RU138093U1 - RADIATOR AND PCB MOUNTING DEVICE - Google Patents
RADIATOR AND PCB MOUNTING DEVICE Download PDFInfo
- Publication number
- RU138093U1 RU138093U1 RU2013153343/28U RU2013153343U RU138093U1 RU 138093 U1 RU138093 U1 RU 138093U1 RU 2013153343/28 U RU2013153343/28 U RU 2013153343/28U RU 2013153343 U RU2013153343 U RU 2013153343U RU 138093 U1 RU138093 U1 RU 138093U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- radiator
- circuit board
- printed circuit
- elements
- heat
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)
Abstract
Устройство крепления радиатора и печатной платы, содержащее печатную плату с размещенной на ней с лицевой стороны группой тепловыделяющих элементов и единый радиатор, размещенный над этими элементами, отличающееся тем, что в него дополнительно введены секции ребер радиатора для увеличения поверхности рассеивания тепловой энергии, выполненные из медной ленты и напаянные на основание единого радиатора перпендикулярно продольной оси, в основание единого радиатора впаяны тепловые трубки вдоль продольной оси радиатора для выравнивания температуры по поверхности радиатора, группы элементов, выделяющих мало тепла, размещены по периферии лицевой стороны печатной платы, вне поля тепловыделяющих элементов, и на обратной стороне печатной платы, по четырем сторонам печатной платы выполнены отверстия для крепления ее к корпусу блока, для равномерного прижатия единого радиатора к тепловыделяющим элементам и печатной плате в радиаторе по краям и между секциями ребер выполнены отверстия для крепления радиатора и печатной платы, а в печатной плате выполнены соответствующие им отверстия, пространство между единым радиатором и местами контакта с поверхностями корпусов тепловыделяющих элементов заполнено слоем термопасты, единый радиатор крепится к печатной плате через соответствующие отверстия при помощи винтовых стоек, гаек и шайб, у головки винтовые стойки снабжены тарированными пружинами, которые обеспечивают равномерное и достаточное усилие прижатия единого радиатора к тепловыделяющим элементам, для исключения выпадения из радиатора винтовые стойки закреплены стопорными шайбами, в центре коротких сторA mounting device for a radiator and a printed circuit board, comprising a printed circuit board with a group of heat-generating elements placed on it on the front side and a single radiator located above these elements, characterized in that sections of the radiator fins are additionally inserted into it to increase the surface of thermal energy dissipation made of copper tapes and soldered to the base of a single radiator perpendicular to the longitudinal axis, heat pipes are soldered to the base of a single radiator along the longitudinal axis of the radiator to align t temperatures on the surface of the radiator, groups of elements that produce little heat, are located on the periphery of the front side of the printed circuit board, outside the field of heat-generating elements, and on the back side of the printed circuit board, holes are made on the four sides of the printed circuit board for attaching it to the block body, for uniform pressure the radiator to the fuel elements and the printed circuit board in the radiator along the edges and between the sections of the ribs made holes for mounting the radiator and the printed circuit board, and the corresponding the hole, the space between the single radiator and the places of contact with the surfaces of the bodies of the fuel elements is filled with a layer of thermal paste, the single radiator is attached to the printed circuit board through the corresponding holes with screw racks, nuts and washers, at the head the screw racks are equipped with calibrated springs that provide uniform and sufficient force pressing a single radiator to the fuel elements, to prevent falling out of the radiator, the screw posts are fixed with lock washers, in the center of the short sides
Description
Полезная модель относится к области вычислительной техники, в частности, к системам для высокопроизводительных вычислений, и может применяться для охлаждения группы тепловыделяющих элементов расположенных на печатной плате.The utility model relates to the field of computer technology, in particular, to systems for high-performance computing, and can be used to cool a group of fuel elements located on a printed circuit board.
