CN205726839U - 一种导热板结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种导热板结构，所述导热板和机箱壁相互贴合的一面为导热面，导热面与其相对的一面不平行；导热板的宽端靠近母板上的连接器，导热板的窄端远离母板上的连接器，使得导热板通过锁紧器锁紧后，能够与机箱壁紧密贴合。本实用新型将传统的导热板的导热面设计为楔形，利用楔形设计，确保导热板可以较好的紧贴机箱壁，从而高效地将密闭机箱内的热量导出，解决热量难以有效散出的问题。

Description

一种导热板结构

技术领域

本实用新型属于导热结构技术领域，具体涉及导热板结构的设计方法，用于实现高功耗板卡热量的高效率导出，保证高功耗板卡可以正常工作。

背景技术

统计数据表明，70％的电子设备失效与过高的热环境温度有关。热环境对大多数电子设备的正常工作会产生严重的影响，导致电子元器件加速失效，从而引起整个设备的失效。同时由于高温，也会大大降低电子元器件的工作寿命。

印制板上元器件的发热量是整个机箱或机柜中热量的主要来源，所以印制板上元器件的热量能否有效散出是十分重要的。当机箱或机柜为密闭时，仅靠热辐射和风机的对流散热来导出热量是远远不够的。导热方式中最好的是热传导，针对印制板的特点，可以考虑通过热传导方式利用金属制成的导热板将热量导离元器件。

印制板和导热板安装在CPU板卡上，且安装在印制板上的导热板两侧安装有锁紧装置，以方便印制板在机箱内的紧固安装，导热板的一面与印制板上的元器件紧贴，将印制板插如机箱的导槽后导热板的另一面与机箱内壁紧贴，从而使元器件上的热量通过导热板传至机箱壁，再通过强迫风冷将机箱壁上的热导出机箱外。导热板作为热量传导中介，它与机箱壁和印制板的理想安装尺寸配合应为零误差，才能将热量最大限度的导出机箱，然而实际中这种情况是实现不了的，所以只能尽可能的减小这种安装误差。

印制板插入机箱内的导槽后，与母板上的连接器连接，母板连接器安装位置设置为导槽的中间位置，印制板插入母板连接器后正好处于导槽正中位置，此时，导热板与机箱壁有间隙。由于母板位置固定不变，当导热板的锁紧装置锁紧后，印制板的下端位置不能改变，上端会随着锁紧器的进一步锁紧而逐渐倾斜靠近机箱壁。此时，导热板与机箱壁的间隙变为上小下大的楔形，所以导热板并不能很好均匀紧贴机箱壁，导热方式变成了辐射，热量将难以导出。

发明内容

本实用新型解决的技术问题是：针对印制板装入机箱，导热板锁紧后，导热板不能很好的紧贴机箱壁，从而造成印制板元器件上的热量不能很好的导出的问题，而提出一种导热板的结构设计方法，使导热板上的热量可以很好的导出。

本实用新型的技术方案是：一种导热板结构，所述导热板和机箱壁相互贴合的一面为导热面，导热面与其相对的一面不平行；导热板的宽端靠近母板上的连接器，导热板的窄端远离母板上的连接器，使得导热板通过锁紧器锁紧后，能够与机箱壁紧密贴合。

本实用新型进一步的技术方案是：所述导热板连接在CPU板卡上，当锁紧器进行锁紧时，锁紧器带动导热板和CPU板卡同时倾斜，使得导热板的倾斜角度与CPU板卡的倾斜角度相同。

本实用新型进一步的技术方案是：所述CPU板卡的倾斜角度为：

$r={\tan }^{-1}\frac{(c-l)}{h}$

其中l为CPU板卡的厚度，c为印制板和母板连接器连接固定的一端到机箱壁的距离，h为CPU板卡的高度。

本实用新型进一步的技术方案是：所述导热板宽端的宽度尺寸为：

d₁＝d+(c-l)

其中d为现有技术中导热板的厚度，且该厚度大于等于导槽的厚度；

导热板窄端的宽度尺寸为：

d₂＝d+x

其中x为锁紧器进行锁紧时CPU板卡底端偏移量，计算公式为：

$x=h_1\frac{c-l}{h}$

其中h₁为导热板的高度。

发明效果

本实用新型的技术效果在于：本结构根据以往导热板装入机箱后的特点，提出了一种新的结构设计，可以使导热板与机箱壁接触面尽可能多的紧密贴合，从而保证热量的高效导出。传统的导热板结构即导热面为平面，因为印制板的安装特点，导致导热板的平面不能很好的与机箱壁紧密贴合，若导热面不能与机箱壁紧密贴合，失去热传导的意义，热量将很难有效散出，造成印制板上的芯片热量集中进而失效。本实用新型即将传统的导热板的导热面设计为楔形，利用楔形设计，确保导热板可以较好的紧贴机箱壁，从而高效地将密闭机箱内的热量导出，解决热量难以有效散出的问题。

