CN200997742Y

CN200997742Y - 一种散热系统

Info

Publication number: CN200997742Y
Application number: CN 200720000280
Authority: CN
Inventors: 李义; 金成日
Original assignee: Hangzhou H3C Technologies Co Ltd
Current assignee: Hangzhou H3C Technologies Co Ltd
Priority date: 2007-01-23
Filing date: 2007-01-23
Publication date: 2007-12-26
Anticipated expiration: 2017-01-23

Abstract

本实用新型公开了一种散热系统，包括发热装置和位于所述发热装置一侧、与所述发热装置第一侧面连接的第一散热装置，还包括位于所述发热装置另一侧、与所述发热装置第二侧面连接的第二散热装置。通过本实用新型公开的技术方案，增强了系统的散热效果。

Description

一种散热系统

技术领域

本实用新型涉及系统散热技术领域，尤其涉及一种散热系统。

背景技术

对于一个高功耗器件来说，在其设计阶段已经考虑到散热问题，故而其散热途径已经进行尽可能的优化。例如BGA(Ball Grid Array，球状矩阵排列)器件，通常高功耗器件的上表面是其散热的主要途径，常规的做法是在上表面安装散热器进行辅助散热。

如图1所示，其为现有散热系统的结构示意图。从图中可以看出，现有散热系统中，高功耗芯片11下表面通过焊球连接在PCB(印刷电路板)14上，高功耗芯片11上表面通过导热垫13与散热器12相连，从而达到主要通过散热器12进行散热的目的，图中带箭头的曲线表示该散热系统的散热通道。由此可见，现在散热系统中，高功耗器件上表面的散热器是其主要散热途径。

但是，随着芯片小型化及集成程度的提高，芯片的功耗也越来越大，同时单一单板的功能也越来越多，由此带来的装配有高功耗器件的PCB散热问题也相对变得严重起来。由于受到系统空间以及整体单板布局的限制，位于高功耗器件上表面的散热器不能无限制加大，因此现有的这种散热系统越来越无法满足发热装置(如装配有高功耗器件的PCB)的散热需求。

实用新型内容

本实用新型要解决的问题是提供一种散热系统，提高系统的散热效果。

为解决上述技术问题，本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：

本实用新型提供了一种散热系统，包括发热装置和位于所述发热装置一侧、与所述发热装置第一侧面连接的第一散热装置，还包括位于所述发热装置另一侧、与所述发热装置第二侧面连接的第二散热装置。

优选的，所述第一散热装置通过第一导热介质与所述发热装置第一侧面连接。

优选的，所述第二散热装置通过第二导热介质与所述发热装置第二侧面连接。

优选的，所述第一散热装置和/或第二散热装置为冷墙。

优选的，所述冷墙为用以安装所述发热装置并具有散热功能的安装壁。

优选的，所述冷墙为与所述发热装置相邻并具有散热功能的邻接壁。

优选的，所述第一散热装置为顶部壳体；和/或所述第二散热装置为底板。

优选的，所述第一侧面与第二侧面为发热装置相对的两个侧面。

优选的，所述发热装置具体为装配有高功耗器件的PCB印刷电路板或其局部区域。

优选的，所述第一散热装置和/或第二散热装置为散热器。

以上技术方案可以看出，在本实用新型中，由于在发热装置两侧均设置有一个散热装置，使得发热装置可以在其两侧进行双重散热，因此较现有仅在发热装置上表面一侧散热的现有技术而言，增强了系统的散热效果。

附图说明

图1为现有散热系统的结构示意图；

图2为本实用新型公开的散热系统第一实施例的结构示意图；

图3为图2所示散热系统的装配示意图；

图4为图3所示散热系统的散热通道示意图；

图5为本实用新型公开的散热系统第二实施例的装配图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型公开的各实施例进行详细说明。

请参阅图2，其为本实用新型公开的散热系统实施例的结构示意图。从图中可以看出，本实施例中的散热系统包括散热器21、第一导热介质22、高功耗器件23、用于焊接高功耗器件23的PCB(印刷电路板)24、第二导热介质25以及底板26。

处于工作状态的高功耗器件23是主要的发热部分，其可以通过焊接、压接等多种方式装配于PCB24上，器件功耗的高低和器件尺寸的大小直接影响PCB的热设计，因此本实用新型实施例中所述的发热装置即为装配有高功耗器件的PCB或某个局部区域，例如，某个高功耗器件所在区域，也可以是PCB上装配有多个高功耗器件的某一高功率密度区域，甚至还可以是装配有高功耗器件的整个PCB，图2仅仅是以一个高功耗器件所在区域为例进行说明。本领域技术人员还可以意识到，装配器件后的PCB的主要发热部分包括但不限于高功耗器件，还可能是其他散发热量的发热器件。