Известно устройство для охлаждения полупроводниковых элементов на печатной плате (RU №128766 U1, МПК G12B 15/00, H01L 23/00, H05R 7/00, G06F 1/00, заявлено 28.01.2013, опубликовано 27.03.2013, БИ №15), содержащее элементы, расположенные на одной стороне печатной платы, радиатор, состоящий из верхней и нижней крышек, которые соединены между собой винтовой парой и «замком» из системы паз-выступ на торцах крышек, причем на верхней и нижней крышках имеются ребра радиаторов охлаждения, печатная плата и нижняя крышка взаимодействуют через теплопроводную прокладку, а над элементами расположена теплопроводящая резина, которая взаимодействует с верхней крышкой.A device is known for cooling semiconductor elements on a printed circuit board (RU No. 128766 U1, IPC G12B 15/00, H01L 23/00,
Недостатком данного устройства является ограничение по габаритным размерам и расположению элементов, сложность при сборке конструкции для группы тепловыделяющих элементов, расположенных с одной стороны печатной платы, и групп других элементов, расположенных с двух сторон печатной платы.The disadvantage of this device is the limitation on the overall dimensions and arrangement of the elements, the difficulty in assembling the structure for a group of fuel elements located on one side of the printed circuit board, and groups of other elements located on both sides of the printed circuit board.
Известно устройство для фиксации печатной платы (RU №53097 U1, МПК H05K 7/12, заявлено 21.11.2005, опубликовано 27.04.2006, БИ №12), содержащее корпус, отверстия для крепления устройства к печатной плате, в которой выполнены отверстия для крепления устройства, отверстия и площадки для монтажа элементов, теплоотводящие площадки, причем пространство между корпусом и печатной платой заполнено теплопроводящим материалом, а на корпусе выполнены продольные ребра для увеличения поверхности рассеивания тепловой энергии.A device is known for fixing a printed circuit board (RU No. 53097 U1, IPC
Недостатком данного устройства является сложность размещения на печатных платах многовыводных корпусов элементов и отсутствует выравнивание температуры по корпусу радиатора.The disadvantage of this device is the difficulty of placing printed circuit boards of multi-pin element housings and there is no temperature equalization with the radiator case.
Известен, выбранный в качестве ближайшего аналога, модуль оперативной памяти (RU №123203 U1, МПК G11C 5/02, заявлено 09.04.2012, опубликовано 20.12.2012, БИ №35), содержащий множество микросхем размещенных на одной стороне печатной платы, при этом центры микросхем расположены на одной прямой линии, а в каждом углу печатной платы расположены крепления, улучшающие прижим модуля памяти к единому радиатору вычислительного модуля.Known, selected as the closest analogue, the RAM module (RU No. 123203 U1, IPC G11C 5/02, announced April 9, 2012, published December 20, 2012, BI No. 35), containing many chips located on one side of the printed circuit board, while the centers of the microcircuits are located on one straight line, and in each corner of the printed circuit board there are fasteners that improve the pressure of the memory module to a single radiator of the computing module.
Недостатком данного модуля является то, что не обеспечивается полноценная теплоотдача и отсутствует выравнивание температуры по полю радиатора.The disadvantage of this module is that it does not provide full heat transfer and there is no temperature equalization along the radiator field.
Задача, на решение которой направлена предлагаемая полезная модель, заключается в повышении эффективности охлаждения за счет равномерного охлаждения группы тепловыделяющих элементов ПЛИС путем перераспределения тепла между ними навстречу потоку воздуха за счет введения тепловых трубок и равномерное и достаточное усилие прижатия к радиатору всего поля размещения тепловыделяющих элементов ПЛИС на печатной плате.The problem to which the proposed utility model is directed is to increase the cooling efficiency by uniformly cooling the group of FPGA heat-generating elements by redistributing heat between them towards the air flow by introducing heat pipes and uniform and sufficient pressure to press the entire field of the FPGA heat-generating elements to the radiator on the circuit board.
