TWI764055B - 適合搭配收發器和其它裝置使用的熱管理組件 - Google Patents
適合搭配收發器和其它裝置使用的熱管理組件Info
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Abstract
在示例性實施例中,熱管理組件包括至少一可撓性散熱材料,其包括圍繞部件的相應部分在不同的非平行方向上所捲繞的部分,部件的相應部分可構造成耦接到裝置殼體的側面和/或沿著裝置殼體的側面。散熱材料可操作上用於定義圍繞部件的相應部分的導熱熱路徑的至少一部分。
Description
本記載總體上涉及適合搭配收發器(例如,小型可插拔(SFP)收發器、SFP+收發器、四通道小型可插拔(QSFP)收發器、QSFP+收發器、XFP收發器等)以及其它裝置(例如,記憶卡讀取器等)使用的熱管理組件(例如,配置為用於散熱等)。
相關申請案之交互參考
本申請案主張於2018年10月18日所申請之美國臨時申請案第62/747,589號之利益和優先權。上述申請案之整體記載以引用方式併入本文中。
本章節提供與本記載相關的背景資訊,其不一定是現有技術。
電氣部件(例如半導體、積體電路封裝、電晶體等)通常具有電氣部件最佳地操作的預先設計的溫度。理想地,預先設計的溫度接近周圍空氣的溫度。但是電氣部件的操作產生熱量。如果熱量沒有被移除,則電氣部件然後可在顯著高於它們的正常或期望操作溫度的溫度下操作。這種過高的溫度可不利地影響電氣部件的操作特性和相關裝置的操作。
為了避免或至少減少來自發熱的不利操作特性,應當例如藉由將熱從操作電氣部件傳導到散熱模組來去除熱。然後可通過傳統的對流和/或輻射
技術來冷卻散熱模組。在傳導期間,熱可藉由在電氣部件和散熱模組之間的直接表面接觸和/或藉由電氣部件和散熱模組表面通過中間媒介或熱界面材料(TIM)的接觸,以從操作的電氣部件傳遞到散熱模組。熱界面材料可用於填充在熱傳遞表面之間的間隙,以便與用空氣填充間隙相比提高熱傳遞效率,空氣是相對差的熱導體。
作為進一步的背景,小型可插拔(SFP)收發器可以是用於電訊通信、數據通信應用等的緊湊的熱插拔收發器。SFP收發器可將網路裝置主板(例如,用於開關、路由器、媒介轉換器等)界接至光纖或銅制連網電纜。SFP收發器可支持包括同步光纖網、千兆位元乙太網路、光纖通道的通信標準。如本文所使用,小型可插拔(SFP)收發器還包括其它小型可插拔收發器,例如SFP+收發器、四通道小型可插(QSFP)收發器、QSFP+收發器等。
本章節提供本記載的一般概述,而不是其全部範圍或其所有特徵的全面記載。
在示例性實施例中,熱管理組件包括至少一可撓性散熱材料,其包括圍繞部件的相應部分在不同非平行方向上所捲繞的部分,部件的相應部分可構造成耦接到裝置殼體的側部和/或沿著裝置殼體的側部。散熱材料可操作上用於定義圍繞部件的相應部分的導熱熱路徑的至少一部分。
根據本文提供的描述,進一步的應用領域將變得顯而易見。本概述中的描述和具體實例僅旨在用於說明的目的,而不旨在限制本記載的範圍。
100:小型可插拔(SFP)收發器
102:保持架
104:散熱模組
106:熱界面材料(TIM)
108:彈簧接觸件
110:金屬板
112:圓形端部
114:石墨片
116:連接器
118:材料
200:小型可插拔(SFP)收發器
300:小型可插拔(SFP)收發器
302:保持架
304:散熱模組
306:熱界面材料(TIM)
308:彈簧接觸件
310:金屬板
314:石墨片
316:SFP電纜連接器
400:QSFP收發器
402:保持架
414:石墨片
416:連接器
420:熱管理組件
422:端部部分
424:頂部部分
426:閂鎖構件
428:對應結構
430:端部部分
432:中間部分
500:QSFP收發器
502:保持架
514:(第一和第二)石墨片
520:熱管理組件
522、530:端部部分
524:頂部部分
526:閂鎖構件
528:對應結構
534:部分
536:第一開口
538:第二開口
540:第三開口
600:QSFP收發器
602:保持架
614:(第一和第二)石墨片
620:熱管理組件
624、634:第一和第二部分
626:第一/第二頂部部分
628:對應結構
700:QSFP收發器
702:保持架
710:底部部分
714:石墨片
720:熱管理組件
722、730:端部部分
724:頂部部分
726:閂鎖構件
728:對應結構
734:中間部分
742:第一部分
744:第二部分
746:第三部分
748:第四部分
752:第一端
754:第二端
756:第三端
758:第四端
本文中所描述的圖式僅用於所選實施例的說明性目的,且並非所
有可能實施方案,且並非旨在限制本發明的範圍。
圖1是根據示例性實施方式的小型可插拔(SFP)收發器的截面側視圖。
圖2是圖1中所示的SFP收發器的彈簧接觸件與金屬板的立體視圖。
圖3是圖1中所示的SFP收發器的截面側視圖,並且還示出捲繞根據示例性實施方式的彈簧接觸件與金屬板的石墨片。
圖4是圖3中所示的捲繞彈簧接觸件與金屬板的石墨片的立體視圖。
圖5是圖3中所示的SFP收發器的截面側視圖,並且還示出被容納在SFP收發器中的電纜連接器。
圖6是捲繞圖1中所示的熱界面材料的示例性導熱與導電材料的立體視圖。
圖7是根據示例性實施方式的小型可插拔(SFP)收發器的截面側視圖,包括捲繞相應的第一與第二金屬板和彈簧接觸件的第一與第二石墨片。
圖8是圖7中所示的SFP收發器的截面側視圖,並且還示出位於石墨片與外部散熱模組之間的熱界面材料。
圖9是圖8中所示的SFP收發器的截面側視圖,並且還示出被容納在SFP收發器的保持架中的電纜連接器。
圖10是包括根據示例性實施例的熱管理組件的收發器的立體圖,其中石墨片設置在熱管理組件的端部周圍。
圖11是自圖10的捲繞的石墨片的立體圖,被示為沒有熱管理組件或收發器。
圖12是包括根據示例性實施例的熱管理組件的收發器的立體圖,其中第一石墨片和第二石墨片捲繞在熱管理組件的部分周圍。
圖13是自圖12的捲繞的石墨片的立體圖,被示為沒有熱管理組件或收發器。
圖14是包括根據示例性實施例的熱管理組件的收發器的立體圖,其中第一石墨片和第二石墨片捲繞在熱管理組件的部分周圍。
圖15是自圖14的捲繞的石墨片的立體圖,被示為沒有熱管理組件或收發器。
圖16是包括根據示例性實施例的熱管理組件的收發器的立體圖,其中相同/單一石墨片的部分在不同的非平行方向上捲繞在熱管理組件的部分周圍。
圖17是自圖16的捲繞的石墨片的立體圖,被示為沒有熱管理組件或收發器。
圖18示出在QSFP(四通道小型可插拔)模擬研究期間使用的模擬模型概述,以監測和比較具有不同配置的熱管理組件的最大熱源溫度。
圖19示出使用圖18所示模型的熱模擬結果,連同根據圖10和圖11所示實施例的捲繞石墨片。
圖20示出使用圖18所示模型的熱模擬結果,連同根據圖12和圖13所示實施例的第一和第二捲繞石墨片。
圖21示出使用圖18所示模型的熱模擬結果,連同根據圖16和圖17所示實施例具有沿兩個非平行方向捲繞的部分的石墨片。
在附圖的幾個視圖中,相應的元件符號指示相應的(儘管不一定相同)部件。
現在將參照附圖更充分地描述示例性實施方式。
存在以日益增快的速度期望對日益增多量的連接裝置的需求結合物理上較小的基站可導致較高的基站溫度。小型可插拔(例如,SFP,SFP+,QSFP,QSFP+等)連接可設計成在攝氏八十五度的溫度以上停機。當發生停機時,使用者由於不能維持其行動電話、電腦等的連接而沮喪。這在諸如個人報警器之類的醫療裝置從電纜連接轉換成無線連接的情況下也是一種健康風險。
SFP連接可產生高達兩瓦特或者更多的熱消散。在一些應用中,SFP埠口可大量堆疊並且成組,因而產生大量組合熱。
本文記載適合搭配收發器(例如,小型可插拔(SFP)收發器、SFP+
收發器、四通道小型可插拔(QSFP)收發器、QSFP+收發器、XFP收發器等)以及其它裝置(例如,記憶卡讀取器等)使用(例如,配置用於散熱等)的熱管理組件的示例性實施例。在示例性實施例中,將一個或多個散熱器應用於金屬彈簧組件(例如,將一個或多個石墨片捲繞在金屬彈簧組件等的部分周圍),用以改善裝置(例如,QSFP或其它收發器、記憶卡讀取器等)的熱性能。金屬彈簧組件可包括金屬板和彈簧接觸件,如在圖1至圖5以及圖7至圖9中的任何一個或多個圖中所示。
在示範性實施例中,裝置(例如,收發器、記憶卡讀取器等)通常包括殼體(例如,保持架等)。散熱(廣義上,熱管理)組件可耦接到殼體的一側,使得物體(例如,連接器、記憶卡等)插入到殼體中與散熱組件熱接觸,使得散熱組件可定義從插入物體到另一部件(例如,殼體、散熱模組、熱界面材料、熱電模組、散熱器、散熱裝置等)的導熱熱路徑的至少一部分。一個或多個可撓性散熱包材或材料(例如,一個或多個石墨片等)可大致圍繞散熱組件的一個或多個部分(例如,頂部和底部部分等)加以捲繞(廣義地,安置)。
例如,石墨片的部分可在不同方向上(例如,在兩個非平行方向上、在垂直方向上、在X和Y方向上等)圍繞散熱組件的部分加以捲繞(廣義地,設置)。繼續該示例,石墨片的一個或多個部分可在平行於物體滑入/滑出殼體的滑動方向的第一方向上圍繞散熱組件的一個或多個端部捲繞。石墨片的一個或多個其它部分可以在不平行(例如,垂直等)於第一方向的第二方向上捲繞在散熱組件的一個或多個側部周圍。
散熱組件可包括一個或多個彈簧指狀接觸件(廣義地,彈性可撓性接觸件或元件)。彈簧指狀接觸件可提供機械或彈簧壓力,例如在插入物體、殼體和可撓性散熱包材之間,這又可改善在散熱組件(例如,捲繞的散熱材料等)、殼體和插入物體之間的熱接觸。
本文記載的示例性收發器可提供以下優勢中的一者或者多個(或