就本实施例散热系统内部各组成部分而言，高功耗器件23和PCB前文已经介绍过，这里不再赘述。第一导热介质22和第二导热介质25，是一种能够进行热传导的材料，为了达到较好效果，通常选择导热率较高、可压缩性好且电气绝缘性能良好的导热材料，之所以选择电气绝缘性能良好的导热材料，是为了降低高功耗器件23与底板之间的短路风险。散热器21，是目前比较常用的一种用于散热的组件，所以此处不再详述。底板26可以是用于安装PCB24的安装壁，例如，用于安装PCB24的机箱底板；此外，底板26也并局限于必须是用于安装PCB24的安装壁，还可以是与所述PCB24相邻的一块板件(为叙述方便称其为邻接壁)，该邻接壁并不用于安装PCB24，但是与PCB24相邻，并且具有散热功能。无论是安装壁，还是邻接壁，一般都独立于装配有高功耗器件的PCB、并暴露于系统/模块外部，并具备导热功能，因此能够较快的将热量散发到系统/模块的外部，换而言之，具有散热功能，为此，在本实用新型中称他们为冷墙。本领域技术人员应该意识到，本实用新型实施中所述冷墙包括但不限于安装壁和邻接壁，只要独立于装配有高功耗器件的PCB、并暴露于系统/模块外部，并可以利用之对PCB进行有效散热，即属于冷墙的范围。通常而言，所述冷墙属于装设有PCB的系统(如机箱)自身的一部分(如机箱底板等)，因此无需在固有系统中增设新组件，即可达到增加PCB散热效果的目的。

就本实施例散热系统内部各组成部分之间的连接关系而言，在高功耗器件23的上侧连接有第一导热介质22，而第一导热介质上侧连接有散热器21；在高功耗器件23的下侧(即焊接高功耗器件23的PCB的下侧)连接有第二导热介质25、而第二导热介质25的下侧又连接有底板。

通过前述各组成部分以及他们之间的连接关系可以看出，一方面，由于高功耗器件23的上侧通过第一导热介质22与散热器21连接，使得高功耗器件23在工作时产生的热量可以由第一导热介质22传导至散热器21，进而再由散热器21将热量散发出去；另一方面，由于高功耗器件23下侧(即焊接高功耗器件23的PCB的下侧)通过第二导热介质25与底板26连接，使得高功耗器件23在工作时产生的热量可以由第二导热介质25传导至底板26，进而再由底板26将热量散发出去。由此可见，本实施例中的高功耗器件产生的热量可以通过位于其两侧的散热器21和底板26在两个方向上进行双重散热，因此，较现有只在高功耗器件一侧通过散热器进行散热而言，提高了散热效果。并且，当底板26本身就是装设所述PCB24的机箱底板时，该底板26能够将高功耗器件23散发的热量直接散发到机箱外部，因此，散热效果非常好。

以上结合附图2介绍了本实用新型散热系统第一实施例的结构，下面结合图2所示的装配示意图，进一步介绍。

请参阅图3，其为图2所示散热系统的装配示意图。可以看出，本实施例所示的散热系统结构和图2所示的散热系统结构相同，因此对该结构的各具体组成部分不再赘述，着重描述装配连接部分。

从细节上看，高功耗器件23可以通过各种方式装配于PCB24；第一导热介质22一般具有一定弹性，因此可以通过散热器21与高功耗器件23之间的挤压，达到第一导热介质22在散热器21底侧与高功耗器件23上侧之间紧密接触连接的目的；同理，第二导热介质22一般也具有一定弹性，因此可以通过底板26与PCB 24之间的挤压，达到第二导热介质22在底板上侧与PCB底侧之间紧密接触连接的目的，装配在PCB24上的高功耗器件23通过第二导热介质25将热量传递到底板26，进而再由底板26将热量散发到外部。另外，考虑到第二导热介质22的厚度不宜过高，如果底板6与第二导热介质22之间无法接触上，那么可以对底板26进行扳金抬高处理，进而底板26的抬高部位可以与第二导热介质接触。当然，也可以不对底板26进行扳金抬高处理，而通过在第二导热介质22与底板26之间增设金属块等方式，达到底板26与导热材料之间的热传递功能。

从总体上看，散热器21、第一导热介质22、高功耗器件23、PCB24、第二导热介质25以及底板26依次连接在一起，并通过贯穿于该散热系统的螺钉28予以固定。本领域技术人员应该意识到，固定所述散热系统的组建包括但不限于螺钉28，还可以是其他方式，例如卡勾固定等。

