夹紧装置的制造方法

文档序号:11464392阅读:193来源:国知局
夹紧装置的制造方法
本发明涉及电气和电子部件的散热领域。更具体但非排外地,本发明的实施例涉及帮助传导电气或电子部件的热量以使热量可以消散离开电气或电子部件的装置。

背景技术:
众所周知,热量往往作为电气和电子部件的电气操作的副产物而消散。此外,所述电气和电子部件具有一定的工作温度,因此优选地,在电子装置内采用某种形式的热管理,以确保由电气或电子部件所散发的热不会导致过热。一种防止电气和电子部件过热的方法是使用散热器。散热器是被布置成连接到电气或电子部件以帮助部件散热的热传导元件。散热器通常具有借助于梳状或鳍状结构而实现的较大表面积,以帮助散热。然而,尽管所述热传导元件可以成功地使热量传导离开产生过量热量的部件,但该部件消散的热量仍然可通过增加装置内部的空气温度来影响在装置内部的附近电气或电子部件的性能。为了克服所述问题,通常采用风扇来帮助将加热的空气传导离开散热器,并且更重要地,传导到装置外部。然而,风扇需要装置内的合理大小的空间,其使用相对大量的功率,增加了装置的成本并且增加了该装置所产生的噪音水平。

技术实现要素:
本发明的实施例试图缓解上述问题中的至少一些问题。根据本发明的一方面,提供了将电子或电气部件夹紧到散热器的装置。该装置包括具有布置成邻接电气或电子部件的夹紧表面的体部。该装置还包括夹紧配置,所述夹紧装置被布置成接收朝向散热器推动体部的夹紧表面以在体部和散热器之间夹紧电气或电子部件的夹紧力。夹紧配置可包括夹紧件支承部,所述夹紧件支承部布置成接收来自夹紧件的夹紧力。在体部的局部上可形成至少一部分夹紧件支承部。在体部的与夹紧表面相对的侧面上可形成至少一部分夹紧件支承部。夹紧件支承部可包括布置成接收螺丝的贯穿体部的孔。该夹紧件支承部还可包括在孔周围、布置成阻止螺丝头穿过孔的肩部。在使用中,随着螺丝被拧紧,夹紧力可增加。夹紧配置还可包括在孔和肩部的外围的凸缘,以帮助螺丝在孔内定位。该装置还可包括布置成将电气或电子部件连接到体部的部件连接配置。在体部的夹紧表面上可形成部件连接配置。该部件连接配置可包括在体部上形成的且布置成与电气或电子部件的接合特征连接的接合特征。部件连接配置的接合特征可布置成与电气或电子部件的接合特征的互补。部件连接配置的接合特征可以是突起并且可布置成与电子或电气部件中的孔连接。部件连接配置可包括用于连接至多个电气或电子部件的多个接合特征。夹紧配置可布置成提供对多个电气或电子部件的夹紧力。夹紧配置可布置成放置在多个接合特征之间以对多个电气或电子部件中的每一个提供相等的夹紧力。部件连接配置可包括固定件,所述固定件布置成靠着体部保持电子或电气部件。该装置还包括支承配置,所述支承配置布置成将装置连接到电路板,在所述电路板上将连接电气或电子部件。该支承配置可包括布置成被插入到电路板中的孔的至少一个支承支柱。该支承支柱的长度可决定电气或电子部件放置在电路板上的高度。该装置可被作为单件形成。该装置可由绝缘材料形成。根据本发明的另一方面,提供了一种系统。该系统包括上面讨论的装置。该系统还包括布置成消散从电子或电气部件中传导的热量的散热器。该散热器可包括夹紧特征,所述装置的夹紧配置布置成连接到该夹紧特征,以在装置和散热器之间夹紧电气或电子部件。该夹紧特征可以是螺纹。该系统还可包括布置成将该装置的夹紧配置连接到散热器的螺丝。散热器可以是布置成容纳电子或电气部件的框架。该系统还可包括电气或电子部件,所述电气或电子部件布置成在装置的体部和散热器之间被夹紧。本发明的实施例提供散热器夹,该散热器夹包括布置成被夹紧件朝向散热器推动的夹紧体部,其中,布置在夹紧体部和散热器之间的电气或电子部件通过夹紧件的推力而被夹紧到散热器。本发明的实施例提供了散热器配置,该散热器配置包括散热器和布置成将电气或电子部件夹紧到散热器的夹紧装置,其中,该散热器被布置成使热量消散离开电子或电气部件。该散热器可以是布置成将电气或电子部件的热量消散到外部的外部传导部件。附图说明下面参考附图阐述本发明的示例性实施例,其中:图1示出了连接有两个电子部件的热传导夹紧装置;图2示出了未与任何电子部件连接的图1中的热传导夹紧装置;图3示出了未与任何电子部件连接的图1中的热传导夹紧装置的后视图;图4示出了安装在印刷电路板上的图1中的热传导夹紧装置。图5示出了在准备插入框架的图4中的印刷电路板上安装的图1中的热传导夹紧装置;以及图6示出了框架的内部视图,热传导夹紧装置被插入所述框架内。在整个说明书和附图中,相同的附图标记表示相同的部件。