者一者也沒有):以增大的可靠性(例如,即便在電纜連接器與收發器的多次連接和斷開連接之後仍有增大的可靠性)增強冷卻;增強熱傳遞;模組化與靈活性;允許使用熱電模組(TEM)和/或熱界面材料(TIM);允許不同材料滿足不同高度需求、長度需求、導熱需求、被動或者主動應用、冷卻電纜連接器以及殼體或保持架等的能力。
現在參照附圖,圖1示出具備本記載的一個或多個方面的小型可插拔(SFP)收發器100(廣義上,裝置)的示例性實施方式。如圖所示,該SFP收發器100包括小型可插拔的保持架102(廣義上,殼體)。保持架102適於容納小型可插拔電纜連接器(廣義上,連接器)。SFP收發器100還包括外部散熱模組104。熱界面材料(TIM)106大體位於(例如,熱接觸耦接等)保持架102的頂側或其它側與外部散熱模組104之間。TIM 106可用於將來自保持架102的熱量傳遞至外部散熱模組104。
SFP收發器100還包括耦接至保持架102的頂側的彈簧接觸件108,此彈簧接觸件108大體位於電纜連接器與TIM 106之間。彈簧接觸件108可構造成接觸被容納在保持架102中的電纜連接器以定義、提供、建立或者創建位於電纜連接器與保持架102的頂側之間的導熱熱路徑的至少一部分,因而增加從電纜連接器到保持架102的頂側的熱傳遞。
保持架102可以是能夠容納SFP電纜連接器的任一合適保持架。保持架102可經由任一適當的可釋放耦接接合(包括但不限於摩擦配合、卡扣配合等)容納電纜連接器。保持架102可包括用於經由SFP連接器發射和/或接收信號的諸如光電纜界面、電力電纜界面之類的界面。此界面可允許與和/或從電纜連接器與安裝有保持架102的主板、印刷電路板(PCB)、網卡等的通信。
保持架102可包括任一適當的材料(包括金屬等)。例如,保持架102可包括適於屏蔽由數據通過電纜連接器的傳遞所產生的雜訊(例如,電磁干
擾(EMI)屏蔽等)的材料。另選實施方式可包括其他裝置,諸如其它收發器(例如,SFP+收發器,XFP+收發器,QSFP收發器,QSFP+收發器,等),其它裝置具有構造用於與除了SFP電纜連接器等的其他連接器一起使用的殼體或保持架。因此,本記載的方面不應限於SFP收發器以及SFP電纜連接器。
散熱模組104適於將熱量傳遞離開保持架102以及被容納在保持架102內的電纜連接器,以降低保持架102與電纜連接器的溫度,使保持架102與電纜連接器的溫度維持在規定閾值等以下。散熱模組104可包括適於降低保持架102與電纜連接器的溫度的任一適當的散熱模組材料、構造等。例如,散熱模組材料與構造可選擇成使得散熱模組104能夠以足夠使保持架102與電纜連接器的溫度維持在規定閾值溫度以下的速率消散熱,否則電纜連接器的操作在所述規定閾值溫度受損。向散熱模組104進行熱傳遞可減少從電纜連接器傳遞至SFP收發器100的板的熱量,因而減少可從板進一步消散至更敏感部件的熱量。
熱界面材料106可包括用於增加從保持架的頂部(例如,從定義保持架的頂部的一部分的彈簧接觸件108)到散熱模組104的熱傳遞的任一適當材料(例如,間隙填料等)。熱界面材料106可比空氣間隙提供增大的導熱率,因為熱界面材料106可填充表面之間的間隙,否則表面之間的間隙被空氣分離。因此,熱界面材料106可具有比空氣高的導熱率。
熱界面材料106可耦接在保持架102的頂側與散熱模組104之間以將來自保持架102的熱傳遞至散熱模組104。在一些實施方式中,熱界面材料106可包括一個或多個熱電模組。例如,熱電模組可以耦接在保持架102的頂側與散熱模組104之間以將來自保持架102(例如,被容納在保持架中的連接器、與連接器接觸的彈簧接觸件108等)的熱傳遞至散熱模組104。例如,熱界面材料106可耦接在熱電模組與保持架102之間、在熱電模組與散熱模組104之間等,以增大從保持架102到熱電模組和/或散熱模組104的導熱性。
熱電模組可以是任一適當模組,其在被施加有電壓時能夠在其相對側之間傳遞熱。熱電模組可具有朝保持架102取向的冷側以及朝散熱模組104取向的熱側。熱電模組的冷側可與保持架102的頂側直接接觸;可經由熱界面材料等接觸保持架102的頂側。類似地,熱電模組的熱側可與散熱模組104直接接觸;可經由熱界面材料106等接觸散熱模組104。
如圖1中所示,彈簧接觸件108耦接至保持架102的頂側並且可構造成接觸被容納在保持架102中的電纜連接器(未示出)。彈簧接觸件108幫助創建在電纜連接器與保持架102的頂側之間的導熱熱路徑(例如,從連接器到熱界面材料106的導熱熱路徑等),以增強從電纜連接器到保持架102的頂側的熱傳遞。例如,彈簧接觸件108可提供在電纜連接器與保持架102、熱界面材料106等之間的機械或者彈簧壓力,因而提高在電纜連接器與保持架102、熱界面材料106等之間的熱接觸。
彈簧接觸件108可包括能夠將熱從電纜連接器向保持架102的頂部進行熱傳遞的任一適當導熱材料(包括不銹鋼等)。彈簧接觸件108可包括足夠硬的材料以維持在電纜連接器與保持架102的頂部之間的至少一些機械壓力。在一些實施方式中,彈簧接觸件108包括金屬化導熱材料。
彈簧接觸件108可利用任一適當連接以耦接至保持架102。在一些實施方式中,彈簧接觸件108可經由雷射焊接、經由鉚接、經由膠等耦接至保持架102。
彈簧接觸件108可被設定尺寸成在被容納在保持架102中的連接器與保持架102的頂側、熱界面材料106等之間施加機械壓力。例如,彈簧接觸件108可在電纜連接器插入到保持架102中時具有對應於電纜連接器與保持架102的頂側之間的距離的高度,可在電纜連接器插入到保持架102中時具有稍大於電纜連接器與保持架102的頂側之間的距離的高度,使得電纜連接器在插入到
保持架102中時使彈簧接觸件108稍微變形等。因此,彈簧接觸件108可以包括彈性地可壓縮、可變形等的材料以向電纜連接器施加機械壓力。
彈簧接觸件108可耦接至金屬板110(廣義上,導電支架)。金屬板110可在電纜連接器被容納在保持架102中時增大與電纜連接器接觸的表面積,因而增大從電纜連接器經過彈簧接觸件108到保持架的頂部的導熱性。在一些實施方式中,保持架102的頂側可包括開口,金屬板110定位在此開口中使得金屬板110和/或彈簧接觸件108定義保持架102的頂側的至少一部分。
金屬板110可包括適於將熱從電纜連接器向彈簧接觸件108進行熱傳遞的任一導熱材料。金屬板110可適於增大在電纜連接器被容納在保持架102中時所施加至電纜連接器的機械壓力、熱接觸的表面積等。
圖2示出具有彈簧接觸件108的示例性金屬板110。如圖2中所示,金屬板110可與彈簧接觸件108一體化成形。例如,可切割一塊金屬以形成彈簧接觸件部分。然後可通過從金屬板110向上彎曲切割的彈簧接觸部分而定義彈簧接觸件108。在其他實施方式中,彈簧接觸件108可耦接至金屬板110,附著至金屬板110等。
金屬板110可包括圓形端部112。圓形端部112可適於允許電纜連接器插入以抵靠金屬板110的底側而不卡在金屬板110的端部上。例如,當電纜連接器插入到保持架102中時,圓形端部112可允許連接器滑過金屬板110的邊緣並且位於金屬板110的邊緣下方。圓形端部可利用任一適當技術(包括使金屬板110彎曲等)來形成。
儘管圖2示出四個彈簧接觸件108,顯然其它實施例可包括任何合適數量的彈簧接觸件,包括但不限於單一彈簧接觸件、兩個彈簧接觸件、三個彈簧接觸件、多於四個彈簧接觸件等。類似地,圖2將金屬板110示出為具有矩形形狀,但是應當清楚,其它實施例可包括用於金屬板110的任何其它合適的形
狀,包括圓形金屬板、方形金屬板等。
圖3示出體現本發明的一個或多個方面的小型可插拔(SFP)收發器200的示範性實施例。如圖3所示,石墨片114捲繞在彈簧接觸件108的至少一部分周圍。類似於圖1的SFP收發器100,圖2中所示的SFP收發器200包括小型可插拔的保持架102。保持架102適於容納小型可插拔電纜連接器(未示出)。SFP收發器200還包括外部散熱模組104。熱界面材料(TIM)和/或熱電模組(TEM)106耦接在保持架102的頂側與外部散熱模組104之間以將來自保持架102的熱傳遞至外部散熱模組104。
SFP收發器200還包括耦接至保持架102的頂側的彈簧接觸件108。此彈簧接觸件108適於接觸被容納在保持架102中的電纜連接器以創建在電纜連接器與保持架102的頂側之間的導熱熱路徑,從而增加從電纜連接器到保持架102的頂側的熱傳遞。
如圖3中所示,石墨片114圍繞金屬板110與彈簧接觸件108的至少一部分捲繞。石墨片114可適於增大被容納在保持架102中的電纜連接器與保持架102的頂側之間的導熱性。在一些實施方式中,保持架102的頂側可包括開口,石墨片114定位在此開口內以因此定義保持架102的頂側的一部分。因此,石墨片114可接觸熱界面材料106以將熱從電纜連接器消散並傳遞至熱界面材料106。
可使用能夠圍繞彈簧接觸件108、金屬板110等的至少一部分捲繞的任一適當的石墨材料(或其它散熱材料)。例如,石墨片114可具有非常高的導熱性並且可將熱從電纜連接器很好地引導至保持架102的頂部。
圖4示出圖3的彈簧接觸件108、金屬板110和石墨片112。如圖4所示,石墨片114可圍繞彈簧接觸件108和金屬板110的至少一部分加以捲繞。石墨片114被示出為在平行於金屬板110的長度和/或平行於連接器116可滑動地插入保持架102和從保持架102移除(圖5)的方向的方向上捲繞在金屬板110周圍。
顯然,其它實施例可包括沿其它方向捲繞在彈簧接觸件108和/或金屬板110周圍的一個或多個石墨片。
