专利名称：一种对电路板上的电子部件进行散热的方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及通信领域，特别涉及一种对电路板上的电子部件进行散热的方法及装置。
背景技术：
目前，插箱是通信设备的基本整机形态，参阅图1所示，在插箱1中并列地插装了多个印刷电路板(PCB板2)插件。PCB板2插装到插箱1中，与母板电连通，从而获得电源，同时实现与插箱1中其他PCB板2间的通信。PCB板2上带有各种电子发热器件，因此一般需要从下向上的气流流过PCB板2给各个PCB板2散热。
下面以PCB板2上的10Gb小型可插拔光收发模块(XFP光模块)为例进行说明。参阅图2所示，XFP光模块是通信设备PCB板2上的重要高速输入输出部件，它不仅可以实现10Gbps的传输速率，而且形状紧凑、可以热插拔，安装方便。XFP光模块为温度敏感器件，温度对其传输性能的稳定性影响很大。多数XFP光模块的壳温要求控制在70摄氏度以下，所以需要加散热器，且要保证有足够的气流流过光模块。
如图2所示，随着通信设备技术的快速发展，需要在一个PCB板2的面板4处并列排布多个XFP光模块3。这样的排布方式从下面两方面导致了XFP光模块3的散热能力大大恶化一、由于XFP光模块3都带有散热器，因此，光模块阵列的风阻比旁边区域的风阻大得多，大量气流将从旁边低风阻区被旁路掉，导致经过光模块组的风量严重不足。
二、沿气流流动的方向，气流上游的光模块散发的热量将被带到下游，从而使处在气流下游位置的光模块的温度升高，越接近出风侧光模块的温度越高，很容易超过允许的最高温度(约70摄氏度)，从而影响XFP光模块3的传输性能，甚至不能正常工作。
现有技术中也提出解决上述问题的方案，参阅图3所示，在PCB板2上设置一个导流板5，将旁边被旁路掉的气流导向光模块，增加了流过光模块的气流，因此可以对散热性能有一定改善。在光模块数量较多的情况下，该方案仍然不能克服XFP光模块3在气流方向上的热量叠加，从而导致温度逐渐升高的问题。
发明内容
本发明实施例提供一种对电路板上的电子部件进行散热的方法及装置，以避免在气流方向上形成热量叠，从而提高散热效果。
一种对电路板上的电子部件进行散热的方法，将电路板上的所述电子部件分为多组；通过在电路板上形成的入风导引通道将气流分别导引到远离入风口的各组电子部件；以及通过在电路板上形成的出风导引通道将经过远离出风口的每组电子部件的气流导引到该电路板的外部，使已经经过一组电子部件的气流不再经过其他组电子部件。
一种电路板，包括印刷电路板PCB；面板，固定在所述PCB的一侧；电子部件，安装在所述PCB上靠近所述面板的一侧，所述电子部件至少分为两组并沿所述面板的长度方向排列；入风导引通道，在所述PCB板上沿所述电子部件排列的长度方向设置，该入风导引通道将气流分别导引到远离入风口的各组电子部件；出风导引通道，在所述PCB板上沿所述电子部件排列的长度方向设置，该出风导引通道将分别经过远离出风口的每组电子部件的气流导引到PCB板外，并且出风导引通道与所述入风导引通道在交叉处相互隔离。
一种用于电路板上的气流分配装置，包括分配部件，具有交错并隔离的两个气流通道；隔条，固定在所述分配部件相对的两侧，并向远离该分配部件的方式向延伸，以延长所述两个气流通道。
一种通信装置，包括箱体，安装在所述箱体内的母板，以及插入所述母板的多个电路板；所述电路板包括印刷电路板PCB；面板，固定在所述PCB的一侧；电子部件，安装在所述PCB上靠近所述面板的一侧，所述电子部件至少分为两组并沿所述面板的长度方向排列；入风导引通道，在所述PCB板上沿所述电子部件排列的长度方向设置，该入风导引通道将气流分别导引到远离入风口的各组电子部件；出风导引通道，在所述PCB板上沿所述电子部件排列的长度方向设置，该出风导引通道将分别经过远离出风口的每组电子部件的气流导引到PCB板外，并且出风导引通道与所述入风导引通道在交叉处相互隔离。
