DE102020118030A1 - Electronic device, housing assembly, and slide-in assembly - Google Patents

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Abstract

Es wird ein elektronisches Gerät mit einer Gehäusebaugruppe (5) beschrieben. Diese Gehäusebaugruppe weist ein Gehäuse (10) auf, in welchem wenigstens eine Hauptplattenführung für eine Haupteinschubplatte und eine Backplane zur elektrischen Kontaktierung der in der Hauptplattenführung aufgenommenen Haupteinschubplatte angeordnet sind. Die Hauptplattenführung hat zwei sich gegenüberliegende Aufnahmeleisten (20a, 20b; 20a', 20b') mit jeweils einer Nut zur Aufnahme einer Kante der Haupteinschubplatte. Weiterhin weist die Gehäusebaugruppe (5) eine in der Hauptplattenführung eingeschobene Haupteinschubplatte auf. Um ein Bauteil auf der Haupteinschubplatte ohne den Einsatz eines aktiven Kühlers hinreichend zu kühlen, ist im Gehäuse (10) neben der ersten Haupteinschubplatte ein erstes Thermoleitelement angeordnet, welches mit dem elektronischen Bauteil der Haupteinschubplatte und mit dem Gehäuse in thermisch leitendem Kontakt steht. Hierbei kann das erste Thermoleitelement eine sich parallel zur Haupteinschubplatte (32) erstreckende Thermoleitkarte aufweisen, welche in zwei Aufnahmeleisten (24a, 24b; 24a', 24b') eingeschoben ist (Fig. 1).An electronic device with a housing assembly (5) is described. This housing assembly has a housing (10) in which at least one main plate guide for a main slide-in plate and a backplane for making electrical contact with the main slide-in plate received in the main plate guide are arranged. The main panel guide has two opposing receiving strips (20a, 20b; 20a ', 20b') each with a groove for receiving an edge of the main insert panel. The housing assembly (5) also has a main plug-in plate inserted into the main plate guide. In order to adequately cool a component on the main plug-in plate without the use of an active cooler, a first thermoconductive element is arranged in the housing (10) next to the first main plug-in plate, which is in thermally conductive contact with the electronic component of the main plug-in plate and with the housing. The first thermoconductive element can have a thermoconductive card which extends parallel to the main insert plate (32) and is inserted into two receiving strips (24a, 24b; 24a ', 24b') (FIG. 1).

Description

Die Erfindung betrifft ein elektronisches Gerät nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, eine Gehäusebaugruppe zur Verwendung als Teil eines solchen elektronischen Gerätes nach Anspruch 9 sowie eine Einschubbaugruppe zur Verwendung in einem solchen elektronischen Gerät nach Anspruch 10.The invention relates to an electronic device according to the preamble of claim 1, a housing assembly for use as part of such an electronic device according to claim 9 and a plug-in assembly for use in such an electronic device according to claim 10.

In der Technik sind elektronische Geräte bekannt, weiche aus einer Gehäusebaugruppe und mehreren in dieser Gehäusebaugruppe aufgenommenen Einschubkarten bestehen. Solche elektronischen Geräte können beispielsweise dazu vorgesehen sein, in einem sogenannten 19-Zoll-Schrank eingebaut zu werden. Es wird zunächst kurz auf den grundsätzlichen Aufbau eines solchen elektronischen Gerätes eingegangen:

  • Die eben erwähnte Gehäusebaugruppe weist ein Gehäuse mit einer vorderen Öffnung und eine in dem Gehäuse eingebaute, der vorderen Öffnung gegenüberliegende Backplane auf. Diese Backplane trägt mehrere backplaneseitige elektrische Verbinder. Im Gehäuse sind weiterhin mehrere Führungen für die erwähnten Einschubkarten angeordnet. Diese Führungen bestehen in der Regel aus jeweils zwei sich gegenüberliegenden Aufnahmeleisten mit jeweils einer Nut. Die Aufnahmeleisten erstrecken sich senkrecht zur Backplane. Häufig ist noch ein Netzteil im Gehäuse aufgenommen, welches die Backplane mit elektrischer Energie versorgt.
In the art, electronic devices are known which consist of a housing assembly and a plurality of plug-in cards received in this housing assembly. Such electronic devices can be provided, for example, to be installed in a so-called 19-inch cabinet. The basic structure of such an electronic device is first briefly discussed:
  • The housing assembly just mentioned has a housing with a front opening and a backplane built into the housing and opposite the front opening. This backplane carries several electrical connectors on the backplane side. Several guides for the mentioned plug-in cards are also arranged in the housing. These guides usually consist of two opposing mounting strips, each with a groove. The mounting strips extend perpendicular to the backplane. Often a power supply unit is also included in the housing, which supplies the backplane with electrical energy.