在一些實施例中,石墨片114可包括合成石墨。石墨片114可包括用於提高機械和/或耐磨性的聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)層和/或用於將石墨片114粘附到表面(用於將石墨片114連接到表面等)的粘合劑材料(例如壓敏粘合劑(PSA)等)。在示例性實施例中,石墨片114可包括來自雷爾德科技有限公司的諸如TgonTM 9017、TgonTM 9025、TgonTM 9040、TgonTM 9070和/或TgonTM 9100合成石墨片之類的石墨片(例如,TgonTM 9000系列石墨片等)。下表1包括來自雷爾德科技有限公司的TgonTM 9000系列合成石墨的附加細節。
在一些實施方式中,石墨片114可包括具有表明SFP收發器200的性能的標記的標簽。使用用於SFP收發器200的石墨標簽可增大從電纜連接器到散熱模組等的導熱率,同時也提供關於SFP收發器200的性能的資訊。
圖5示出圖3的SFP收發器200,電纜連接器116被容納在保持架102中。如圖5中所示,當電纜連接器116被容納在保持架102中時,電纜連接器116接觸位於金屬板110的底面上的石墨片114。
如上所述,在來自電纜連接器116的熱可經由可包括一個或多個熱電模組的熱界面材料106被散熱模組104消散的情況下,被石墨片114捲繞的彈簧接觸件108與金屬板110增大從電纜連接器到保持架102的頂部的導熱率。
在一些實施方式中,導熱與導電材料可圍繞TIM 106的至少一部分加已捲繞。因此,TIM 106以及圍繞TIM 106所捲繞的材料可提供位於SFP收發器的保持架102與散熱模組或其他材料之間等的導熱與導電路徑。這可增加從被容納在保持架102中的電纜連接器傳遞走的熱並且還使保持架102電接地。
圖6示出示例性TIM 106以及圍繞TIM 106所捲繞的導熱並導電的材料118。儘管圖6示出圍繞TIM 106的頂部、底部以及側面所捲繞的導熱/導電
的材料118,但是應理解,其他實施方式可包括圍繞TIM 106的其他部分(例如,TIM 106的端部等)所捲繞的導熱/導電的材料118。
TIM 106可包括適於將熱從保持架102傳導至外部散熱模組等的任一材料。可用在示例性實施方式中的示例性熱界面材料包括熱間隙填料、熱相變材料、導熱EMI吸收材料或者混合的熱/EMI吸收材料、熱泥料(thermal putty)、散熱墊等。TIM 106在保持架102與散熱模組之間可壓縮。例如,在一些實施方式中,TIM 106可包括織物泡棉(fabric-over-foam)的材料,從而TIM 106可既提供熱界面材料,又提供圍繞熱界面材料的至少一部分所捲繞的導電並導熱的織物。可利用金屬(例如,銅、箔或其它金屬箔等)捲繞織物泡棉的材料。
在一些實施方式中,TIM 106可包括矽彈性體。矽彈性體可利用適當的導熱材料(包括陶瓷、氮化硼等)填充。矽彈性體可被處理成允許導熱並導電的材料118附著至矽彈性體。例如,TIM 106可包括來自雷爾德科技有限公司的熱界面材料,例如,TputtyTM 502系列熱間隙填料、TflexTM系列間隙填料(例如,TflexTM 300系列熱間隙填料、TflexTM 600系列熱間隙填料、TflexTM 700系列熱間隙填料等)、TpcmTM系列熱相變材料(例如,TpcmTM 580系列相變材料、TpcmTM 780系列相變材料、TpcmTM 900系列相變材料等)、TpliTM系列間隙填料(例如,TpliTM 200系列間隙填料等)、IceKapTM系列熱界面材料和/或CoolZorbTM系列導熱微波吸收材料(例如,CoolZorbTM 400系列導熱微波吸收材料、CoolZorbTM 500系列導熱微波吸收材料、CoolZorbTM 600系列導熱微波吸收材料等)等中的任一者或者多者。在一些示例性實施方式中,TIM 106可包括具有高導熱性的順應間隙填料。以實施例的方式,TIM 106可包括雷爾德的熱界面材料,例如,TflexTM 200、TflexTM HR200、TflexTM 300、TflexTM 300TG、TflexTM HR400、TflexTM 500、TflexTM 600、TflexTM HR600、TflexTM SF600、TflexTM 700、TflexTM SF800熱間隙填料中的一者或者多者。
TIM 106可包括位於橡膠、凝膠或者蠟等的基體中的彈性體和/或陶瓷顆粒、金屬顆粒、鐵素體電磁干擾/射頻干擾吸收顆粒、金屬或者玻璃纖維網。TIM 106可包括順應或者適形矽墊、無矽基材料(例如,無矽基間隙填料材料、熱塑和/或熱固聚合物、彈性體材料等)、絲網材料、聚氨酯泡棉或者凝膠、導熱添加劑等。TIM 106可構造成具有充足的適形性、順應性和/或可撓性(例如,不必經受相變或者回流等)以通過使在低溫(例如,20℃至25℃的室溫等)下撓曲而調節公差或者間隙和/或允許熱界面材料在與匹配表面(包括不平的、彎曲的或者不均勻的匹配表面)接觸(按壓抵靠等)放置時緊密符合(例如,以相對緊密配合並且封裝的方式等)匹配表面。
TIM 106可包括由彈性體以及至少一種導熱金屬、氮化硼和/或陶瓷填料所形成的柔軟的熱界面材料,使得柔軟的熱界面材料即便不經受相變或者回流也能夠適形。在一些示例性實施方式中,TIM 106可包括陶瓷填充的矽彈性體、氮化硼填充的矽彈性體、或者包括基本非強化膜的熱相變材料。
示例性實施方式可包括具有取決於用於製作熱界面材料的特定材料以及導熱填料(如果有的話)的加載百分比的高導熱率(例如,1W/mK(瓦特每米每Kelvin)、1.1W/mK、1.2W/mK、2.8W/mK、3W/mK、3.1W/mK、3.8W/mK、4W/mK、4.7W/mK、5W/mK、5.4W/mK、6W/mK等)的一種或者多種熱界面材料。這些導熱率僅是實施例,因為其他實施方式可包括具有高於6W/mK、小於1W/mK或者處於1與6W/mK之間的其他值的導熱率的熱界面材料。因此,本記載的方面不應限於以任一特定熱界面材料的方式使用,因為示例性實施方式可包括廣泛的熱界面材料。
圍繞TIM 106所捲繞的導熱/導電的材料118可包括適於從所述保持架102引導熱並且用於使保持架102電接地的任一材料。在一些實施方式中,導熱/導電的材料118可包括箔(例如,銅箔等)、金屬化和/或電鍍織物(例如,
鍍鎳-銅尼龍等)、金屬化塑料、石墨片等。導熱/導電的材料118可包括來自雷爾德科技有限公司的石墨片(例如,TgonTM 9000系列石墨片等),例如,TgonTM 9017、TgonTM 9025、TgonTM 9040、TgonTM 9070和/或TgonTM 9100合成石墨片。下表1包括來自雷爾德科技有限公司的TgonTM 9000系列合成石墨的附加細節。
導熱並導電的材料118可具有允許材料118圍繞TIM 106的至少一部分所捲繞的任一適當的厚度。例如,在一些實施方式中,導熱並導電材料可具有小於大約一百微米(um)(例如,17um、25um、40um、70um、100um等)的厚度。此材料可具有任一適當的導熱率(例如,約500至1900W/mK等)。
圖7到圖9示出體現本發明的一個或多個方面的小型可插拔(SFP)收發器300的示範性實施例。SFP收發器300可類似於圖3的SFP收發器200。如圖7至圖9所示,多個石墨片314圍繞彈簧接觸件308的部分加已捲繞。石墨片314形成多個單獨的環,其增加用於傳熱的截面並縮短傳熱路徑。
SFP收發器300包括小型可插拔的保持架302,此保持架302適於容納小型可插拔電纜連接器316(圖9)。保持架302可以是能夠容納SFP電纜連接器316的任一合適的保持架。保持架302可具有對應於SFP連接器316的尺寸以允許SFP電纜連接器316插入到保持架302中。保持架302可經由任一適當的可釋放耦接接合(包括但不限於摩擦配合、卡扣配合等)以容納電纜連接器316。保持架302可包括用於經由SFP連接器316發射和/或接收信號的諸如光電纜界面、電力電纜界面之類的界面。此界面可允許與和/或從電纜連接器316與安裝有保持架302的主板、印刷電路板(PCB)、網卡等的通信。
保持架302可包括任一適當的材料(包括金屬等)。例如,保持架302可包括適於屏蔽由數據通過電纜連接器的傳遞所產生的雜訊(例如,電磁干擾(EMI)屏蔽等)的材料。另選實施方式可包括其他裝置,諸如其它收發器(例如,SFP+收發器,XFP+收發器,QSFP收發器,QSFP+收發器等),裝置具有構
造用於與除了SFP電纜連接器等的其他連接器一起使用的殼體或保持架。因此,本記載的方面不應限於SFP收發器以及SFP電纜連接器。
SFP收發器300還包括耦接至保持架302的頂側的彈簧接觸件308,此彈簧接觸件308可與圖1至圖5中所示的彈簧接觸件108相似或者相同。彈簧接觸件308可構造成(例如,設定尺寸成、設定形狀成、由彈性材料形成等)提供用於分別偏置石墨片314的頂部和底部以分別抵靠熱界面材料306(圖8與圖9)和連接器316的頂部和/或與熱界面材料306(圖8與圖9)和連接器316的頂部良好熱接觸的機械或者彈簧壓力。接著,這可改善在連接器316的頂部與石墨片314的底部之間以及在石墨片314的頂部與熱界面材料306之間的熱接觸。
彈簧接觸件308可包括能夠傳遞熱的任一適當導熱材料(包括不銹鋼等)。彈簧接觸件308可包括足夠硬的材料以維持在石墨片314與電纜連接器316和熱界面材料306之間的至少部分機械壓力。在一些實施方式中,彈簧接觸件308包括金屬化導熱材料。
彈簧接觸件308可利用任一適當連接被耦接或者附接。在一些實施方式中,彈簧接觸件308可經由雷射焊接、經由鉚接、經由膠等耦接至保持架302。彈簧接觸件308可構造(例如,具有一定高度等)成使得電纜連接器316在被插入到保持架302中時使彈簧接觸件308稍微變形等。因此,彈簧接觸件308可包括彈性地可壓縮、可變形等的材料以向電纜連接器施加機械壓力。