Технический результат достигается за счет того, что в устройство крепления радиатора и печатной платы содержащее печатную плату с размещенной на ней с лицевой стороны группой тепловыделяющих элементов и единый радиатор, размещенный над этими элементами, дополнительно введены секции ребер радиатора для увеличения поверхности рассеивания тепловой энергии, выполненные из медной ленты и напаянные на основание единого радиатора перпендикулярно продольной оси, в основание единого радиатора впаяны тепловые трубки вдоль продольной оси радиатора для выравнивания температуры по поверхности радиатора, группы элементов, выделяющих мало тепла, размещены по периферии лицевой стороны печатной платы, вне поля тепловыделяющих элементов, и на обратной стороне печатной платы, по четырем сторонам печатной платы выполнены отверстия для крепления ее к корпусу блока, для равномерного прижатия единого радиатора к тепловыделяющим элементам и печатной плате в радиаторе по краям и между секциями ребер выполнены отверстия для крепления радиатора и печатной платы, а в печатной плате выполнены соответствующие им отверстия, пространство между единым радиатором и местами контакта с поверхностями корпусов тепловыделяющих элементов заполнено слоем термопасты, единый радиатор крепится к печатной плате через соответствующие отверстия при помощи винтовых стоек, гаек и шайб, у головки винтовые стойки снабжены тарированными пружинами, которые обеспечивают равномерное и достаточное усилие прижатия единого радиатора к тепловыделяющим элементам, для исключения выпадения из радиатора винтовые стойки закреплены стопорными шайбами, в центре коротких сторон единого радиатора и соответствующих им местах на печатной плате выполнены отверстия для крепления радиатора к корпусу блока, при этом крепление выполняется при помощи резьбовых втулок с тарированными пружинами, наворачиваемых на первую группу винтов, закрепленных на корпусе блока при помощи гаек и шайб, печатная плата крепится к корпусу блока второй группой винтов, вворачиваемыми в резьбовые стойки корпуса блока, при выполнении монтажа печатной платы в корпус блока гайки винтовых соединений являются опорами, высота резьбовых стоек корпуса блока соответствует высоте гаек с шайбами, и они обеспечивают между обратной стороной печатной платы и корпусом блока расстояние, необходимое для размещения корпусов групп элементов, выделяющих мало тепла, на обратной стороне печатной платы.The technical result is achieved due to the fact that in the fastening device of the radiator and the printed circuit board containing a printed circuit board with a group of heat-generating elements placed on it on the front side and a single radiator placed above these elements, sections of the radiator fins are additionally introduced to increase the heat dissipation surface, made made of copper tape and soldered to the base of a single radiator perpendicular to the longitudinal axis, heat pipes along the longitudinal axis are soldered to the base of a single radiator for temperature equalization on the surface of the radiator, groups of elements that generate little heat are located on the periphery of the front side of the printed circuit board, outside the field of heat-generating elements, and on the back side of the printed circuit board, holes are made on four sides of the printed circuit board for attaching it to the block case, uniformly pressing a single radiator to the heat-generating elements and the printed circuit board in the radiator, holes for mounting the radiator and the printed circuit board are made along the edges and between the rib sections, and in the printed circuit board The corresponding holes are provided, the space between the single radiator and the contact points with the surfaces of the bodies of the heat-generating elements is filled with a layer of thermal paste, the single radiator is attached to the printed circuit board through the corresponding holes with screw racks, nuts and washers, at the head the screw racks are equipped with calibrated springs that ensure uniform and sufficient force to press the single radiator against the fuel elements, to prevent the screw from falling out of the radiator, the screw posts are fixed with a lock washer and, in the center of the short sides of the single radiator and their corresponding places on the printed circuit board, holes are made for attaching the radiator to the block case, while fastening is performed using threaded bushings with calibrated springs, screwed onto the first group of screws fixed to the block case with nuts and washers, the printed circuit board is attached to the block case by a second group of screws that are screwed into the threaded racks of the block case, when mounting the printed circuit board in the block case, the screws of the screw connections are the supports , the height of the threaded racks of the block casing corresponds to the height of the nuts with washers, and they provide the distance between the back of the printed circuit board and the block casing necessary to place the housings of groups of elements that produce little heat on the back of the printed circuit board.
На фиг. 1 приведен вид лицевой стороны печатной платы.In FIG. 1 shows the front side of the printed circuit board.
На фиг. 2 приведен вид лицевой стороны печатной платы с радиатором.In FIG. 2 shows the front side of the printed circuit board with a radiator.