Die Einschubkarten weisen jeweils eine Einschubplatte auf, welche in der Regel mehrere elektronische Bauelemente trägt. Die Einschubplatte ist in der Regel mit einer Frontplatte verbunden. Weiterhin trägt die Einschubplatte einen einschubseitigen elektrischen Verbinder, welcher zum backplaneseitigen elektrischen Verbinder passt. Wird die Einschubkarte in die Gehäusebaugruppe eingesteckt, so werden die Kanten der Platte durch ein Paar von Aufnahmeleisten geführt und beim Erreichen der Endposition kommen backplaneseitiger elektrischer Verbinder und einschubseitiger elektrischer Verbinder in elektrischen und mechanischen Kontakt zueinander.The plug-in cards each have a plug-in plate, which as a rule carries several electronic components. The slide-in panel is usually connected to a front panel. Furthermore, the slide-in plate carries a slide-in-side electrical connector which fits the backplane-side electrical connector. If the plug-in card is inserted into the housing assembly, the edges of the plate are guided through a pair of receiving strips and when the end position is reached, the electrical connector on the backplane and the electrical connector on the plug-in side come into electrical and mechanical contact with one another.

Wenn die Gehäusebaugruppe vollständig mit Einschubkarten bestückt ist, ist die Öffnung in der Regel vollständig von den Frontplatten der Einschubkarten verschlossen.If the housing assembly is completely equipped with plug-in cards, the opening is usually completely closed by the front panels of the plug-in cards.

In manchen Anwendungsfällen trägt wenigsten eine Einschubplatte wenigstens ein aktives elektronisches Bauteil (insbesondere einen Prozessor), welches bei Betrieb relativ viel Wärme entwickelt. Eine typische Wärmeleistung kann hierbei circa 35 Watt betragen. Da die Temperatur dieses aktiven Bauteils (und die der umliegenden Bauteile) natürlich einen gewissen Wert nicht übersteigen darf, muss die Wärme aus dem Gehäuseinneren abgeführt werden. Dies kann insbesondere dadurch geschehen, dass ein aktiver Lüfter (also ein Ventilator) vorgesehen wird, welcher für einen hohen Luftdurchsatz im Inneren des Gehäuses sorgt. Der Einsatz von Lüftern ist jedoch mit Nachteilen behaftet, insbesondere da stets die Gefährt besteht, dass ein Lüfter ausfällt, was dann zu einem Ausfall des elektronischen Gerätes oder sogar einer Beschädigung desselben führen kann.In some applications, at least one insert plate carries at least one active electronic component (in particular a processor), which generates a relatively large amount of heat during operation. A typical heat output can be around 35 watts. Since the temperature of this active component (and that of the surrounding components) must of course not exceed a certain value, the heat must be dissipated from the inside of the housing. This can be done in particular by providing an active fan (that is to say a fan) which ensures a high throughput of air inside the housing. However, the use of fans has disadvantages, in particular since there is always the risk that a fan will fail, which can then lead to failure of the electronic device or even damage to it.

Hiervon ausgehend stellt sich die vorliegende Erfindung die Aufgabe, ein gattungsgemäßes elektronisches Gerät dahingehend weiterzubilden, dass auf eine Kühlung mittels eines aktiven Lüfters verzichtet werden kann, auch wenn mindestens eine Einschubplatte ein stark wärmeentwickelndes Bauteil trägt.Based on this, the present invention has the task of developing a generic electronic device in such a way that cooling by means of an active fan can be dispensed with, even if at least one slide-in plate carries a component that generates a lot of heat.

Diese Aufgabe wird durch ein elektronisches Gerät mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Eine Gehäusebaugruppe zur Verwendung in einem solchen elektronischen Gerät ist in Anspruch 9 und eine Einschubbaugruppe zur Verwendung in einem solchen elektronischen Gerät ist in Anspruch 10 angegeben.This object is achieved by an electronic device with the features of claim 1. A housing assembly for use in such electronic device is set out in claim 9 and a plug-in assembly for use in such electronic device is set out in claim 10.

Erfindungsgemäß ist neben der Haupteinschubplatte - eine Einschubplatte, welche ein kühlungsbedürftiges elektronisches Bauteil trägt - ein erstes Thermoleitelement angeordnet, welches mit dem betreffenden elektronischen Bauteil der Haupteinschubplatte und mit der Gehäusebaugruppe in thermisch leitendem Kontakt steht, sodass eine konduktive Wärmeleitung zwischen dem elektronischen Bauteil und dem aus Metall bestehenden Gehäuse hergestellt wird. Das Gehäuse kann an seiner Außenseite, insbesondere wenn es Kühlrippen aufweist, relativ viel Wärme abgeben, sodass die konduktive Wärmeleitung zwischen elektronischem Bauteil und Gehäuse ausreicht, um das elektronische Bauteil hinreichend zu kühlen, sodass auf einen Lüfter verzichtet werden kann.According to the invention, in addition to the main slide-in plate - a slide-in plate which carries an electronic component in need of cooling - a first thermoconductive element is arranged which is in thermally conductive contact with the relevant electronic component of the main slide-in plate and with the housing assembly so that conductive heat conduction between the electronic component and the Metal existing housing is made. The housing can give off a relatively large amount of heat on its outside, especially if it has cooling fins, so that the conductive heat conduction between the electronic component and the housing is sufficient to cool the electronic component sufficiently so that a fan can be dispensed with.

