一种pos机的制作方法

文档序号:13343054阅读:318来源:国知局

本发明涉及pos机散热技术领域。



背景技术:

在相关技术中,无散热风扇和与散热风扇对应的出风口的pos机为一体式pos机,如图1和图2所示,一体式pos100包括背板110和后壳120,所述背板110包括面向所述后壳120的表面111(下称后表面),所述后壳120包括朝向所述后表面111的表面(下成内表面),在后表面111上安装有主板130和位于主板130的固定位置上层的硬盘140,主板130上设置有芯片131、与芯片131连接的元器件和贴合于芯片131的第一散热器150,设置在主板130的固定区域内的第一散热器150包括第一导热面151和与内表面贴合的第一散热面152,其中,第一导热面151将芯片131发出的热量传导至第一散热面152。

其中,背板110还包括与后表面111相背的前表面,后壳120还包括与内表面相背的外表面。

在一些情形下,当芯片131的发热量增加,直至芯片131的发热量大于第一导热面151的导热量时,需要增加第一导热面151的导热量,以增加对芯片的散热量,为了不增加pos机的厚度,在散热器厚度不变的情况下,可以增大第一导热面的导热系数和/或导热面积。

然而,由于增加第一导热面的导热系数,需要散热器使用导热系数更高的新型材料,会大大增加散热器成本,并且由于在主板上与芯片连接的各个器件排版面积固定,导致无法在主板上增加第一导热面的导热面积,从而造成无法增加第一导热面的导热量。



技术实现要素:

本发明提供一种pos机,能够在芯片的发热量增加且发热量大于第一散热器的导热量时,克服由于不改变第一散热器,无法增加第一散热器的导热量的问题,进而无法增加对芯片的散热。

为达到上述目的,本发明实施例所采用的技术方案是:

pos机包括背板和后壳,背板包括面向后壳的后表面,固定在后表面上的主板包括安装在主板上的芯片和与芯片贴合的第一散热器,第一散热器包括位于主板的固定位置内的第一导热面,以及在后壳和后表面之间设置位于主板的固定位置之外的第二散热器,第二散热器包括第二导热面和延伸出第二导热面的延伸部,延伸部固定在第一导热面上且第一导热面的导热系数低于所述延伸部的导热系数。

与现有技术相比,本发明取得的有益效果至少包括:

本发明能够在芯片的发热量大于第一散热器的导热量且第一散热器在主板上的固定位置内受限制的情况下,并且不对第一散热器改变时,通过在主板的固定位置之外设置第二散热器,以第二散热器上的第二导热面增加第一导热面的导热面积,以增加第一导热面的导热量,同时将延伸出第二导热面上的延伸部固定在第一导热面和第二导热面上,起到连接第一散热器和第二散热器的作用,以及设置延伸部的导热系数不低于第一导热面的延伸部,保证由芯片传导至第一导热面上的热量可以经过延伸部快速传导至第二导热面,进而通过第二散热器增加对芯片的散热量。

附图说明

为了能够更清楚的说明本发明或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做简要地说明,显而易见,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些可能实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动成果的前提下,还可以根据以下附图得到其他的附图。

图1为现有技术中一体式pos的爆炸示意图;

图2为图1中一体式pos机的散热器示意图;

图3为本发明实施例一提供的一种pos机的背板示意图;

图4为本申请实施例一提供的一种散热器结构示意图;

图5为本申请实施例一提供的一种芯片与第一散热器固定时表面叠合示意图;

图6为本发明实施一提供的第一导热面的导热功率示意图;

图7为图3中背板俯视示意图;

图8为本发明实施一提供的另一种第一散热器的底部结构示意图;

图9为本发明实施例二提供的另一种pos机截面示意图;

图10为本发明实施例二提供的另一种第二散热器示意图;

100-现有技术中的pos机,200/201-本发明的pos机,110-背板,111-后表面,120/320-后壳,130-主板,131-芯片,140-硬盘,150-第一散热器,151-第一导热面,152-第一散热面,153-第一容纳槽,1531-管状容纳槽,1532-正方体容纳槽;