На фиг. 3 приведен вид сбоку.In FIG. 3 is a side view.
На фиг. 1-3 приняты следующие обозначения:In FIG. 1-3 the following notation is accepted:
1 - печатная плата;1 - printed circuit board;
2 - группа тепловыделяющих элементов;2 - a group of fuel elements;
3 - единый радиатор;3 - a single radiator;
4 - секции ребер радиатора;4 - sections of the fins of the radiator;
5 - тепловые трубки;5 - heat pipes;
6 - группы элементов, выделяющих мало тепла;6 - groups of elements that produce little heat;
7 - поле тепловыделяющих элементов;7 - field of fuel elements;
8 - корпус блока;8 - block body;
9 - отверстия для крепления печатной платы к корпусу блока;9 - holes for mounting the printed circuit board to the block body;
10 - отверстия для крепления радиатора и печатной платы;10 - holes for mounting the radiator and circuit board;
11 - слой термопасты;11 - thermal paste layer;
12 - винтовые стойки;12 - screw racks;
13 - гайки;13 - nuts;
14 - шайбы;14 - washers;
15 - тарированные пружины;15 - calibrated springs;
16 - стопорные шайбы;16 - lock washers;
17 - отверстия для крепления радиатора к корпусу блока;17 - holes for mounting the radiator to the block body;
18 - резьбовые втулки;18 - threaded bushings;
19 - первая группа винтов;19 - the first group of screws;
20 - вторая группа винтов;20 - the second group of screws;
21 - резьбовые стойки корпуса блока.21 - threaded racks of the block body.
Заявленное устройство содержит печатную плату 1, на лицевой стороне которой размещена группа тепловыделяющих элементов 2, над которыми установлен единый радиатор 3. Для увеличения поверхности рассеивания тепловой энергии на основание единого радиатора 3 перпендикулярно продольной оси напаяны секции ребер радиатора 4, выполненные из медной ленты. В основание единого радиатора 3 впаяны тепловые трубки 5 вдоль продольной оси единого радиатора 3 для выравнивания температуры по поверхности единого радиатора 3. Группы элементов 6, выделяющих мало тепла, размещены по периферии лицевой стороны печатной платы 1, вне поля тепловыделяющих элементов 7, и на обратной стороне печатной платы 1.The claimed device contains a printed
По четырем сторонам печатной платы 1 выполнены отверстия 9 для крепления ее к корпусу блока 8. Для равномерного прижатия единого радиатора 3 к группе тепловыделяющих элементов 2 и печатной плате 1 в едином радиаторе 3 по краям и между секциями ребер 4 выполнены отверстия 10 для крепления радиатора 3, а в печатной плате 1 выполнены соответствующие им отверстия 10. Пространство между единым радиатором 3 и местами контакта с поверхностями корпусов группы тепловыделяющих элементов 2 заполнено слоем термопасты 11.On four sides of the printed
Единый радиатор 3 крепится к печатной плате 1 через соответствующие отверстия 10, при помощи винтовых стоек 12, гаек 13 и шайб 14. У головки винтовые стойки 12 снабжены тарированными пружинами 15, которые обеспечивают равномерное и достаточное усилие прижатия единого радиатора 3 к тепловыделяющим элементам 2. Для исключения выпадения из единого радиатора 3 винтовые стойки 12 закреплены стопорными шайбами 16.A
В центре коротких сторон единого радиатора 3, и соответствующих им местах на печатной плате 1, выполнены отверстия 17 для крепления единого радиатора 3 к корпусу блока 8. При этом крепление выполняется при помощи резьбовых втулок 18 с тарированными пружинами 15, наворачиваемых на первую группу винтов 19, закрепленных на корпусе блока 8 при помощи гаек 13 и шайб 14.In the center of the short sides of the
Печатная плата 1 с установленным единым радиатором 3 крепится к корпусу блока 8 второй группой винтов 20, вворачиваемыми в резьбовые стойки корпуса 21.A printed
При выполнении монтажа печатной платы 1 в корпус блока 8 гайки 13 винтовых соединений являются опорами, разгружая плату от веса радиатора.When performing the installation of the printed
Высота резьбовых стоек корпуса 21 соответствует высоте гаек 13 с шайбами 14, и они обеспечивают между обратной стороной печатной платы и корпусом расстояние, необходимое для размещения корпусов групп элементов 6, выделяющих мало тепла, на обратной стороне печатной платы 1.The height of the threaded struts of the
Заявленное устройство реализуется следующим образом.The claimed device is implemented as follows.