Vorzugsweise erstreckt sich benachbart zu wenigstens einer Aufnahmeleiste einer Führung für eine Haupteinschubplatte ein zweites Thermoleitelement, welches mit dem ersten Thermoleitelement und mit dem Gehäuse in thermisch leitendem Kontakt steht. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist das erste Thermoleitelement hierbei als Thermoleitkarte ausgebildet, welche von einer speziell hierfür ausgebildeten Führung der Gehäusebaugruppe gehalten wird und mit dieser in wärmeleitendem Kontakt steht. Das zweite Thermoleitelement ist hierbei insbesondere als Aufnahmeleiste dieser Führung ausgebildet und weist eine Nut zur Aufnahme einer Kante der Thermoleitkarte auf. Um die Thermoleitkarte ähnlich wie die Platte einer Einschubkarte zu führen und um den thermischen Kontakt zwischen Thermoleitkarte und Gehäusebaugruppe zu maximieren, ist es bevorzugt, dass sich benachbart zu beiden Aufnahmeleisten der ersten Plattenführung jeweils ein solches zweites Thermoleitelement erstreckt, sodass die Führung für die Thermoleitkarte ähnlich der Führung für die Haupteinschubplatte ausgebildet ist. Um eine einfache Montierbarkeit und einen guten thermischen Kontakt zwischen Thermoleitkarte und elektronischem Bauteil zu erreichen, können Haupteinschubplatte und Thermoleitkarte Teile einer Einschub-Baugruppe sein.A second thermoconductive element, which is in thermally conductive contact with the first thermoconductive element and with the housing, preferably extends adjacent to at least one receiving strip of a guide for a main insert plate. In a particularly preferred embodiment, the first thermoconductive element is designed as a thermoconductive card, which is held by a guide of the housing assembly specially designed for this purpose and is in thermally conductive contact therewith. The second thermoconductive element is designed in particular as a receiving bar of this guide and has a groove for receiving an edge of the thermal conductive card. To guide the thermal card similar to the plate of a plug-in card and to make the thermal contact To maximize between thermal card and housing assembly, it is preferred that such a second thermal conductive element extends adjacent to both receiving strips of the first plate guide, so that the guide for the thermal card is designed similar to the guide for the main slide-in plate. In order to achieve simple assembly and good thermal contact between the thermal control card and the electronic component, the main plug-in plate and the thermal control card can be parts of a plug-in assembly.

Die Thermoleitkarte weist vorzugsweise einen massiven Metallblock auf oder besteht ausschließlich aus einem solchen. Dieser Metallblock kann insbesondere aus Aluminium bestehen und eine Masse von wenigstens 300 Gramm aufweisen. The thermal conductivity card preferably has a solid metal block or consists exclusively of such a block. This metal block can in particular consist of aluminum and have a mass of at least 300 grams.

Um einen guten thermischen Kontakt zwischen erstem Thermoleitelement und zweitem Thermoleitelement zu erzielen, ist es bevorzugt, eine zwischen diesen beiden Elementen wirkende Klemmeinrichtung vorzusehen. Diese kann insbesondere Teil der Thermoleitkarte sein.In order to achieve good thermal contact between the first thermoconductive element and the second thermoconductive element, it is preferred to provide a clamping device which acts between these two elements. This can in particular be part of the thermal control card.

Weitere bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Unteransprüchen.Further preferred embodiments of the invention emerge from the further subclaims.

Die Erfindung wird nun anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels mit Bezug auf die Figuren näher erläutert. Hierbei zeigen:

  • 1 Eine schematische Draufsicht auf eine Gehäusebaugruppe von vorne,
  • 2 einen Schnitt entlang der Ebene A-A in 1,
  • 3 eine Einschubbaugruppe in einer der 2 entsprechenden Darstellung,
  • 4 eine Einschubkarte in einer der 3 entsprechenden Darstellung,
  • 5 die Gehäusebaugruppe aus 2 sowie zwei in der Gehäusebaugruppe aufgenommene Einschubbaugruppen und vier in der Gehäusebaugruppe aufgenommene Einschubkarten in einer den 2 bis 4 entsprechenden Darstellung,
  • 6 eine Gehäusebaugruppe und eine in die Gehäusebaugruppe eingeschobene Einschubbaugruppe und eine Thermoleitkarte einer weiteren Einschubbaugruppe in einer perspektivischen, detaillierten Darstellung,
  • 7 einen Ausschnitt aus dem in 6 Gezeigten aus einem anderen Blickwinkel, jedoch ohne die Thermoleitkarte,
  • 8 eine Einschub-Baugruppe in einer den 6 und 7 entsprechenden Detailfülle und
  • 9 das in 8 Gezeigte aus einem anderen Blickwinkel.
The invention will now be explained in more detail using a preferred exemplary embodiment with reference to the figures. Here show:
  • 1 A schematic top view of a housing assembly from the front,
  • 2 a section along the plane AA in 1 ,
  • 3 a slide-in module in one of the 2 corresponding representation,
  • 4th a plug-in card in one of the 3 corresponding representation,
  • 5 the housing assembly 2 as well as two slide-in modules received in the housing assembly and four slide-in cards received in the housing assembly in one of the 2 to 4th corresponding representation,
  • 6th a housing assembly and a slide-in assembly inserted into the housing assembly and a thermal control card of a further slide-in assembly in a perspective, detailed illustration,
  • 7th an excerpt from the in 6th Shown from a different angle, but without the thermal card,
  • 8th a slide-in assembly in one of the 6th and 7th corresponding level of detail and
  • 9 this in 8th Shown from a different angle.

