适于电子模块的热插件相关申请的交叉援引本申请主张于2013年6月26日向美国专利商标局提交的题为“ThermalInterposerSuitableForElectronicModules(适于电子模块的热插件)”的美国临时专利申请US61/839,414的优先权。该申请的内容整体合并于本文。本申请还主张与上述所列的优先权主张同日提交的题为“GangedShieldingCageWithThermalPassages，(具有散热通道的成组的屏蔽罩体)”的美国临时专利申请US61/839,412(莫列斯案号B2-022USPRO)的权益，该申请的内容整体合并于本文。最后，本申请还主张与本申请同日提交的题为“GangedShieldingCageWithThermalPassages,(具有散热通道的成组的屏蔽罩体)”的待审的PCT专利申请第号(莫列斯案号B2-022WO)的权益，该申请的内容整体合并于本文。
技术领域：
本申请一般而言涉及电子模块的热传递的热解决方案，且更具体地涉及一种热插件，其具有改进的接触特性，以提高一电子模块和一散热器之间的热传递。
背景技术：
：有许多不同形式的散热器用于电子领域。在许多电子设备(诸如路由器、服务器等)中，不同设置的电路需要连接于其它电子设备的相关的电路。这通常通过线缆组件的方式来完成，线缆组件典型地包括一电子模块，电子模块端接于线缆的各端。模块用于将线缆连接于所述设备内的一电路板上的一对应连接器，且相对路由器和服务器而言，这些线缆组件在高数据传输速率下工作，这样的工作将产生热。散热器用于将模块产生的热传递至屏蔽罩体的外部，模块插入屏蔽罩体中。这些散热器中的大多数直接设置于模块的表面且由此需要针对各模块的特殊的设置。另外的散热器依赖于一热界面材料(称为“TIM”)且这些TIM材料增加了整个组件的热阻以及成本。另外的散热器通过附着材料(诸如焊料)刚性连接，这会使得整个热阻增加且还可能影响连接的结构和机械操作。焊料还对散热器中所采用的某些材料(例如铝)带来问题，因为在焊接过程中氧化物屏障(oxidebarrier)可能形成在铝上。还有的是，由于焊料与铝的不相似性，所以在成品散热器中可能发生电流腐蚀(galvaniccorrosion)。已开发了一种热插件，所述热插件采用以一图案设置在所述插件上的多个悬臂的接触臂。插件通过焊接刚性连接于散热器，这妨碍了接触臂以一弹性方式动作。该刚性连接导致横跨插件的表面的一永久变形且在接触臂中诱发塑性应变。这个塑性应变不会促进好的赫兹接触(Hertziancontact)，且减少了接触臂的弹性。当这发生时，接触臂和模块的相对表面之间的正交力减小。技术实现要素：由此，本申请涉及一种改进的热插件，其不要求一连续的刚性连接且特别适用于电子模块，所述插件具有一连接结构，所述连接结构保持所述插件和所述电子模块之间的一可靠的正交力和好的赫兹接触。由此，提供了一种热插件，其适用于电子模块应用、提供了用于连接于一散热器的一成本降低的结构、且还提供了所述插件和所述电子模块之间的可靠的有利(beneficial)的接触。根据本申请的下面的一实施例，提供了一种热插件，其位于一散热器和一电子模块之间，且所述插件设置有允许所述散热器与所述模块二者之间良好且可靠的接触的一结构，而无需采用任何热界面材料。本申请的插件由一平板状元件形成，其具有与所述电子模块的宽度一致或超出所述电子模块的宽度一些的宽度。在所述模块的一个表面上，所述板状元件的预定的不连续的多个部分向上弯折。这些弯折的部分限定了设置成装配于在一散热器元件的底表面上形成的选定的凹槽或通道内的一系列脚等。这样一种配合为利用高机械压力完成的压配连接，这实际上在所述插件的多个脚和所述散热器之间形成了一实体接点(solidjoint)。与采用热界面材料获得的情形相比，这样的接点具有低的热阻，非常低的且典型地最小的(至多)的热阻。所述压配应用也用于从所述散热器的凹槽的铝表面去除将另外增大热阻的氧化物，且由此通过所述插件改善所述散热器和所述模块之间的热传递。所述多个压配脚消除了所述插件以连续刚性方式连接于所述散热器的需要。这是重要的，因为所述插件具有一系列冲压或以其它方式形成在其上的悬臂的接触臂，且这些接触臂使它们的自由端朝向所述电子模块的一相对表面向下弯折。这些臂部由于所述压配连接而旨在是弹性的且它们保持这种弹性。如果所述插件是刚性连接(诸如通过锡焊(solder)或焊接(welding)等)于所述散热器，则焊料尤其是在围绕所述接触臂挠曲的半径附近将形成与接触臂的连接。