用于浸入冷却式电子器件的I/O电路板的制作方法

文档序号:18126949发布日期:2019-07-10 09:57阅读:218来源:国知局
用于浸入冷却式电子器件的I/O电路板的制作方法

本发明涉及用于向浸入密封箱内的流体中的电子器件提供至少一个电连接的电接口、包括这种电接口的电子系统、用于与浸入箱内的流体中的电子器件一起使用的连接电路板以及电接口的方法。



背景技术:

电子部件在运行中产生热,这可能导致过热并且因此损坏部件和系统的其他部件。这种电子部件通常包括主板、中央处理单元(cpu)和存储器模块。因此,期望对部件进行冷却以将热从部件传递出去,并且保持部件温度不高于为部件的正确和可靠操作而规定的最高操作温度。

国际专利公开号wo-2010/130993和美国专利公开号2010/0290190(共同转让本发明)描述了一种冷却装置,该冷却装置使用可密封模块来容纳一个或更多个生热电子部件以及电子部件浸入其中的液体冷却剂。将电子部件浸入将热从电子部件带走的流体(液体和/或气体)中可以是热力学效率的。冷却剂可以是导热的同时是非导电的,并且还可以具有有利的对流性质。此外,可以选择和使用冷却剂以在正常操作中不会造成电子部件的损坏。然而,冷却剂可能在其他方面造成损坏,例如由于毒性、腐蚀或其他反应、物理或化学性质。

由于这些原因并且由于冷却剂可能是昂贵的,因此期望将冷却剂容纳并通常密封在容器(箱或壳体)内。这样做以便使电子部件浸入冷却剂中,但是不会使冷却剂丢失或以其他方式暴露在箱外。因此,难以将在箱内的电子部件与箱外部的其他电子部件之间进行电连接。使用这种连接用于向浸入式电子部件提供电力和/或将数据信号传送至浸入式电子部件以及从浸入式电子部件传送数据信号。当浸入式电子部件包括复杂电路板例如计算机主板并且通常使用各种电力和数据输入和输出连接时,这尤其是个问题。应该以避免冷却剂泄漏的方式实现电连接。理想地,该技术应该是可靠的、弹性的(特别是对于箱的常规和/或频繁打开,例如出于维护原因)、灵活的(以允许调节和/或更换电子部件)并且廉价。该问题不仅限于因冷却原因而密封在容器中的电子部件,而且还可以与电子部件以可密封或密封的方式被容纳其中的任何情况相关。

用于在密封箱中的部件与箱外部的部件之间进行电连接的现有技术不满足所有这些目的。例如,电部件和电子部件的灌封是一种用于进行连接的已知方法,这在例如国际专利公开号wo-2010/130993和美国专利公开号2010/0290190中公开。然而,灌封具有缺点,尤其是在其在各种情况下防止冷却剂泄漏的能力方面。因此,找到更好的方法来进行这些电连接仍然是一个挑战。



技术实现要素:

在此背景下,本发明提供了一种根据权利要求1所述的电接口、一种根据权利要求18所述的电子系统、一种根据权利要求24所限定的连接电路板以及一种根据权利要求29所述的电接口的方法。在从属权利要求和本文中详述了本发明的其他特征。可以附加地提供与系统和/或电路板的方法相对应的方法的特征。

(印刷)电路板用于在箱(其中容纳有浸入式电子部件的可密封或密封容器或壳体)中的电子部件与外部环境之间提供电接口。电路板具有用于从箱内的电子部件接纳连接器的连接端口。因此,连接端口被布置成在箱的其中容纳有电子部件的可密封或密封容积内。电路板的其余部分不旨在位于箱内部的可密封或密封容积内和/或不旨在从箱内部的可密封或密封容积可到达。使用密封垫圈用于密封箱的壳体和电路板。密封垫圈中的孔口允许从箱内可到达连接端口。

为了在连接端口与电路板的其他部件之间承载电信号(电力和/或数据),使用一个或更多个过孔。这可以允许所述电信号被承载在电路板的不同表面上(例如,使用迹线、导线或其他导体)。在最简单的实施方式中,电路板可以仅使用两个外部相对表面来承载电信号。在其他实施方式中,电路板可以是层叠地并且在内部(中间)表面以及一个或更多个外部表面上承载信号。每个过孔使用电路板上的孔将信号从一个表面传送到另一表面。过孔允许以高带宽进行连接,并且因此有助于支持高数据速率连接。孔可以在两个表面之间完全地延伸(或穿过电路板的整个厚度),或者在表面之间仅部分地延伸(称为“盲孔”)。这些孔可能允许流体从箱中泄漏出来。