Mit Bezug auf die 1 und 2 wird zunächst die Gehäusebaugruppe 5 des elektronischen Gerätes beschrieben. Die Gehäusebaugruppe weist ein in der Regel aus Aluminium bestehendes Gehäuse 10 mit einer Bodenwand, einer Deckenwand, einer Rückwand und zwei Seitenwänden auf. Im gezeigten Ausführungsbeispiel (und dies ist auch bevorzugt) tragen Rückwand und Seitenwände Kühlrippen, während Bodenwand und Deckenwand gelocht ausgeführt sein können. Von den Seitenwänden erstrecken sich zwei seitliche Anschlussflansche, welche dazu dienen, die Gehäusebaugruppe mit einem Schrank oder dergleichen zu verschrauben.With reference to the 1 and 2 is first the case assembly 5 of the electronic device. The housing assembly has a housing usually made of aluminum 10 with a bottom wall, a top wall, a back wall and two side walls. In the exemplary embodiment shown (and this is also preferred), the rear wall and side walls carry cooling ribs, while the bottom wall and top wall can be perforated. Two lateral connection flanges extend from the side walls and are used to screw the housing assembly to a cabinet or the like.

Parallel zur Rückwand erstreckt sich eine Backplane 26, welche mehrere backplaneseitige elektrische Verbinder 27 trägt. Zu jedem backplaneseitigen elektrischen Verbinder 27 ist innerhalb des Gehäuses eine Plattenführung vorgesehen, welche jeweils aus einer unteren Aufnahmeleiste 20a, 20a', 22a und einer oberen Aufnahmeleiste 20b, 20b', 22b besteht. Die Aufnahmeleisten haben jeweils eine Nut und die Nuten einer Plattenführung weisen aufeinander zu.A backplane extends parallel to the rear wall 26th , which has multiple electrical connectors on the backplane 27 wearing. To every electrical connector on the backplane 27 a disk guide is provided within the housing, each of which consists of a lower receiving strip 20a , 20a ' , 22a and an upper mounting bar 20b , 20b ' , 22b consists. The receiving strips each have a groove and the grooves of a plate guide face one another.

Das bisher Beschriebene ist im Stand der Technik weithin bekannt. Die Besonderheit dieser Gehäusebaugruppe ist, dass benachbart zu wenigstens einer Plattenführung (diese werden hier als Hauptplattenführungen bezeichnet) eine Thermoleitkartenführung angeordnet ist. Auch eine solche Thermoleitkartenführung besteht im gezeigten Ausführungsbeispiel aus zwei sich gegenüberliegenden, jeweils eine Nut aufweisenden Aufnahmeleisten 24a, 24b; 24a', 24b'. Die Aufnahmeleisten 24a, 24b; 24a', 24b' der Thermoleitkartenführungen bestehen aus einem thermisch leitfähigen Material, insbesondere einem Metall wie Aluminium, und sind thermisch leitend mit dem Gehäuse 10 verbunden, vorzugsweise dadurch, dass sie unmittelbar mit dem Gehäuse 10 verschraubt sind. Es könnte sich jedoch auch ein thermisch leitendes Zwischenstück zwischen Aufnahmeleiste und Gehäuse befinden.What has been described so far is well known in the art. The special feature of this housing assembly is that a thermal card guide is arranged adjacent to at least one plate guide (these are referred to here as main plate guides). In the exemplary embodiment shown, such a thermal control card guide also consists of two opposing receiving strips, each having a groove 24a , 24b ; 24a ' , 24b ' . The recording bars 24a , 24b ; 24a ' , 24b ' The thermal card guides are made of a thermally conductive material, in particular a metal such as aluminum, and are thermally conductive to the housing 10 connected, preferably in that they are directly connected to the housing 10 are screwed. However, there could also be a thermally conductive intermediate piece between the receiving strip and the housing.

Den Thermoleitkartenführungen ist kein backplaneseitiger elektrischer Verbinder zugeordnet, das heißt, dass jeweils ein Einschubplatz „geopfert“ ist. Zur sprachlichen Unterscheidung werden diejenigen Plattenführungen, neben denen sich keine Thermoleitkartenführung befindet, als Zusatzplattenführungen bezeichnet, deren untere Aufnahmeleisten das Bezugszeichen 22a und deren obere Aufnahmeleisten das Bezugszeichen 22b tragen. Im gezeigten Ausführungsbeispiel gibt es vier Zusatzplattenführungen. Diejenigen Plattenführungen, neben denen eine Thermoleitkartenführung angeordnet ist, werden als Hauptplattenführungen mit den unteren Aufnahmeleisten 20a, 20a' und den oberen Aufnahmeleisten 20b, 20b' bezeichnet. Im gezeigten Ausführungsbeispiel gibt es zwei Hauptplattenführungen.No electrical connector on the backplane side is assigned to the thermal circuit card guides, which means that one slot is "sacrificed". For linguistic differentiation, those plate guides next to which there is no thermoconductive card guide are referred to as additional plate guides, the lower receiving strips of which have the reference number 22a and their upper receiving strips the reference number 22b wear. In the embodiment shown there are four additional plate guides. Those plate guides, next to those A thermal card guide is arranged as the main plate guides with the lower mounting strips 20a , 20a ' and the upper mounting rails 20b , 20b ' designated. In the embodiment shown, there are two main plate guides.