附图说明

图1为CPU板卡安装第一结构示意图

图2为CPU板卡安装第二结构示意图

图3为导热板结构未改进示意图，其中(a)为锁紧器未锁紧状态下结构示意图，(b)为锁紧器锁紧状态下结构示意图

图4为导热板结构改进示意图，其中(a)为锁紧器未锁紧状态下结构示意图，(b)为锁紧器锁紧状态下结构示意图

图5为尺寸分析图，(a)为尺寸分析第一示意图，(b)为尺寸分析第二示意图。

其中附图标记含义为：1-机箱壁，2-导槽，3-CPU板卡，4-母板，5-导热板，6-印制板A面：CPU主板未锁紧状态时导热板面B面：CPU主板锁紧状态时导热板面

C面：机箱壁面 D点：连接器连接固定位置

具体实施方式

下面结合具体实施实例，对本实用新型技术方案进一步说明。

1、参见图1-图2，导热板5位于印制板上，导热板5和印制板均位于CPU板卡3上，母板4所在平面和CPU板卡3所在平面相互垂直。

2、参见图3，为未修改的导热板结构，十字交叉线显示为印制板装入机箱后与机箱壁1之间的间隙。(a)为锁紧器未锁紧状态，此时印制板为竖直状态。(b)为锁紧器锁紧状态，因下端固定，下端可移动量很小，上端随着锁紧器的进一步锁紧导热板会紧靠机箱壁，此时印制板为倾斜状态，因而会形成楔形的间隙，导热板不能很好的紧贴机箱壁。

4、参见图4，为修改后的导热板结构，红色区域显示为印制板装入机箱后与机箱壁之间的间隙。(a)为锁紧器未锁紧状态，此时印制板为竖直状态。(a)为锁紧器锁紧状态，导热板5的导热面设计为楔形，即和机箱壁1相贴合的一面与其相对的一面不平行，根据导热板锁紧器锁紧后CPU板卡3的移动量与导热板5的外形尺寸计算出楔形面的倾斜角度，根据计算结果将导热面加工为楔形。安装时，将印制板装入导槽2，使导热板5底部尽量贴近机箱壁1，之后锁紧器锁紧，保证导热板5均匀贴紧机箱壁。

5、参见图5，现有技术中导热板5的厚度假设为d，确定导热板5厚度后可测量出CPU板卡3总厚度为l，根据母板线路图上可测量出印制板与母板连接器固定点到机箱壁的距离为c，CPU板卡的总高度为h，导热板上导热面的高度为h₁，得出CPU板卡的倾斜角度为：

$r={\tan }^{-1}\frac{(c-l)}{h}$

其中需要说明的是，导热板位于CPU板卡上，当锁紧器开始锁紧时，导热板和CPU板卡同时转动，所以倾斜角度相同。

锁紧器进行锁紧时CPU板卡底端偏移量为：

$x=h_1\frac{c-l}{h}$

则可得出导热板宽端的宽度尺寸为：

d₁＝d+(c-1)

导热板窄端的宽度尺寸为：

d₂＝d+x

(a)图为导热板结构修改前CPU板卡3固定示意，固定后导热板5与水平面有倾斜角。(b)图为导热板结构修改后CPU板卡3未固定示意，此时导热板5与水平面有倾斜角，当锁紧器锁紧后，导热板5与水平面为竖直状态。图中十字交叉线区域为锁紧器锁紧后需要利用导热板填补的空隙，斜线区域为导热板需要做成楔形的部分，r为导热板5楔形面的倾斜角度，d₁为导热板5下部较宽端的宽度尺寸，d₂为导热板上部较窄端的宽度尺寸。此时当CPU板卡3底部紧贴机箱壁1插入机箱经锁紧器锁紧后，CPU板卡将倾斜r角，从而导热板5会紧贴机箱壁1，不会产生楔形的空隙。

例如根据图纸测量出h＝162mm，h₁＝136.5mm，c＝19mm，l＝17.8mm，假设d＝7mm，由上公式可计算出d₁＝8.2mm，d₂＝8.011mm，r＝0.4244°，即得到导热板需加工尺寸。

Claims (4)

1.一种导热板结构，其特征在于，所述导热板和机箱壁相互贴合的一面为导热面，导热面与其相对的一面不平行；导热板的宽端靠近母板上的连接器，导热板的窄端远离母板上的连接器，使得导热板通过锁紧器锁紧后，能够与机箱壁紧密贴合。

2.如权利要求1所述的一种导热板结构，其特征在于，所述导热板连接在CPU板卡上，当锁紧器进行锁紧时，锁紧器带动导热板和CPU板卡同时倾斜，使得导热板的倾斜角度与CPU板卡的倾斜角度相同。

3.如权利要求2所述的一种导热板结构，其特征在于，所述CPU板卡的倾斜角度为：

$r={\tan }^{-1}\frac{(c-l)}{h}$

其中l为CPU板卡的厚度，c为印制板和连接器连接的一端到机箱壁的距离，h为CPU板卡的高度。

4.如权利要求2或3所述的一种导热板结构，其特征在于，所述导热板宽端的宽度尺寸为：

d₁＝d+(c-l)

其中d为现有技术中导热板的厚度，且该厚度大于等于导槽的厚度；

导热板窄端的宽度尺寸为：

d₂＝d+x

其中x为锁紧器进行锁紧时CPU板卡底端偏移量，计算公式为：

$x=h_1\frac{c-l}{h}$

其中h₁为导热板的高度。