本发明实施例中，将电路板上的温度敏感的电子部件分为多组，并通过在电路板上形成的入风导引通道将气流分别导引到远离入风口的各组电子部件；以及通过在电路板上形成的出风导引通道将经过远离出风口的每组电子部件的气流导引到该电路板的外部；这样，使得已经经过一组电子部件的气流不再经过任何其他组电子部件，从而避免了在气流方向上形成热量叠，进而提高散热效果，也延长了温度敏感的电子部件的使用周期。
图1为现有技术下通信设备中的插箱及PCB板示意图；图2为现有技术下第一种PCB板结构示意图；图3为现有技术下第二种PCB板结构示意图；
图4为本发明实施例中PCB板上XFP光模块分组示意图；图5为本发明实施例中第一种PCB板结构示意图；图6A和图6B为本发明实施例中第二种PCB板结构示意图；图7为本发明实施例中加有盖板的PCB板示意图；图8为本发明实施例中第三种PCB板结构示意图；图9为本发明实施例中第四种PCB板结构示意图；图10为本发明实施例中第一种气流分配装置结构示意图；图11为本发明实施例中第二种气流分配装置结构示意图；图12为本发明实施例中第五种PCB板结构示意图；图13为本发明实施例中第六种PCB板结构示意图。
具体实施例方式
在本实施例中，将电路板上的电子部件分为多组，气流从电路板的入风口导入后，由入风导引通道将气流分别导引到远离入风口的各组电子部件，以及由出风导引通道将分别经过远离出风口的每组电子部件的气流导引到该电路板的外部，使已经经过一组电子部件的气流不再经过其他组电子部件。
所述的电子部件可以是各种对温度敏感的电子部件，例如，可插拔的光收发模块(XFP光模块)。设置在在印刷电路板(PCB板上)的电子部件分为两组或两组以上，并在所述PCB板上沿电子部件排列的长度方向设置所述入风导引通道和出风导引通道，并且所述出风导引通道与所述入风导引通道在交叉处相互隔离；为了减少风阻，PCB板上的相邻两组电子部件之间可以间隔一段距离，所述入风导引通道和出风导引通道在这段距离中交叉并延伸至相应的电子部件；在特定情况下，PCB板上的相邻两组电子部件之间不间隔一段距离也可以设置相应的入风导引通道和出风导引通道，这并不影响本实施例的实现效果。
下面以设置有小型可插拔光收发模块(XFP光模块)的PCB板2为例进行详细介绍。
参阅图4所示，将PCB板2上的XFP光模块3分为两组，且第一组XFP光模块6与第二组XFP光模块7之间间隔一定的距离，每个XFP光模块3上都安置了散热器，每组XFP光模块3中处于气流下游的散热器的高度比处于气流上游的光模块散热器的高度略低，这样，便可以尽量减低不必要的风阻，使所有的XFP光模块3具有接近的散热能力。
参阅图5所示，在第一组XFP光模块6和第二组XFP光模块7远离面板4一侧设置第一隔板8，以及在离所述第一隔板8间隔一定距离处设置第二隔板9，该第一隔板8、第二隔板9和远离XFP光模块3的区域形成了图5中所示的入风导引通道(如图5中虚线所示)和出风导引通道(如图5中的实线所示)，该入风导引通道与出风导引通道相互隔离。
所述入风导引通道和出风导引通道的延伸部分为凹槽形(即凹槽10)，并形成上下层结构；第一组XFP光模块6和第二组XFP光模块7之间间隔一段距离。设置在第一组XFP光模块6旁边的第一隔板8在这段距离中延伸到第二组XFP光模块7的面板4一侧，而设置在第二组XFP光模块7旁边的第一隔板8在这段距离中延伸到第二隔板9，这样便形成了图5所示的处于下层的入风导引通道；同时，设置在第一组XFP光模块6旁边的第一隔板8在这段距离中延伸至第二隔板9，而设置在第二组XFP光模块7旁边的第一隔板8在这段距离中延伸至第一组XFP光模块6的面板4一侧，这样便形成了图5所示的处于上层的出风导引通道。