Die 3 zeigt eine Einschubbaugruppe, welche dafür vorgesehen ist, in eine Hauptplattenführung und eine sich neben der Hauptplattenführungen angeordneten Thermoleitkartenführung eingeschoben zu werden. Eine solche Einschubbaugruppe weist eine Einschubplatte (hier als Haupteinschubplatte 32 bezeichnet) auf, welche mehrere elektronische Bauteile trägt, wobei wenigstens ein elektronisches Bauteil ein stark wärmeerzeugendes elektronisches Bauteil, beispielsweise ein Prozessor 33, ist. Eins solcher Prozessor kann beispielsweise als CPU dienen. Weiterhin trägt die Haupteinschubplatte 32 einen einschubseitigen elektrischen Verbinder 35.The 3 shows a plug-in assembly which is intended to be inserted into a main board guide and a thermal card guide arranged next to the main board guides. Such a slide-in module has a slide-in plate (here as the main slide-in plate 32 referred to), which carries several electronic components, with at least one electronic component being a highly heat-generating electronic component, for example a processor 33 , is. Such a processor can serve as a CPU, for example. The main slide-in plate also carries 32 a drawer-side electrical connector 35 .

Es ist weiterhin eine Thermoleitkarte 36 vorgesehen, welche sich im Wesentlichen parallel zur Haupteinschubplatte 32 erstreckt und welche zu wenigstens einem Teil der Oberfläche des Prozessors 33 in thermischen leitendem Kontakt steht. Die Thermoleitkarte 36 weist einen Metallblock 36a auf oder besteht vollständig aus einem solchen. Der Prozessor 33 und der Metallblock 36a der Thermoleitkarte 36 können sich unmittelbar berühren oder es kann auch eine Thermoleitpaste zwischen ihnen angeordnet sein. Im gezeigten Ausführungsbeispiel weist der Metallblock 36a an der Position des Prozessors 33 eine Ausnehmung auf, sodass er den Prozessor abschnittsweise umschließt. Der Metallblock 36a besteht aus Metall, beispielsweise aus Aluminium. Er hat eine relativ hohe Masse von beispielsweise 500 Gramm. Das obere und das untere Ende der Thermoleitkarte 36 sind so ausgebildet, dass sie zu den Aufnahmeleisten 24a, 24b; 24a', 24b' passen. Diese Enden sind als zu den Nuten der Aufnahmeleisten passende Federn ausgebildet (in 3 nicht dargestellt).It is still a thermal card 36 provided, which is essentially parallel to the main insert plate 32 extends and which to at least part of the surface of the processor 33 is in thermal conductive contact. The thermal card 36 has a metal block 36a on or consists entirely of such. The processor 33 and the metal block 36a the thermal card 36 can touch each other directly or a thermal paste can be arranged between them. In the embodiment shown, the metal block 36a at the location of the processor 33 a recess so that it encloses the processor in sections. The metal block 36a consists of metal, for example aluminum. It has a relatively high mass of 500 grams, for example The top and bottom of the thermal card 36 are designed in such a way that they correspond to the mounting strips 24a , 24b ; 24a ' , 24b ' fit. These ends are designed as tongues that match the grooves in the mounting strips (in 3 not shown).

Thermoleitkarte 36 und Haupteinschubplatte 32 sind mittels einer Frontplatte 39 miteinander verbunden, sodass eine Einschubbaugruppe 30 gebildet ist.Thermal card 36 and main shelf 32 are by means of a front panel 39 connected together so that a slide-in assembly 30th is formed.

Die 4 zeigt eine weitere Einschubbaugruppe, welche zum Einschub in eine Zusatzplattenführung vorgesehen ist. Diese Einschubbaugruppe wird im Folgenden auch als Einschubkarte 40 bezeichnet. Diese ist grundsätzlich aufgebaut wie die eben beschriebene Einschubbaugruppe, sie weist jedoch keine Thermoleitkarte auf. Die elektronischen Bauteile 44, welche die Zusatzplatte 42 der Einschubkarte 40 trägt, bedürfen keiner separaten Kühlung.The 4th shows a further slide-in assembly which is intended for insertion into an additional plate guide. This plug-in module is also referred to below as a plug-in card 40 designated. This is basically structured like the plug-in module just described, but does not have a thermal control card. The electronic components 44 which the accessory plate 42 the plug-in card 40 do not require separate cooling.