具体实施方式现在参考图1到6阐述根据本发明的第一实施例的电气部件热传导夹紧装置。热传导夹紧装置100被布置用于电子系统中。夹紧装置100是注塑成型的聚碳酸酯结构,被布置成通过连接元件101,102,103,104,105连接到FET(场效应晶体管)200和二极管300,并且通过外部连接器107将FET200和二极管300夹紧到电子系统的压铸铝框架500,该压铸铝框架500作为外部的散热器。因此,由电子部件200,300产生的热量被传导到框架500,并且接着由框架500消散。由于框架500在该系统的电子电路的外部,因此,由电子部件200,300所产生的热量消散离开该系统的电子电路。现在更详细地阐述夹紧装置100的配置。如图1所示,FET200和二极管300被布置成连接至夹紧装置100。该夹紧装置100包括大致平坦的体部,该体部在一侧上形成有第一组部件连接元件101,102,103。两个部件连接元件101,103的横截面为半圆形,而另一部件连接元件为圆形凸起部,或圆柱形突起。设置所述形状使得第一组部件连接元件101,102,103与在FET200和二极管300中形成的、布置成与第一组部件连接元件101,102,103连接的相应孔或凹槽的形状互补。例如,在图1中示出的左上方的部件连接元件101的外部形状被设置成与FET200的孔的内部形状大致相同,使得连接元件101与FET200摩擦配合,由此在使FET200的表面保持靠着装置100的体部的情形下使得该FET保持在装置100上。沿第一组部件连接元件101,102,103中的每一个的长度设置另外的肋部,以帮助由连接元件101,102,103所提供的抓紧。然而,第一和第二部件连接元件101和102被布置成分别与FET200和二极管300连接,第三部件连接元件103被设置成连接到另一电子部件,该电子部件具有在与FET200不同的位置处的连接特征。因此,装置100被设计成与具有不同的物理封装尺寸的电子部件一起使用。因此,第三部件连接元件103使夹紧装置100更能适应于不同的电路构造。部件连接元件101和102具有半圆形的横截面而非圆形的横截面,使得当电气或电子部件被连接到部件连接元件101时,部件连接元件102不会妨碍所述连接,反之亦然。夹紧装置100还包括两个辅助部件连接元件104、105。第一辅助连接元件104是从装置100的后板突出的夹子,并且包括在所述夹子的近端的横向突起。该横向突起被设置成从上方夹住FET200的至少一部分,从而朝向热传导装置的体部推动FET200以将FET200保持在适当位置。装置100的体部中的孔104a是在铸造装置100时所需要的,尤其是在形成横向突起时所需要的。可以理解的是,如果使用其他的方法来形成装置100,那么孔104a可能不是必需的。第二辅助连接元件105也是夹子配置。该元件包括在与板状体部相同的平面中向下沿离开装置100的体部的方向延伸的主体部,并且具有多个臂,所述臂彼此平行并且垂直地沿离开该主体的方向延伸。臂沿与部件连接元件101,102,103中的每一个元件相同的方向延伸,并且被布置成在二极管300的下面延伸并且在二极管腿之间连接到二极管。臂包括横向突起,该横向突起从各个臂向外延伸,以便夹在二极管300的腿上。所述辅助连接元件被布置成将二极管300保持在适当位置。从图2中可以看出,夹紧装置还包括侧向肋部106a,106b,106c,106d,所述横向肋部在与连接元件101,102,103,104相同的侧面上,在装置100的体部上形成。所述肋部106a,106b,106c,106d是横向穿过装置100的体部的细长突起。横向肋部106a,106b,106c,106d增加了在夹紧装置100和电子部件200,200之间的接触压力,从而改善从电子部件200,300到框架500的热量传导。除了改善热量传导以外,所述肋部还帮助加强装置100。如图3所示,在装置100的体部的第二或后表面上设置有另外的支承肋部108a,108b,108c,108d,108e。如关于夹紧更详细讨论的,这些肋部加强装置100并且还帮助改善装置100到框架500的夹紧。夹紧装置100还包括支承支柱109,110,所述支承支柱设置成将夹紧装置100连接到安装有部件200,300的第一印刷电路板(printedcircuitboard,PCB)402。因此,支柱109,110有助于为装置100提供稳定性。然而,支柱还设定了用于将电子部件200,300的腿焊接到第一PCB402的高度。因此根据在第一PCB402上方设置电子部件的高度来确定支柱109,110的长度。