在所示的此實施方式中,彈簧接觸件308可包括多組(例如,第一與第二等)或者多個彈簧接觸件308,這些彈簧接觸件308分別耦接至多個(例如,第一與第二等)金屬板310中相應的一者。以實施例的方式,SFP收發器300可包括具有彈簧接觸件308的第一與第二金屬板310,金屬板310和彈簧接觸件308與圖2中所示的金屬板110和彈簧接觸件108相似或者相同。因此,圖7至圖9中所示的第一與第二金屬板310也可與彈簧接觸件308一體化形成。例如,可切
割(例如,衝壓等)一塊金屬以形成彈簧接觸件部分。然後可通過從相應的金屬板310向上彎曲切割的彈簧接觸部分而定義彈簧接觸件308。在其他實施方式中,彈簧接觸件308可耦接至金屬板310,附著至金屬板310等。
第一與第二金屬板310可包括圓形或者向上彎曲的端部部分。圓形端部部分可便於石墨片314圍繞金屬板310加以捲繞和/或允許電纜連接器316沿金屬板310的底側插入而不卡在金屬板310的端部部分上。例如,當電纜連接器316插入到保持架302中時,圓形端部部分可允許連接器316滑過石墨片314和金屬板310的邊緣並且位於石墨片314和金屬板310的邊緣下方。圓形端部部分可利用任一適當技術(包括使金屬板310彎曲等)來形成。
在一些實施方式中,保持架302的頂側可包括一個或多個開口,金屬板310定位在開口中使得金屬板310和/或彈簧接觸件308定義保持架302的頂側的至少一部分。
金屬板310可包括適於將熱從電纜連接器傳遞至彈簧接觸件108308的任一導熱材料。金屬板310可適於增大在電纜連接器被容納在保持架302中時施加至電纜連接器的機械壓力、熱接觸的表面積等。
如圖7中所示,第一與第二石墨片314圍繞相應的第一和第二金屬板310以及彈簧接觸件308的部分加以捲繞。因此,第一與第二石墨片314形成有助於增大用於傳遞熱的截面並且縮短熱傳遞路徑的分離的第一與第二環。當電纜連接器316被容納在保持架302中時,電纜連接器316沿金屬板310的底面接觸石墨片314。
任何合適的石墨材料(或其它合適的散熱材料)可用於能夠圍繞彈簧接觸件308、金屬板310等的至少一部分所捲繞的石墨片314。例如,石墨片314可具有非常高的熱導率,並且可將熱量從電纜連接器316良好地傳導到保持架302的頂部。
每個石墨片314可在平行於金屬板310的長度的方向上(例如,圖4等)和/或平行於連接器316可滑動地插入保持架302和從保持架302移除的方向的方向上圍繞彈簧接觸件308的至少一部分和對應的金屬板310加以捲繞。顯然,其它實施例可包括一個或多個石墨片,該一個或多個石墨片沿其它方向捲繞在彈簧接觸件308和/或金屬板310周圍。
在一些實施方式中,石墨片314可以是合成的。石墨片314可包括用於增強機械阻力和/或抗磨損性的聚對苯二甲酸乙二酯(PET)層,並且可包括用於將石墨片314固定至表面、用於將石墨片314連接至表面的粘合劑材料等。在示例性實施方式中,一個或多個石墨片314可包括來自雷爾德科技有限公司的諸如TgonTM 9017、TgonTM 9025、TgonTM 9040、TgonTM 9070和/或TgonTM 9100合成石墨片之類的石墨片(例如,TgonTM 9000系列石墨片等)。下表1包括具有碳平面內單晶結構的TgonTM 9000系列合成石墨的附加細節。
在一些實施方式中,石墨片314可包括具有表明SFP收發器300的性能的標記的標簽。使用用於SFP收發器300的石墨標簽可增大從電纜連接器到散熱模組等的導熱率,同時也提供關於SFP收發器300的性能的資訊。
SFP收發器300也可包括一個或多個外部散熱模組以及一個或多個熱界面材料(TIM)。如圖8和圖9中所示,熱界面材料(TIM)306大體位於(例如,以熱接觸耦接等)石墨片314與外部散熱模組304之間。TIM 306可用於更有效地將來自石墨片314的熱傳遞至外部散熱模組304。儘管圖8與圖9示出定位在兩個石墨片314的頂部並且延伸越過兩個石墨片314的單一TIM 306,但是其他實施方式可包括分別定位在第一與第二石墨片314的頂部的第一與第二TIM。類似地,儘管圖8與圖9也示出定位在TIM 306的頂部的單一散熱模組304,但是其他實施方式可包括分別定位在第一與第二TIM的頂部的第一與第二散熱模組。
散熱模組304適於將熱傳遞離開保持架302以及被容納在保持架
302內的電纜連接器316以降低保持架302以及電纜連接器316的溫度,使保持架302以及電纜連接器316的溫度維持在規定閾值等以下。散熱模組304可包括適於降低保持架302以及電纜連接器316的溫度的任一適當的散熱模組材料、構造等。例如,散熱模組材料與構造可選擇成使得散熱模組304能夠以足夠使保持架302以及電纜連接器316的溫度維持在規定閾值溫度以下的速率消散熱,否則電纜連接器316的操作會在所述規定閾值溫度受損。熱傳遞至散熱模組304可減少從電纜連接器316轉移至SFP收發器300的板的熱量,因而減少可從板進一步消散至更敏感部件的熱量。
熱界面材料306可包括用於增加向散熱模組304進行熱傳遞的任一適當材料(例如,間隙填料、矽彈性體等)。熱界面材料306可比空氣間隙提供增大的導熱率,因為熱界面材料306可填充表面之間的間隙,否則表面之間的間隙會被空氣分離。因此,熱界面材料306可具有比空氣高的導熱率。
熱界面材料306可與圖6中所示及以上描述的示例性TIM 106相似或者相同。因此,熱界面材料306也可包括圍繞TIM 306所捲繞的導熱並導電材料,例如,箔(例如,銅箔等)、金屬化和/或電鍍織物(例如,鍍鎳-銅尼龍等)、金屬化塑料、石墨片等。圍繞TIM 306捲繞的導熱並導電材料可包括來自雷爾德科技有限公司的石墨片(例如,TgonTM 9000系列石墨片等),例如,TgonTM 9017、TgonTM 9025、TgonTM 9040、TgonTM 9070和/或TgonTM 9100合成石墨片。下表1包括具有碳平面內單晶結構的TgonTM 9000系列合成石墨的附加細節。
在一些實施方式中,熱界面材料306可以是或者可包括一個或多個熱電模組。例如,熱電模組可耦接在散熱模組304與石墨片314的頂部之間,以將來自石墨片314的熱傳遞至散熱模組304。就另一實施例而言,熱界面材料306可耦接在熱電模組與保持架302之間、在熱電模組與散熱模組304之間、在熱電模組與石墨片314等之間、在保持架302的頂部與石墨片314之間等,以增大沿
從保持架302到熱電模組到散熱模組304的熱傳遞路徑的導熱率。
熱電模組可以是任一適當模組,其被施加有電壓時能夠在其相對側之間傳遞熱。熱電模組可具有朝保持架302取向的冷側以及朝散熱模組304取向的熱側。熱電模組的冷側可直接與保持架302的頂側直接接觸;可經由熱界面材料306和/或石墨片314等而與保持架302的頂側進行熱接觸。類似地,熱電模組的熱側可直接與散熱模組304直接接觸;可經由熱界面材料306和/或石墨片314等而與散熱模組304進行熱接觸。
圖10示出體現本發明的一個或多個方面的QSFP收發器400(廣義上,裝置)和熱管理組件420的示範性實施例。如圖10所示,收發器400包括適於容納連接器416的保持架402(廣義上,殼體)。儘管圖10示出熱管理組件420與QSFP收發器400一起使用,熱管理組件420可與其它收發器(例如,SFP收發器、SFP+收發器、XFP收發器、QSFP+收發器等)、具有配置成與除了電纜連接器等的其它物體(例如,記憶卡等)一起使用的殼體或保持架的其他裝置(例如,記憶卡讀取器等)一起使用。因此,本發明的方面不應限於與任何一種特定類型的裝置一起使用。
石墨片414(廣義上,散熱器)捲繞(廣義上,佈置)在熱管理組件420的端部部分422周圍。石墨片414在大致平行於連接器416可滑動地插入保持架502和從保持架502移除的方向的方向上捲繞在端部部分422周圍。
端部部分422可由熱管理組件420的一個或多個部分定義。例如,熱管理組件422可包括定義端部部分422的第一或頂部部分424。熱管理組件420還可包括第二或底部部分,該第二或底部部分耦接到頂部部分424並大致設置在頂部部分424下方。底部部分可包括一個或多個特徵(例如,圓形或彎曲邊緣或唇緣部分等),以便於當連接器416可滑動地插入保持架402或從保持架402移除連接器416時連接器416在底部部分下方的滑動。
熱管理組件420可包括配置成(例如,設定尺寸、設定形狀、由彈性材料形成等)提供機械或彈簧壓力的一個或多個彈簧接觸件,用於將石墨片414的下部偏置抵靠連接器416的頂部和/或與連接器416的頂部良好熱接觸,以及用於將石墨片414的上部偏置抵靠另一表面(例如,熱界面材料等)和/或與另一表面良好熱接觸。進而,這可改善在連接器416的頂部與石墨片414的下部之間以及在石墨片414的上部與另一表面之間的熱接觸。熱管理組件420的彈簧接觸件可類似於或等同於圖1至圖5中所示的彈簧接觸件108,和/或圖7至圖9所示的彈簧接觸件308。
頂部部分424、底部部分和/或彈簧接觸件可由金屬(例如,不銹鋼等)或其它合適的導熱材料來製成。頂部部分424還可包括被配置為沿著保持架402的側壁向下延伸的閂鎖構件426(廣義上,接合構件)。閂鎖構件426可包括閂鎖表面和開口,以使得能夠將頂部部分424閂鎖到保持架402的對應結構428。可替換地,在其它示例性實施例中可使用將頂部部分424機械地耦聯接到保持架402的其它方法。