有利地,密封垫圈覆盖这些孔中的每一个。这可以防止流体(优选地是液体,虽然可选地是气体;通常用作冷却剂,电子部件浸入流体中)从箱中泄漏。电路板和密封垫圈的其余部分还可以密封箱壳体中的允许从箱内可到达连接端口的任何开口。还提供了用于向浸入密封箱内的流体中的电子器件提供一个或更多个电连接的相应方法,所述方法具有用于提供和/或使用如本文所述的电路板和密封垫圈布置的步骤。

因此,密封垫圈安装在电路板上以在电路板与箱壳体之间进行密封。这种密封对于密封件的重复打开和关闭是可靠且有弹性的。此外,这种技术易于实施且具有成本效益。如下所述,它也是灵活的。

电路板还可以在密封垫圈与箱相反的侧上具有第二连接端口,所述第二连接端口可以允许信号通过电路板从其他器件耦接至箱内的电子部件。第二连接端口的类型(物理形状和/或尺寸或配置)通常与其他(第一)连接端口不同,并且优选地是标准连接器类型(例如,通用串行总线、usb)。根据该技术,可以使用相应电路板分别提供多个连接,所述连接中的每一个可以具有不同类型的相应的第二连接端口。这可以允许一系列不同的连接被提供至箱中的电子部件以及从箱中的电子部件提供一系列不同的连接。此外,可以以简单的方式改变连接的类型,而无需改变进行电连接的箱内电子部件。

连接器可以被设置成与箱内电路板的连接端口对接。然后,可以使用许多不同的方法来提供从连接器到电子部件的连接。例如,可以使用导线。附加地或替代地,可以在内部电路板上安装有连接器,然后所述连接器将电连接耦接至箱内的电子部件。电路板和密封垫圈可以通过固定连接器例如螺钉、螺栓、铆钉等彼此(以及箱)固定或附接。

在另一方面中,设置有另一种类型的(印刷)电路板。该(内部或连接)电路板可以适合于浸入流体(特别是冷却剂和/或液体)中,特别是浸入可密封或密封容积内的流体中,并且该电路板被设计成用于与同样浸入流体中——特别是可密封或密封容积内的流体中——的电子器件对接。电子器件具有连接端口,该连接端口被配置成接纳电部件例如电池并且电连接至电部件(通过在连接端口上使用合适的导体或电极)。连接电路板被设计成用于对由电部件提供的连接进行模拟,从而与电子部件上的连接端口对接。具体地,电路板的尺寸和/或形状可以与其将要替换的电部件相同的方式被设置。附加地或替代地,它可以在电路板的一个或更多个外部表面上具有电导体,所述电导体被布置成与连接端口的导体或电极匹配并且与连接端口的导体或电极对接以向连接电路板提供电子器件的至少一个电连接。然后,连接电路板还包括将电子器件的至少一个电连接电耦接至位于箱外部的电部件的连接。

在某些情况下,电子器件所浸入其中的流体可能损坏电子部件,反之亦然。通过使用电路板来与电子器件对接并且由此将电子器件连接至在可密封或密封容积外部的电部件,电部件不需要在体积内,因而不需要对电子器件进行调整。连接电路板可以与本公开内容的任何其他方面特别是本文描述的电接口一起使用。例如,电池可以安装在箱外部的电路板上以例如通过内部电路板来连接至箱内电子部件。

附图说明

本发明可以以多种方式实施,并且现在将仅通过示例的方式并参照附图来描述优选实施方式,其中:

图1a示意性地描绘了包括箱、密封垫圈和多个接口电路板的第一实施方式分解等轴测图;

图1b以组装形式示出了图1a的实施方式的顶视图;

图1c以组装形式示出了图1a的实施方式的底视图;

图2a示意性地描绘了图1a的实施方式的一部分的分解等轴测图,示出了箱的一部分、密封垫圈、和接口电路板中的一个;

图2b示出了图2a的实施方式的组装的等轴顶视图;

图2c示出了图2a的实施方式的组装的等轴底视图;

图2d示出了与图2b相同的实施方式和视图,但为了清楚起见,去除了箱的一部分;

图2e示出了图2a的实施方式的顶视图,但为了清楚起见,去除了箱的一部分;

图2f以组装形式示出了图2a的实施方式的侧截面图;

图3a描绘了图1a的第一接口电路板的等轴测图;

图3b示出了图3a的实施方式的顶视图;

图3c示出了图3a的实施方式的侧视图;

图4a描绘了图1a的第二接口电路板的等轴测图;

图4b示出了图4a的实施方式的顶视图;

