一种风冷式信号处理模块的制作方法

本实用新型属于雷达及通信设备领域，具体涉及一种风冷式信号处理模块。

背景技术：

信号处理模块是雷达及通信领域必不可少的设备，具有体积小但发热量大的特点。现有的信号处理模块都采用自然散热的方式散发热量，速度慢，效果差，因此，如何在紧凑的空间内，将信号处理芯片产生的热量快速散发出去，而又不影响模块自身的功能，是当前信号处理模块设计的一大难题。此外的，现有信号处理模块尺寸较小，通常采用小公称直径的长螺钉进行紧固，由于没有定位措施，装配过程中经常出现孔位偏差导致螺钉装不上或者螺钉咬死的情况，这些都是模块在设计中需要考虑的问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的是克服上述现有技术的不足，提供一种结构合理而实用的的风冷式信号处理模块，其结构紧凑度高，可在不影响模块正常使用的同时，确保自身的高散热效率。

为实现上述目的，本实用新型采用了以下技术方案：

一种风冷式信号处理模块，其特征在于：本模块包括安装盒以及固定于安装盒盒口处的盖板，所述安装盒的盒底面构成供信号处理板安置的安置面；以盖板上的朝向安装盒盒腔的板面为内板面，在盖板的外板面处设置风扇组件，所述风扇组件布置位置位于信号处理板处芯片的正上方处；本模块还包括导热块，所述导热块的顶端面与盖板内板面彼此面贴合，而导热块的底端面面贴合于芯片表面处。

所述风扇组件包括作为风扇安装载体的风扇固定盒以及用于螺纹固接于风扇固定盒盒口处的封板，风扇固定盒外形呈开口朝上的四方盒体状构造；由风扇固定盒的四个盒壁处分别向风扇固定盒中线处延伸有卡臂，风扇固定盒盒底、封板、每相邻的两个卡臂以及该两个卡臂所在的盒壁共同围合形成位于风扇固定盒其中一个角端处的安装腔，所述安装腔腔体外形呈与柱状的风扇外形吻合的筒腔状，且安装腔腔壁与风扇外壁间形成便于卡装的过盈配合。

每个安装腔所在的风扇固定盒盒底处均贯穿开设有便于通风的通风孔。

所述导热块外形呈四方体状且其顶端面与盖板间构成螺纹固接配合；导热块的底端面面积小于顶端面面积；在导热块的底端面及顶端面处均贴附有确保导热块与盖板和芯片间面贴合的导热衬垫。

所述安装盒及盖板所用材质均为表面经过导电氧化处理的铝镁合金，所述导热块所用材质为紫铜。

在盖板外板面处还设置有散热翅片，所述散热翅片布满盖板外板面且散热翅片的布置位置与风扇布置位置间彼此空间避让。

盖板的外板面的边沿处布置用于束紧风扇组件处引出线的线夹。

安装盒盒口处垂直其盒底面而设置有螺纹孔，盖板的与安装盒盒口的相应配合处布置安装孔，紧固螺钉穿过安装孔并与螺纹孔间构成螺纹固接配合；在安装盒盒口处还布置有定位沉孔，所述定位沉孔轴线平行螺纹孔轴线且两者位置彼此空间避让，盖板上相应布置用于与定位沉孔间构成插接配合的定位销。

所述定位沉孔至少为两道且分别布置于风扇固定盒上的彼此平行的两个盒壁处。

本实用新型的有益效果在于：

1)、在结合现有信号处理板结构的基础上，本实用新型采用了可供信号处理板安装的风扇固定盒来搭配带有一体式风扇组件的盖板，配合面贴合式的导热块，从而实现了信号处理板内芯片处高热量的快速热传导及发散效果。具体而言，一方面，由于信号处理板与盒体之间、盒体与盖板之间以及盖板与风扇组件之间的一体固接，这不仅保证了整个模块对外的工作独立性，同时本身的热传导效率也能够得到保证，从而利于进一步提高内部各部件的实际使用寿命。另一方面，通过将风扇组件直接安置在信号处理板处主要热源的芯片的正上方，并依托导热块的直接导热，在不影响模块正常使用的同时确保了结构的紧凑度，且针对性的实现了由芯片处发出的热量的快速传递和散热效果，一举多得。

2)、风扇组件独特的安装腔结构，实际上可理解为将该安装腔的筒腔尺寸采用负公差形式，从而确保风扇进行安装时可直接依托卡臂而弹性卡嵌在安装腔内。当然，作为可靠性设计，可以考虑风扇在正确卡嵌于安装腔内后，再配合沉头螺栓等进行二次固接。由于风扇固定盒、风扇以及封板间的一体式设计，其自身形成了一个独立的整体，因此可以独立装配完成后，再安装在上述盖板上，以提升其装配效率。通风孔的布置，可进一步的提升风扇组件的散热效率。

3)、导热块材料选用紫铜。紫铜具有优良的热传导性能，能够将信号处理板产生的热量迅速地传导至盖板上。上大下小的导热块结构，则保证了更大的与盖板的接触面积，进而有效的确保其导热效果。导热块的顶端面及底端面处均覆设有导热衬垫，导热衬垫自身柔软的特性可使得导热块底端面与芯片之间以及导热块顶端面与盖板之间能够充分接触，进而提升导热块与盖板及芯片间的可靠面配合和热传导效果。

