专利名称：单板及具有该单板的电子设备的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种数据通信产品的部件，尤其与一种单板及具有该单 板的电子设备有关。
背景技术：
在数据通信中，高端产品的PCB设计越来越复杂，单板层数逐年增加， 器件数目逐年增加，单板走线非常密集。而芯片功耗、单板功耗却越来越大， 导致单板上散热器体积越来越大、越来越重；散热器个数越来越多。散热器 重量越重，对安装要求越高， 一般通过机械螺钉固定，这要求在PCB上开大 孔；若芯片数量比较多，则导致需要幵很多大孔；相反的，需要安装散热器 的芯片， 一般都是管脚很多的核心芯片，在芯片周围打孔，对密集的PCB走 线，是很大的一个困扰，甚至是不可能的任务。这个矛盾，随着单板复杂程 度的上升，越来越突出。
在现有技术的一种应用中，由于球栅阵列封装(ball grid array,简称BGA) 芯片的焊球有一定的高度，因此当BGA芯片焊接在PCB上时，BGA芯片壳 体和底部的PCB之间有一定的间隙(即融化后焊球的高度)。可以制作一个扣 具，该扣具利用这段间隙，把扣具自身固定在BGA芯片壳体上，然后散热 器通过扣具协助安装在BGA芯片上。
这种方式虽然避免了在PCB上打散热器的安装螺钉孔；且散热器安装固 定有保证。但是这种方式的应用有明显的局限性散热器的重量不能太大， 否则扣具无法保证振动情况下的散热器安装稳定性。芯片的封装必须支持扣 具的安装，其他封装形式的芯片不能使用该种方式安装散热器，因此，很多 芯片比不适用该方式。这两个局限性很大程度上限制其推广应用。
在现有技术的另一种应用中，如图1所示，散热器2和固定螺钉25为一 体，芯片31设置在PCB板3上表面，PCB板3对应位置设计通孔，PCB板
3下面的托盘5对应设计压铆螺柱，散热器穿过PCB板3，固定到PCB托盘 5上的压铆螺柱上，散热器2与芯片31之间添加有导热介质9。该方案的不 足之处在于，PCB板3上通孔的位置和数量必须和散热器螺钉一一对应；一 般而言， 一个散热器需要4个螺钉孔，也就是说PCB上芯片附近区域的4 个角需要打孔。技术难度大，工艺复杂，成本高。
实用新型内容
针对现有技术中存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种通过螺钉 孔方式机械固定散热器以保证安装稳定性、螺钉孔的位置可以根据PCB走线 的情况决定而不受限于散热器的螺钉位置、螺钉孔的数量不因单板散热器数 量的增加而增加且安装方式和芯片封装无关的单板。
本实用新型的另一目的在于提供一种具有本实用新型单板的电子设备。
为实现上述目的，本实用新型的单板，包括PCB托盘和PCB板，PCB 板穿设在PCB托盘上设置的支撑螺柱上，所述PCB板上设置有芯片，在穿 过所述PCB板的所述支撑螺柱的上方连接有框格式的散热支架，所述散热支 架的框格上安装有散热器，所述散热器与其对应的芯片间设置有导热介质。
本实用新型的电子设备，具有本实用新型的单板。
本实用新型的优点在于，本实用新型的单板中，由于散热支架的应用， 使得散热器不再需要固定在PCB板上，而是固定在散热支架上；散热支架通 过固定螺柱与PCB托盘固定在一起；进而，散热支架采用L型折边设计，保 证散热器底部和芯片上表面基本在同一个平面，方便芯片上表面与散热器底 部间的导热介质布置。
本实用新型的有益效果主要有以下四点