图4c示出了图4a的实施方式的侧视图;

图5a描绘了图1a的第三接口电路板的等轴测图;

图5b示出了图5a的实施方式的顶视图;

图5c示出了图5a的实施方式的侧视图;

图6a描绘了图1a的第四接口电路板的等轴测图;

图6b示出了图6a的实施方式的顶视图;

图6c示出了图6a的实施方式的侧视图;

图7a描绘了图1a的第五接口电路板的等轴测图;

图7b示出了图7a的实施方式的顶视图;

图7c示出了图7a的实施方式的侧视图;

图8a示意性地示出了包括接纳电路板、接口电路板和连接电路板的第二实施方式分解等轴透视图;

图8b以组装形式描绘了图8a的实施方式;

图8c示出了图8b的实施方式的第一侧视图;

图8d示出了图8b的实施方式的顶视图;

图8e示出了图8b的实施方式的第二侧视图;

图8f描绘了图8a的实施方式中的连接电路板的第一等轴测图;

图8g描绘了图8a的实施方式中的连接电路板的第二等轴测图;

图8h示出了图8a的实施方式中的连接电路板的第一侧视图;

图8i示出了图8a的实施方式中的连接电路板的第二侧视图;

图9a示意性地描述了图1a的实施方式的其中附加的连接电路板耦接至接口电路板的分解等轴测图;

图9b以组装形式示出了图9a的实施方式;

图10a示意性地描述了与图9a的实施方式中的接口电路板进行耦接的连接电路板的等轴测图;

图10b示出了图10a的实施方式的顶视图;

图10c示出了图10a的实施方式的正视图、侧视图和后视图;

图10d示出了图10a的实施方式的底视图;

图11a示意性地示出了使用共用垫圈和单独垫圈二者的图9a的实施方式的变型的分解等轴测图;

图11b以组装形式示出了图11a的实施方式;

图11c描绘了图11a的共用垫圈和单独垫圈的等轴测图;以及

图11d描绘了图11a的共用垫圈和单独垫圈的顶视图。

具体实施方式

首先参照图1a,示意性地描绘了实施方式的分解等轴测图。所述实施方式包括:箱1;密封垫圈3;以及多个接口电路板,其包括小占板面积(footprint)电路板4和大占板面积电路板5。还示出了箱1中的开口(过孔)2,所述开口(过孔)2允许从箱1内可到达接口电路板4、5的一部分。图1b以组装形式示出了图1a的实施方式的顶视图,以及图1c以组装形式示出了图1a的实施方式的底视图。在所有三个附图中,相同的附图标记表示相同的部件。

箱1被设计成密封有电子器件(未示出),箱1包括容纳在其中的电子部件以及流体冷却剂(未示出)以构成在计算机服务器系统中被称为“刀片”的模块。冷却剂通常是电介质并且优选是液体。特别地,可以通过防止冷却剂沸腾来使冷却剂保持为基本上呈液体形式。这是通过在可密封容积外部使用将热从箱带离的第二液体冷却剂来实现的。在该方法中存在:由模块内的第一液体冷却剂提供的第一冷却阶段;以及由第二液体冷却剂提供的第二冷却阶段。第二液体冷却剂阶段的控制和/或第三液体冷却剂阶段的提供(从第二液体冷却剂接收热)可以相应地允许第一阶段的热控制。通过使用热交换器(未示出)使第一阶段与第二阶段之间的接口被设置为箱的一部分。

在使用中,将模块(包括组装的箱和其他部件,所述其他部件包括另外的外壳,也未示出)容纳在机架或室中以允许第二液体冷却剂流入模块和流出模块,该机架或室提供到模块上的相应插口的连接。所述连接可以被设计成用于例如使用合适的阀快速释放。这些模块通常被设计成从机架或室插入或移除(例如,允许电子部件的维护、修理和升级)。模块中容纳的电子器件可以是计算机主板。这使得模块能够用于数据处理或计算机服务中心中,其中大量的计算机处理器共同定位并且用于在较长时间期间中可靠的、连续的操作。这些中心通常可以包括占用多个设备机架并且填充一个或更多个室的许多服务器单元。每个服务器单元包括一个或更多个服务器板。单个服务器板可以消耗数百瓦的电功率,其中大部分会以热的形式散失。因此,流体(液体)冷却剂有助于散失这种热。例如,可以在上面确认的公开专利申请中找到关于模块的可能实施方式的更多信息。