连续刚性连接的存在会引起所述接触臂变成塑性而非弹性，且这个条件将阻止通过所述接触臂将可靠的正交力作用于所述模块的表面上。所述多个压配脚以将所述多个压配脚分成两个不同的组的一图案布置。第一组的这些脚围绕所述插件的本体部的周边的一部分设置，且在本文说明的一个实施例中沿所述插件的两个相对的纵缘设置。第二组的压配脚设置在所述周边的内部且设置在相邻各排接触臂之间。所述压配脚的基体部沿纵向设置，所述多个接触臂也是如此，但是所述压配脚的基体部垂直于所述接触臂的基体部导向。在这种方式下，如本申请的一个实施例中所述，在各对相关的压配脚和接触臂之间限定一系列L形的传热路径。通过考虑下面的详细说明，将更清楚地理解本申请的这些及其它目的、特征以及优点。附图说明通过参考下面结合附图的详细说明可以最佳地理解本申请的结构和操作的组织和方式以及其进一步的目的和优点，在附图中类似的附图标记表示类似的部件，而且在附图中：图1是一单独的电子模块就位于采用根据本申请构造的插件的一成组的屏蔽罩体的一个隔间中的一立体图；图2A是图1的屏蔽罩体-模块组件的一仰视立体图，其中为了清楚起见，屏蔽罩体的底部及一些侧壁连同电子模块的底部的一半被去除；图2B是与图2A相同的视图，但是其中为了清楚起见，去除电子模块，并示出了热插件就位于散热器的底表面上；图3A是与图2B相同的视图，但是其中罩体的侧壁去除且图被放大，以示出形成在热插件上的接触臂的阵列；图3B是热插件就位于散热器上且示出热插件与散热器之间的连接方式的一前视图；图4A是热插件的一仰视立体图；图4B是图4A的热插件的一立体图，但是以颠倒的方式，示出了热插件的具有多个散热器接合脚的顶表面；图4C是图4A的热插件的一俯视图；图4D是图4A的热插件沿线D-D作出的一侧视图；图4E是图4A的热插件沿线E-E作出的一端视图；图4F是在一公知的插件中采用的一单独的接触臂的一放大立体图，接触臂通过阴影区域处的焊料刚性连接于散热器；以及图4G是本申请的插件中采用的一接触臂的一放大图，接触臂通过连接元件连接于散热器。具体实施方式尽管本申请可以很容易具有多种不同形式的实施例，但示出在附图中且本文将详细说明的是具体实施例，同时应理解的是，本说明书应视为本申请的原理的一个示例，且不意欲将本申请限制于本文所示出的图样。由此，提及一特征或方案旨在说明本申请的一实施例的一特征或方案，而不是暗示本申请的每一实施例必须具有所说明的该特征或方案。此外，应注意的是，说明书描述了许多特征。尽管某些特征已组合在一起以示出可能的系统设计，但是那些特征也可用于其它的未明确公开的组合。由此，除非另有说明，否则所说明的组合并非旨在限制。在附图所示的实施例中，用于解释本申请的各种部件的结构和运动的方向的指示(诸如上、下、左、右、前和后)不是绝对的而是相对的。当这些部件处于附图所示的位置时，这些指示是合适的。然而，如果这些部件的位置的说明改变，则这些指示也将相应地改变。图1示出典型地安装于一电路板11的一局部屏蔽罩体10。屏蔽罩体10为成组的类型，这意味着它具有在其内限定在罩体的侧壁14之间的多个隔间12。各隔间12设置成将一电子模块15收容于其内，电子模块15提供包含多条导线(未示出)的一线缆与安装于电路板11并设置于罩体10的隔间12内的一连接器之间的连接。电子模块15可以针对高速率数据传输设计，且由此电子模块15在其运行过程中产生热。这个热必须被散出且由此一散热器16设置成位于罩体10的顶部或者形成于罩体10的顶壁或顶板(ceiling)。如图2B所示，为容置模块15的隔间12设置一插件或引导框体20。因为模块15在所述罩体的底部，所以为了清楚起见模块15在图2B中示出为被去除。可看到插件20具有一细长的本体部21，在图中示出为一矩形。所述插件具有一起限定本体部21的多个侧缘22a-d。所述插件还具有两个相对表面，分别示出为顶表面23和底表面24，且这些表面接触散热器16和电子模块15(后面进一步详细说明)。为了使插件20起到一热插件(即将热从模块15传递至散热器16)的作用，插件20首先设置有示出为悬臂的接触臂25的多个接触元件，接触臂25可冲压成型于所述插件的本体部。这些接触臂25由形成于所述插件的本体部的U形开口26来限定，开口26的三个部分为接触臂25提供悬臂的结构。