220-第二散热器,221-第二导热面,222-延伸部,2221-导热管,2222-热端,2223-导热块,223-第二散热面,224-第一侧壁,225-第二侧壁,226-连接部,227-呈长方形的导热片,d1-第四区域,d2-第二区域。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明列举出的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动成果的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

实施例一

为了更加简洁、方便地描述,与现有技术的pos机中结构或/和功能相近的部件,本发明实施例一延用相同标记和名称。

如图3和图4所示,本发明提供一种pos机200,pos机200包括背板110和后壳120,背板110包括面向后壳120的后表面111,固定在后表面111上的主板130包括安装在主板130上的芯片131和与芯片131贴合的第一散热器150,第一散热器150包括位于主板130的固定位置210内的第一导热面151,以及在后壳120和后表面111之间设置位于主板130的固定位置210之外的第二散热器220,第二散热器220包括第二导热面221和延伸出第二导热面221的延伸部222,延伸部222固定在第一导热面151上且第一导热面151的导热系数低于延伸部222的导热系数,其中,延伸部222和第二导热面221可以是一体化结构,也可以是相互独立的分离件。

在延伸部222和第二导热面221为相互独立的分离件时,延伸部222即为导热组件222,如图4所示,导热组件222包括导热管2221和穿设在导热管221一端2222上的导热块2223,导热块2223固定在第一导热面151上,以及导热管2221上远离导热块2223一端固定在第二导热面221上,由于导热管2221上远离导热块2223一端的传热距离大于穿设导热块2223一端2223的传热距离,因此前述两端中后一端的温度小于前一端的温度,即:前一端为导热管2221的热端且后一端为导热管2221的冷端,其中,导热组件222的作用为:在连接第一导热面151和第二散热器220的基础上,将第一导热面151上的热量传导至第二导热面221,以增加第一导热面111的导热面积方式,增加第一导热面151的导热功率,进而增加对芯片的散热量。

可选地,由石墨烯材料制成延伸部222,延伸部222包括固定在第二导热面上的连接部和与连接部连接的导热片,呈正方形的导热片固定在第一导热面上。

优选地,保持其他条件变化不大的情况下,导热管2221和导热块2223均由铜材料制作,且铜的导热系数高于第一导热面151的导热系数,以及导热块2223与芯片131的表面贴合,如此芯片131的热量经过导热块2223传导至第一导热面111和导热管2221的冷端,可以更快传导由芯片131发出的热量。

优选地,当导热块2223的表面与芯片131的表面1311贴合时,如图5所示,芯片131、导热块2223和第一导热面151从下到上依次叠合,导热块2223的面积介于表面1311的面积和第一导热面151的面积之间,且第一导热面151的面积小于第二导热面221的面积(图中未示出),其中,芯片131和导热块2223表面位于第一导热面151的中央位置,以使前述三个表面以x(沿着第一导热面的长度方向)、y轴(沿着第一导热面的宽度方向),以及第一导热面151中心点为坐标系大致对称,如此保证芯片131发出的热量可以均匀传导至导热块2223表面和第一导热面151的各个边缘。

在一些情况下,芯片的发热功率变大且发热功率大于第一导热面的导热功率,此时芯片的发热量大于第一导热面的导热量,若不改变第一散热器,则无法增加第一散热器的散热能力,从而导致芯片的温度过高,例如:为了延长pos机的生命周期、降低主板升级的成本和简化背板安装结构等,往往会选择高集成度主板(例如:skalake平台),高集成度主板的功率增大导致芯片的发热功率增加,此时第一导热面只能满足发热功率增加之前的散热需求,需要增加第一导热面的导热功率,以避免主板局部温度过高的问题,尤其适用于功率不低于15w的主板。

在主板功率为15w且第一导热面的导热系数不变时,至少需要0.06㎡的导热面积,并且除去与芯片连接的器件排版在主板上的面积,最大空闲面积0.007㎡,增加后的导热面积最多为0.016㎡,无法增加第一导热面的导热面积达到0.06㎡,从而造成芯片的发热量大于第一导热面的导热量。