Die 5 zeigt die Gehäusebaugruppe 5 der 1 und 2, welche vollständig mit Einschubkarten 40 und Einschubbaugruppen 30, 30' bestückt ist. Der Großteil der von den Prozessoren 33, 33' erzeugten Wärme wird über die Thermoleitkarten 36, 36' und die Aufnahmeleisten 24a, 24b; 24a', 24b' zum Gehäuse 10 geleitet, wo sie über die Kühlrippen 12 an die Umgebungsluft abgegeben wird. Um für einen guten Wärmeübergang zu sorgen, sind zwischen den Thermoleitkarten und den Aufnahmeleisten wirkende, thermisch leitfähige Klemmeinrichtungen vorgesehen. Diese sind in den schematischen Darstellungen der 1 bis 5 nicht dargestellt; eine bevorzugte Ausführungsform einer solchen Klemmeinrichtung wird jedoch nachfolgend mit Bezug auf die 6 bis 9 beschrieben.The 5 shows the housing assembly 5 the 1 and 2 , which are complete with insert cards 40 and slide-in modules 30th , 30 ' is equipped. Most of that from the processors 33 , 33 'generated heat is via the thermal conductivity cards 36 , 36 ' and the recording bars 24a , 24b ; 24a ' , 24b ' to the housing 10 routed where they are over the cooling fins 12 is released into the ambient air. In order to ensure good heat transfer, thermally conductive clamping devices are provided between the thermoconductive cards and the receiving strips. These are shown in the schematic representations of 1 to 5 not shown; however, a preferred embodiment of such a clamping device is described below with reference to FIG 6th to 9 described.

Die 6 und 7 zeigen das eben Beschriebene in größerer Detailfülle, wobei in 6 die Gehäusebaugruppe 5, eine in dieser aufgenommene Einschub-Baugruppe 30 sowie die Thermoleitkarte 36' einer weiteren Einschub-Baugruppe und in 7 die Gehäusebaugruppe 5 und eine in dieser aufgenommene Einschub-Baugruppe 30 dargestellt sind. Die backplaneseitigen elektrischen Verbinder sind nicht dargestellt.The 6th and 7th show what has just been described in greater detail, with in 6th the housing assembly 5 , a plug-in module accommodated in this 30th as well as the thermal card 36 ' another slide-in module and in 7th the housing assembly 5 and a plug-in assembly received in this 30th are shown. The electrical connectors on the backplane are not shown.

Die 8 und 9 sind detaillierte Darstellungen einer Einschub-Baugruppe 30. Man erkennt hier die Frontplatte 39, die Haupteinschubplatte 32, den mit der Haupteinschubplatte 32 verbundenen elektrischen Verbinder 35 und die Thermoleitkarte 36. Wie bereits erwähnt, weist die Thermoleitkarte 36 einen massiven Metallblock 36a sowie zwei Klemmeinrichtungen auf. Die Klemmeinrichtungen dienen dazu, die Thermoleitkarte in guten thermischen Kontakt zu den Aufnahmeleisten 24a, 24b bringen zu können. Die beiden Klemmeinrichtungen sind als Klemmleisten 37a, 37b ausgebildet und am oberen und unteren Ende des Metallblocks 36a angeordnet. Der Aufbau und die Funktion dieser Klemmleisten wird nun anhand der unteren Klemmleiste 37a erläutert; die obere Klemmleiste 37b ist identisch aufgebaut.The 8th and 9 are detailed representations of a slide-in assembly 30th . You can see the front panel here 39 , the main shelf 32 , the one with the main shelf 32 connected electrical connector 35 and the thermal card 36 . As already mentioned, the thermal card 36 a massive metal block 36a as well as two clamping devices. The clamping devices are used to keep the thermal card in good thermal contact with the receiving strips 24a , 24b to be able to bring. The two clamping devices are designed as terminal strips 37a , 37b formed and at the top and bottom of the metal block 36a arranged. The structure and function of these terminal strips is now based on the lower terminal strip 37a explained; the upper terminal block 37b is constructed identically.

Die Klemmleiste 37a hat einen mittleren Klemmkörper 38m, einen vorderen Klemmkörper 38v und einen hinteren Klemmkörper 38h. Der mittlere Klemmkörper 38m ist starr und flächig mit dem Metallblock 36a verbunden und weist zwei schräge Stirnflächen auf, deren Flächennormalen vom Metallblock 36a weg weisen. Vorderer und hinterer Klemmkörper 38v und 38h sind nicht starr mit dem Metallblock 36a verbunden und weisen jeweils eine an einer Stirnfläche des mittleren Klemmkörpers 38m flächig anliegende innere Stirnfläche auf. Durch die drei Klemmkörper 38m, 38v und 38h erstreckt sich eine Gewindestange, welche an einem Schraubenkopf 31 endet. Dieser Schraubenkopf ist durch ein Loch in der Frontplatte 39 zugänglich. Die Gewindestange steht mit dem mittleren Klemmkörper nicht in einer Gewindeverbindung und hat zwei gegenläufige Gewindeabschnitte, nämlich einen Gewindeabschnitt, der mit dem vorderen Klemmkörper 38v und einen Gewindeabschnitt, der mit dem hinteren Klemmkörper 38h derart in Wirkverbindung steht, dass bei Drehung der Gewindestange sich entweder der vordere und der hintere Klemmkörper auf den mittleren Klemmkörper zu oder von diesem weg bewegen. Der erstgenannte Fall ist in 9 dargestellt: Bewegen sich vorderer und hinterer Klemmkörper 38v, 38h aufeinander zu, so gleiten deren Stirnflächen an den Stirnflächen des mittleren Klemmkörpers 38m auf, wodurch sich vorderer und hinterer Klemmkörper 38v, 38h vom Metallblock 36a weg bewegen. Befindet sich die betreffende Kante der Thermoleitkare 36 in einer hierfür vorgesehenen Aufnahmeleiste, erfolgt hierdurch die erwünschte Verklemmung. Aufgrund der beschriebenen Geometrie, insbesondere aufgrund der Stirnflächen der Klemmkörper, ist hierbei der für die Wärmeleitung zur Verfügung stehende effektive Querschnitt recht hoch, sodass eine hinreichende Wärmeleitung erreicht wird.The terminal block 37a has a middle clamp body 38m , a front clamp body 38v and a rear clamp body 38h . The middle sprag 38m is rigid and flat with the metal block 36a connected and has two inclined end faces, whose surface normals from the metal block 36a show the way. Front and rear clamp body 38v and 38h are not rigid with the metal block 36a connected and each have one on an end face of the middle clamp body 38m flat inner face. Through the three clamp bodies 38m , 38v and 38h extends a threaded rod, which on a screw head 31 ends. This screw head is through a hole in the front panel 39 accessible. The threaded rod is not in a threaded connection with the central clamping body and has two opposing threaded sections, namely a threaded section that connects to the front clamping body 38v and a threaded portion that connects to the rear clamp body 38h is in operative connection in such a way that when the threaded rod is rotated, either the front and rear clamping bodies move towards or away from the central clamping body. The former case is in 9 Shown: the front and rear sprags move 38v , 38h towards one another, their end faces slide on the end faces of the central clamping body 38m on, causing the front and rear sprags 38v , 38h from the metal block 36a move away. Is the relevant edge of the thermal guide 36 In a receiving bar provided for this purpose, the desired jamming takes place. Because of the geometry described, in particular because of the end faces of the clamping bodies, the effective cross section available for heat conduction is quite high, so that adequate heat conduction is achieved.

