一种cpci模块散热方法
【专利摘要】本发明公开了一种CPCI模块散热方法，该方法基于CPCI模块实现，所述CPCI模块包括主板、安装在主板上的发热元件以、安装在主板上侧且用于传输发热元件热量的冷板，其具体实现过程为：将冷板设计成弹性可伸缩的结构，使其具有压缩性，从而使得将CPCI模块与机箱接触时，可紧密贴合在该机箱上。该一种CPCI模块散热方法与现有技术相比，解决了冷板与机箱的贴合问题，减小了冷板与机箱的接触热阻；利用相变导热的原理，减小了冷板自身的热阻，因此，从模块的发热元件到机箱这导热路径的热阻得到了极大的降低。
【专利说明】
一种CPCI模块散热方法
技术领域
[0001]本发明涉及计算机技术领域，尤具体地说是一种实用性强、CPCI模块散热方法。
【背景技术】
[0002]CPCI所具有的高开放性、高可靠性、可热插拔，使该技术除了可以广泛应用在通信、网络、计算机，也适合实时系统控制、实时数据采集、军事等需要高速运算的应用领域。
[0003]CPCI板的封装结构基于IEC 60297-3、IEC 60297-4以及IEEE 1101.10定义的欧式板卡外形。共定义了 3U(100mmX 160mm)和6U( 233.35mm X 160mm)两种板卡尺寸。在加固计算机领域，CPCI板卡多采用加固的方式，即锁在冷板上，与冷板、锁紧条等组成一个加固CPCI模块。
[0004]加固CPCI模块的板卡与冷板用螺钉锁在一起，冷板的两端面安装有锁紧条，通过锁紧条将模块与机箱紧固在一起。板卡上发热元件的热量传递到冷板，由冷板将热量传递至机箱，机箱通过风冷或液冷的方式将热量散出。
[0005]在实际产品中，常规加固CPCI模块与机箱贴合时，由于受零件变形度、加工精度、配合精度等多方面因素的影响，模块的冷板与机箱贴合并不理想。图1及图2为贴合问题中最常遇到的2种状况。图1为模块倾斜安装的现象，因为背板2位置偏移，CPCI模块I插入背板
2后与机箱3存在一定的倾斜角，CPCI模块I只能局部与机箱3贴合，热阻较大。图2为当机箱变形时模块安装示意图，机箱3变形后，模块I与机箱3只能局部贴合，热阻较大。
[0006]加固CPCI模块插入机箱的方式按其插入方向可分为竖插和横插。竖插时，模块通过锁紧条及锁紧条固定位置的冷板与机箱接触，接触面积小，导热能力受限;横插时，理论上冷板的大面与机箱接触，接触面积大，热阻小，导热能力强。但在实际产品中，由于受零件变形度、加工精度、配合精度等多方面因素的影响，横插CPCI模块两端有锁紧条位置冷板在锁紧条的压力下与机箱贴合较好，而模块中间位置冷板并未很好的与机箱壁贴合，甚至有较大缝隙存在，因此导热效果并不理想。基于此，本发明提出一种CPCI模块散热方法。
【发明内容】
[0007]本发明的技术任务是针对以上不足之处，提供一种实用性强、CPCI模块散热方法。
[0008]—种CPCI模块散热方法，该方法基于CPCI模块实现，所述CPCI模块包括主板、安装在主板上的发热元件以、安装在主板上侧且用于传输发热元件热量的冷板，其具体实现过程为:将冷板设计成弹性可伸缩的结构，使其具有压缩性，从而使得将CPCI模块与机箱接触时，可紧密贴合在该机箱上。
[0009]所述冷板设计成弹性可伸缩的结构是指在冷板上设置夹层结构，即该冷板由连接主板的冷板下盖、贴合固定在机箱上的冷板上盖以及设置在冷板上盖与冷板下盖之间的弹性夹层组成，该弹性夹层包括呈型的弹性密封材料且该弹性密封材料的外侧面与冷板上盖、冷板下盖的外侧面相平齐;在主板两侧、冷板下盖下侧均设置有锁紧条，相对应的，弹性密封材料可将锁紧条带来锁紧的力分散在冷板的整个接触面上。
[0010]所述弹性密封材料包括与冷板上盖、冷板下盖的外侧面相平齐的边框及设置在边框内的内框，该内框将弹性密封材料均匀分隔成网格状。
[0011]所述内框内置若干导热管且并联为一体，该导热管用于传输发热元件的热量到机箱上。
[0012]所述导热管的具体设计过程为:在内框分隔成的每个独立网格内，均匀设置有若干相互平行的毛细管，所有毛细管内均填充有导热液体且填充完毕后的每个网格抽成真空状，即整个弹性密封材料的内框空间呈真空状，该毛细管即为导热管。
[0013]本发明的一种CPCI模块散热方法，具有以下优点:
本发明的一种CPCI模块散热方法，解决了冷板与机箱的贴合问题，减小了冷板与机箱的接触热阻;利用相变导热的原理，减小了冷板自身的热阻，因此，从模块的发热元件到机箱这导热路径的热阻得到了极大的降低，同时具有结构设计简单、占用空间小、适用范围广、成本低等特点，实用性强，易于推广。
【附图说明】
[0014]附图1为现有CPCI模块倾斜安装示意图。
[0015]附图2为机箱变形时现有CPCI模块安装示意图。
[0016]附图3为本发明结构设计示意图。
[0017]附图4为本发明CPCI模块结构爆炸图。
[0018]附图中的标记分别表示:
1、CPCI模块；11、主板；12、发热元件；13、锁紧条；14、冷板下盖；15、弹性密封材料；16、毛细管；17，导热液;18、冷板上盖;2、背板;3、机箱。
