一种散热器安装穿孔固定装置的制作方法

本实用新型属于散热器领域，尤其是涉及一种散热器安装穿孔固定装置。

背景技术：

随着电子行业快速发展，BGA、FPGA、CPU等电子元件(热源)的发热量和发热密度越来越高，散热器和热源之间的装配必须保证可靠的“热界面接触”，来保证散热通路顺畅。各种各样的散热器，分别有多种安装固定方法。其中Z形弹簧具有流线型特征，美学观感类似长跑运动员起跑动作“下蹲摆手”的姿势；同一个PCB装配多个热源、允许多类型安装固定的情况下，搭配Z形弹簧安装方法，有利于平衡PCB装配的流线型美感。Z形弹簧，要求>＝2个安装脚，挂靠固定首尾端。

Z形弹簧首尾两端安装脚，最传统的有焊接类型(Solder Anchor)，但是该方法相对高成本，而且返工困难。

专利US9560736(Yr 2017,Dang,Cisco)为线扣折弯(Ω形状)提供了一个安装脚设计方案，左右两个脚错开后，穿过板状塑料膜的“短宽孔”，然后左右两个脚回弹卡住(备注，这时候两个脚在冲击、震动、强拉力、极端负载情况下，仍然可以“反方向脱落”)，该预装配的线扣顶部，从下往上穿过PCB镀通孔(“长窄孔”)，Ω形卡在PCB不脱落。完整装配后，高度方向被Z形弹簧拉紧，Ω形状线扣两个脚，前后方向被PCB的“长窄孔”收窄限位；Ω形状线扣左右两个脚，左右方向被塑料膜的“短宽孔”挤压限位。以上设计，是“数学物理概念”成功应用的案例。但是，该设计对零件加工精度要求高，尺寸链公差完美配合才能100％可靠，因为两个脚是分成两次先后折弯切断(线扣折弯工艺，通常属于“粗加工”)，两个脚长短可能不同，同时穿过塑料膜的“短宽孔”容易互相牵制(其中一个太短，容易从塑料膜的“短宽孔”滑出；其中一个太长，分成两次先后把长短脚穿过“短宽孔”，消耗工时成本偏高)。

技术实现要素：

为了解决上述现有技术中存在的不足，本实用新型提供一种散热器安装穿孔固定装置，该固定装置不仅大大降低了“安装脚”装配的难度，而且装配可靠，零件加工要求低，成本低。

为了实现上述发明目的，本实用新型提供的技术方案如下：

一种散热器安装穿孔固定装置，该固定装置包括散热器、PCB板和散热器锁紧机构，所述散热器包括若干散热翅片、上表面和下底面，所述散热翅片均固定在上表面上，相邻散热翅片之间形成至少一个U形槽和若干个横切槽；所述PCB板包括板上表面、板槽孔和板下底面,所述板槽孔包括板槽孔短边和板槽孔长边；

所述锁紧机构包括爪形锚、锚架和Z形弹簧，所述锚架包括锚架孔、锚架开口、锚架V口槽和锚架顶面，所述Z形弹簧包含弹簧中部、弹簧肩部和弹簧钩，所述爪形锚从板下底面往上穿过板槽孔，所述弹簧钩扣紧爪形锚的顶部，Z形弹簧将散热器固定在热源上。

一种散热器安装穿孔固定装置，该固定装置包括散热器、PCB板和散热器锁紧机构，所述散热器包括若干散热翅片、上表面和下底面，所述散热翅片均固定在上表面上，相邻散热翅片之间形成至少一个U形槽和若干个横切槽；所述PCB板包括板上表面、板槽孔和板下底面,所述板槽孔包括板槽孔短边和板槽孔长边；

所述锁紧机构包括桩形锚和Z形弹簧，所述Z形弹簧包含弹簧中部、弹簧肩部和弹簧钩，所述桩形锚从板下底面往上穿过板槽孔，所述弹簧钩扣紧桩形锚的顶部，Z形弹簧将散热器固定在热源上。