当电子器件和冷却剂容纳在箱1中时,使用另外的壳体——图中未示出——部分地密封箱。箱1中的开口2也被密封,并且这可以如下所述实现。在箱1的开口2中的每个开口与相应的接口电路板4、5之间设置密封垫圈3。虽然针对所有开口2示出了单个密封垫圈3,但是应当理解,可以替选地为每个开口2设置单独的密封垫圈。密封垫圈3具有与箱1的开口2相对应的开口。

接口电路板4、5中的每一个具有连接端口,在组装时该连接端口穿过密封垫圈3的开口和箱1的开口2,因此即使当箱1被密封时从箱1内也可到达该连接端口。然后,每个接口电路板4、5具有连接,所述连接将从箱1内可到达的连接端口(考虑箱1内的液体的优选使用,称为“湿”侧)耦接至在箱1的密封容积之外的另一连接端口(称为“干”侧)。密封垫圈3的开口和箱1的开口2的尺寸和形状被专门设计成允许湿侧连接端口穿过(换言之,具有足够的间隙),但是尽可能的小,使得密封变得不那么困难。

固定螺钉6穿过接口电路板4、5上的相应孔、密封垫圈3和箱1以将部件固定在一起并且将部件固定在适当的位置上。这压缩了每个接口电路板4、5与箱1的壳体的下侧之间的密封垫圈3。由此通过密封垫圈3和相应的接口电路板4、5形成每个开口2的密封。

示出了两种不同类型的接口电路板4、5。当干侧连接端口是标准连接器类型中的大多数之一时,适合使用较小占板面积接口电路板4。在可能的情况下,为了空间效率使用较小占板面积接口电路板4,因为其允许制造更多的连接。可以使用较大占板面积接口电路板5代替较小占板面积接口电路板4。这允许在干侧连接端口上设置大的连接器类型。

下面将讨论较小占板面积接口电路板4和较大占板面积接口电路板5的细节。在此之前,将参考基于较小占板面积接口电路板4的示例来呈现与开口2的密封相关的更多信息。然而,技术人员将基于该示例容易地理解使用较大占板面积接口电路板5来密封开口2的细节。

现在参照图2a,示意性地描绘图1a的实施方式的一部分的分解等轴测图,图2a示出了箱的一部分、密封垫圈、和接口电路板之一。为了清楚起见,使用了与先前附图中使用的附图标记不同的附图标记。此外,由于仅示出了设计的一部分的事实,因此在说明中存在一些细微差别。参照图2b和图2c,示出了图2a的实施方式的组装的等轴测图,其中在图2b中示出了顶视图以及在图2c中示出了底视图。

如先前的附图中所示,这种密封和互连设计存在四个主要部件:电路板10(通常是印刷电路板,pcb);箱11(示出为截面图);密封垫圈12;以及固定螺钉18。在电路板10上,设置有第一(湿侧)连接端口13和第二(干侧)连接端口14。从附图中可以看出,第一连接端口13和第二连接端口14具有不同类型。第一连接端口13通常更适合于内部器件连接。通常,第二连接端口14与容纳在箱11中的电子器件上的连接端口匹配。由于第二连接端口14设计成保持在干侧上,因此旨在可容易地到达在模块壳体(未示出)的前平面上。使用多个布置(如图1a、图1b和图1c中所示)可以允许从模块壳体的前部可到达多个连接端口(通常具有不同类型)的全部。

第一连接端口13与第二连接端口14之间的电连接使用电路板10的多个表面。这使用过孔以允许电迹线通过电路板10的不同表面(或层)被布线。孔16允许这些过孔的形成。应注意,为了清楚起见,这些附图中所示的孔16具有比实际情况更大的直径。通常,孔16的直径为0.3mm。而且,过孔孔16的定位仅用于说明目的。孔16通常穿过电路板10的整个厚度,但是不一定是这种情况,并且可以采用所谓的“盲”孔。因为这种盲孔在某些地方很薄,因此这种盲孔更难以制造并且可能降低电路板的弹性。

有利地,孔16定位在由密封垫圈12形成的密封件下方。换言之,密封垫圈12覆盖孔16。以这种方式由密封垫圈12覆盖孔16形成了改进的密封布置。因而,电路板10可以用作密封件的一部分而没有通过孔16泄漏的风险。

当固定螺钉18穿过pcb通过孔15、密封垫圈12和箱固定孔17时,所述固定螺钉18可以将电路板10和密封垫圈12附接且固定至箱11并且将到箱的开口密封。然而,第一连接端口13穿过箱壳体并且从箱11的湿侧19可到达第一连接端口13。使用固定螺钉18(以及可能的附加部件)阻塞箱固定孔17以完全密封箱的该区域,从而防止箱中的流体(例如,冷却剂)泄漏。例如,第一连接端口13可以使用浮动导线耦接至容纳在箱11中的电子器件。这允许第二连接端口14电耦接至电子器件。

