应用于网络控制自动化系统的热传导结构的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型提供一种应用于网络控制自动化系统的热传导结构，尤指可将电路模块上的发热源于运作时所产生的热量经由电路板二侧端部位置的铜箔层所包覆散热机构外壳二侧板上导轨部的滑套进行散热，以提高整体的散热效率。
【背景技术】
[0002]现今电子科技以日新月异的速度成长，使计算机、笔记本电脑等计算机设备皆已普遍存在于社会上各个角落中，并朝运算功能强、速度快及体积小的方向迈进，然而，随着计算机设备开放架构之下及软硬件的标准化，加上功能不断的扩充与升级，厂商便开发适用于各专业领域的工业计算机，主要应用在如工业控制、工业自动化、网络与通信设备、机器视觉、智能运输系统等，亦可适用于肩负重要任务的军事、交通运输与航天领域等需要高可靠度与稳定性的工业应用，以满足顾客特定规格及严苛环境下执行各项高效能运作的要求。
[0003]再者，由于信息产业的持续进步与网络通信技术的提升，使得以实时通信接口为基础的新世代工业自动化设备快速而蓬勃地发展，传统的自动化设备与工具机台所使用的伺服控制技术因面临了多轴同步与实时性能不佳、分辨率不足，并受限于配线繁多及噪声干扰等问题，所以利用串行式伺服控制透过实时通信系统，并经由网络媒介传递数字讯号与控制参数，应用于工业自动化控制系统中的各式通信传输协议，于是近年来逐一被提出，如工业控制自动化以太网络技术(EtherCAT)新一代的开放性技术，以太网络架构为基础的现场总线技术，也是高性能的分布式I/O系统，其主要优点为配线容易、节省成本、抗干扰性、远程控制，并可发展更高速、高精度的运动控制技术，进而加以整合成为分布式控制服务器驱动系统，以取代一个大型的单一控制系统，但因工业自动化控制系统尺寸较小和趋向于高速发展，使得电路板上的现场可编辑逻辑门阵列(FPGA)芯片、中央处理器(CPU)、芯片组或图像处理器等发热源产生的温度也将相对大幅提高，故要如何确保其在允许温度下正常的工作，并提升整体的散热效率，将是影响工业自动化控制系统稳定的重要关键，已被业界视为所亟欲解决的课题，则有待从事此行业者重新设计来加以有效解决。
【实用新型内容】
[0004]发明人有鉴于上述现有的问题与缺失，搜集相关数据经由多方的评估及考虑，并利用从事于此行业的多年研发经验不断的试作与修改，设计出此种应用于网络控制自动化系统的热传导结构的新型诞生。
[0005]本实用新型的主要目的在于该电路模块所具有的电路板上设有发热源，并于电路板二侧的端部位置所形成的裸铜区分别设有铜箔层，而散热机构所具有的外壳二侧处为设有相对的侧板，且二侧板上设有具滑套的导轨部，便可将电路板上的铜箔层为沿着导轨部的滑套内部嵌入，并推动于外壳上朝电路板相对向内位移使其定位于容置空间内，且可透过滑套完整包覆于电路板的铜箔层处形成一热传导路径，以利于热的传导，辅助电路板的发热源于运作时所产生的热量可经由铜箔层导出至散热机构上增加整体的散热面积进行散热，进而可提高整体的散热效率。
[0006]本实用新型的次要目的在于该电路模块的电路板表面上位于发热源周围处为设有复数固定部，并于固定部上结合有导热板，且导热板上为可进一步设有导热介质以分别弹性抵贴于发热源与散热机构的外壳上形成一热传导路径，当电路板的发热源运作时所产生一部份的热量可直接经由导热介质及导热板传导至散热机构的外壳上，并将发热源其余的热量透过电路板导出至铜箔层上，再传导至散热机构导轨部的滑套上形成一热传导路径，便可通过导热板配合散热机构更能有效增加整体的散热面积，以提高发热源的散热效率并保持系统正常的运作。
[0007]本实用新型的另一目的在于当电路模块电路板上的铜箔层为沿着散热机构的外壳滑套内滑动嵌入时，可利用铜箔层本身铜材质具有自润性而易于滑动且更为顺畅，以防止电路板上所涂布的绝缘漆层遭到不当的刮伤或损坏，以提升整体使用机能与效果。
[0008]本实用新型的再一目的在于该电路模块为可利用散热机构的外壳罩覆于电路板的发热源及其它电子组件，以保护电路板上所有发热源及电子组件的安全，并可防止多组电路模块插拔对接的过程中不会因相互碰撞而受损或破坏，更具实用性的效果。
【附图说明】
[0009]图1为本实用新型的立体外观图。
[0010]图2为本实用新型的立体分解图。
[0011]图3为本实用新型电路模块的电路板与导热板组装前的立体分解图。
[0012]图4为本实用新型电路模块与散热机构组装时的立体外观图。
[0013]图5为本实用新型电路模块与散热机构组装后的立体外观图。
[0014]图6为本实用新型电路模块与散热机构组装后的立体剖面图。
[0015]图7为本实用新型较佳实施例插接时的立体外观图。
[0016]图8为本实用新型较佳实施例插入后的侧视剖面图。
【具体实施方式】