1、 高功耗芯片往往出线密度很高，特别需要从芯片的4个角部引出，采 用传统的机械安装散热器方式，必须在PCB板上芯片的4个角部位置设计螺 钉孔，螺钉孔将影响到所有线路层的走线，对PCB板的高密布局影响极大， 而通过本实用新型，巧妙的将散热器固定到散热器安装支架上，芯片周围可 以不设计通孔。
2、 散热器和芯片需要非常平稳、紧密的结合，方可尽量降低热阻，而通常导热性越好的导热材料粘接强度很低，需要通过螺钉固定，因此，通常情况下散热器固定螺钉的设计必须对称性好，且最好要4个，而本实用新型的 单板中，很显然，散热安装支架的"折弯边"即L型的折边上的螺纹孔是可 以随便设定的。
3、 散热的可扩展性好，导热材料可以灵活应用，可通过修改散热支架和 散热器大小来改善散热效果，而PCB板却可以不需要改版设计
4、 安装方式不受限于芯片封装类型，可不局限于BGA芯片。
图1为现有技术单板的散热器安装示意图2为本实用新型的单板中PCB板已安装于PCB托盘的示意图3为本实用新型的单板中PCB板已安装散热支架的示意图；；
图4为本实用新型实施例的单板的散热支架的立体图5为本实用新型实施例的单板的散热支架的俯视图6为本实用新型实施例的单板的散热支架的侧视图7为本实用新型实施例的单板的散热器的立体图8为本实用新型实施例的单板的散热器的侧视图9为本实用新型实施例的单板的装配示意图。
具体实施方式
下面将结合附图及具体实施例对本实用新型作进一步说明。
如图2所示，和常见的单板结构一样，本实用新型的单板，PCB板3通 过若干个螺钉禁锢在PCB托盘5上。视单板的大小尺寸不同，需要的螺钉孔 不同，这些是单板设计必须满足的基本条件。本实用新型的单板，就是要利 用这个安装螺钉 L，制作一个大型散热支架，散热支架和PCB板3共用螺钉 孔，固定到PCB托盘5上
首先，根据PCB走线的情况，在走线不密集的地区设计螺钉孔，PCB 托盘对应位置设计压铆的支撑螺柱4，这样用于安装散热器的散热支架1可 以通过连接于支撑螺柱4和同样连接于支撑螺柱4的PCB板3以及PCB托盘5结合成一个机械稳定的整体，散热支架4上面根据散热器2的螺钉位置 设计了用于安装散热器的安装孔。
因此，本实用新型实施例的单板，如图3和图9所示，包括拉手条6、 PCB托盘5和PCB板3， PCB板3穿设在PCB托盘5上设置的支撑螺柱4 上，PCB板3上设置有加装了散热器2的芯片31，穿过PCB板3的支撑螺 柱4的上方连接有框格式的散热支架4，散热器2安装于散热支架1上开设 的框格，优选的，散热支架1连接于支撑螺柱4顶端，散热器2与其对应的 芯片间设置有导热介质9。导热介质9可为导热胶或导热垫。
如图4和图5所示，本实用新型实施例的单板的散热支架1上开设有与 散热器2规格相适应的矩形框格，矩形的两相对边上向下设置有截面呈L型 的折边12，折边12的水平边上设置有用于安装散热器2的螺纹孔120。这样 散热器可以安装到折边12上，然后散热器2上的螺钉22可以固定到散热器 安装螺纹孔120中，这样一来，散热器是固定到散热器的安装支架上，而不 是通过PCB板3的安装孔固定到PCB托盘5上。散热支架1的相邻框格的 隔框上开设有用于减轻所述散热支架自身重量的减重孔13，减重孔13的数 量和位置可根据实际情在保证散热支架强度的情况下选定。框格也可为其他 与散热器2规格相适应的形状。
如图4和图5所示，本实用新型实施例的单板，散热支架1的折边12 既可为延伸于所述矩形边的通长结构，即从矩形边一端延伸至所述矩形边另 一端；所述矩形两相对边上的L型折边相互平行设置，且底面平齐，即在同 一水平面上。如图6所示，其侧视图中，L型折边12在其横向所占空间很少， 因此有效的减少了其与单板上其他装置的干涉，既便于将散热支架安装于支 撑螺柱，也便于将散热器装入散热支架，并且便于制作，简化了制作工艺。 螺纹孔120分别设置于通长结构L型折边12两端。