4)、至于安装盒及盖板，则采用铝镁合金材质，同时金属表面进行导电氧化处理。一方面，铝镁合金具有质量轻，热传导率高的优点，可确保模块的散热效果。另一方面，金属表面的导电氧化处理，可有效提高模块的防腐能力和电磁屏蔽性。盖板外板面布置散热翅片，从而确保盖板整体均处于散热区域内，从而配合风扇组件，最终实现本模块的风冷与自然冷却相结合的一体化复合式散热构造。

5)、考虑到传统模块的“装配难”问题，本模块采用了“先定位后装配”的设计理念。具体而言，通过在安装盒的盒口处布置定位沉孔，从而实现与盖板配合面处的定位销的插接定位目的。在装配时，先以定位销配合定位沉孔，从而首先定位盖板与安装盒的相对位置；一旦盖板与安装盒相对位置固定，两者间的螺纹孔及安装孔的同轴度即可得到保证，之后随时进行紧固螺钉的插接紧固即可，其操作便捷度及可靠性可得到有效保证。定位沉孔的布置数目可视现场状况而定，以保证一旦定位销相对定位沉孔插接后，螺纹孔即可相对安装孔而准确同轴定位为准。

附图说明

图1为本实用新型的装配结构立体示意图；

图2为图1的结构爆炸图；

图3为图2的I部分局部放大图；

图4为盖板的装配结构立体示意图；

图5为风扇组件的装配结构立体示意图；

图6为图5的结构爆炸图；

图7为风扇固定盒的立体结构示意图。

本实用新型各标号与部件名称的实际对应关系如下：

10-安装盒 11-螺纹孔 12-定位沉孔

20-盖板 21-散热翅片 22-定位销 23-线夹安装孔

30-信号处理板 31-芯片 40-导热块 41-导热衬垫

51-风扇固定盒 51a-通风孔 51b-卡臂 52-封板 53-风扇

60-线夹

具体实施方式

为便于理解，此处结合图1-7，对本实用新型的具体结构及工作方式作以下进一步描述：

本实用新型的具体结构如图1-7所示，其主结构包括：安装盒10、盖板20、信号处理板30、导热块40、导热衬垫41、风扇组件、线夹60。安装时，首先将信号处理板30通过六颗螺钉固定在安装盒10的盒底面处，之后再在信号处理板30所朝向的安装盒10盒口处盖设盖板20，以形成本模块的一体式盒状构造。盖板20在安装前，应当先行确定好带有导热衬垫41的导热块40以及风扇组件是否装配完好，之后再遵循“先定位后安装”的部件装配流程。

具体而言，首先如图1-2所示，导热块40的顶端面及底端面处均应当粘贴导热衬垫41，从而使导热块40底端面面与信号处理板30上的三个芯片31以及导热块40顶端面与盖板20之间柔性全面接触。导热块40为紫铜材质，并采用上大下小的塔形体构造，以保证导热块40与盖板20的最大面积接触。而如图4所示的，盖板20则由铝合金整体机加工成型，外板面设计有散热翅片21以及风扇组件的安装台阶孔。为保证盖板20与安装盒10间的装配精度，在盖板20与安装盒10的贴合处设置定位销22。在安装时，将定位销22插入安装盒10处预设的定位沉孔12内，通过接触面贴合和定位销22与定位沉孔12间的插接定位，此时盖板20和安装盒10的位置就确定下来，随后就可以很方便的使用紧固螺钉将两者紧固。

对于风扇组件而言，如图5-7所示的，主要由风扇固定盒51、风扇53以及位于风扇固定盒51盒口处的螺纹固接的封板52构成。风扇固定盒51采用铝合金机加工成型，有八条筋(也即卡臂51b)隔离成如图7所示的四个安装腔。各安装腔的管腔均采用相对风扇53外壁尺寸而言的负公差，从而保证风扇53外壁与安装腔筒壁之间能够形成过盈配合，最终使得风扇53能够直接卡装在安装腔内。具体至进行风扇53安装时，如图6所示，风扇53上的有引出的一边朝向风扇固定盒51的中线位置，在四个风扇53都卡装后，所有引出线在风扇固定盒51中线处汇集后扎紧，并从风扇固定盒51上的出线孔引出。之后，采用沉头长螺钉穿过封盖上的沉头孔及风扇53上的固定孔而拧入风扇固定盒51底板上的螺纹固定孔处，以实现风扇组件的整体封装。而在风扇组件自身封装完成后，又回到图1-2所示的，将风扇组件通过螺钉安装在盖板20上的安装台阶孔处。而风扇组件内部的引线从出线孔出来后，可通过线夹60固定在盖板20上，最后该引出线再通过安装盒10处预设的电源输出口供电，以保证风扇组件能独立工作。表现在图1-2所示结构时，线夹60可为半圆形结构，实际制作时由薄钢板折弯即可形成。盖板20上留有线夹安装孔23，以实现线夹60相对盖板20的可靠固定功能。