当用于对XFP光模块3进行冷却处理的气流由入风口导入时，入风导引通道将气流导引至远离入风口的第二组XFP光模块7，这样，第一组XFP光模块6和第二组XFP光模块7便可以得到相同温度的冷却气流；当冷却气流分别经过两组XFP光模块后，出风导引通道将经过远离出风口的第一组XFP光模块6的气流导引到PCB板2的外部，这样，已对XFP光模块进行冷却处理的气流便不会再次经过任何一组XFP光模块，从而避免了气流的热量叠加，保证了XFP光模块的传输性能。
本实施例中还可以在第二隔板9靠近入风口处设置气流调节板11，该气流调节板11可以沿着靠近或远离面板4的方向转动，以此控制输入的冷却气流的大小。
另一方面，参阅图6A所示，入风导引通道和出风导引通道的延伸部分也可以设置为一个导通件12，所述入风导引通道和出风导引通道经该导通件12上分布的通孔13延伸到第一组XFP光模块6或第二组XFP光模块7。如图6B所示，当冷却气流由入风口导入时，入风导引通道将冷却气流导入导通件12右侧的通孔13，由该通孔13将所述冷却气流导引到第二组XFP光模块7；而经过第一组XFP光模块6的冷却气流由导通件12左侧的通孔13导引到出风导引通道，由该出风导引通道将所述冷却气流导出至PCB板2的外部。
在一个具体实例中，插箱1中的PCB板2之间的间距为22mm，相应的，第一隔板8、第二隔板9和面板4的高度也为22mm，而在入风导引通道和出风导引通道交叉处，两通道各自的高度分别为11mm，这样，当PCB板2插入插箱1后，前一块PCB板2便可以起到盖板的作用，将入风导引通道和出风导引通道进行密封。若PCB板2之间的距离较大，则可以为PCB板2配置相应的盖板以密封所述入风导引通道和出风导引通道，参阅图7所示，盖板14可以固定在面板4、第一隔板8和第二隔板9中的一个部件或多个部件上。例如，可拆卸的固定在面板4和第一隔板8上，或者，粘贴在面板4、第一隔板8和第二隔板9中的一个部件或多个部件上。
以此类推，当根据实际需要，把PCB板2上的XFP光模块分为三组或三组以上时，上述方法同样适用。参阅图8所示，以三组为例，同样在第一组XFP光模块15、第二组XFP光模块16和第三组XFP光模块17的远离面板4一侧设置第一隔板8，以及在离所述第一隔板8间隔一定距离处设置第二隔板9，该第一隔板8、第二隔板9和远离XFP光模块的区域形成了如图8所示的入风导引通道和出风导引通道，该入风导引通道与出风导引通道相互隔离。
所述入风导引通道和出风导引通道的延伸部分由形成上下层结构的凹槽10构成，或者由分布有通孔13的长方体部件12构成；相邻两组电子部件之间间隔一段距离；所述入风导引通道在这段距离中通过凹槽10或通孔13延伸到第二组XFP光模块16和第三组XFP光模块17，所述出风导引通道在这段距离中通过凹槽10或通孔13延伸到第一组XFP光模块15和第二组XFP光模块16。
当用于对XFP光模块进行冷却处理的气流由入风口导入时，入风导引通道将气流导引至远离入风口的第二组XFP光模块16和第三组XFP光模块17，这样，第一组XFP光模块15、第二组XFP光模块16和第三组XFP光模块17便可以得到相同温度的冷却气流；当冷却气流分别经过三组XFP光模块后，出风导引通道将经过远离出风口的第一组XFP光模块15和第二组XFP光模块16的气流导引到PCB板2的外部，使得已对XFP光模块进行冷却处理的气流不会再次经过任何一组XFP光模块，这样同样避免了气流的热量叠加，保证了XFP光模块的传输性能。
本实施例中，在入风通道与出风通道的交错处，入风通道在下层而出风通道在上层，若将两通道的上下层关系对调，也可以实现同样的处理效果。而在特定情况下，参阅图9所示，若PCB板2较浅，则当PCB板2插入母板21时，母板21与PCB板2接触的位置可以起到图5中第二隔板9的作用，这时，可以不用设置所述第二隔板9。
