导到所述流体出口以用于从所述冷板耗散所述废热。
16.根据权利要求12所述的电子系统，其中，每个弹簧指部包括：第一端，其耦接到所述容座的框架；第二端，其具有干接触表面以与所述热传递装置建立直接热界面；以及本体，其使所述第一端和所述第二端互连，并且其中，所述多个弹簧指部布置成沿着圆周方向彼此相邻以形成弹簧指部的阵列。
17.根据权利要求12所述的电子系统，其中，每个弹簧指部包括：第一端和第二端，所述第一端和所述第二端耦接到所述容座的框架；以及本体，其使所述第一端和所述第二端互连，其中，所述本体相对于所述框架向内弯曲并且包括干接触表面以与所述热传递装置建立直接热界面，并且其中，所述多个弹簧指部布置成沿着圆周方向彼此相邻以形成弹簧指部的阵列。
18.根据权利要求17所述的电子系统，其中，所述第二端相对于所述第一端偏移，使得所述本体相对于所述第一端成角度设置。
19.根据权利要求12所述的电子系统，其中，每个弹簧指部包括：第一端；第二端；以及本体，其使所述第一端和所述第二端互连、耦接到所述容座的框架，其中，所述第一端和所述第二端设置成面向彼此、相对于所述框架向内弯曲、并且具有干接触表面以与所述热传递装置建立直接热界面，并且其中，所述多个弹簧指部布置成沿着侧向方向彼此相邻以形成弹簧指部的阵列。
20.一种方法，包括：
经由电子系统的主装置的连接器将可移除装置连接到所述主装置中，以将所述可移除装置的电路板通信地耦接到所述主装置的主电路板，
其中，所述可移除装置包括散热件，所述散热件耦接到所述电路板以耗散从所述电路板产生的废热，
其中，所述主装置包括冷却部件，
其中，所述电子系统进一步包括：容座；以及热传递装置，其包括第一部分和第二部分，其中，所述容座包括多个弹簧指部，所述多个弹簧指部耦接到所述冷却部件或所述散热件中的一者，并且其中，所述第一部分耦接到所述冷却部件或所述散热件中的一者，并且所述第二部分相对于所述冷却部件或所述散热件中的一者向外突出；
使所述第二部分延伸穿过所述容座，以通过将每个弹簧指部向内压缩并在所述第二部分上施加弹簧力来允许所述多个弹簧指部与所述第二部分建立直接热界面；以及
经由所述容座在所述热传递装置和所述冷却部件或所述散热件中的一者之间传递所述废热。
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