В основание единого радиатора 3 впаиваются тепловые трубки 5 вдоль продольной оси радиатора 3, для выравнивания температуры по поверхности единого радиатора 3. Из медной ленты изготавливается тонкостенная гребенка, из которой выполняются секции ребер радиатора 4 для увеличения поверхности рассеивания тепловой энергии. Секции ребер радиатора 4 напаиваются на основание единого радиатора 3 перпендикулярно продольной оси.
На основание единого радиатора 3, с впаянными вдоль продольной оси радиатора тепловыми трубками 5 и с напаянными секциями ребер 4, в местах контакта с поверхностями корпусов группы тепловыделяющих элементов 2 наносится слой термопасты 11, для обеспечения максимизации передачи тепловой энергии.On the base of a
Сборка устройства начинается с крепления единого радиатора 3 к печатной плате 1, с установленными на ней группой тепловыделяющих элементов 2 и группами элементов 6, выделяющих мало тепла. В единый радиатор 3 в отверстия для крепления к печатной плате 10 вставляются винтовые стойки 12, с установленными у головки винтовых стоек 12 тарированными пружинами 15. Для исключения выпадения винтовых стоек 12 из единого радиатора 3, на винтовые стойки 12 устанавливаются стопорные шайбы 16. Далее единый радиатор 3 устанавливается на печатную плату 1 в соответствующие отверстия 10 и притягивается к ней с помощью шайб 14 и гаек 13. При этом равномерное и достаточное усилие прижатия единого радиатора 3 к тепловыделяющим элементам 2 и печатной плате 1 формируются тарированными пружинами 15.The assembly of the device begins with the fastening of a
Печатная плата 1 с установленным единым радиатором 3 представляет законченный конструктивный узел и монтируется в корпус блока 8 как единое целое, что упрощает обслуживание в процессе эксплуатации, поскольку при необходимости облегчается демонтаж и повторная сборка в течение всего срока службы. Крепление к корпусу блока 8 начинается с установки первой группы винтов 19 с помощью шайб 14 и гаек 13. Далее на первую группу винтов 19 устанавливается печатная плата 1 с установленным единым радиатором 3, через соответствующие отверстия 17 в центре коротких сторон радиатора 3, и закрепляется резьбовыми втулками 18 с тарированными пружинами 15, наворачиваемыми на первую группу винтов 19. Данное крепление обеспечивает разгрузку печатной платы 1 от веса единого радиатора 3 при произвольном пространственном положении, например, при транспортировке или установке в корпусе блока. Далее проводится крепление печатной платы 1 к корпусу блока 8 через соответствующие отверстия 9 в печатной плате 1 при помощи второй группой винтов 20, вворачиваемых в резьбовые стойки корпуса 21.The printed
Наличие впаянных тепловых трубок 5 вдоль продольной оси единого радиатора 3 обеспечивает выравнивание температуры по поверхности радиатора. При этом удалось добиться неравномерности нагрева радиатора по всей поверхности основания не более 5°C, что было подтверждено при проведенном тепловом моделировании радиатора и натурных испытаниях.The presence of soldered
Усилия тарированных пружин 15 рассчитаны таким образом, чтобы обеспечить равномерность прижатия единого радиатора 3 к поверхности тепловыделяющих элементов 2 и исключить повреждение корпусов этих элементов.The efforts of the calibrated springs 15 are designed in such a way as to ensure uniform pressure of a
Заявленная полезная модель может быть применена для охлаждения группы тепловыделяющих элементов ПЛИС, расположенных на печатной плате, при разработке систем для высокопроизводительных вычислений.The claimed utility model can be used to cool a group of FPGA heat-generating elements located on a printed circuit board when developing systems for high-performance computing.