参照图2d,示出了与图2b相同的实施方式和视图,但是为了清楚起见,移除了箱的一部分。电路板10被示出为第一连接端口13和第二连接端口14。密封垫圈12通过固定螺钉18固定至电路板10。参照图2e,示出了图2a的实施方式的顶视图,但是为了清楚起见,移除了箱的一部分。在图2f中,以组装形式示出了图2a的实施方式的侧截面图。为了清楚起见,在这两幅附图中使用与图2a中使用的相同的附图标记。从图2f可以看出,孔16穿过电路板10的整个厚度。图2f还更清楚地示出了箱11的湿侧19的一部分。

一般而言,可以考虑用于向浸入密封箱内的流体中的电子器件提供至少一个电连接(包括数据连接和/或电力连接)的电接口。电接口有利地包括电路板,该电路板具有其上设置有电连接的多个表面。在电路板的第一表面上有利地安装有连接端口,该连接端口用于与电连接至电子器件的相应连接器进行耦接。在多个表面的第一表面上设置有一个或更多个第一电导体(例如导电迹线)。所述一个或更多个第一电导体被连接至连接端口,以在连接器与连接端口耦接时一个或更多个第一电导体被连接至电子器件。在多个表面中除第一表面之外的相应表面上分别设置有一个或更多个第二电导体(例如,导电迹线)。

将一个或更多个第一电导体中的每一个通过相应的过孔耦接至一个或更多个第二电导体的相应导体。每个过孔包括在电子电路板中的相应孔。电接口有利地还包括具有孔口的密封垫圈。密封垫圈被安装在电路板上,使得从密封垫圈的与电路板相反的侧穿过孔口可到达连接端口(即从电子部件所在的区域中)。有利地,密封垫圈被安装成使得每个过孔的相应孔被密封垫圈覆盖。

还可以提供包括箱的电子系统,该箱具有电子器件可以位于其中的可密封容积,所述可密封容积允许电子器件浸没在流体中。箱还可以包括开口以允许在电子器件和在可密封容积外部的部件之间制造一个或更多个电连接。进一步提供如本文所述的电接口。特别地,在电路板与箱之间可以设置有用于密封箱的开口的密封垫圈。因而,连接端口通过开口有利地设置在可密封容积内。

箱优选地构造成使得电子器件安装在箱中(特别是安装在箱的可密封容积中),特别是使得电子器件浸入流体中。流体通常是液体。电子器件通常在操作中产生热。流体可以是用于将由电子器件产生的热移除的冷却剂。在优选实施方式中,电子器件包括计算机主板。可以进一步描述可以应用于电接口和/或电子系统的其他可选特征。

电路板通常提供多于一个连接端口。上面描述的连接端口是第一连接端口,并且在电路板上还以不可从密封垫圈的相反侧(例如,密封垫圈的与箱相反的侧,并且从而在箱内部容积之外)通过孔口到达的方式安装有第二连接端口。第二连接端口通过一个或更多个第二电导体耦接至第一连接端口。可选地,第一连接端口与第二连接端口具有不同的类型(物理形状和/或尺寸和/或配置)。在优选实施方式中,第二连接端口安装在电路板的第一表面上(即与第一连接端口相同的表面)。第二连接端口可以是标准连接器类型(例如usb)。优选地,第二连接端口与待将第一连接电连接到的电子部件上的连接端口的类型相同。

在实施方式中,至少一个过孔的每个孔在第一表面与其上设置有一个或更多个第二电导体中的相应导体的表面之间不完全地延伸或者不完全延伸穿过电路板的整个厚度(盲孔)。替选地,至少一个过孔的每个孔可以延伸穿过电路板的整个厚度。

虽然电接口可以提供一个电连接,但是它通常用于提供多个电连接。(第一)连接端口通常布置成向相应连接器提供多个电连接。多个电连接中的每一个还被提供至一个或更多个第一电导体中的相应一个。可选地,一个或更多个第一电导体包括多个第一电导体,并且一个或更多个第二电导体包括多个第二电导体。然后,每个第一电导体可以通过相应的过孔耦接至相应的第二电导体。