儘管圖10將頂部部分424示出為單件,其它示例性實施例可包括跨越保持架402的頂部的多於一個的頂部部分424。類似地,圖10示出捲繞在端部部分424周圍的單一石墨片414。替代實施例可包括捲繞在熱管理組件420的其它部分周圍的一個或多個附加石墨片。例如,一個或多個石墨片可捲繞在熱管理組件420的端部部分430和/或中間部分432周圍並與其相對。
熱管理組件420可配置成將熱從連接器416(廣義上,熱源)擴散並傳遞到一個或多個其它組件,例如,殼體或保持架402、散熱模組、熱界面材料、熱電模組、散熱器、散熱裝置等。舉例來說,熱管理組件420可配置成將熱從連接器416或另一熱源(例如,積體電路等)直接擴散和傳遞到外部散熱模組(例如,具有鰭片的散熱模組等),如圖18所示。或者,例如熱管理組件420可被配置為經
由熱界面材料將熱從連接器416(或其他熱源)擴散和傳遞到散熱模組。參見例如在此記載並在圖1、圖3、圖5、圖6、圖8和圖9中示出的散熱模組104、304和熱界面材料106、306。
因此,熱管理組件420可包括或與一個或多個外部散熱模組和/或一個或多個熱界面材料(TIM)一起使用,如本文所記載。類似於圖3和圖5中所示的,熱界面材料(TIM)可大致定位在(例如,以熱接觸方式耦接等)石墨片414和外部散熱模組之間。在這種情況下,TIM可用於更有效地將熱從石墨片414傳遞到外部散熱模組。
圖12示出體現本發明的一個或多個方面的QSFP收發器500(廣義上,裝置)和熱管理組件520的示範性實施例。如圖12所示,收發器500包括適於容納連接器的保持架502(廣義上,殼體)。儘管圖12示出熱管理組件520與QSFP收發器500一起使用,熱管理組件520可與其它收發器(例如,SFP收發器、SFP+收發器、XFP收發器、QSFP+收發器等)、具有配置成與除了電纜連接器等的其它物體(例如,記憶卡等)一起使用的殼體或保持架的其他裝置(例如,記憶卡讀取器等)一起使用。因此,本發明的方面不應限於與任何一種特定類型的裝置一起使用。
第一和第二石墨片514(廣義上,散熱器)捲繞(廣義上,佈置)在熱管理組件520的部分534周圍。第一石墨片514和第二石墨片514在大致平行於連接器將可滑動地插入保持架502和從保持架502移除的方向的方向上圍繞部分534加以捲繞。換句話說,第一石墨片514和第二石墨片514在大致平行於保持架502的長度的方向上捲繞在部分534周圍。
第一石墨片514和第二石墨片514延伸穿過熱管理組件520的相應的第一開口536、第二開口538和第三開口540(例如,狹槽等)。第一開口536和第二開口538是鄰近熱管理組件520相對的端部部分522和530。第三開口540位於熱
管理組件520的大約中間而在開口536和538之間。
第三開口540可足夠寬以允許第一石墨片514和第二石墨片514的各部分穿過相同的第三開口540。如圖12和圖13所示,第一石墨片514和第二石墨片514中穿過第三開口540的部分可彼此間隔開有間隙或間隔距離。
部分534和開口536、538和540可由熱管理組件520的一個或多個部分加以定義。例如,熱管理組件520可包括定義部分534和開口536、538和540的第一或頂部部分524。熱管理組件520還可包括第二或底部部分,其耦接到頂部部分524並大致設置在頂部部分524下方。底部部分可包括一個或多個特徵(例如,圓形或彎曲邊緣或唇緣部分等),以便於當連接器可滑動地插入保持架502或從保持架502移除時連接器在底部部分下方的滑動。
熱管理組件520可包括配置成(例如,設定尺寸、設定形狀、由彈性材料形成等)提供機械或彈簧壓力的一個或多個彈簧接觸件,用於將石墨片514的下部偏置抵靠連接器的頂部和/或與連接器的頂部良好熱接觸,以及用於將石墨片514的上部偏置抵靠另一表面(例如,熱界面材料等)和/或與另一表面良好熱接觸。進而,這可改善在連接器的頂部與石墨片514的下部之間以及在石墨片514的上部與另一表面之間的熱接觸。熱管理組件520的彈簧接觸件可類似於或等同於圖1至圖5所示的彈簧接觸件108,和/或圖7至圖9所示的彈簧接觸件308。
頂部部分524、底部部分和/或彈簧接觸件可由金屬(例如,不銹鋼等)或其它合適的導熱材料來製成。頂部部分524還可包括被配置為沿著保持架502的側壁向下延伸的閂鎖構件526(廣義上,接合構件)。閂鎖構件526可包括閂鎖表面和開口,以使得能夠將頂部部分524閂鎖到保持架502的對應結構528。可替換地,在其它示例性實施例中可使用將頂部部分524機械地耦接到保持架502的其它方法。
熱管理組件520可配置成將熱從保持架502內的連接器擴散並傳
遞到一個或多個其它組件,例如,殼體或保持架502、散熱模組、熱界面材料、熱電模組、散熱器、散熱裝置等。例如,熱管理組件520可被配置成將熱從連接器或其它熱源(例如,積體電路等)直接擴散和傳遞到外部散熱模組(例如,具有鰭片的散熱模組等),如圖18所示。或者,例如熱管理組件520可被配置為經由熱界面材料將熱從保持架502內的連接器擴散和傳遞到散熱模組。參見例如在此記載並在圖1、圖3、圖5、圖6、圖8和圖9中示出的散熱模組104、304和熱界面材料106、306。
因此,熱管理組件520可包括或與一個或多個外部散熱模組和/或一個或多個熱界面材料(TIM)一起使用,如本文所記載。類似於圖8和圖9中所示的,熱界面材料(TIM)可大致定位在(例如,以熱接觸方式耦接等)石墨片514和外部散熱模組之間。在這種情況下,TIM可用於更有效地將熱從石墨片514傳遞到外部散熱模組。
圖14示出體現本發明的一個或多個方面的QSFP收發器600(廣義上,裝置)和熱管理組件620的示範性實施例。如圖14所示,收發器600包括適於容納連接器的保持架602(廣義上,殼體)。儘管圖14示出熱管理組件620與QSFP收發器600一起使用,熱管理組件620可與其它收發器(例如,SFP收發器、SFP+收發器、XFP收發器、QSFP+收發器等)、具有配置成與除了電纜連接器等的其它物體(例如,記憶卡等)一起使用的殼體或保持架的其他裝置(例如,記憶卡讀取器等)一起使用。因此,本發明的方面不應限於與任何一種特定類型的裝置一起使用。
第一和第二石墨片614(廣義上,散熱器)捲繞(廣義上,佈置)在熱管理組件620的相應的第一和第二部分634周圍。第一石墨片614和第二石墨片614在大致平行於連接器將可滑動地插入保持架602和從保持架602移除的方向的方向上圍繞第一部分634和第二部分634加以捲繞。換句話說,第一石墨片614
和第二石墨片614在大致平行於保持架602的長度的方向上圍繞第一部分634和第二部分634加以捲繞。
在該示例性實施例中,第一和第二部分634由熱管理組件620的第一或第二頂部部分624來定義。第一頂部部分624和第二頂部部分624以及第一石墨片614和第二石墨片614可被構造(例如,設定尺寸、設定形狀、設定位置等),使得第一石墨片614和第二石墨片614的相鄰端部部分彼此熱接觸,例如沒有任何可感知的間隙,沒有顯著的間隔距離,和/或其兩者之間具有基本為零的間隙。
熱管理組件620還可包括一個或多個底部部分,該底部部分耦接到頂部部分624並大致設置在頂部部分624下方。底部部分可包括一個或多個特徵(例如,圓形或彎曲的邊緣或唇緣部分等),以便於當連接器可滑動地插入保持架602中或從保持架602中移除時連接器在底部部分下方的滑動。
熱管理組件620可包括配置成(例如,設定尺寸、設定形狀、由彈性材料形成等)提供機械或彈簧壓力的一個或多個彈簧接觸件,用於將石墨片614的下部偏置抵靠連接器的頂部和/或與連接器的頂部良好熱接觸,以及用於將石墨片614的上部偏置抵靠另一表面(例如,熱界面材料等)和/或與另一表面良好熱接觸。進而,這可改善在連接器的頂部與石墨片614的下部之間以及在石墨片614的上部與另一表面之間的熱接觸。熱管理組件620的彈簧接觸件可類似於或等同於圖1至圖5中所示的彈簧接觸件108,和/或圖7至圖9所示的彈簧接觸件308。
第一頂部部分624和第二頂部部分624、底部部分和/或彈簧接觸件可由金屬(例如,不銹鋼等)或其它合適的導熱材料來製成。第一頂部部分624和第二頂部部分624還可包括被配置為沿著保持架602的側壁向下延伸的閂鎖構件626(廣義上,接合構件)。閂鎖構件626可包括閂鎖表面和開口,以使頂部部分624能夠閂鎖到保持架602的對應結構628。或者,在其它示範性實施例中可使用將頂部部分624機械地耦接到保持架602的其它方法。
熱管理組件620可配置成將熱從保持架602內的連接器擴散並傳遞到一個或多個其它組件,例如,殼體或保持架602、散熱模組、熱界面材料、熱電模組、散熱器、散熱裝置等。例如,熱管理組件620可被配置成將熱從連接器或其它熱源(例如,積體電路等)直接擴散和傳遞到外部散熱模組(例如,具有鰭片的散熱模組等),如圖18所示。或者,例如熱管理組件620可被配置為經由熱界面材料將熱從保持架602內的連接器擴散並傳遞到散熱模組。參見例如在此記載並在圖1、圖3、圖5、圖6、圖8和圖9中示出的散熱模組104、304和熱界面材料106、306。
因此,熱管理組件620可包括或與一個或多個外部散熱模組和/或一個或多個熱界面材料(TIM)一起使用,如本文所記載。類似於圖8和圖9中所示的,熱界面材料(TIM)可大致定位在(例如,以熱接觸方式耦接等)石墨片614和外部散熱模組之間。在這種情況下,TIM可用於更有效地將熱從石墨片614傳遞到外部散熱模組。
圖16示出體現本發明的一個或多個方面的QSFP收發器700(廣義上,裝置)和熱管理組件720的示範性實施例。如圖16所示,收發器700包括適於容納連接器的保持架702(廣義上,殼體)。儘管圖16示出熱管理組件720與QSFP收發器700一起使用,熱管理組件720可與其它收發器(例如,SFP收發器、SFP+收發器、XFP收發器、QSFP+收發器等)、具有配置成與除了電纜連接器等外的其它物體(例如,記憶卡等)一起使用的殼體或保持架的其他裝置(例如,記憶卡讀取器等)一起使用。因此,本發明的方面不應限於與任何一種特定類型的裝置一起使用。