Durch die beschriebenen Maßnahmen ergibt sich die gewünschte, rein konduktive Wärmeleitung zwischen Prozessor und Gehäuse.The measures described result in the desired, purely conductive heat conduction between the processor and the housing.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

55
GehäusebaugruppeHousing assembly
1010
Gehäusecasing
1212
KühlrippenCooling fins
20a, 20a'20a, 20a '
untere Aufnahmeleiste einer Hauptplattenführunglower mounting bar of a main plate guide
20b, 20b'20b, 20b '
obere Aufnahmeleiste einer Hauptplattenführungupper mounting bar of a main plate guide
22a22a
untere Aufnahmeleiste einer Zusatzplattenführunglower mounting bar of an additional plate guide
22b22b
obere Aufnahmeleiste einer Zusatzplattenführungupper mounting rail of an additional plate guide
24a, 24a'24a, 24a '
untere Aufnahmeleiste einer Thermoleitkartenführunglower mounting bar of a thermal card guide
24b, 24b'24b, 24b '
obere Aufnahmeleiste einer Thermoleitkartenführungupper mounting bar of a thermal card guide
2626th
BackplaneBackplane
2727
backplaneseitiger elektrischer VerbinderElectrical connector on the backplane side
30, 30'30, 30 '
Einschub-BaugruppeSlide-in assembly
3131
SchraubenkopfScrew head
3232
HaupteinschubplatteMain shelf
3333
elektronisches Bauteil (Prozessor (CPU))electronic component (processor (CPU))
3434
weitere elektronische Bauteileother electronic components
3535
einschubseitiger elektrischer Verbinderslide-in electrical connector
36, 36'36, 36 '
ThermoleitkarteThermal card
36a, 36a'36a, 36a '
MetallblockMetal block
37a, 37b37a, 37b
KlemmleisteTerminal block
38h38h
hinterer Klemmkörperrear clamp body
38m38m
mittlerer Klemmkörpermiddle clamp body
38v38v
vorderer Klemmkörperfront clamp body
39, 39'39, 39 '
FrontplatteFront panel
4040
weitere Einschub-Baugruppefurther slide-in assembly
4242
ZusatzplatteAdditional plate
4444
elektronische Bauteileelectronic components
4545
einschubseitiger elektrischer Verbinderslide-in electrical connector
4848
FrontplatteFront panel

Claims (10)