所述爪形锚为Ω形结构，所述爪形锚包括锚脚、锚支撑部、锚顶和锚肩，所述锚顶的两个自由端分别向下延伸依次形成两侧锚肩和锚支撑部，所述锚支撑部的两个自由端分别向外侧折弯形成锚脚，所述锚脚穿过锚架开口分别设在锚架孔和锚架V口槽中，形成预备装配状态；所述锚顶穿过板槽孔，所述锚肩卡在PCB板的板槽孔短边上，锚顶与Z形弹簧的弹簧钩联合锁紧散热器将散热器固定在热源上。

所述桩形锚包含桩脚、桩鼓、桩顶、桩侧面和腰形孔，所述桩形锚从板下底面穿过板槽孔，桩鼓卡在PCB板的板槽孔长边上，Z形弹簧的弹簧钩穿入腰形孔，所述弹簧钩扣紧桩顶，桩顶与Z形弹簧的弹簧钩联合锁紧散热器并将散热器固定在热源上。

所述锚架孔和锚架开口之间设有锚脚导向台阶，所述锚架孔沿锚脚延伸的方向倾斜设置。

所述锚架V口槽的两个外端面呈V型设置，所述锚架V口槽的V型底部设有容纳锚脚的通槽，所述通槽沿锚脚延伸的方向倾斜设置。

所述爪形锚、锚架采用减料法加工、加料法加工或材料无增减加工；所述减料法加工包括冲压、CNC铣削；所述加料法加工包括注塑、压铸、3D打印；所述材料无增减加工包括折弯、整形、热处理。

所述桩形锚采用减料法加工、加料法加工或材料无增减加工；所述减料法加工包括冲压、CNC铣削；所述加料法加工包括注塑、压铸、3D打印；所述材料无增减加工包括折弯、整形、热处理。

基于上述技术方案，相比于现有技术本实用新型具有以下优点：

1)、爪形锚为Ω形结构，锚架两侧分别用孔、V型开口槽固定爪形锚的两个尾部的轴向移动、前后摆动，装配可靠，允许锚脚穿过超过锚架通孔、V口通槽，所以锚脚长度精度要求不高、不需要精确计算爪形锚尾部长度尺寸链，制造成本相对降低；

2)、锚架左右两侧，斜坡结构设计，在装配过程导向作用，降低零件精度要求，提高装配合格率，减少装配时间成本；

3)、桩形锚主体结构紧凑(不接触PCB周边电子元件)，桩脚直接搭在PCB板槽孔的镀层，不需要绝缘附件缓冲、隔离，适合散热器接地防静电场合。而且桩形锚外缘不打开，与Z形弹簧配合的腰形孔只在内部，防止滑脱的鼓起结构设计不去除材料，所以整体结构刚性稳定，在采用材质刚性接近PCB基材情况下，桩形锚结构变形通过PCB板槽孔，不损坏PCB板槽孔镀层；而且拆卸返工时，桩形锚即使有变形也能保证结构完整，不会损坏桩形锚继续安装使用的功能。对比：把桩形锚冲压成一侧“手指张开”结构，有良好的通过PCB板槽孔、卡住不脱落的功能；但是拆卸冲击，容易把“手指结构”破坏变形。为了保证“手指张开”结构设计的装配、拆卸可靠性，桩形锚材质要求非常高，既有高弹性、又有高冲压加工性能(金属弹片，互相矛盾的两个要求)；

4)、本实用新型具有良好的适用性，能够广泛应用到电子行业的各类型产品。

附图说明

图1是本实用新型实施例一中爪形锚侧放状态结构示意图。

图2是本实用新型实施例一中锚架的正面视图。

图3是本实用新型实施例一中锚架的背面视图。

图4是本实用新型中Z形弹簧侧放状态结构示意图。

图5是本实用新型中散热器侧放状态结构示意图。

图6是本实用新型中热源及PCB板组装的结构示意图。

图7是图6中A区域的局部放大图。

图8是本实用新型中实施例一散热器装配完成状态的正面视图。

图9是本实用新型中实施例一散热器装配完成状态的侧面视图。

图10是图9中B区域的局部放大图。

图11是本实用新型实施例二中桩形锚侧放状态结构示意图。

图12是本实用新型中实施例二散热器装配完成状态的正面视图。

图13是图12中C区域的局部放大图。

图14是本实用新型中实施例二散热器装配完成状态的侧面视图。

图15是图14中D区域的局部放大图。

具体实施方式

实施例一

如图1-10所示，本实施例散热器安装穿孔固定装置，该固定装置包括散热器50、PCB板60和散热器锁紧机构，所述散热器50包括若干散热翅片51、上表面52和下底面53，所述散热翅片51均固定在上表面52上，相邻散热翅片51之间形成至少一个U形槽和若干个横切槽；所述PCB板包括板上表面61、板槽孔62和板下底面63,所述板槽孔62包括板槽孔短边64和板槽孔长边65；

