一种基于传导的高效散热通用机箱的制作方法

本实用新型涉及设备机箱技术领域，特别是指一种基于传导的高效散热通用机箱。

背景技术：

某些环境下，电子设备仅能通过设备安装面进行热量的耗散，为了使电子设备工作在允许的温度范围内，必须把设备内部产生的热量传导到设备安装面上。随着技术的发展，设备集成度越来越高，功耗越来越大，考虑的重量的指标，分配到散热系统上的重量有限，在这种情况下，传统导热片等方式散热无法将设备产生的热量有效地传导到设备安装面上，造成芯片局部温度快速升高，影响设备性能，甚至可能对设备造成损坏。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型提出一种基于传导的高效散热通用机箱，其具有可扩展、可通用的特点，能够适用于高集成度、大功耗的环境。

基于上述目的，本实用新型提供的技术方案是：

一种基于传导的高效散热通用机箱，其包括金属材质的机箱框架以及用于设置电路板组件的插板，所述机箱框架包括背板、盖板、上面板、底板、右侧板和左侧板，所述上面板和底板上设有相互对应的插槽，所述插板以平行于右侧板和左侧板的方式插在一组相互对应的插槽内，所述插板包括电路板支撑框架，所述背板上具有用于设置母板的安装位，所述背板及插板的电路板支撑框架上还设有导热凸台以及用于将热量传导至所述底板处的打扁的热管。

可选的，所述右侧板或左侧板上设有用于设置接插件的预留孔。

可选的，所述盖板上设有用于露出位于所述插板上的电路接口的预留窗。

可选的，所述插槽的末端设有限位块。

可选的，所述插槽的电路板支撑框架上设有凹槽，所述插板的热管位于所述凹槽内，所述凹槽与所述插板上的导热凸台位于相背的两面上。

可选的，所述导热凸台上还设有导热垫。

从上面的叙述可以看出，本实用新型技术方案的有益效果在于：

1、本实用新型散热性能好：通过金属框架结构与热管的结合，大大提升了结构的导热性能，与同等重量纯金属框架相比，传热性能提升约20倍。

2、本实用新型整体体积小，重量轻：主要结构均可采用轻型铝合金材料，可以利用有限元分析进行最优化设计，能够在满足强度的前提下尽量减轻结构重量，此外，本新型将热管打扁后嵌入插板和底板内，在提高均温性能的同时减少了重量，与实现相同功能的设备相比，重量降低了40%。

3、本实用新型通用性好、可扩展性强：电路板组件等大功耗器件在固定范围内布局，可实现插板结构的通用化。通过增加背板上对插接插件数量以及插槽数目，可以实现插板的扩展。

4、本实用新型散热无噪音、无需电源、高可靠：采用被动散热方式，无需额外电源，散热过程无噪音、无振动，本新型采用热管为主要散热部件，可靠性高、寿命长。

附图说明

为了更加清楚地描述本专利，下面提供一幅或多幅附图，这些附图旨在对本专利的背景技术、技术原理和/或某些具体实施方案做出辅助说明。需要注意的是，这些附图可以给出也可以不给出一些在本专利文字部分已有描述且属于本领域普通技术人员公知常识的具体细节；并且，因为本领域的普通技术人员完全可以结合本专利已公开的文字内容和/或附图内容，在不付出任何创造性劳动的情况下设计出更多的附图，因此下面这些附图可以涵盖也可以不涵盖本专利文字部分所叙述的所有技术方案。此外，这些附图的具体内涵需要结合本专利的文字内容予以确定，当本专利的文字内容与这些附图中的某个明显结构不相符时，需要结合本领域的公知常识以及本专利其他部分的叙述来综合判断到底是本专利的文字部分存在笔误，还是附图中存在绘制错误。特别地，以下附图均为示例性质的图片，并非旨在暗示本专利的保护范围，本领域的普通技术人员通过参考本专利所公开的文字内容和/或附图内容，可以在不付出任何创造性劳动的情况下设计出更多的附图，这些新附图所代表的技术方案依然在本专利的保护范围之内。

图1是本实用新型的爆炸图；

图2是图1中插板的一种结构示意图；

图3是图1中背板的一种结构示意图；

图4是插板框架上导热凸台的分布示意图；

图5是背板上导热凸台的分布示意图；

图6是插槽末端处的结构示意图；

图7是插板与背板相结合的结构意图。

具体实施方式

为了便于本领域技术人员对本专利技术方案的理解，同时，为了使本专利的技术目的、技术方案和有益效果更加清楚，并使权利要求书的保护范围得到充分支持，下面以具体案例的形式对本专利的技术方案做出进一步的、更详细的说明。

如图1～7所示，一种基于传导的高效散热通用机箱，其包括金属材质的机箱框架和插板9，所述机箱框架包括背板2、盖板8、上面板4、底板10、右侧板6和左侧板11，所述上面板4和底板10上设有相互对应的插槽，所述插板9以平行于右侧板6和左侧板11的方式插在一组相互对应的插槽内，所述插板9包括电路板支撑框架，所述电路板支撑框架主要由外框以及外框内的加强筋组成，所述背板2上具有用于设置母板的安装位，所述背板及电路板支撑框架上还设有导热凸台15以及用于将热量传导至所述底板处的打扁的热管12～14。