石墨片714(廣義上,散熱器)在不同的非平行方向上捲繞(廣義上,佈置)在熱管理組件720的部分周圍。更具體地,該示例性實施例包括相同/單一石墨片714的第一和第二(或端部)部分742、744,其在大致平行於連接器將
可滑動地插入保持架702和從保持架702移除的方向的方向上分別大致圍繞熱管理組件720相對的端部部分722、730加以捲繞。換句話說,相同/單一石墨片714的第一部分742和第二部分744在大致平行於保持架702的長度的方向上分別大致圍繞熱管理組件720的相對端部722、730加以捲繞。同樣,相同/單一石墨片714的第一和第二(或端部)部分742、744分別包括在此方向上沿著熱管理組件720的上表面彼此間隔開的相對的第一和第二端752、754(亦顯示於圖17中)。
同樣在該示例性實施例中,相同/單一石墨片714的第三和第四(或中間)部分746和748在與第一和第二部分742和744的捲繞方向不平行的方向上大致圍繞熱管理組件720的中間部分734加以捲繞。同一/單一石墨片714的第三部分746和第四部分748在大致垂直於連接器將可滑動地插入保持架702和從保持架702移除的方向的方向上大致圍繞熱管理組件720的中間部分734加以捲繞。換句話說,相同/單一石墨片714的第三部分746和第四部分748在大致垂直於保持架702的長度的方向上大致圍繞熱管理組件720的中間部分734加以捲繞。同樣,相同/單一石墨片714的第三和第四(或中間)部分746和748分別包括在此方向上沿著熱管理組件720的上表面彼此間隔開的相對的第三和第四端756、758(亦顯示於圖17中)。
相對的端部部分722、730和中間部分734可由熱管理組件720的一個或多個部分來定義。例如,熱管理組件720可包括定義部分722、730、734的第一或頂部部分724。熱管理組件720還可包括第二或底部部分,其耦接到頂部部分724並大致設置在頂部部分724下方。底部部分可包括一個或多個特徵(例如,圓形或彎曲邊緣或唇緣部分等),以便於當連接器可滑動地插入保持架702或從保持架702移除時連接器在底部部分下方的滑動。
熱管理組件720可包括構造成(例如,設定尺寸、設定形狀、由彈性材料形成等)提供機械或彈簧壓力的一個或多個彈簧接觸件,用於將石墨片714
的下部偏置抵靠連接器的頂部和/或與連接器的頂部良好熱接觸,以及用於將石墨片714的上部偏置抵靠另一表面(例如,熱界面材料等)和/或與另一表面良好熱接觸。進而,這可改善在連接器的頂部和石墨片714的下部之間以及在石墨片714的上部和另一表面之間的熱接觸。熱管理組件720的彈簧接觸件可類似於或等同於圖1至圖5中所示的彈簧接觸件108,和/或圖7至圖9所示的彈簧接觸件308。
頂部部分724、底部部分710和/或彈簧接觸件可由金屬(例如,不銹鋼等)或其它合適的導熱材料來製成。頂部部分724還可包括被配置為沿著保持架702的側壁向下延伸的閂鎖構件726(廣義上,接合構件)。閂鎖構件726可包括閂鎖表面和開口,以使得能夠將頂部部分724閂鎖到保持架702的對應結構728。可替換地,在其它示例性實施例中可使用將頂部部分724機械地耦接到保持架702的其它方法。
熱管理組件720可配置成將熱從保持架702內的連接器擴散並傳遞到一個或多個其它組件,例如,殼體或保持架702、散熱模組、熱界面材料、熱電模組、散熱器、散熱裝置等。舉例來說,熱管理組件720可配置成將熱從連接器或其它熱源(例如,積體電路等)直接擴散和傳遞到外部散熱模組(例如,具有鰭片的散熱模組等),如圖18所示。或者,例如熱管理組件720可被配置為經由熱界面材料將熱從保持架702內的連接器擴散並傳遞到散熱器。參見例如在此記載並在圖1、圖3、圖5、圖6、圖8和圖9中示出的散熱模組104、304和熱界面材料106、306。
因此,熱管理組件720可包括或與一個或多個外部散熱模組和/或一個或多個熱界面材料(TIM)一起使用,如本文所記載。類似於圖3和圖5中所示的,熱界面材料(TIM)可大致定位在(例如,以熱接觸方式耦接等)石墨片714和外部散熱模組之間。在這種情況下,TIM可用於更有效地將熱從石墨片714傳遞到外部散熱模組。
包括沿不同非平行方向捲繞相同/單一石墨片(或其它散熱器)的部分的示範性實施例可提供的益處是,在大批量生產的捲繞過程中,不需要將石墨片的部分定位到相對窄的間隙、狹槽或小空間(例如,圖12中所示的狹槽536、538、540)中的挑戰性任務。另一潛在益處是,與使兩個石墨片分別捲繞在兩個部件(例如,圖14中的部件624)(這可能需要兩個產品線)周圍相比,單一石墨捲繞可實現更容易的製造過程。並且如果兩個部件不可互換,則兩個部件的定位也不可互換。在這種情況下,在組裝過程中可能需要更多的注意以確保兩個部件的正確定位,這又可能在批量生產中帶來組裝誤差的可能性。利用單一石墨捲繞,可在自動化批量生產中具有更簡化的生產線和/或更容易的石墨捲繞。另外,與可能具有沿其長度方向旋轉的可能性的多個石墨捲繞相比,單一石墨捲繞的一體結構在實際操作中可具有更大的結構穩定性以抵抗旋轉振動。
圖18示出在QSFP(四通道小型可插拔)模擬研究期間使用的模擬模型概觀,以在使用不同的熱管理組件(具體地,圖10中所示的熱管理組件420,圖12所示的熱管理組件620和圖16所示的熱管理組件720)時監控和比較最大熱源溫度。
對於模擬,每個熱管理組件420、620和720包括石墨片或層414、614、714,沿著石墨的每一側分別具有聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)和壓敏粘合劑(PSA)的薄層(例如,0.05mm厚的PSA/PET層等)。PET可為石墨提供增加的機械和/或耐磨性。PSA可用於將石墨粘附到其它表面上。同樣對於模擬,石墨片414、614、714包括具有碳平面內單晶結構的TgonTM 9000系列合成石墨。下表1包括來自雷爾德科技有限公司的TgonTM 9000系列合成石墨的附加細節。
在模擬期間,積體電路的功率產生為6瓦(W)。冷卻方法包括風扇以每分鐘40立方英尺(CFM)的流速吹過散熱模組,而系統的其餘部分處於自然對流和輻射下,環境溫度(Tamb)為攝氏22度(℃)。
圖19示出使用圖18所示模型的熱模擬結果,連同根據圖10和圖11所示實施例的捲繞石墨片414。如圖19所示,積體電路(廣義上,熱源)的最高溫度為攝氏73.1度(℃)。
圖20示出使用圖18所示模型的熱模擬結果,連同根據圖12和圖13所示實施例的第一和第二捲繞石墨片614。如圖20所示,積體電路(廣義上,熱源)的最高溫度為攝氏53.9度(℃)。
圖21示出使用圖18所示模型的熱模擬結果,連同根據圖16和圖17所示實施方式的具有沿兩個非平行方向捲繞的部分的單一石墨片714。如圖21所示,積體電路(廣義上,熱源)的最高溫度為攝氏55.8度(℃)。
總體上,圖19、圖20和圖21的比較示出通過使用石墨來定義多個熱路徑(例如,圖12至圖17等)可實現的熱性能改進和較低的最高溫度,這改善熱擴散。
在示例性實施例中,收發器(廣義地,裝置)(例如,小型可插拔(SFP)收發器、SFP+收發器、四通道小型可插拔(QSFP)收發器、QSFP+收發器、XFP收發器、除了收發器之其它裝置等)包括適於容納連接器(例如,SFP電纜連接器、其它電纜連接器等)的保持架(廣義上,殼體)(例如SFP保持架等)。熱界面材料和熱電模組中的至少一者通常在保持架的一側(例如,頂側、另一側等)與外部散熱模組之間。至少一個彈簧接觸件通常在連接器與熱界面材料和熱電模組中的至少一者之間耦接到保持架的側面。至少一個彈簧接觸件以及熱界面材料和熱電模組中的至少一者定義在連接器與外部散熱器之間的導熱熱路徑的至少一部分。
至少一個彈簧接觸件可包括至少四個彈簧接觸件,每個彈簧接觸件通常在連接器和熱界面材料和/或熱電模組之間耦接到保持架的側面。
收發器還可包括耦接到至少一個彈簧接觸件的金屬板。金屬板可
基本上平行於保持架的側面並且與容納在保持架中的連接器接觸,從而在連接器和至少一個彈簧接觸件之間定義導熱熱路徑。收發器還可包括石墨,其通常捲繞在金屬板和至少一個彈簧接觸件的至少一部分周圍。保持架的側面可包括開口。金屬板可定位在開口內,使得金屬板和/或至少一個彈簧接觸件由此定義保持架的側面的至少一部分。
收發器可進一步包括佈置在保持架上的標簽。此標簽可包括石墨並且包括關於收發器的標記。
至少一個彈簧接觸件可經由雷射焊接以耦接至保持架的頂部。
在示例性實施方式中,熱界面材料和熱電模組中的至少一者是熱電模組。
在另一示例性實施方式中,熱界面材料和熱電模組中的至少一者是熱界面材料。收發器可進一步包括圍繞熱界面材料的至少一部分加以捲繞的用於傳導來自保持架的熱並且用於使保持架電接地的導熱並導電材料。圍繞熱界面材料的至少一部分所捲繞的導熱並導電材料可包括銅箔、電鍍織物、鍍鎳-銅尼龍、石墨片以及合成石墨片中的至少一者,該合成石墨片包括用於增強機械阻力和/或抗磨損性的聚對苯二甲酸乙二酯(PET)層。熱界面材料可包括陶瓷和/或氮化硼填充的矽彈性體。熱界面材料可包括處理成使得導熱並導電材料可附著至矽彈性體的表面。
在另一示例性實施方式中,收發器(廣義上,裝置)(例如,小型可插拔(SFP)收發器,SFP+收發器,四通道小型可插拔(QSFP)收發器,QSFP+收發器,XFP+收發器,除了收發器之其它裝置等)包括適於容納連接器(例如,小型可插拔電纜連接器、其他電纜連接器等)的保持架(廣義上,殼體)(例如,小型可插拔保持架等)。熱界面材料大體位於保持架的側面(例如,頂側,另一側,等)與外部散熱模組之間。導熱並導電材料圍繞熱界面材料的