第一散热器150的导热量公式为:(1),其中,k为导热系数,a为第一导热面151的导热面积,为第一导热面151与芯片131之间的温度差,l为第一散热器的厚度,在k、a和l均不变或者变化不大的情况下,如图6所示,在第一散热器的导热系数不高于延伸部的导热系数且不低于第二散热器的导热系数时,由于导热系数是指物体在单位长度上产生1℃的温度差时所需要的热功率,因此推导公式:(2),并对该公式(2)积分即为第一导热面151的导热功率,在增大芯片的发热功率情况下,芯片的发热功率大于导热功率,导致芯片的发热量大于第一导热面的导热量,此时设置导热块2223的导热系数大于第一导热面151的导热系数,其作用是进一步增大第一导热面151上的导热功率,进而增加对芯片的导热量。

可选地,可以选择导热系数不低于延伸部的导热系数的导热材料制成第二散热器,以保证第二导热面不低于导热块的导热系数,以进一步加快对导热块上热量的传导。

在主板130固定于背板110的后表面111时,后表面111中部区域为主板130的固定位置,结合图3和图7,该固定位置为固定主板130占用后表面111的面积,沿着主板130宽度方向,第一散热器150位于该固定位置之内,并且第二散热器220固定在该固定位置之外,以及沿着主板130长度方向,第一散热器150位于该固定位置之内,在该固定位置之外固定第二散热器220,如此保证在不增加pos机厚度的前提下,在后表面中部区域之外扩展第一导热面,克服受到在主板之上排版的其他部件限制。

其中,沿着主板130宽度方向,在前述固定位置两侧分别预留用于固定电源的第一区域和远离第一区域的第二区域,在第二区域内固定第二散热器220,第二导热面221的宽度小于第二区域的宽度,在前述固定位置内第一导热面151靠近第二区域,沿着主板130长度方向,第一导热面151的长度小于第二导热面221,第二导热面的导热面积不小于第一导热面的面积。

可选地,沿着主板130长度方向,第二导热面221的长度大于主板130的长度,如此可以最大限度的利用第二区域。

优选地,结合图4和图8所示,在第一导热面151的中央位置开设第一容纳槽153,相应地,在第二导热面221上沿其长度方向开设第二容纳槽(图中未示出),第一容纳槽153包括沿着第一导热面151宽度方向的管状容纳槽1531和垂直于管状容纳槽1531的正方体容纳槽1532,在管状容纳槽1531内设置导热管2221的热端且在正方体容纳槽1532内设置导热块2223,导热块2223的厚度不大于正方体容纳槽1532的深度,以使第一导热面151与芯片131的表面1311紧密贴合,如此可以减小芯片与第一导热面之间的间距,使得导热块不增加芯片到后壳之间的厚度,从而不增加后壳和背板的装配难度。

其中,在第二导热面的中央位置开设第二容纳槽,第二容纳槽包括沿着第二导热面长度方向的第三凹槽,在第三凹槽内固定导热管2221的冷端。

进一步地,为了方便固定第二散热器220,使得导热管2221位于第二导热面221内部,设置导热管2221的直径不大于第二容纳槽的深度,导热管2221包括连接热端2222和冷端的连接部,连接部呈弯曲状,弯曲后的导热管2221大致呈“l”状,在第一散热器150和第二散热器220连接时,便于在芯片上固定第一散热器150。

优选地,第一散热器150上包括位于第一导热面151之上的第一散热面152,第二散热器220包括位于第二导热面221之上的第二散热面223,第一散热面152和第二散热面223均呈栅状结构,栅状结构为相间排布的多个栅条,且栅条之间设置有一定间隙的结构,当热量传导至第二散热面223时,第二散热面223上栅条之间的凹槽会加速空气流通,以增加对芯片的散热量。

其中,第一散热面152上的栅状结构沿着第一导热面151的宽度方向排布,且第二散热面223上的栅状结构沿着第二导热面221的长度方向排布,以及第一导热面151的宽度方向和第二导热面221的长度方向相互垂直。