在一些实施方式中,使用电路板的仅两个表面,通常是顶部外表面和底部外表面(这些是其大致平坦的外表面)。电路板可以是层叠的以使电路板具有至少三个表面。然后,可以在多于两个表面上设置电连接。在这种情况下,电路板还可以包括一个或更多个第三电导体,每个第三电导体设置在多个表面中除第一表面之外的相应表面上。所述一个或更多个第三电导体中的每一个可以通过相应的过孔耦接至一个或更多个第二电导体中的相应导体。然后,这些过孔中的每一个可以(如先前讨论的过孔那样)包括在电子电路板中的相应孔。在这种情况下,密封垫圈有利地被安装成使得这些过孔中的每一个的相应孔被密封垫圈覆盖。可以理解的是,每个孔优选地设置在密封垫圈的与箱相反的侧上。

密封垫圈有利地附接至电路板。还可以设置用于附接电路板和密封垫圈的一个或更多个固定连接器,并且固定连接器可以有利地将电路板和密封垫圈附接至箱。在优选实施方式中,固定连接器中的每一个通过电路板和密封垫圈中的相应的相应孔口附接至电路板和密封垫圈。固定连接器可以包括螺钉、螺栓、和铆钉中的一个或更多个。

还可以设置与电接口的(第一)连接端口对接的连接器。连接器可以在连接端口与电子器件之间提供电连接。连接端口与电子器件之间的电连接可选地由一条或更多条电线提供。附加地或替代地,连接端口与电子器件之间的电连接由内部(连接)电路板提供。在内部电路板上可以安装有连接器。然后,在内部电路板上还可以安装有内部连接端口,内部连接端口被配置成与耦接至电子器件(或者安装在电子器件上)的相应器件连接端口匹配。内部连接端口可以与上面讨论的第二连接端口的类型相同(但是通常具有相反的“构型(gender)”)。

在优选实施方式中,使用多个电接口用于向箱内的电子部件上的相应连接器端口提供多个电连接。例如,箱可以包括多个开口,每个开口允许在电子器件与在可密封容积外部的部件之间制造一个或更多个电连接。然后,电子系统还可以包括多个电接口,多个电接口中的每一个如本文所述。每个电接口的连接端口通过多个开口中的相应一个开口有利地设置在可密封容积内,并且多个开口中的每个开口由多个电接口中的相应一个的密封垫圈密封。有利地,第一电接口的连接端口的类型不同于第二电接口的连接端口的类型(例如,使得设置一系列不同类型的连接端口)。

可以附加地考虑一种用于向浸入密封箱内的流体中的电子器件提供至少一个电连接的电接口的方法。该方法可以包括用于设置、安装或固定本文所述的任何电接口和/或电子系统实施方式的步骤。例如,该方法可以包括:提供电路板,具有其上设置有电连接的多个表面,在电路板的第一表面上安装有连接端口,该连接端口用于与电连接至电子器件的相应连接器进行耦接,在多个表面的第一表面上设置有一个或更多个第一电导体,所述一个或更多个第一电导体被连接至连接端口,以在连接器与连接端口耦接时一个或更多个第一电导体被连接至电子器件,其中,在多个表面中除第一表面之外的相应表面上设置有一个或更多个第二电导体,所述一个或更多个第一电导体中的每一个电导体通过相应过孔被耦接至一个或更多个第二电导体中的相应导体,每个过孔包括在电子电路板中的相应孔;以及在电路板与箱的壳体之间安装密封垫圈,使得在密封垫圈的与箱相同的侧上设置有连接端口,并且使得在密封垫圈的与箱相反的侧上设置有每个过孔的相应孔,并且每个过孔的相应孔被密封垫圈覆盖。该方法可选地还包括将连接端口与电连接至电子器件的相应连接器进行耦接。优选地,该方法还包括将电路板和密封垫圈固定至箱。还可以考虑与这里描述的特征相对应的其他可选和/或有利的实现方式步骤。

现在将参照附图描述不同配置的接口电路板的其他实施方式。起初,将讨论具有小占板面积的示例。然后,参照图3a,描绘了图1a的第一接口电路板的等轴测图。在这种情况下,电路板20具有第一类型的湿侧连接端口23。干侧连接端口24是usb四通道小型可插拔(qsfp)类型。还示出了固定孔25和过孔26。参照图3b和图3c,分别示出了图3a的实施方式的顶视图和侧视图。

参照图4a,描绘了图1a的第二接口电路板的等轴测图。此处,电路板30具有第二类型的湿侧连接端口33。干侧连接端口34是双usb插口。还示出了固定孔35和过孔36。参照图4b和图4c,分别示出了图4a的实施方式的顶视图和侧视图。

参照图5a,描绘了图1a的第三接口电路板的等轴测图。此处,电路板40具有第三类型的湿侧连接端口43。干侧连接端口44是双模块插口,特别地为rj45。还示出了固定孔45。在该实施方式中没有示出过孔。参照图5b和图5c,分别示出了图5a的实施方式的顶视图和侧视图。