可选的，所述右侧板6上设有用于设置接插件1的预留孔。

可选的，所述盖板8上设有用于露出位于所述插板上的电路接口的预留窗。

可选的，所述插槽的末端设有限位块16，所述插板的上下两缘设有用于夹住插板的楔形锁紧装置5。

可选的，所述插槽的电路板支撑框架上设有凹槽，所述插板的热管位于所述凹槽内，凹槽与导热凸台位于相背的两面上，热管与凹槽之间的空隙可以用粘合剂填充并进行铣削，保证良好的平面度和粗糙度。

可选的，所述导热凸台15上还设有导热垫3，具体来说，导热垫3设置在电路板大功耗芯片的表面，并与导热凸台充分接触，便于热量的传递。

插板使用时，首先在电路板组件7的大功耗芯片的表面加设合适尺寸的导热垫，然后将电路板组件7设置在插板框架上并用螺钉固定并压紧，保证导热垫与导热凸台的充分接触，接着将楔形锁紧装置5用螺钉固定在插板的上下两缘处，完成插板的组装。

背板使用时，在母板的大功耗芯片的表面加设合适尺寸的导热垫，再用螺钉将母板固定并压紧在背板上，保证导热垫与导热凸台的充分接触。

该机箱的散热原理是，插板电路板组件产生的热量通过导热垫、导热凸台传导至插板框架上，通过热管传递到底部位置，并通过热管与底板的接触面将热量传导至底板上。背板电路板组件产生的热量通过导热垫、导热凸台传导至背板壁上，并通过热管传递到底部位置。最终，设备的热量通过底板传导至热沉上。

该机箱采用拼合式的机箱框架，整体组装后用螺钉紧固。该机箱中，除了支撑、给内部电路板组件提供良好的安装环境作用外，各面板还可具有各自不同的作用。例如，左、右侧板可根据要求安装接插件；上面板、底板用于固定插板模块，底板还是设备的主散热面和主要承力面，插板和背板将热量导出，利用热管将热量快速传递到散热面；盖板用于组成一个封闭的机箱。

插板可以采用闭合的框架式结构，中间加强筋处设计支撑柱与电路板组件连接，增加印制板组件的刚度，还可以铣出凹槽，设置热管，提高导热效率。

限位块可以保证插板接触的可靠性，同时保证若干个插板与背板对插后，插板接插件一侧处于同一平面内。

使用时，可在背板上设置母板，在插板内设置可扩展的组件模块，在左、右侧板上设置外部接口，此外，背板上在对应于每块插板的位置处设置母板接口，每块插板的内侧端面上设置插板接口，插板沿插槽插到底时，插板接口恰好与母板接口连接，插板外侧端面上的接口则恰好露在盖板的预留窗处。

本新型的散热系统主要包括插板以及背板上的热管，插板可针对不同的大功耗器件设计两种热管：对称布置的两条“L”型热管（即图2中的热管12）用于较小封装器件的散热；对称布置的两条“P”型热管（即图2中的热管13）用于大封装器件的散热。背板上可设计两条对称布置的 “L”型热管用于大封装器件的散热。

本新型的散热系统具有即插即用的特点，各插板可独立散热，不受相邻插板的影响，同时具有可扩展性。散热系统无需外供电源，无噪音、无振动，散热效果良好可靠。

通过适当的优化设计，本实用新型能够提供单个插板100W的散热量，其具有重量轻、体积小、可扩展的优点，采用大功耗器件在固定范围内布局的方式，易于实现通用化和模块化，非常适合应用于对重量、体积、抗振动要求严苛的环境中。

需要理解的是，上述对于本专利具体实施方式的叙述仅仅是为了便于本领域普通技术人员理解本专利方案而列举的示例性描述，并非暗示本专利的保护范围仅仅被限制在这些个例中，本领域普通技术人员完全可以在对本专利技术方案做出充分理解的前提下，以不付出任何创造性劳动的形式，通过对本专利所列举的各个例采取组合技术特征、替换部分技术特征、加入更多技术特征等等方式，得到更多的具体实施方式，所有这些具体实施方式均在本专利权利要求书的涵盖范围之内，因此，这些新的具体实施方式也应在本专利的保护范围之内。

此外，出于简化叙述的目的，本专利也可能没有列举一些寻常的具体实施方案，这些方案是本领域普通技术人员在理解了本专利技术方案后能够自然而然想到的，显然，这些方案也应包含在本专利的保护范围之内。

出于简化叙述的目的，上述各具体实施方式对于技术细节的公开程度可能仅仅达到本领域技术人员可以自行决断的程度，即，对于上述具体实施方式没有公开的技术细节，本领域普通技术人员完全可以在不付出任何创造性劳动的情况下，在本专利技术方案的充分提示下，借助于教科书、工具书、论文、专利、音像制品等等已公开文献予以完成，或者，这些细节是在本领域普通技术人员的通常理解下，可以根据实际情况自行作出决定的内容。可见，即使不公开这些技术细节，也不会对本专利技术方案的公开充分性造成影响。

总之，在结合了本专利说明书对权利要求书保护范围的解释作用的基础上，任何落入本专利权利要求书涵盖范围的具体实施方案，均在本专利的保护范围之内。