支柱设置成被推动穿过在第一PCB中的孔并且咬配合在第一PCB的孔中以便以固定的高度将支柱固定到第一PCB。夹紧装置100还包括外部连接器107。该外部连接器107被布置成将夹紧装置100连接到外部装置或部件,诸如使用电子部件的电子装置的框架500。如此,外部连接器107使夹紧装置100能够在夹紧装置100和框架500之间夹紧电子部件200、300。外部连接器107包括孔107a,螺丝600被布置成穿过孔107a并且连接到框架500内的螺纹。在孔的周围设置有肩部,该肩部阻止螺丝600的头部穿过孔107a。因此,随着螺丝600被拧紧,螺丝头部把夹紧装置的体部拉向框架500。在孔周围设置有分别置于装置100两侧的两个圆柱形的凸缘。第一凸缘107b设置在与电子部件200、300相同的侧上,并且被布置成邻接框架500,在使用中,特别地,凸缘107b布置成与框架中的凸起接合,以帮助将夹紧装置100关于框架500保持在正确位置。在电子部件200,300的相对侧上设置第二凸缘107c,第二凸缘107c被设置为插入螺丝600的引导件。第一凸缘107b还可被设置成阻止电子部件200,300沿停止端(stop-end)111,112横向运动,该停止端111,112沿夹紧装置100的每一侧延伸。停止端111,112从夹紧装置100的每一端,沿与部件连接元件101,102,103相同的方向突出。当电子部件200,300被连接到连接元件101,102,102时,停止端阻止部件200,300向外横向运动,并且第一凸缘107b阻止部件200,300向内横向运动。因此,FET200横向保持在第一停止端111和第一凸缘107B的一侧之间,并且二极管300横向保持在第二停止端和第一凸缘107b的另一侧之间。因此本配置有助于将电子部件200,300保持在适当位置。下面将详细解释使用夹紧装置100将电子部件200,300夹紧到框架500的过程。首先,部件200,300被固定到夹紧装置100上。然后夹紧装置100和部件200,300被连接到PCB402。热传导装置100的支柱109,110咬配合在PCB402的互补孔中,并且部件200,300的腿滑动配合在PCB402的各个孔中。然后部件200,300被焊接到PCB402上的适当位置中,以将部件固定和电连接到PCB402。第二PCB401与第一PCB402垂直,被连接到第一PCB402。垂直PCB401具有开口(未示出),该开口定位成使螺丝600可以通过该开口并且被插入到夹紧装置100的孔107a中。第二凸缘107b有助于将螺丝600从在垂直PCB401中的开口引导到孔107a。如图5的箭头所示,包括安装有夹紧装置的PCB401,402的结构,被插入到框架500。然后,螺丝600被插入到孔107a,并被旋进在框架500中的螺纹501内以将热传导装置100连接到框架500。随着螺丝600被拧紧,螺丝600将热传导装置100夹紧到框架500。肋部108a,108b,108c,108d,108e有助于将螺丝施加的压力分布在整个夹紧装置100上,从而在部件200,300的后面施加平均的力以将部件推到框架500上。如此,使电子部件200,300的前表面,即未接触热传导装置的那些表面,面对框架500的内表面,使得热量可被直接从电子部件200,300传导到框架500。FET200靠着框架500的热传导部分502而夹紧,并且二极管300靠着框架500的第二热传导部分503而夹紧。热传导部分502,503具有FET200和二极管300的表面的互补形状,以最大化接触表面积,并且因此将热量传导离开电子部件200,300。可理解的是,在本发明的替代实施例中,该装置可被布置成连接至其他的电气和/或电子部件。此外,在本发明的其他实施例中,该装置可被布置成连接至单个电气或电子部件,或连接到多于两个电气和/或电子部件。在本发明的其他实施例中,夹紧装置被连接到另一个外部热传导部件,而不是电子装置的框架上。例如,在一些实施例中,特定的散热器被设置以消散热量。在所述实施例中,夹紧装置被布置成将部件夹紧到散热器。可理解的是,在本发明的其他实施例中,夹紧装置不需要由聚碳酸铵材料制成。例如,夹紧装置可由热传导材料制成,从而帮助将热量传导离开部件。在本发明的其他实施例中,提供了部件连接元件的不同配置。还可理解的是,在本发明的替代实施例中,螺丝600可被集成到夹紧装置100。可理解的是,本发明的上述实施例和示例被提供以帮助理解本发明,并不影响由所附权利要求书所定义的保护范围。
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