至少一部分加以捲繞。熱界面材料與導熱並導電材料定義在保持架與外部散熱模組之間的導熱熱路徑的至少一部分。圍繞熱界面材料的至少一部分所捲繞的導熱並導電材料可操作用於使保持架電接地。
圍繞熱界面材料的至少一部分所捲繞的導熱並導電材料可包括銅箔、電鍍織物、鍍鎳-銅尼龍、石墨片以及包括用於增強機械阻力和/或抗磨損性的聚對苯二甲酸乙二酯(PET)層的合成石墨片中的至少一者。圍繞熱界面材料的至少一部分所捲繞的導熱並導電材料的厚度可小於大約一百微米。熱界面材料可包括陶瓷和/或氮化硼填充的矽彈性體。熱界面材料可包括處理成使得導熱並導電材料可附著至矽彈性體的表面。
在另外的示例性實施方式中,收發器(廣義上,裝置)(例如,小型可插拔(SFP)收發器,SFP+收發器,四通道小型可插拔(QSFP)收發器,QSFP+收發器,XFP+收發器,除了收發器之其它裝置等)包括適於容納連接器(例如,小型可插拔電纜連接器、其他電纜連接器等)的保持架(廣義上,殼體)(例如,小型可插拔保持架等)。熱界面材料大體位於保持架的側面(例如,頂側,另一側,等)與外部散熱模組之間。導熱並導電材料圍繞熱界面材料的至少一部分加以捲繞。至少一個彈簧接觸件耦接至保持架的頂側,大體位於連接器與熱界面材料之間。
至少一個彈簧接觸件、熱界面材料以及導熱並導電材料可以定義位於連接器與外部散熱模組之間的導熱熱路徑的至少一部分。圍繞熱界面材料的至少一部分所捲繞的導熱並導電材料可操作用於使保持架電接地。
圍繞熱界面材料的至少一部分所捲繞的導熱並導電材料可包括銅箔、電鍍織物、鍍鎳-銅尼龍、石墨片以及包括用於增強機械阻力和/或抗磨損性的聚對苯二甲酸乙二酯(PET)層的合成石墨片中的至少一者。
收發器可進一步包括耦接至熱界面材料的熱電模組。
收發器可進一步包括耦接至至少一個彈簧接觸件的金屬板。金屬板可基本平行於保持架的頂側並且與被容納在保持架中的連接器接觸以因而定義在連接器與至少一個彈簧接觸件之間的導熱熱路徑。收發器可進一步包括大體圍繞金屬板與至少一個彈簧接觸件的至少一部分所捲繞的石墨。保持架的頂側可包括開口。金屬板可位於開口內使得金屬板和/或至少一個彈簧接觸件因而定義保持架的頂側的至少一部分。
還記載用於從諸如收發器(例如,小型可插拔(SFP)收發器,SFP+收發器,四通道小型可插拔(QSFP)收發器,QSFP+收發器,XFP+收發器,除了收發器之其它裝置等)之裝置的殼體或保持架(例如,小型可插拔保持架等)內的連接器(例如,小型可插拔電纜連接器、其他電纜連接器等)的熱源傳遞熱的方法以及組件。在示例性實施方式中,組件包括熱界面材料和熱電模組中的至少一者以及可大體定位在連接器與熱界面材料和熱電模組中的至少一者之間的至少一個彈簧接觸件。熱界面材料和熱電模組中的至少一者可定位在至少一個彈簧接觸件與外部散熱模組之間以用於將熱從保持架傳遞至外部散熱模組。至少一個彈簧接觸件、熱界面材料和/或熱電模組可操作以用於定義位於連接器與外部散熱模組之間的導熱熱路徑的至少一部分。
至少一個彈簧接觸件可包括至少四個彈簧接觸件。
組件可進一步包括耦接至至少一個彈簧接觸件的金屬板。金屬板可構造成基本平行於保持架的頂側並且與被容納在保持架中的連接器接觸以因而定義位於連接器與至少一個彈簧接觸件之間的導熱熱路徑。組件可進一步包括大體圍繞金屬板與至少一個彈簧接觸件的至少一部分所捲繞的石墨。
小型可插拔收發器(廣義上,裝置)(例如,小型可插拔(SFP)收發器,SFP+收發器,四通道小型可插拔(QSFP)收發器,QSFP+收發器,XFP+收發器,除了收發器之其它裝置等)可包括組件、小型可插拔保持架(廣義上,
殼體)以及位於保持架內的小型可插拔電纜連接器(廣義上,連接器)。保持架的側面(例如,頂側,另一側,等)可包括開口。金屬板可位於開口內使得金屬板和/或至少一個彈簧接觸件因而定義保持架的頂側的至少一部分。
在示例性實施方式中,熱界面材料和熱電模組中的至少一者是熱電模組。
在另一示例性實施方式中,熱界面材料和熱電模組中的至少一者是熱界面材料。組件可進一步包括圍繞熱界面材料的至少一部分所捲繞的用於傳導來自保持架的熱並且用於使保持架電接地的導熱並導電材料。圍繞熱界面材料的至少一部分所捲繞的導熱並導電材料可包括銅箔、電鍍織物、鍍鎳-銅尼龍、石墨片以及包括用於增強機械阻力和/或抗磨損性的聚對苯二甲酸乙二酯(PET)層的合成石墨片中的至少一者。熱界面材料可包括陶瓷和/或氮化硼填充的矽彈性體。熱界面材料可包括處理成使得導熱並導電材料可附著至矽彈性體的表面。
在另一示例性實施方式中,組件包括大體位於保持架的頂側與外部散熱模組之間的熱界面材料。導熱並導電材料圍繞熱界面材料的至少一部分加以捲繞。熱界面材料與導熱並導電材料能操作用於定義位於保持架與外部散熱模組之間的導熱熱路徑的至少一部分。圍繞熱界面材料的至少一部分所捲繞的導熱並導電材料可操作用於使保持架電接地。
圍繞熱界面材料的至少一部分所捲繞的導熱並導電材料可包括銅箔、電鍍織物、鍍鎳-銅尼龍、石墨片以及包括用於增強機械阻力和/或抗磨損性的聚對苯二甲酸乙二酯(PET)層的合成石墨片中的至少一者。
圍繞熱界面材料的至少一部分所捲繞的導熱並導電材料的厚度可小於大約一百微米。
熱界面材料可包括陶瓷和/或氮化硼填充的矽彈性體。熱界面材
料可包括處理成使得導熱並導電材料可附著至矽彈性體的表面。
小型可插拔收發器(廣義上,裝置)(例如,小型可插拔(SFP)收發器,SFP+收發器,四通道小型可插拔(QSFP)收發器,QSFP+收發器,XFP+收發器,除了收發器之其它裝置等)可包括組件、小型可插拔保持架(廣義上,殼體)以及位於保持架內的小型可插拔電纜連接器(廣義上,連接器)。熱界面材料與導熱並導電材料可定義位於保持架與外部散熱模組之間的導熱熱路徑。圍繞熱界面材料的至少一部分所捲繞的導熱並導電材料可使保持架電接地。
在包括一個或多個石墨片的示例性實施方式中,石墨片可包括一個或多個TgonTM 9000系列石墨片。TgonTM 9000系列石墨片包括合成石墨熱界面材料,其具有碳平面內單晶結構並且超薄、輕質、可撓並且提供優良的平面內導熱性。TgonTM 9000系列石墨片可用於平面內導熱性佔優勢並在有限空間的多種熱擴散應用。TgonTM 9000系列石墨片可具有從約600至約1900W/mK的導熱率,可有助於減少過熱點並且保護敏感區域,可因約17微米至25微米的超薄的片厚度而使得裝置設計地纖細,可具有從約2.05g/cm3至2.25g/cm3的密度的輕重量,可以是可撓的並且能夠承受6毫米半徑的超過10,000次撓曲。以下表1包括關於TgonTM 9000系列石墨片的其他細節。
提供示例性實施方式使得本記載將詳盡並且將範圍充分傳達至本領域技術人員。列舉眾多諸如特定部件、裝置以及方法的實施例之類的特定細節以提供本記載的實施方式的徹底理解。對於本領域技術人員將顯而易見的是,無需採用特定細節可以一些不同形式具體化示例性實施方式,並且不應構建成限制本記載的範圍。在一些示例性實施方式中,沒詳細描述眾所周知的過程、眾所周知的裝置結構以及眾所周知的技術。此外,僅為闡明之目的提供利用本記載的一個或多個示例性實施方式可實現的益處以及改進,並且這些益處以及改進不限制本記載的範圍,因為本文中記載的示例性實施方式可提供所有以上提及的益處以及改進或者根本不提供以上提及的益處以及改進而仍落入本記載的範圍內。
這裡所記載的具體尺寸、具體材料和/或具體形狀在本質上是示例,並且不限制本記載的範圍。這裡用於給定參數的特定值和特定值的範圍的記載不是可用於這裡所記載示例中的一個或更多中的其他值和值範圍的窮舉。而且,預想的是用於這裡敘述的具體參數的任意兩個特定值可定義適於給定參數的值的範圍的端點(即用於給定參數的第一值和第二值的記載可被解釋為記載還可對於給定參數採用第一值和第二值之間的任意值)。例如,如果這裡將參數X例證為具有值A且還被例證為具有值Z,則預想參數X可具有從大約A至大約Z的值範圍。類似地,預想用於參數的兩個或更多值範圍(不管這種範圍是嵌套的、交疊的還是不同的)的記載包含用於可使用所記載範圍的端點所夾持的值
範圍的所有可能組合。例如,如果參數X在這裡被例證為具有範圍1-10或2-9或3-8內的值,則還預想參數X可具有包括1-9、1-8、1-3、1-2、2-10、2-8、2-3、3-10以及3-9的其他值範圍。
這裡所用的術語僅是為描述特定示例實施方式的目的且不旨在限制。例如當包容性短語,諸如“可包括”等使用時,至少一個實施例包括上述特徵。如這裡所用的,單數形式“一”可旨在也包括複數形式,除非上下文另外清楚指示。術語“包括”和“具有”是包括的,因此指定所敘述特徵、整數、步驟、操作、元件和/或部件的存在,但不排除一個或更多其他特徵、整數、步驟、操作、元件、部件和/或其組的存在或增加。這裡所述的方法步驟、過程以及操作不被解釋為必定需要以所討論或例示的特定順序進行它們的執行,除非特別識別為執行順序。還要理解,可採用另外或另選的步驟。
當元件或層被稱為在另一個元件或層“上”、“接合到”、“連接到”或“耦接到”另一個元件或層時,元件或層可以直接在另一個元件或層上、直接嚙合、連接或耦接到另一個元件或層,或者介入元件或層可以存在。相反,當元件被稱為“直接在”另一個元件或層上、“直接接合到”、“直接連接到”或“直接耦接到”另一個元件或層時,可以沒有介入元件或層存在。用於描述元件之間的關係的其他詞應以同樣的樣式來解釋(例如,“在......之間”對“直接在......之間”、“相鄰”對“直接相鄰”等)。如這裡所用的,術語“和/或”包括關聯所列項中的一個或更多的任意和全部組合。