可选地,第二散热面223上的栅状结构沿着第二导热面221的宽度方向排布,如此可以减小第二散热面散热时空气流通的距离。

第一散热面152栅状结构的底部与第一导热面151之间设置一定间距d,d值越小,第一导热面151传导至栅状结构的热量越多,会加速栅状结构散热,相应地,第二散热面223和第一散热面152相同。

第一散热面152和第二散热面223上分别连接有呈“t”形的凸台,凸台包括与前述两个散热面平行的固定臂和垂直于该固定臂的支撑臂,在固定臂上粘贴柔性导热片,在背板和后壳装配的过程中,柔性导热片受到压力压缩其与后壳之间的空气,使其与后壳紧密贴合,当后壳由金属材料制成时,经过柔性导热片将第二散热面上的热量传导至后壳,以使得该导热片与后壳紧密贴合,可以在后壳由金属材料制成时,进一步增加散热效率。

优选地,凸台位于前述两个散热面的中央位置,支撑臂延伸至栅状结构的底部,以及在固定臂的区域内栅条与固定臂之间存在一定的间距。

可选地,第一散热器150和第二散热器220均由铝材料制成,在第一散热器150上的四角分别开设螺丝孔,在四个螺丝钉组成的长方形区域内固定导热块2223,在第二散热器220上开设呈三角分布的三个螺丝孔,在三角区域内固定导热管2221的冷端。

需要说明的是,本实施例一中pos机200未设置散热风扇和用于对散热风扇出风的出风口,也是一体化pos机设计,并且以及pos和前述两个散热器的长度方向相同,且宽度方向也相同。

实施例二

为了更加简洁、方便地描述,与实施例一中结构或/和功能相近的部件,在实施例二中同样延用相同标记和名称,同时省略相应部件地具体说明。

在图3中第一散热器和第二散热器连接位置aa",沿着背板110的宽度方向截面得到pos机201的截面图9,如图9所示,在背板110和后壳120装配后,后壳120上包括与主板130的固定位置相对的第三区域121,在第三区域121内后壳320的内表面与第二散热器220贴合,第二导热面221与延伸部222的冷端焊接且冷端凸出于第二导热面221,延伸部222的热端2221焊接在第一导热面151上,位于第一导热面151之上的第一散热面152与第三区域121贴合,其中,背板110和后壳120均由金属材料制成,第一散热面152和第二散热面223分别将第一导热面151和第二导热面221的热量传导至后壳120,同时延伸部222固定在背板110上,以将第二导热面221上的热量传导至背板110,从而进一步增加了第二导热面的导热面积。

其中,沿着主板130的宽度方向,在主板130的固定位置内包括主板130上固定第一散热器150的第四区域d1,在第四区域d1内热端2221位于芯片和第一导热面之间,后壳120还包括与第三区域121连接且靠近第一散热器150的侧壁122,在侧壁122和第四区域d1之间预留有第二区域d2,在第二区域d2和沿着第二区域d2垂直方向组成的固定空间内固定第二散热器,第二区域d2垂直方向也即pos机的厚度方向,第二区域d2沿着背板110宽度方向的宽度大于第二散热器220的宽度,以便于将第二散热器220固定在背板110上,尤其适用于不低于15寸的pos机。

可选地,第二散热器220固定在后壳120上,在后壳120上的固定位置为第二区域d2与后壳120相对的区域,此时第二散热器220可以不设置第二散热面,直接粘接在第二区域d2与后壳120相对的区域内。

在延伸部与第二散热器一体化形成时,如图10所示,第二散热器220包括第二导热面221、与第二导热面垂直连接的第一侧壁224和与第一侧壁224相对的第二侧壁225,与第二侧壁225连接的连接部226呈条形状,连接部226远离第二侧壁225的一端连接有呈长方形的导热片227,其中,上述各个部分由相同的导热材料一体化形成。

以上所述的具体实施方式,对本发明的目的、技术方案、有益效果进行了进一步详细说明,所应理解的是,以上所述仅为本发明的具体实施方式而已,并不用于限定本发明的保护范围,反在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围内。

当前第1页1 2 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1