具有隔离的对流翅片的多层散热器组件的制作方法
【专利说明】具有隔离的对流翅片的多层散热器组件
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求2013年8月16日递交的美国临时申请N0.61/866，776和2014年5月15日递交的美国临时申请61/993,601的权益，其全部内容通过引用合并于此。
技术领域
[0003]本原理总体上涉及电子设备，更具体地，涉及一种用于电子设备的散热件(heatsink)附接装置和方法。
【背景技术】
[0004]在紧凑型电子机箱中进行发热管理是较为困难的，这是由于客户对美学和性能的要求使得所述机箱被构造为与电子元件相配，仅存在非常小的自然对流空间来进行散热。通常，产生最大热量的集成电路(IC)被布置在所述机箱的中心，许多客户反对直接位于印刷电路板(PCB)上方的机箱通风开口。这样导致将热量限制在所述机箱中，并可能损坏敏感的元件。此外，所述机箱的外表面可能超过用户触摸可接受的温度限制。
[0005]存在许多方法来管理发热。一部分涉及使用多个通风开口，并在所述机箱中提供足够的空间，有助于排出热量。然而，许多客户反对较大的机箱尺寸和过多的开口。散热器(Heatspreader)通常被用于紧凑型电子机箱中，以便将热量辐射到所述机箱的壁，但是，热量的耗散是受限的。翅片式散热件(Finned heatsink)被用于更大的机箱中，允许空气流过通风孔。在具有翅片式散热件的系统中，需要有足够的空间以供空气循环，因此，这种要求通常引起需要更大的机箱。广泛使用风扇和吹风机，但是它们产生令许多客户反感的噪声。将流体填充的热管用于传送来自机箱的中心的热量，但是这种方法是昂贵的。
[0006]在最典型的机顶盒中，PCB组件具有安装在PCB—侧上的元件和连接器，其中为了美观，将所述机箱形成为与元件相配。这样通常将所述机箱的一侧布置为靠近PCB，另一侧相对较远。这样使得有助于能够通过传导来吸取某些方向的热量，在其他方向上保护所述机箱不受到辐射;然而，这样导致需要机顶盒具有附加的高度。
[0007]因此，认识到还需要实现一种有效消除发热并且紧凑、安静且低成本的机顶盒设
i+o
【发明内容】
[0008]提供了一种电子设备10，包括:印刷电路板4;第一散热器I，具有第一板状部30和沿着所述第一板状部两侧的第一翅片8T，第一板状部位于印刷电路板上方；以及第二散热器3，具有第二板状部31和沿着所述第二板状部两侧的第二翅片SB，第二板状部位于印刷电路板下方。所述电子设备可以包括智能卡组件5，其中散热器之一在相应板状部内具有切口部，且智能卡组件位于切口部中。电子设备还可以包括含有第三板状部的第三散热器la，第三散热器Ia具有沿着所述第三板状部的一侧延伸的附加翅片8TT，其中所述第三板状部位于所述切口部中。电子设备还可以包括外侧16，且至少一个外侧可以具有布置为靠近至少一个翅片的至少一个通风孔15。
[0009]附加地，提供了一种电子设备10，包括:印刷电路板4;第一散热器1，具有第一板状部30和沿着所述第一板状部两侧的第一翅片8T，第一板状部30位于印刷电路板上方；以及第二散热器3，具有第二板状部31和沿着所述第二板状部两侧的第二翅片SB，第二板状部位于印刷电路板下方；以及具有第三板状部的第三散热器la，其中所述第三板状部布置在第一板状部内的切口部中。电子设备还可以包括沿着第三板状部一侧的附加翅片8TT。
[0010]在本发明的实施例中，第一翅片和/或第二翅片可以垂直地排列，并彼此平行。根据这种排列，多个第一和第二翅片可以沿着第一和第二板状部的两侧彼此交替。
[0011 ]在实施例中，电子设备可以具有多个垂直外侧16，其中所述垂直外侧16具有布置为靠近所述翅片的至少一个通风孔15，其中所述通风孔相对于所述翅片垂直排列。这些实施例可以包括电子设备的顶部29和底部2，其中两个相对的外垂直侧以及顶部和底部中靠近所述相对的外垂直侧的边缘部具有被布置为靠近所述翅片的多个通风孔15，使得所述通风孔相对于所述翅片垂直排列。附加地，底部2可以具有第一通风孔之间的第二通风孔17，其中第一通风孔15可以是细长型的并可以与所述翅片相垂直，第二通风孔可以是细长型的并可以与所述翅片相平行。
【附图说明】
[0012]结合附图，参考实施例详细描述了本发明，附图中:
[0013]图1是根据本发明的机顶盒10的内侧顶部前透视图；
[0014]图2是根据本发明的机顶盒10的内侧底部前透视图；
[0015]图3是根据本发明的机顶盒10的内侧顶部平视图；
[0016]图4是根据本发明的机顶盒10的内侧底部平视图；
[0017]图5A是根据本发明的内侧顶部平视图，图5B是根据本发明的内侧截面视图；
[0018]图6是根据本发明的机顶盒10的内侧顶部前透视图；
[0019]图7是根据本发明的机顶盒10的内侧底部前透视图；
[0020]图8是在没有机顶盒的底部或基座框架2的情况下的内侧固体底部(inter1rsolidbottom)平视图；
[0021 ]图9是根据本发明的机顶盒的前透视图；以及
[0022]图10是根据本发明的机顶盒的底部平视图。
【具体实施方式】
[0023]实施例通常包括由附接到紧凑型电子机箱中的PCB的两个或更多个散热器构成的组件，其中优选的是针对散热器选择具有较高传导性的材料，诸如铝。
[0024]根据需要，针对与所述散热器相附接的具体元件，可以使用导热的弹性衬垫。
[0025]现详细描述本发明，其中附图中示出了本发明的实施例。应注意，贯穿说明书，可以替换性地使用表述散热器和散热件，且本发明的实施例可以使用散热器和/或散热件。散热器被理解为是如下结构:通过热传导从发热元件提取热量并接着允许通过以扩散方式进行对流和辐射来释放和/或散出热量。散热件被理解为是如下结构:具有足够大的质量，且同样通过热传导从发热元件提取热量，使得散热件有效吸收来自发热零件的热量。
[0026]图1是具有根据本发明的电子设备10(诸如，机顶盒)等的一些透视特征的顶部前透视图。去除顶部、前侧、左侧和右侧，以便更清楚地示出内部特征。电子设备10包括:印刷电路板4;第一散热器I，具有第一板状部30和沿着所述第一板状部两侧或两个边缘的第一翅片8T，其中第一板状部30位于印刷电路板上方;第二散热器3，具有第二板状部31和沿着所述第二板状部两侧或两个边缘的第二翅片SB，其中第二板状部位于印刷电路板下方。在这种实施例和其他实施例中，可以将螺钉驱动通过散热器中的浮凸和PCB中的孔。可以将螺钉驱动到所述散热器浮凸中或驱动到机箱的塑料轴套(boss)中。在特定位置处，根据所需的热量传导，可以仅将一个散热器或其他散热器的组合附接到PCB。
[0027]图2是具有根据本发明的机顶盒10等的一些透视特征的底部前透视图。去除底部、顶部、前侧、左侧和右侧，以便更清楚地示出内部特征。在该视图中，示出了主要的热量产生元件，智能卡/智能卡组件5。这里，散热器3之一在相应板状部31内具有切口部，且智能卡组件5位于所述切口部中。
[0028]图3是设备10的顶部内侧平视图，示出了如何连接顶部散热件I和翅片8T。该视图还示出了与底部散热件3相连的翅片SB，并示出了所述翅片SB如何位于翅片8T之间。电子设备可以包括面板插口 7，连接器位于后壁6上。顶部散热件I也可以包括切口部，以便容纳诸如智能卡组件的元件。
[0029]图4是底部的内侧平视图，示出了如何连接底部散热件3和翅片8B。
[0030]图5A示出了顶部内侧平视图，图5B是机顶盒的内侧截面视图。这些视图示出了可以以能够独立于由其他元件产生的热量，至少部分地提取来自主要发热元件(诸如，智能卡组件5)的热量的方式，划分顶部散热件I。智能卡组件区可以如图所示具有次要顶部散热件la，其中表述“次要”意味着比所述顶部散热件更小的散热件或意味着专门用于特定内部元件的散热件。这些视图示出了顶部散热件I的中心凹陷(central depress1n)9，其中顶部散热件I接触PCB 4或在PCB上的热接触衬垫19，以便提取来自PCB的热量。类似地，这些视图示出了针对次要顶部散热件Ia的凹陷9a，其中所述凹陷9a从次要顶部散热件Ia的次要平面部(minor planar port1n)32向下延伸。凹陷9a接触智能卡组件5等，以便将热量传送到次要顶部散热件平面外围部32，围绕所述凹陷9a或所述凹陷的一部分。所述凹陷9a与凹陷9在如何将热量传递到围绕凹陷9的平面外围部(第一板状部30)的方式上是相似的。图5B还示出了机顶盒上的支脚U，这样允许从机顶盒的底部去除热量。所述支脚还允许发生通过对流进行空气循环。这些视图示出了螺钉凹陷12中的螺钉能够如何将顶部散热片I支撑到PCB4或底部2，以及中心