如图4和图5所示，本实用新型实施例的单板，散热支架1的折边121、 122也可分别设置于所述矩形的四个角部，每一折边121和折边122上均设 置有螺纹孔120。这样的L型折边121、 122，其在纵向上也节省了空间，同 时也减轻了L型折边自身的重量，也不影响散热器2的安装。
如图7和图8所示，散热器2包括散热器本体20、散热器本体四个角部 垂向中间位置设置的用于将所述散热器连接于所述散热支架的连接部23，连接部23上穿设有散热器安装螺钉22，所述散热器安装螺钉22的外周绕设有 弹簧24，通过弹簧24，可以调节散热器2的安装高度，使散热器下边缘和芯 片上表面间隙很小，可以视芯片散热需求，采用导热胶或导热垫衔接。
本实用新型的单板，其散热支架本体既可以是一整片的安装于支撑螺柱 顶端，也可以为多个分片，按照单板的实际布置，分别安装于不同区域的支 撑螺柱顶端，甚至可以为一个散热器单独设置一个独立的散热支架。
本实用新型的单板，可以应用于本实用新型的电子设备。
以上所述的仅为本实用新型的较佳可行实施例，所述实施例并非用以限 制本实用新型的专利保护范围，因此凡是运用本实用新型的说明书及附图内 容所作的等同结构变化，同理均应包含在本实用新型的保护范围内。
权利要求1.一种单板，包括PCB托盘和PCB板，PCB板穿设在PCB托盘上设置的支撑螺柱上，所述PCB板上设置有芯片，其特征在于，在穿过所述PCB板的所述支撑螺柱的上方连接有框格式的散热支架，所述散热支架的框格上安装有散热器，所述散热器与其对应的芯片间设置有导热介质。
2. 如权利要求1所述的单板，其特征在于所述框格为矩形，所述矩形 两相对边上向下设置有截面呈L型的折边，在所述折边的水平边上设置有用 于安装所述散热器的螺纹孔。
3. 如权利要求2所述的单板，其特征在于在所述散热支架相邻框格的 隔框上开设有用于减轻所述散热支架自身重量的减重孔。
4. 如权利要求l所述的单板，其特征在于所述导热介质为导热胶或导 热垫。
5. 如权利要求2所述的单板，其特征在于所述折边从矩形边一端延伸 至所述矩形边的另一端，所述矩形两相对边上的折边相互平行且对称设置， 所述螺纹孔分别设置于所述L型折边两端。
6. 如权利要求2所述的单板，其特征在于所述折边分别设置于所述矩形的四个角部。
7. 如权利要求1所述的单板，其特征在于所述散热器包括散热器本体、 散热器本体四个角部垂向中间位置设置的用于将所述散热器连接于所述散热支架的连接部。
8. 如权利要求7所述的单板，其特征在于所述连接部上穿设有散热器 安装螺钉，所述散热器安装螺钉的外周绕设有弹簧。
9. 如权利要求1所述的单板，其特征在于所述散热支架为一整片或多 个分片。
10. —种电子设备，其特征在于所述电子设备具有权利要求1-9任一 所述的单板。
专利摘要本实用新型的单板，包括PCB托盘和PCB板，PCB板穿设在PCB托盘上设置的支撑螺柱上，所述PCB板上设置有芯片，在穿过所述PCB板的所述支撑螺柱的上方连接有框格式的散热支架，所述散热支架的框格上安装有散热器，所述散热器与其对应的芯片间设置有导热介质。本实用新型还公开了一种具有本实用新型的单板的电子设备。本实用新型的单板，其散热支架能够节约单板散热器的安装空间。
文档编号H05K7/20GK201182049SQ20082011119
公开日2009年1月14日 申请日期2008年4月23日 优先权日2008年4月23日
发明者叶明建, 彭维萍, 王志勇 申请人:杭州华三通信技术有限公司