在本实施例中还提供一种用于PCB板2上的气流分配装置，参阅图10所示，该气流分配装置包括分配部件18、隔条19和隔条20，所述分配部件18具有交错并隔离的两个气流通道，所述两个气流通道可以由形成上下层结构的凹槽10构成，也可以由通孔13构成；所述隔条19、20固定在分配部件18的相对的两侧，并向远离该分配部件18的方向延伸，用以延长所述两个气流通道。进一步的，可以在隔条20上设置气流调节板11；这样，当把该气流分配装置粘贴或是可拆卸的固定在如图4所示的PCB板2上时，该装置与PCB板2相结合，就可以在对XFP光模块3进行冷却处理时，起到与图5所示的PCB板2同样的气流分配效果。
当与气流分配装置匹配的PCB板2较浅时，气流分配装置上也可以不设隔条20，其中结构如阅图11所示。这种结构运用于电路板上时形成如图9所示的结构。
所述气流分配装置也可以配置盖板，用于密封所述两个气流通道(包括分配部件18中的部分和延长部分)，而所述两个气流通道的上下层位置交换时，也会达到同样的气流分配效果。
对于将XFP光模块分为三组或三组以上的情况而言，只要把多个气流分配装置相连接，并根据实际需要进行结构上的调整就可以达到所需的效果。
另一方面，在某些情况下，PCB板2上会采用其它对温度敏感的电子部件，此时，也可以应用上述实施例中提及的方法对所述电子部件进行散热。
例如，参阅图12所示，在PCB板2上，所述电子部件22沿面板4的方向排列在背板23一侧，背板23与面板4分别设置在PCB板2的相对的两侧；当需要对电子部件22进行散热时，将所述电子部件22分组，并在电子部件22靠近面板4一侧设置隔板，由该隔板与面板4形成相应的入风导引通道和出风导引通道以实现所需的散热效果。
又如，参阅图13所示，在PCB板2上，背板23设置与面板4相对的一侧，而所述电子部件24沿着面板4的方向设置在面板4与背板23之间的区域；当需要对电子部件24进行散热时，将所述电子部件24分组，并在电子部件24靠近面板4一侧设置隔板，由该隔板与面板4形成相应的入风导引通道和出风导引通道；或者，在电子部件24靠近背板23一侧设置隔板，由该隔板与背板23形成相应入风导引通道和出风导引通道，这样便可以实现所需的散热效果。
综上所述，本发明实施例中，将PCB板2上的温度敏感的电子部件分为多组，并通过在PCB板2上形成的入风通道入风导引通道将冷却气流分别导引到远离入风口的各组电子部件；以及通过在PCB板2上形成的出风导引通道将经过远离出风口的每组电子部件的冷却气流导引到该PCB板2的外部；这样，已经经过一组电子部件的气流便不再经过任何其他组电子部件，从而避免了在气流方向上形成热量叠，进而提高散热效果，也延长了电子部件的使用周期。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若对本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
权利要求
1.一种对电路板上的电子部件进行散热的方法，其特征在于，将电路板上的所述电子部件分为多组；通过在电路板上形成的入风导引通道将气流分别导引到远离入风口的各组电子部件；以及通过在电路板上形成的出风导引通道将经过远离出风口的每组电子部件的气流导引到该电路板的外部，使已经经过一组电子部件的气流不再经过其他组电子部件。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，多个所述多电路板安装在一个箱体内，在相邻两个电路板之间由其中一个电路板形成密封另一电路板上的入风导引通道和出风导引通道的盖板，或者，在相邻两个电路板之间采用盖板密封一个电路板上的入风导引通道和出风导引通道。