接触臂25具有细长的基体部27，基体部27在所述插件的本体部21内纵向地对齐(aligned)且终止于自由端28，自由端28可被精压(coined)或以其它方式处理，以在所述自由端处形成接触面29。在工作时，这些接触面29接触电子模块15的顶表面15c。多个连接元件30设置于所述插件的另一(顶)表面。这些连接元件30示出为压配脚(press-fitpeg)32，压配脚32具有基体部33，基体部33从所述插件的本体部向上弯折。这些基体部33终止于具有大体三角形形状的尖端(pointedend)34，但是其它形状也可以是适用的。内部的连接元件30具有限定它们的形状并允许它们由所述插件的本体部的平面弯折到所需的直立形状的U形开口。这些连接元件30设置成收容于在散热器16的底表面16b上形成的凹槽40中。连接元件30的尖端34允许所述连接元件可靠地插入到所述散热器的凹槽40中，这种方式使得形成良好且紧密的金属与金属的接触，具有良好的传热能力及低热阻属性，约等于实体连接件(solidattachment)所获得的。由此，优选的是，连接元件30比所述散热器的凹槽40的宽度稍厚。如图所示，所述多个凹槽40在散热器16内沿长度方向延伸且所述多个凹槽40之间的间距限定所述多个连接元件30之间的一预定间距。可看出，所述多个接触臂以限定在插件20的周边内沿纵向方向和横向方向(横穿)延伸的多排的方式设置在所述插件的本体部上。所述多个连接元件30以可视为两个不同组的连接元件30的方式设置。第一组的连接元件30为大体围绕所述插件的周边设置的那些，在图4C中示出为位于侧缘22a、22b、22c上，且在本文中将称为“外部”组的连接元件30。第二组的连接元件30为相对于所述插件的侧缘设置在内部的那些剩余的连接元件，且在本文中将称为“内部”组的连接元件30。内部的连接元件30成排设置，在图4C中各排位于成排的接触臂之间。由此，内部的连接元件用于将所述多个接触臂25分成组。在图4C中，分别沿纵向和横向方向画出两条假想线LA和CA，CA线将多个内部的连接元件相互连接，而LA线将内部和外部的连接元件相互连接。CA线限定横排的接触臂，而LA线限定纵排的接触臂25。这些线一起限定了包围各组接触臂25的假想框CAB。这些组可以沿纵向或横向排列。同样地，这些假想线将相邻的接触臂25彼此分隔开。依然进一步优选的是内部的连接元件30设置成靠近所述接触臂的本体部交会(meet)所述插件的本体部的位置。如图所示，连接元件30相对接触臂的位置在相关联的各对接触臂和连接元件30之间限定了一系列的单个的传热路径“TP”。如图所示，传热路径为L形。这个插件和所述散热器的多个凹槽的结构为所述插件提供了与其它刚性连接结构(诸如焊料)不同的一半刚性连接。采用本申请的所述多个插件20，在模块15内产生的热通过所述多个接触臂25和所述插件的本体部21之间的传导而传递至插件20。热随后从所述插件的本体部21经由所述多个传热路径TP流向所述多个连接元件，并通过与所述散热器的凹槽40的壁的接触而流入到所述散热器的本体内。大部分散热器16由容易氧化的铝制成，且采用不同的金属会促进电流腐蚀。发生在铝表面上的氧化使得焊接困难，此外还如任何热界面材料(诸如粘接剂、胶带、间隙填充垫等)一样增大了整个结构的热阻。进一步地，如图4F所示，用这样的插件的接触臂的一焊料连接方式产生的问题在于，所述插件的本体部和所述接触臂的基体部的一部分在如图4F所示的阴影区域处连接于所述散热器。因为这个连接区域，塑性应变将在所述接触臂连接于所述插件的本体部的位置处(在箭头Z处)沿所述接触臂的整个宽度延伸。在这种结构下，当所述模块插入到所述屏蔽罩体的隔间中时，所述插件的接触臂的挠曲将引起塑性应变且所述接触臂变得不再是整体弹性。这将有害地影响在所述接触臂和所述电子模块的顶表面之间所需的正交力(normalforce)。采用本申请的所述多个插件消除了这些问题。发生在所述插件的接触臂的塑性应变会发生在插件20的本体部21，如图4G中的箭头Z所示，由此减少(如果未完全消除)所述接触臂的永久变形。这将使所述接触臂施加的正交力维持在设计师所希望的范围内，以获得良好的赫兹接触。所述插件和所述散热器之间的连接为金属与金属之间的连接，且由此整体减小热阻。尽管示出并说明了本申请的优选实施例，但是可以设想的是，本领域的技术人员在不脱离前述说明书和随附权利要求的精神和范围内可做出各种修改。当前第1页1 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