術語“大約”在應用於值時指示計算或測量允許值些微不精確(在值上接近準確;近似或合理地接近值;差不多)。如果出於某一原因,由“大約”提供的不精確在領域中未另外以該普通意義理解,則如這裡所用的“大約”指示可能由普通測量方法或使用這種參數而引起的至少變化。例如,術語“大體”、“大約”以及“大致”在這裡可用於意指在製造容差內。
雖然術語第一、第二、第三等在這裡可用於描述各種元件、部件、區域、層和/或部分,但這些元件、部件、區域、層和/或部分不應受這些術語限制。這些術語僅可用於區分一個元件、部件、區域、層或部分與另一個區域、層或部分。諸如“第一”、“第二”以及其他數字術語的術語在用於這裡時不暗示順序,除非上下文清楚指示。由此,第一元件、部件、區域、層或部分可在不偏離示例實施方式的示教的情況下被稱為第二元件、部件、區域、層或部分。
空間上相對術語(諸如“內”、“外”、“之下”、“下方”、“下”、“上方”、“上”等)在這裡為描述方便可用於如附圖例示的描述一個元件或特徵到另一元件或特徵的關係。空間上相對術語可旨在除了包含附圖中描繪的方位還包含使用或操作中裝置的不同方位。例如,如果翻轉附圖中的裝置,則描述為在其他元件或特徵“下方”或“之下”的元件將被定向為在其他元件或特徵“上方”。由此,示例術語“下方”可包含上方和下方方位這兩者。裝置可以其他方式來定向(旋轉90度或處於其他方位),並且因此解釋這裡所用的空間上相對描述符。
已經為例示和描述的目的提供實施方式的前面描述。不旨在窮舉或限制本記載。特定實施方式的獨立元件、預期或所敘述用途或特徵通常不限於該特定實施方式,反而在適當情況下可互換,並且可用於所選實施方式(即使未具體示出或描述該實施方式)。同樣的方式還可以許多方式來改變。這種變化不被認為是本記載的偏離,並且所有這種修改旨在包括在本記載的範圍內。
100:小型可插拔(SFP)收發器
102:保持架
104:散熱模組
106:熱界面材料(TIM)
108:彈簧接觸件
110:金屬板
Claims (22)
- 一種熱管理組件,所述熱管理組件用於從包括殼體的裝置傳熱,所述熱管理組件包括至少一個可撓性散熱材料,所述至少一個可撓性散熱材料包括以不同的非平行方向圍繞被配置為耦接到所述殼體的一側和/或沿著所述殼體的一側的部件的相應部分加以捲繞的部分,由此所述至少一個可撓性散熱材料操作上以定義圍繞所述部件的所述相應部分的導熱熱路徑的至少一部分,其中,所述部件的所述部分包括相對的第一端部和第二端部以及大致在相對的所述第一端部和所述第二端部之間的第三部分,並且其中所述至少一個可撓性散熱材料中每一者的所述部分包括:第一部分和第二部分,所述第一部分和所述第二部分在第一方向上圍繞所述部件的相應的所述第一端部和所述第二端部捲繞;以及第三部分和第四部分,所述第三部分和所述第四部分在第二方向上圍繞所述部件的所述第三部分加以捲繞,其中:所述至少一個可撓性散熱材料中每一者的所述部分的所述第一部分和所述第二部分分別包括在第一方向上沿所述部件的上表面彼此間隔開的相對的第一端和第二端;並且所述至少一個可撓性散熱材料中每一者的所述部分的所述第三部分和所述第四部分分別包括在第二方向上沿所述部件的上表面彼此間隔開的相對的第三端和第四端。
- 如請求項1所述的熱管理組件,其中,所述第一方向和所述第二方向彼此垂直。
- 如請求項1或2所述的熱管理組件,其中,所述可撓性散熱材料是單片可撓性散熱材料,所述單片可撓性散熱材料包括合成石墨和/或天然石墨。
- 如請求項1所述的熱管理組件,其中,所述可撓性散熱材料包括單片可撓性散熱材料,所述單片可撓性散熱材料一體地包括:所述第一部分和所述第二部分,所述第一部分和所述第二部分圍繞所述部件的相應的所述第一端部和所述第二端部加以捲繞;以及所述第三部分和所述第四部分,所述第三部分和所述第四部分圍繞所述部件的所述第三部分加以捲繞。
- 如請求項1所述的熱管理組件,其中,所述可撓性散熱材料包括單片石墨,所述單片石墨一體地包括:所述第一部分和所述第二部分,所述第一部分和所述第二部分圍繞所述部件的相應的所述第一端部和所述第二端部加以捲繞;以及所述第三部分和所述第四部分,所述第三部分和所述第四部分圍繞所述部件的所述第三部分加以捲繞。
- 如請求項5所述的熱管理組件,其中,所述單片石墨包括合成石墨和/或天然石墨。
- 如請求項4、5或6所述的熱管理組件,其中:所述第一部分和所述第二部分在所述第一方向上圍繞所述部件的相應的所述第一端部和所述第二端部加以捲繞;並且所述第三部分和所述第四部分在垂直於所述第一方向的所述第二方向上圍繞所述部件的所述第三部分加以捲繞。
- 如請求項1、2、4、5或6所述的熱管理組件,其中:所述部件包括至少一個彈簧接觸件,其被配置為提供機械和/或彈簧壓力以用於將所述可撓性散熱材料的一個或多個部分偏置為抵靠另一表面和/或與另一表面熱接觸;和/或所述部件包括至少一個閂鎖構件,其被配置為沿著所述殼體的至少一個側 壁向下延伸,所述閂鎖構件包括閂鎖表面和開口,以使得所述部件能夠沿著所述殼體的所述側壁閂鎖到對應結構。
- 如請求項1所述的熱管理組件,其中,所述散熱材料是單片可撓性散熱材料,所述單片可撓性散熱材料一體地包括圍繞所述部件的所述相應部分加以捲繞的所述部分,並且其中所述單片可撓性散熱材料的一體部分在不同的非平行方向上圍繞所述部件的所述相應部分加以捲繞。
- 如請求項1所述的熱管理組件,其中,所述可撓性散熱材料包括至少一片或多片的可撓性散熱材料,其包括以不同的非平行方向圍繞所述部件的所述相應部分加以捲繞的部分。
- 如請求項10所述的熱管理組件,其中,所述至少一片或多片的可撓性散熱材料片包括合成石墨和/或天然石墨。
- 一種包括殼體和如請求項1所述的熱管理組件的裝置,其中,所述可撓性散熱材料包括:所述第一部分和所述第二部分,所述第一部分和所述第二部分在所述第一方向上圍繞所述部件的相應的所述第一端部和所述第二端部加以捲繞,所述第一方向大致平行於物體能夠以可滑動方式插入到所述殼體中且從所述殼體移除所述物體的方向;以及所述第三部分和所述第四部分,所述第三部分和所述第四部分在與所述物體能夠以可滑動方式插入到所述殼體中且從所述殼體移除所述物體的所述方向不平行的所述第二方向上圍繞所述部件的所述第三部分加以捲繞。
- 如請求項12所述的裝置,其中:所述裝置是小型可插拔收發器;以及所述殼體是小型可插拔保持架,其適於容納小型可插拔電纜連接器。
- 如請求項12或13所述的裝置,其中: 所述第三部分和所述第四部分在所述第二方向上圍繞所述部件的所述第三部分加以捲繞,所述第二方向大致垂直於所述物體能夠以可滑動方式插入到所述殼體中且從所述殼體移除所述物體的所述方向;並且所述可撓性散熱材料是一體地包括所述第一部分、所述第二部分、所述第三部分和所述第四部分的單片石墨。
- 一種熱管理組件,所述熱管理組件包括至少一個可撓性散熱材料,所述至少一個可撓性散熱材料包括圍繞所述熱管理組件的相應部分以不同的非平行方向加以捲繞的部分,其中,所述至少一個可撓性散熱材料中每一者的所述部分包括:第一部分和第二部分,所述第一部分和所述第二部分在第一方向上圍繞所述熱管理組件的部件的相應的第一端部和第二端部加以捲繞;以及第三部分和第四部分,所述第三部分和所述第四部分在第二方向上圍繞所述部件的大致處於所述部件的相對的所述第一端部和所述第二端部之間的第三部分加以捲繞,其中:所述至少一個可撓性散熱材料中每一者的所述部分的所述第一部分和所述第二部分分別包括在第一方向上沿所述部件的上表面彼此間隔開的相對的第一端和第二端;並且所述至少一個可撓性散熱材料中每一者的所述部分的所述第三部分和所述第四部分分別包括在第二方向上沿所述部件的上表面彼此間隔開的相對的第三端和第四端。
- 如請求項15所述的熱管理組件,其中,所述第一方向和所述第二方向彼此垂直。
- 如請求項15或16所述的熱管理組件,其中,所述可撓性散熱材 料是單片可撓性散熱材料,所述單片可撓性散熱材料一體地包括所述第一部分、所述第二部分、所述第三部分和所述第四部分。
- 如請求項17所述的熱管理組件,其中,所述單片可撓性散熱材料包括合成石墨和/或天然石墨。
- 一種包括殼體、構造成耦接到所述殼體的側面和/或沿著所述殼體的側面的部件、以及如請求項15所述的熱管理組件的裝置,所述熱管理組件用於從所述裝置傳熱,其中所述可撓性散熱材料包括以不同的非平行方向圍繞所述部件的相應部分加以捲繞的部分,由此所述散熱材料操作上以定義圍繞所述部件的所述相應部分的導熱熱路徑的至少一部分。
- 如請求項19所述的裝置,其中,所述部件包括相對的所述第一端部和所述第二端部以及大致在相對的所述第一端部和所述第二端部之間的所述第三部分,並且其中所述可撓性散熱材料包括:所述第一部分和所述第二部分,所述第一部分和所述第二部分在所述第一方向上圍繞所述部件的相應的所述第一端部和所述第二端部加以捲繞,所述第一方向大致平行於物體能夠以可滑動方式插入到所述殼體中且從所述殼體移除所述物體的方向;以及所述第三部分和所述第四部分,所述第三部分和所述第四部分在與所述物體能夠以可滑動方式插入到所述殼體中且從所述殼體移除所述物體的所述方向不平行的所述第二方向上圍繞所述部件的所述第三部分加以捲繞。
- 如請求項20所述的裝置,其中:所述裝置是小型可插拔收發器;並且所述殼體是小型可插拔保持架,所述小型可插拔保持架適於容納小型可插拔電纜連接器。
- 如請求項20或21所述的裝置,其中: 所述第三部分和所述第四部分在所述第二方向上圍繞所述部件的所述第三部分加以捲繞,所述第二方向大致垂直於所述物體能夠以可滑動方式插入到所述殼體中且從所述殼體移除所述物體的所述方向;並且所述可撓性散熱材料是一體地包括所述第一部分、所述第二部分、所述第三部分和所述第四部分的單片石墨。
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