3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在所述入风口通过气流调节板调节进入所述入风导引通道的气流大小。
4.一种电路板，其特征在于，包括印刷电路板PCB；面板，固定在所述PCB的一侧；电子部件，安装在所述PCB上，所述电子部件至少分为两组并沿所述面板的长度方向排列；入风导引通道，在所述PCB板上沿所述电子部件排列的长度方向设置，该入风导引通道将气流分别导引到远离入风口的各组电子部件；出风导引通道，在所述PCB板上沿所述电子部件排列的长度方向设置，该出风导引通道将分别经过远离出风口的每组电子部件的气流导引到PCB板外，并且出风导引通道与所述入风导引通道在交叉处相互隔离。
5.如权利要求4所述的电路板，其特征在于，所述入风引导通道和出风引导通道在相邻两组电子部件的相邻区域交叉。
6.如权利要求5所述的电路板，其特征在于，所述电子部件设置在PCB板上靠近面板一侧，在所述电子部件远离所述面板的一侧设置有第一隔板，该第一隔板与远离所述电子部件的区域形成所述入风导引通道和出风导引通道。
7.如权利要求6所述的电路板，其特征在于，与所述第一隔板间隔一定距离设置有第二隔板，该第一、第二隔板构成所述入风导引通道和出风导引通道。
8.如权利要求7所述的电路板，其特征在于，在入风口一侧的所述第二隔板上设置有气流调节板。
9.如权利要求5所述的电路板，其特征在于，所述电路板还包括背板，设置在所述PCB上与所述面板相对的一侧。
10.如权利要求9所述的电路板，其特征在于，所述电子部件设置在PCB板上靠近背板一侧，所述电子部件远离所述背板一侧设置有隔板，由该隔板隔板与所述面板形成所述入风导引通道和出风导引通道。
11.如权利要求9所述的电路板，其特征在于，所述电子部件设置在所述面板与所述背板的相邻区域，所述电子部件靠近面板一侧设置有隔板，由所述隔板与所述面板形成所述入风导引通道和所述出风导引通道；或者所述电子部件设置在所述面板与所述背板的相邻区域，所述电子部件靠近背板一侧设置有隔板，由所述隔板与所述背板形成所述入风导引通道和所述出风导引通道。
12.如权利要求4所述的电路板，其特征在于，还包括盖板，设置在所述PCB板上并密封所述入风导引通道和出风导引通道。
13.如权利要求4至12任意一项所述的电路板，其特征在于，相邻两组电子部件之间间隔一段距离；所述入风导引通道在该一段距离延伸到其中的一组电子部件，以将气流导引到该一组电子部件，所述出风导引通道在该一段距离延伸到另一组电子部件，以导出经过该另一组电子部件的气流。
14.如权利要求13所述的电路板，其特征在于，所述入风导引通道和出风导引通道的延伸部分为凹槽形，并在交叉处形成上下层结构；或者所述入风导引通道和出风导引通道的延伸部分为设置在所述相邻两组电子部件之间的一个导通件，所述入风导引通道和出风导引通道经该导通件上分布的通孔延伸到相应的一组电子部件。
15.如权利要求13所述的电路板，其特征在于，每组电子部件中电子部件的散热器沿气流的流动方呈前低后高分布。
16.一种电路板，其特征在于，包括印刷电路板PCB；面板，固定在所述PCB板的一侧；电子部件，在所述面板与所述背板相邻的区域安装在所述PCB板上，，所述电子部件至少分为两组并沿所述面板的长度方向排列；隔板，沿所述面板的长度方向设置在所述电子部件靠近面板的一侧，或者设置在所述电子部件远离面板的一侧；入风导引通道，在所述PCB板上沿所述电子部件排列的长度方向设置，该入风导引通道将气流分别导引到远离入风口的各组电子部件；出风导引通道，在所述PCB板上沿所述电子部件排列的长度方向设置，该出风导引通道将分别经过远离出风口的每组电子部件的气流导引到PCB板外，并且出风导引通道与所述入风导引通道在交叉处相互隔离。