Elektronisches Gerät mit einer Gehäusebaugruppe (5) mit einem Gehäuse (10), in welchem wenigstens eine Hauptplattenführung für eine wenigstens ein elektronisches Bauteil (33, 34), insbesondere einen vorzugsweise als CPU ausgebildeten Prozessor, tragende Haupteinschubplatte (32) und eine Backplane (26) zur elektrischen Kontaktierung der in der Hauptplattenführung aufgenommenen Haupteinschubplatte (32) angeordnet sind, wobei die Hauptplattenführung zwei sich gegenüberliegende Aufnahmeleisten (20a, 20b; 20a', 20b') mit jeweils einer Nut zur Aufnahme einer Kante der Haupteinschubplatte (32) aufweist, und einer in einer Hauptplattenführung eingeschobenen Haupteinschubplatte (32), dadurch gekennzeichnet, dass im Gehäuse (10) neben der ersten Haupteinschubplatte (32) ein erstes Thermoleitelement angeordnet ist, welches mit wenigstens einem elektronischen Bauteil (33) der Haupteinschubplatte (32) und mit dem Gehäuse (10) in thermisch leitendem Kontakt steht.Electronic device with a housing assembly (5) with a housing (10) in which at least one main plate guide for at least one electronic component (33, 34), in particular a processor, preferably designed as a CPU, supporting main slide-in plate (32) and a backplane (26 ) are arranged for making electrical contact with the main insert plate (32) received in the main plate guide, the main plate guide having two opposing receiving strips (20a, 20b; 20a ', 20b') each with a groove for receiving an edge of the main insert plate (32), and a main plug-in plate (32) inserted in a main plate guide, characterized in that a first thermoconductive element is arranged in the housing (10) next to the first main plug-in plate (32), which is connected to at least one electronic component (33) of the main plug-in plate (32) and to the housing (10) is in thermally conductive contact. Elektronisches Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich im Gehäuse (10) benachbart zu wenigstens einer Aufnahmeleiste (20a, 20b; 20a', 20b') der Hauptplattenführung ein zweites Thermoleitelement erstreckt, welches mit dem ersten Thermoleitelement und mit dem Gehäuse (10) in thermisch leitendem Kontakt ist.Electronic device after Claim 1 , characterized in that a second thermoconductive element extends in the housing (10) adjacent to at least one receiving strip (20a, 20b; 20a ', 20b') of the main plate guide, which element is in thermally conductive contact with the first thermoconductive element and with the housing (10) is. Elektronisches Gerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Thermoleitelement eine sich parallel zur Haupteinschubplatte (32) erstreckende Thermoleitkarte (36, 36') aufweist, wobei das zweite Thermoleitelement vorzugsweise als Aufnahmeleiste (24a, 24b; 24a', 24b') mit einer Nut zur Aufnahme einer Kante der Thermoleitkarte (36, 36') ausgebildet ist.Electronic device after Claim 2 , characterized in that the first thermal conductive element has a thermal conductive card (36, 36 ') extending parallel to the main insert plate (32), the second thermal conductive element preferably as Receiving bar (24a, 24b; 24a ', 24b') is designed with a groove for receiving an edge of the thermal conductive card (36, 36 '). Elektronisches Gerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass sich benachbart zu beiden Aufnahmeleisten (20a, 20b; 20a', 20b') der ersten Hauptplattenführung jeweils ein zweites Thermoleitelement erstreckt.Electronic device after Claim 3 , characterized in that adjacent to the two receiving strips (20a, 20b; 20a ', 20b') of the first main plate guide a second thermal conductive element extends. Elektronisches Gerät nach Anspruch 3 oder Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass weiterhin eine Klemmeinrichtung vorgesehen ist, mittels der eine klemmende Verbindung zwischen Thermoleitkarte (36, 36') und wenigstens einer Aufnahmeleiste (24a, 24b; 24a', 24b') einer Thermoleitkartenführung erzeugbar ist, wobei die Klemmeinrichtung vorzugsweise Teil der Thermoleitkarte ist.Electronic device after Claim 3 or Claim 4 , characterized in that a clamping device is also provided, by means of which a clamping connection between thermal control card (36, 36 ') and at least one receiving strip (24a, 24b; 24a', 24b ') of a thermal control card guide can be generated, the clamping device preferably being part of the Thermal card is. Elektronisches Gerät nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass Haupteinschubplatte (32) und Thermoleitkarte (36, 36') Teile einer Einschub-Baugruppe (30, 30') sind, wobei die Einschub-Baugruppe (30, 30') vorzugsweise weiterhin eine Frontplatte (39, 39') aufweist, welche die Haupteinschubplatte (32) und die Thermoleitkarte (36, 36') miteinander verbindet.Electronic device according to one of the Claims 2 to 5 , characterized in that the main plug-in plate (32) and thermal control card (36, 36 ') are parts of a plug-in assembly (30, 30'), the plug-in assembly (30, 30 ') preferably also having a front panel (39, 39') ), which connects the main insert plate (32) and the thermal conductive card (36, 36 ') to one another. Elektronisches Gerät nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Hauptplattenführungen, zwei Haupteinschubplatten (32, 32') und für jede Haupteinschubplatte (32, 32') ein erstes Thermoleitelement vorgesehen sind, wobei zwischen den Hauptplattenführungen vorzugsweise mehrere Zusatzplattenführungen für Zusatzplatten (42) vorgesehen sind.Electronic device according to one of the preceding claims, characterized in that two main plate guides, two main slide-in plates (32, 32 ') and a first thermoconductive element for each main slide-in plate (32, 32') are provided, with several additional plate guides for additional plates (42 ) are provided. Elektronisches Gerät nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenseite des Gehäuses (10) Kühlrippen (12) aufweist und/oder dass es keine aktiven Kühleinrichtungen aufweist.Electronic device according to one of the preceding claims, characterized in that the outside of the housing (10) has cooling ribs (12) and / or that it has no active cooling devices. Gehäusebaugruppe (5) zur Verwendung als Teil eines elektronischen Gerätes nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei ihr Gehäuse (10) vorzugsweise zum Einschrauben in einen Schrank ausgebildet ist.Housing assembly (5) for use as part of an electronic device according to one of the preceding claims, its housing (10) preferably being designed for screwing into a cabinet. Einschub-Baugruppe (30) zur Verwendung in einem elektronischen Gerät nach Anspruch 6.Slide-in assembly (30) for use in an electronic device according to Claim 6 .
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