现在示出具有大占板面积的示例。参照图6a,描绘了图1a的第四接口电路板的等轴测图。这通常用于与箱内的计算机主板的控制部件和状态部件接口。此处,电路板50具有第四类型的湿侧连接端口53。电路板50还具有“l”形,其较宽的部分较靠近于干侧连接端口54。在电路板50上还设置有用于接纳电池的电池连接器51(插口或保持器)。电池连接器51还可以通过湿侧连接端口53连接至箱中的计算机主板。还示出了固定孔55。参照图6b和图6c,分别示出了图6a的实施方式的顶视图和侧视图。

在上面讨论的本发明的一般方面的一个实施方式中,电连接可以包括电力连接,并且在电路板上还安装有电池并且电池连接至一个或更多个第二电导体。以这种方式,可以提供从电路板到箱内的电子部件的电池连接。

现在参照图7a,描绘了图1a的第五接口电路板的等轴测图。在该实施方式中,电路板60具有与vga类型的干侧连接端口64进行耦接的第五类型的湿侧连接端口63。与先前的实施方式类似,电路板60也具有“l”形,其较宽的部分较靠近于干侧连接端口64。另外示出了固定孔65。参照图7b和图7c,分别示出了图7a的实施方式的顶视图和侧视图。

可以使用另一种类型的电路板,特别是与图6a、图6b和图6c的实施方式有关的电路板。这是根据箱内电子部件上的电池插口成形的电路板,特别地适合于bios电池插口。这种电路板可以具有与适合相关插口的bios电池类似(或甚至相同)的形状和尺寸。它还在电路板上具有电导体(或电极),该电路板布置成与插口上的相应电导体或电极匹配。电路板被设计成用于在与电子部件浸入相同的流体中时(并且因此可以称为内部电路板)使用。

然后,制造从电路板上的电导体(或电极)到接口电路板上的相应湿侧连接端口例如到图6a、图6b和图6c的实施方式的湿侧连接端口53连接(然后,将这些连接耦接至干侧上的电池连接器51)。

考虑到这一点,接下来参照图8a,其中示意性地示出了包括接纳电路板78、接口电路板70和连接电路板80的第二实施方式的分解等轴透视图。接口电路板70与图6a、图6b和图6c中所示的第四接口电路板类似(尽管不相同)。接口电路板70具有电池保持器71和湿侧连接端口73。接纳电路板78是箱中的电子部件的一部分(例如,计算机主板的一部分)。如先前实施方式所讨论的,接口电路板优选地安装有适当的密封垫圈,使得从箱内部(即,在湿侧上)可到达连接端口73。为清楚起见,在该图中示出了干侧72和湿侧79。

在主板上安装有电池保持器77。在这种情况下,电池保持器77设计成接纳与电池保持器71相同类型的电池,但是电池保持器77以与电池保持器71不同的方式安装。

电池保持器71(在湿侧79上)电连接至电池保持器77(在干侧72上)。这是使用形状和尺寸适合于电池保持器77的连接电路板80实现的。此外,有利地设置有触点以匹配电池保持器77上的触点。下面将更详细的进行讨论。导线连接76将连接电路板80上的触点耦接至湿侧连接器74,该湿侧连接器74设计成与接口电路板70上的湿侧连接端口73配合。

接下来参照图8b,以组装形式描绘了图8a的实施方式。参照图8c、图8d和图8e,示出了图8b的实施方式的相应的第一侧视图、顶视图和第二侧视图。与图8a和图8b中所示相同的特征用相同的附图标记来标记。这些示出了其中连接电路板80将接纳电路板78上的电池保持器77耦接至接口电路板70上的电池保持器71的方式。图8e中的虚线示出了干侧72和湿侧79之间的分界线。

图8f和图8g分别描绘了图8a的实施方式中的连接电路板80的第一等轴测图和第二等轴测图以及导线连接(引线)76和湿侧连接器74。参照图8h和图8i,分别示出了图8a的实施方式中的连接电路板80的第一侧视图和第二侧视图。同样,还示出了导线连接(引线)76和湿侧连接器74。还示出了连接电路板80的更多细节。连接电路板80包括:电路板基座81;第一连接触点82;第二连接触点83;和导线连接触点84。第一连接触点82和第二连接触点83旨在对电池保持器77上的相应触点或电极进行匹配。所述第一连接触点82和所述第二连接触点83连接至用于与导线连接(引线)76进行连接的导线连接触点84的部分。导线连接触点84有利地包括多个触点,每个触点连接至导线连接触点84的相应导线。