17.如权利要求16所述的电路板，其特征在于，所述隔板设置在所述电子部件靠近面板的一侧，由该隔板和所述面板形成所述入风导引通道和出风导引通道；或者，所述隔板设置在所述电子部件靠近背板的一侧，由该隔板和所述背板形成所述入风导引通道和出风导引通道。
18.如权利要求16所述的电路板，其特征在于，还包括盖板，设置在所述PCB板上并密封所述入风导引通道和出风导引通道。
19.如权利要求16至18任意一项所述的电路板，其特征在于，相邻两组电子部件之间间隔一段距离；所述入风导引通道在该一段距离延伸到其中的一组电子部件，以将气流导引到该一组电子部件，所述出风导引通道在该一段距离延伸到另一组电子部件，以导出经过该另一组电子部件的气流。
20.如权利要求19所述的电路板，其特征在于，所述入风导引通道和出风导引通道的延伸部分为凹槽形，并在交叉处形成上下层结构；或者所述入风导引通道和出风导引通道的延伸部分为设置在所述相邻两组电子部件之间的一个导通件，所述入风导引通道和出风导引通道经该导通件上分布的通孔延伸到相应的一组电子部件。
21.一种用于电路板上的气流分配装置，其特征在于，包括分配部件，具有交错并隔离的两个气流通道；隔条，固定在所述分配部件相对的两侧，并向远离该分配部件的方式向延伸，以延长所述两个气流通道。
22.如权利要求21所述的气流分配装置，其特征在于，所述两个气流通道由凹槽构成，并形成上下层结构；或者所述两个气流通道由通孔构成。
23.如权利要求21所述的气流分配装置，其特征在于，所述相对的两侧中每侧设置相对的两个隔条。
24.如权利要求21至23任意一项所述的气流分配装置，其特征在于，还包括盖板，与所述分配部件和隔条固定，密封所述两个气流通道。
25.一种通信装置，包括箱体，安装在所述箱体内的母板，以及插入所述母板的多个电路板；其特征在于，所述电路板包括印刷电路板PCB；面板，固定在所述PCB的一侧；电子部件，安装在所述PCB上靠近所述面板的一侧，所述电子部件至少分为两组并沿所述面板的长度方向排列；入风导引通道，在所述PCB板上沿所述电子部件排列的长度方向设置，该入风导引通道将气流分别导引到远离入风口的各组电子部件；出风导引通道，在所述PCB板上沿所述电子部件排列的长度方向设置，该出风导引通道将分别经过远离出风口的每组电子部件的气流导引到PCB板外，并且出风导引通道与所述入风导引通道在交叉处相互隔离。
26.如权利要求25所述的通信装置，其特征在于，在所述电子部件远离所述面板的一侧设置有第一隔板，该第一隔板与远离所述电子部件的区域形成所述入风导引通道和出风导引通道；以及与所述第一隔板间隔一定距离设置有第二隔板，该第一、第二隔板构成所述入风导引通道和出风导引通道。
27.如权利要求25所述的通信装置，其特征在于，还包括盖板，设置在所述PCB板上并密封所述入风导引通道和出风导引通道。
28.如权利要求25、26或27所述的通信装置，其特征在于，相邻两组电子部件之间间隔一段距离；所述入风导引通道在该一段距离延伸到其中的一组电子部件，以将气流导引到该一组电子部件，所述出风导引通道在该一段距离延伸到另一组电子部件，以导出经过该另一组电子部件的气流。
全文摘要
本发明公开了一种对电路板上的电子部件进行散热的方法，该方法为将电路板上的电子部件分为多组；通过在电路板上形成的入风导引通道将气流分别导引到远离入风口的各组电子部件；以及通过在电路板上形成的出风导引通道将经过远离出风口的每组电子部件的气流导引到该电路板的外部，使已经经过一组电子部件的气流不再经过其他组电子部件。这样，便避免了在气流方向上形成热量叠，从而提高散热效果。本发明同时公开了一种电路板、一种气流分配装置和一种通信装置。
文档编号G12B15/04GK101014236SQ20071007985
公开日2007年8月8日 申请日期2007年2月15日 优先权日2007年2月15日
发明者敖峰 申请人:华为技术有限公司