请参阅图4，其为图3所示散热系统的散热通道示意图。图4中带箭头的曲线即表示该散热系统的散热通道，对比图1所示的散热通道可知，增加了底板26相关的横行及纵向的散热通道，因此，较图1所示的散热系统而言，在未增加散热器情况下，利用装设PCB的机箱自身板件(如机箱底板)，提高了散热效果，使得固有系统允许装设的PCB功耗增加了。由此可见，采用本实用新型实施例提供的散热系统，在已有系统的整体布局、散热器的散热风量等参数已经确定、不便更改的情况下，能够允许具有更高功耗器件或较多高功耗器件的新PCB在固有系统中使用，增强了已有系统(如机箱)的利用率。另外，对于自然散热系统，由于底板26能够将高功耗器件23散发的热量直接排到系统(如机箱)外部，因此，可以在一定程度上改善系统散热。

请参阅图5，其为本实用新型公开的散热系统第二实施例的装配图。图5与图4所示散热系统的区别之处在于，图5中的顶部壳体27代替了图4中的散热器21。对于两个附图所示实施例的相同部分，不再赘述。

顶部壳体27可以是用于安装PCB24的安装壁，例如，用于安装PCB24的机箱顶板；此外，顶部壳体27也并局限于必须是用于安装PCB24的安装壁，还可以是与所述PCB24相邻的一块板件(为叙述方便称其为邻接壁)，该邻接壁虽然并不用于安装PCB24，但是与PCB24相邻，并且具有散热功能。根据前文在第一实施例中提到的冷墙概念可知，所述顶部壳体也属于冷墙的一种。

通过以上多个实施例的介绍可知，本实用新型散热系统的实质在于，在发热装置(如焊接于PCB上的高功耗器件)的两侧各有一个散热装置，这两个散热装置既可以都是冷墙(如安装壁或邻接壁)，也可以都是散热器，还可以是一侧为散热器另一侧为冷墙，进而达到对发热器件进行两个方向的双重散热目的。

如果发热装置两侧的散热装置的其中之一或两者都为冷墙，那么，由于冷墙本身通常是容置所述发热装置的系统(如机箱)自身组件(如机箱的顶部壳体或底板)，并且所述冷墙一般直接暴露于系统外部、具有散热功能，因此可以将发热装置散发的热量直接排出系统外部，达到无需增加特殊散热组件(如散热器)即可提高散热效果的目的。在已有系统的整体布局、散热器的散热风量等参数已经确定、不便更改的情况下，增强了已有系统(如机箱)允许的PCB最大功耗，进而提高了已有系统的利用率。并且通过利用系统中的已有组件(如机箱的顶部壳体或底板)进行双重散热，解决了单板设计过程中部分区域、部分器件位置功耗密度过大，散热不容易处理的问题。可以看出，采用本实用新型各实施例提供的方案，对于通信行业的典型多插板设计，在相邻槽位温度较低时对高功耗器件、单板的散热效果更好。

另外，虽然在前述两个实施例中，发热装置任意一侧的散热装置都是通过导热介质与所述发热装置连接，但是在实际应用中，也不排除散热装置直接与发热装置接触连接的情况。例如，目前许多高功耗器件的封装表面或PCB底面具有绝缘性，那么顶部壳体就可以直接或通过扳金抬高处理后与高功耗器件的上表面接触，或者是底板直接或通过扳金抬高处理后与PCB底面接触。为保证最优的板级散热效果，优选的，高功耗器件需要设置足够的散热通道到PCB的底面，最好将PCB上的过孔和PCB内层实现全连接；高功耗器件的同属性管脚采用铺铜连接；PCB上面采用SMD(SOLDER MASK DEFINE)焊盘。

以上对本实用新型所提供的散热系统各实施例进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims

1、一种散热系统，包括发热装置和位于所述发热装置一侧、与所述发热装置第一侧面连接的第一散热装置，其特征在于，还包括：位于所述发热装置另一侧、与所述发热装置第二侧面连接的第二散热装置。

2、如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第一散热装置通过第一导热介质与所述发热装置第一侧面连接。

3、如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第二散热装置通过第二导热介质与所述发热装置第二侧面连接。

4、如权利要求1至3中任意一项所述的系统，其特征在于，所述第一散热装置和/或第二散热装置为冷墙。

5、如权利要求4所述的系统，其特征在于，所述冷墙为用以安装所述发热装置并具有散热功能的安装壁。

6、如权利要求4所述的系统，其特征在于，所述冷墙为与所述发热装置相邻并具有散热功能的邻接壁。

7、如权利要求1至3中任意一项所述的系统，其特征在于，所述第一散热装置为顶部壳体；和/或所述第二散热装置为底板。

8、权利要求1至3中任意一项所述的系统，其特征在于，所述第一侧面与第二侧面为发热装置相对的两个侧面。

9、权利要求1至3中任意一项所述的系统，其特征在于，所述发热装置具体为装配有高功耗器件的PCB印刷电路板或其局部区域。

10、如权利要求1至3中任意一项所述的系统，其特征在于，所述第一散热装置和/或第二散热装置为散热器。