所述锁紧机构包括爪形锚10、锚架20和Z形弹簧40，所述锚架20包括锚架孔21、锚架开口22、锚架V口槽23和锚架顶面24，所述Z形弹簧40包含弹簧中部41、弹簧肩部42和弹簧钩43，所述爪形锚10从板下底面63往上穿过板槽孔62，所述弹簧钩43扣紧爪形锚10的顶部，Z形弹簧40将散热器50固定在热源70上。

作为优选，本实施例固定锚为爪形锚10，该爪形锚10为Ω形结构，所述爪形锚10包括锚脚11、锚支撑部12、锚顶13和锚肩14，所述锚顶13的两个自由端分别向下延伸依次形成两侧锚肩14和锚支撑部12，所述锚支撑部12的两个自由端分别向外侧折弯形成锚脚11，所述锚脚穿过锚架开口22分别设在锚架孔21和锚架V口槽23中，形成预备装配状态；所述锚顶13穿过板槽孔62，所述锚肩14卡在PCB板的板槽孔短边64上，锚顶13与Z形弹簧的弹簧钩43联合锁紧散热器50将散热器50固定在热源70上。

作为进一步优选，本实施例锚架孔21和锚架开口22之间设有锚脚导向台阶，所述锚架孔21沿锚脚延伸的方向倾斜设置；所述锚架V口槽23的两个外端面呈V型设置，所述锚架V口槽23的V型底部设有容纳锚脚的通槽，所述通槽沿锚脚延伸的方向倾斜设置。

作为更进一步优选，本实施例爪形锚10、锚架20均采用减料法加工、加料法加工或材料无增减加工，所述减料法加工包括冲压、CNC铣削；所述加料法加工包括注塑、压铸、3D打印；所述材料无增减加工包括折弯、整形、热处理。

实施例二

如图4、5、6、7、11、12、13、14和图15所示，本实施例散热器安装穿孔固定装置，该固定装置包括散热器50、PCB板60和散热器锁紧机构，所述散热器50包括若干散热翅片51、上表面52和下底面53，所述散热翅片51均固定在上表面52上，相邻散热翅片51之间形成至少一个U形槽和若干个横切槽；所述PCB板包括板上表面61、板槽孔62和板下底面63,所述板槽孔62包括板槽孔短边64和板槽孔长边65；

所述锁紧机构包括桩形锚30和Z形弹簧40，所述Z形弹簧40包含弹簧中部41、弹簧肩部42和弹簧钩43，所述桩形锚30从板下底面63往上穿过板槽孔62，所述弹簧钩43扣紧桩形锚30的顶部，Z形弹簧40将散热器50固定在热源70上。

作为优选，本实施例固定锚为桩形锚30，桩形锚30包含桩脚31、桩鼓32、桩顶33、桩侧面34和腰形孔35，所述桩形锚30从板下底面63穿过板槽孔62，桩鼓32卡在PCB板的板槽孔长边65上，Z形弹簧40的弹簧钩43穿入腰形孔35，所述弹簧钩43扣紧桩顶33，桩顶33与Z形弹簧的弹簧钩43联合锁紧散热器50并将散热器50固定在热源70上。

作为进一步优选，本实施例桩形锚30采用减料法加工、加料法加工或材料无增减加工，其中，减料法加工包括冲压、CNC铣削；所述加料法加工包括注塑、压铸、3D打印；所述材料无增减加工包括折弯、整形、热处理。

尽管上述实施例已对本实用新型作出具体描述，但是对于本领域的普通技术人员来说，应该理解为可以在不脱离本实用新型的精神以及范围之内基于本实用新型公开的内容进行修改或改进，这些修改和改进都在本实用新型的精神以及范围之内。