Таким образом, использование заявленного устройства крепления радиатора и печатной платы обеспечивает эффективное охлаждение группы тепловыделяющих элементов, за счет равномерного их охлаждения, путем перераспределения тепла между ними, за счет введения секций ребер, выполненных из медной ленты и напаянных на плиту радиатора, введения тепловых трубок, впаянных вдоль продольной оси плиты единого радиатора, и равномерного и достаточного усилия прижатия к единому радиатору всего поля размещения группы тепловыделяющих элементов на печатной плате.Thus, the use of the claimed radiator and PCB mounting device provides effective cooling of a group of heat-generating elements, due to their uniform cooling, by redistributing heat between them, by introducing sections of fins made of copper tape and soldered to the radiator plate, introducing heat pipes, soldered along the longitudinal axis of the plate of a single radiator, and uniform and sufficient effort to press the whole field of the group of fuel elements on the furnace to a single radiator full board.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013153343/28U RU138093U1 (en) | 2013-12-02 | 2013-12-02 | RADIATOR AND PCB MOUNTING DEVICE |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013153343/28U RU138093U1 (en) | 2013-12-02 | 2013-12-02 | RADIATOR AND PCB MOUNTING DEVICE |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU138093U1 true RU138093U1 (en) | 2014-02-27 |
Family
ID=50152719
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2013153343/28U RU138093U1 (en) | 2013-12-02 | 2013-12-02 | RADIATOR AND PCB MOUNTING DEVICE |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU138093U1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2703932C1 (en) * | 2018-10-10 | 2019-10-22 | Петров Владимир Анатольевич | Method of semiconductor elements installation |
-
2013
- 2013-12-02 RU RU2013153343/28U patent/RU138093U1/en active
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2703932C1 (en) * | 2018-10-10 | 2019-10-22 | Петров Владимир Анатольевич | Method of semiconductor elements installation |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9332674B2 (en) | Field-replaceable bank of immersion-cooled electronic components | |
US9253923B2 (en) | Fabricating thermal transfer and coolant-cooled structures for cooling electronics card(s) | |
JP2000049479A (en) | Electronic device | |
WO2021037206A1 (en) | Vehicle-mounted apparatus and vehicle | |
CN114764269B (en) | Computing system and computing device | |
US20180310395A1 (en) | MULTl-LAYER HEAT SPREADER ASSEMBLY WITH ISOLATED CONVECTIVE FINS | |
EP4136944A1 (en) | Systems for providing thermal management to integrated circuits | |
RU117056U1 (en) | COOLING AND HEAT DISCHARGE DEVICE FROM COMPONENTS OF ELECTRONIC SYSTEMS | |
RU138093U1 (en) | RADIATOR AND PCB MOUNTING DEVICE | |
RU203464U1 (en) | Heat-loaded electronic device | |
RU2546963C1 (en) | Device to remove heat from heat releasing components | |
RU2676080C1 (en) | Heat-loaded radio electronic unit | |
JP2002261481A (en) | Cooler for electronic component which generates heat | |
RU168792U1 (en) | Universal computing platform with heat dissipation from heat-generating components | |
KR20120080271A (en) | Thermal convection, heat heat conduction sink structure for electronic appliance | |
CN110764598A (en) | Radiator, circuit board assembly and computing device | |
RU170544U1 (en) | MODULAR ELECTRONIC DEVICE | |
EP4362082A1 (en) | Electronic device | |
CN212484242U (en) | Server case and server | |
CN211671039U (en) | Computer conducting plate capable of radiating | |
CN214960746U (en) | Semiconductor electronic refrigeration sheet radiating fan | |
RU2603014C2 (en) | Method of assembling an electronic module, which provides improved thermal and overall dimensions | |
RU2820075C1 (en) | System of conductive heat removal from electronic modules of main-modular form factor for package electronics products | |
CN216980547U (en) | Heat radiator for be used for IC chip | |
RU215075U1 (en) | Modular electronic device |