【具体实施方式】
[0019]下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。
[0020]为了克服上加固CPCI模块与机箱贴合时因接触面积小或贴合不紧密导致传导热阻过大的问题。如附图3、图4所示，本发明提供一种CPCI模块散热方法，该方法基于CPCI模块I实现，所述CPCI模块I包括主板11、安装在主板11上的发热元件12以、安装在主板11上侧且用于传输发热元件12热量的冷板，其具体实现过程为:将冷板设计成弹性可伸缩的结构，使其具有压缩性，从而使得将CPCI模块I与机箱3接触时，可紧密贴合在该机箱3上。
[0021]所述冷板设计成弹性可伸缩的结构是指在冷板上设置夹层结构，即该冷板由连接主板11的冷板下盖14、贴合固定在机箱上的冷板上盖18以及设置在冷板上盖18与冷板下盖14之间的弹性夹层组成，该弹性夹层包括呈型的弹性密封材料15且该弹性密封材料15的外侧面与冷板上盖18、冷板下盖14的外侧面相平齐;在主板11两侧、冷板下盖14下侧均设置有锁紧条13，相对应的，弹性密封材料15可将锁紧条13带来锁紧的力分散在冷板的整个接触面上。
[0022]由于弹性密封材料15和冷板上盖18有一定的弹性变形空间，当遇到机箱壁3变形或整个模块安装倾斜时，利用弹性材料15和冷板上盖18的弹性变形能保持上盖18在整个面上与机箱壁3有良好的贴合，从而保证接触热阻较小。
[0023]使用弹性密封材料15作为冷板的夹层后，能有效解决冷板与机箱的贴合问题。但弹性密封材料15的导热性能一般比较差，夹层带来了较大的热阻。为解决夹层的热阻问题，所述弹性密封材料15包括与冷板上盖18、冷板下盖14的外侧面相平齐的边框及设置在边框内的内框，该内框将弹性密封材料15均匀分隔成网格状。所述内框内置若干导热管且并联为一体，该导热管用于传输发热元件12的热量到机箱上，因而具有极高的导热性能。
[0024]所述导热管的具体设计过程为:在内框分隔成的每个独立网格内，均匀设置有若干相互平行的毛细管16，所有毛细管16内均填充有导热液17体且填充完毕后的每个网格抽成真空状，即整个弹性密封材料15的内框空间呈真空状，该毛细管16即为导热管。填充部位相当于一个热管，整个夹层相当于多个并联的热管，其利用相变的原理进行导热，冷板下盖14的热量能迅速高效的传递到冷板顶盖18上，使整个冷板的热阻较无夹层的冷板更小。
[0025]在图4中，以6UCPCI模块作为结构示意，弹性密封材料15的网格分布以田字型作为示意。在实际应用时，弹性密封材料15的网格形状及疏密程度可依据需求进行更改。同时，本发明不仅仅适用于6U或3U CPCI加固模块，对于有类似结构的VPX、CPC1-E、LRM及其他形式的模块同样适用。
[0026]上述【具体实施方式】仅是本发明的具体个案，本发明的专利保护范围包括但不限于上述【具体实施方式】，任何符合本发明的一种CPCI模块散热方法的权利要求书的且任何所述技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或替换，皆应落入本发明的专利保护范围。
【主权项】
1.一种CPCI模块散热方法，其特征在于，该方法基于CPCI模块实现，所述CPCI模块包括主板、安装在主板上的发热元件以、安装在主板上侧且用于传输发热元件热量的冷板，其具体实现过程为:将冷板设计成弹性可伸缩的结构，使其具有压缩性，从而使得将CPCI模块与机箱接触时，可紧密贴合在该机箱上。2.根据权利要求1所述的一种CPCI模块散热方法，其特征在于，所述冷板设计成弹性可伸缩的结构是指在冷板上设置夹层结构，即该冷板由连接主板的冷板下盖、贴合固定在机箱上的冷板上盖以及设置在冷板上盖与冷板下盖之间的弹性夹层组成，该弹性夹层包括呈型的弹性密封材料且该弹性密封材料的外侧面与冷板上盖、冷板下盖的外侧面相平齐;在主板两侧、冷板下盖下侧均设置有锁紧条，相对应的，弹性密封材料可将锁紧条带来锁紧的力分散在冷板的整个接触面上。3.根据权利要求2所述的一种CPCI模块散热方法，其特征在于，所述弹性密封材料包括与冷板上盖、冷板下盖的外侧面相平齐的边框及设置在边框内的内框，该内框将弹性密封材料均勾分隔成网格状。4.根据权利要求3所述的一种CPCI模块散热方法，其特征在于，所述内框内置若干导热管且并联为一体，该导热管用于传输发热元件的热量到机箱上。5.根据权利要求4所述的一种CPCI模块散热方法，其特征在于，所述导热管的具体设计过程为:在内框分隔成的每个独立网格内，均匀设置有若干相互平行的毛细管，所有毛细管内均填充有导热液体且填充完毕后的每个网格抽成真空状，即整个弹性密封材料的内框空间呈真空状，该毛细管即为导热管。
【文档编号】G06F1/20GK106020400SQ201610507764
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年7月1日
【发明人】秦玉良, 孙永升, 陈乃阔
【申请人】山东超越数控电子有限公司