[0017]为达成上述目的及功效，本实用新型所采用的技术手段及其构造，通过附图就本实用新型的较佳实施例详加说明其构造与功能如下，以便完全了解。
[0018]请参阅图1-3所示，分别为本实用新型的立体外观图、立体分解图及电路模块的电路板与导热板组装前的立体分解图，由图中可清楚看出，本实用新型为包括有电路模块I及散热机构2，故就本案的主要构件及特征详述如后，其中:
[0019]该电路模块I为具有一多层的电路板11，并于电路板11一侧或二侧表面上设有至少一个发热源111，且该发热源111较佳实施可为一现场可编辑逻辑门阵列(FPGA)芯片，但于实际应用时，亦可为中央处理器(CPU)、芯片组(如ICH、RAM等)或图像处理器(如GMCH)等，而电路板11上下二侧的端部位置则形成有裸铜区110，并于裸铜区110在电路板11的端部二侧表面上分别沿着水平方向设有铜箔层12，且该铜箔层12为透过多层的电路板11内部的金属夹层(图中未示出)形成一热传导路径，以利于发热源111运作时所产生的热量可经由电路板11导出至铜箔层12上，再于铜箔层12上设有位于电路板11各角落处的多个通孔121。
[0020]再者，电路板11前方处为设有多个端口 112，其端口 112可为一电源连接器、网络连接器(如RJ45)或其它传输接口的规格，并于电路板11后方的端部位置沿着垂直方向设有插接部(如多个金属接点)113，且电路板11前方处设有一面板13，再于面板13上设有可供端口112嵌设而外露的多个镂空孔131，且该面板13上下二侧处分别设有一手动螺丝132，以组构成符合以太网络架构为基础的现场总线技术(EtherCAT)或其它通信协议的网络传输适配卡或串行传输适配卡的型式。
[0021]然而，上述的电路板11表面上位于发热源111周围处为设有具螺柱1141的多个固定部114，并于固定部114上结合有一导热板14，而导热板14为具有平整状的基部141，其基部141 一侧表面处朝电路板11方向弯折延伸有至少一个抵贴定位于发热源111表面上的平整状第一接触片1411，并由第一接触片1411向外转折延伸有越过至基部141另侧表面处的弯折部1412，再朝第一接触片1411方向反折延伸有平整状的第二接触片1413，且该第一接触片1411与第二接触片1413上为分别设有可供弹性抵贴于发热源111表面上的导热介质(如弹性导热垫片(Thermal Pad)或散热膏等)142，又导热板14的基部141表面上为设有对应于电路板11的固定部114处的多个第一穿孔143，并于第一穿孔143内皆穿设有具螺丝1441的定位件144，且各螺丝1441为分别穿过第一穿孔143中后，再螺入于固定部114的螺柱1141内使导热板14与电路板11结合成为一体。
[0022]该散热机构2为具有一外壳21，其外壳21上下二侧处设有相对的侧板211，并于侧板211上皆设有导轨部22所先相对向外延伸后再向内反折的滑套221，且各滑套221内部形成有沿着水平方向延伸的嵌槽222，再于外壳21及其侧板211之间形成有前后贯通的容置空间20，而滑套221位于嵌槽222前后二侧开口处为分别向外延伸设有凸耳223，并于凸耳223上皆具有一第二穿孔224，且各第二穿孔224内穿设有固定组件225所具的螺丝2251及可与螺丝2251锁接固定的螺帽2252，该螺帽2252亦可直接焊固于铜箔层12上呈一定位，并与电路板11角落处的通孔121形成对正，以利于螺丝2251螺入于螺帽2252内；另，外壳21的二侧板211表面上亦可分别设有至少一个具弹片231的弹性凸部23，且该弹片231呈一拱起状或悬臂状结构设计。
[0023]然而，上述电路模块I的导热板14可为铝材质利用机械冲压与弯折等加工方式所一体成型制成，而散热机构2较佳实施可为铜、铁或钢材质所一体成型制成，并利用机械冲压与弯折等加工方式成型出外壳21及其导轨部22、弹性凸部23结构，但于实际应用时，散热机构2亦可为铝材质所一体成型制成，且该外壳21为呈一框板的型式，或者是可在外壳21表面上利用铝挤型加工的方式成型出矗立状的多个鳍片，以增加其散热的表面积，此部分有关导热板14与散热机构2的外壳21成型与加工方式很多，也可依实际的应用变更设计。
[0024]请搭配参阅图4-6所示，分别为本实用新型电路模块与散热机构组装时的立体外观图、组装后的立体外观图及立体剖面图，由图中可清楚看出，当本实用新型的电路模块I与散热机构2于组装时，先将外壳21上下二侧处的导轨部22以滑套221分别包覆于电路板11上对应的铜箔层12处，其电路板11上的铜箔层12便会沿着滑套221的嵌槽222内滑动嵌入，并横向推动于外壳21上朝电路板11相对向内位移而使电路板11定位于容置空间20内，且待凸耳223的第二穿孔224对应于铜箔层12的通孔121处后，再将固定组件225