在将电池浸入某些流体特别是液体和/或冷却剂的环境中使用时,电池可能不可用或实际上不适合使用。电池可能劣化和/或与流体反应。使用电路板来替换该电池可以允许将电池放置在干侧上而无需电子部件所需的任何调整。虽然结合替换电池对该技术进行描述,但是应该理解,电路板可以用于替换可以有利地容纳在干侧上的任何部件,而无需在湿侧上调整电子部件。

在一般意义上,可以考虑将连接电路板与浸入箱内的流体中的电子器件一起使用。电子器件具有连接端口,该连接端口被配置成接纳电子器件的至少一个电连接并且将所述电子器件的至少一个电连接电耦接至电部件。连接电路板被配置成(特别是被成形和/或设定尺寸和/或设置有触点)在连接端口处被接纳。由此,连接电路板可以与电子器件的至少一个电连接电耦接。连接电路板有利地还包括例如使用可以耦接至连接器的导线或引线将电子器件的至少一个电连接电耦接至位于箱外部的电部件的连接。在优选实施方式中,电部件是电池。应当理解,该方面可以与本公开内容的任何其他方面相结合,特别是本文所讨论的电接口。

虽然现在已经描述了具体实施方式,但是本领域技术人员将可以理解各种修改和更改。例如,可以使用与所示出的那些不同类型的连接端口、不同形状的电路板以及不同类型的固定连接器或装置。在这些情况中的每一种情况下,本领域技术人员都会理解可以存在一系列标准选项或可以根据尺寸和/或用户偏好进行设计选择。

如上所述,接口板上的(湿侧)连接端口与电子器件之间的电连接可以由内部(连接)电路板提供。现在将参照图9a更详细地讨论该实施方式,在图9a中示意性地示出了图1a的实施方式的分解等轴测图,其中附加的连接电路板耦接至接口电路板。图1a中所示的相同特征用相同的附图标记来标记。从图中可以看出,设置有附加的连接电路板100,该连接电路板100中的每一个耦接至相应的接口电路板4。连接电路板100设计成与箱1一起被容纳,并且因此适合于浸入容纳在箱中的流体中。参照图9b,以组装形式示出了图9a的实施方式。这是为了完整性而描绘的。

参照图10a至图10d讨论关于连接电路板100及其与接口电路板耦接的更多细节。考虑用于与图3a至图3c的第一接口电路板20接口的合适的连接电路板100的示例,但是应该认识到连接电路板100可以适于与其他类型的接口电路板耦接。参照图10a,示意性地示出了耦接至接口电路板20的连接电路板100的等轴测图。此处,可以看到接口电路板20上的干侧连接端口24(usbqsfp类型)。在连接电路板100上设置有匹配的内部连接端口104(相同的usbqsfp类型)。这旨在直接耦接至安装在箱1中的电子部件(未示出)上的相应端口。参照图10b,示出了图10a的实施方式的顶视图,图10c示出了图10a的实施方式的正视图、侧视图和后视图,以及图10d示出了图10a的实施方式的底视图。从这些图中可以看出,连接电路板100还设置有配合连接器103,所述配合连接器103用于与接口电路板20的湿侧连接端口23进行耦接。这允许从内部连接端口104到干侧连接端口24的(直接地)连接。

上面讨论的另一种变型与密封垫圈有关。考虑到这一点,参照图11a,在图11a中示意性地示出了使用共用密封垫圈130和单独的密封垫圈140二者的图9a的实施方式的变型的分解等轴测图。与图9a(和图1a)中所示相同的特征用相同的附图标记来标记。可以看出,单个共用密封垫圈3由两种不同类型的密封垫圈代替:共用密封垫圈130(用于密封一组相邻的开口)和单独的密封垫圈140(用于密封单个开口)。共用密封垫圈130可以是任何尺寸,虽然在图示的示例中示出了5个相邻开口的密封。实践中可以使用一个或更多个共用密封垫圈130(可选不同尺寸)和一个或更多个单独密封垫圈140中的任何组合。

为了完整性起见,在图11b中,以组装形式示出了图11a的实施方式。可以看出,一旦组装,共用密封垫圈130和单独密封垫圈140可能不可见。参照图11c和图11d,分别示出了示例性共用密封垫圈130和单独密封垫圈140的等轴测图和顶视图。

本文所公开的所有特征可以以任何组合方式组合,除了这些特征和/或步骤中的至少一些是相互排斥的组合之外。特别地,本发明的优选特征适用于本发明的所有方面,并且可以以任何组合使用。同样,非必要组合中描述的特征可以单独使用(而非组合使用)。

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