电连接器的热沉组件的制作方法

本文的主题总体上涉及电连接器组件。

背景技术：

可能需要将热能(或热量)从系统或装置的指定部件传递出去。例如，电连接器可用于向和从不同的系统或装置传输数据和/或电力。一种类型的电连接器组件使用接收在插座组件中的可插拔模块。数据信号可以以光信号和/或电信号的形式通过(多个)通信电缆传输。

电气系统的开发者面临的共同挑战是热量管理。系统内部的电子器件产生的热能会降低性能，甚至损坏系统的部件。为了散发热能，系统包括热部件，例如热桥，它接合热源，从热源吸收热能，并将热能传递出去。热桥通常在另一个热接口处热耦合到另一个热部件。部件在每个热接口处丧失效率。另外，由于表面的变化，例如由于接口表面的表面平坦度，难以在接口处实现高效的热耦合。

因此，需要一种将热能从部件(例如电连接器的内部电子器件)传递走且具有减小的热阻的热传递组件。

技术实现要素：

根据本发明，提供一种热沉组件。热沉包括上部热沉元件。上部热沉元件包括布置成上部板堆叠体的多个上部板。每个上部板具有前端和后端。每个上部板在前端和后端之间具有侧面。每个上部板具有内端和外端。热沉包括下部热沉元件。下部热沉元件包括布置成下部板堆叠体的多个下部板。每个下部板具有前端和后端。每个下部板在前端和后端之间具有侧面。每个下部板具有内端和外端。下部板包括下部间隔板和下部接口板。下部间隔板的外端和下部接口板的外端配置为面向且热耦合到电子模块。下部接口板包括接口翅片，其在下部间隔板的内端上方延伸以与上部板对接。热沉组件包括设置在上部热沉元件和下部热沉元件之间的弹簧元件。弹簧元件包括上部弹簧构件，其接合上部板的内端。上部弹簧构件在第一偏置方向上大致远离下部板偏置上部板。弹簧元件包括下部弹簧构件，其接合下部板的内端。下部弹簧元件在第二偏置方向上大致远离上部板偏置下部板。

附图说明

图1是根据示例性实施例形成的具有热沉组件的电连接器组件的前透视图。

图2是根据示例性实施例的用于电连接器组件的可插拔模块的后透视图。

图3是根据示例性实施例的热沉组件的截面图。

图4是根据示例性实施例的热沉组件的弹簧元件的前透视图。

图5是根据示例性实施例的插座组件的一部分的截面图，示出了热沉组件。

图6是根据示例性实施例的插座组件的一部分的截面图，示出了热沉组件。

具体实施方式

图1是根据示例性实施例形成的电连接器组件100的前透视图。电连接器组件100包括主电路板102和安装到电路板102的插座组件104。可插拔模块106配置为电连接到插座组件104。可插拔模块106通过插座组件104电连接到电路板102。

在示例性实施例中，插座组件104包括插座笼110和邻近插座笼110的通信连接器112(以虚线示出)。例如，在所示的实施例中，通信连接器112接收在插座笼110中。在其他各种实施例中，通信连接器112可以位于插座笼110的后方。在各种实施例中，插座笼110是封闭的并为通信连接器112提供电屏蔽。可插拔模块106配置为装载到插座笼110中且由插座笼110围绕。插座笼110包括多个笼壁114，其限定一个或多个模块通道，用于接收对应的可插拔模块106。笼壁114可以是由实心片限定的壁、允许气流穿过其中的穿孔壁、具有切口的壁(例如用于使热沉或散热器穿过其中)、或者由具有相对大的开口的轨道或梁限定的壁(例如用于使气流穿过其中)。在示例性实施例中，插座笼110是屏蔽的、冲压成形的笼构件，其中笼壁114是屏蔽壁。

在所示的实施例中，插座笼110构成具有上部模块通道116和下部模块通道118的堆叠笼构件。插座组件104配置为在两个堆叠的模块通道116、118中与可插拔模块106配合。插座笼110具有分别通向模块通道116、118的模块端口，其接收对应的上部和下部可插拔模块106。在各种实施例中可以设置任何数量的模块通道。在所示的实施例中，插座笼110包括布置成单个列的上模块通道116和下模块通道118；然而，在替代实施例中，插座笼110可以包括多列成组的模块通道116、118(例如，2x2，3x2，4x2，4x3等)。可选地，多个通信连接器112可以布置在插座笼110内，例如当提供多列的模块通道116和/或118时。在其他各种实施例中，插座笼110可以包括单个模块通道116或单行的模块通道116，而不是堆叠的插座笼。

在示例性实施例中，插座笼110的笼壁114包括顶壁130、底壁132、侧壁134和后壁136。底壁132可以搁置在主电路板102上。然而，在替代实施例中，插座笼110可以不设置底壁132。插座笼110在前端138和后端139之间延伸。多个端口设置在前端138处且通过前端138接收可插拔模块106。笼壁114限定腔140。例如，腔140可以由顶壁130、底壁132、侧壁134、136和后壁136限定。其他笼壁114可以将腔140分离或分割成各个模块通道116、118。例如，笼壁114可以包括上部模块通道116和下部模块通道118之间的端口间隔件142。端口间隔件142在上部模块通道116和下部模块通道118之间形成空间，例如用于气流或用于布线光管。在其他各种实施例中，笼壁114可以在成组的模块通道116和/或118之间包括竖直分隔面板(未示出)，例如平行于侧壁134。

插座组件104包括热沉组件200，用于从可插拔模块106散发热量，例如上部模块通道116中的上部可插拔模块106。在示例性实施例中，热沉组件200包括上部热沉元件202、下部热沉元件204、以及上部热沉元件202和下部热沉元件204之间的弹簧元件206(如图4所示)。下部热沉元件204配置为热接合接收在上部模块通道116中的上部可插拔模块106。上部热沉元件202配置为将热量散发到插座笼110外的外部环境中(例如，在插座笼110上方)。上部热沉元件202与下部热沉元件204热连通并将热量从下部热沉元件204散发掉以冷却可插拔模块106。在所示的实施例中，上部热沉元件202是带翅片的热沉，具有向上延伸的翅片以将热量传递给通过的气流。在其他各种实施例中，上热沉元件202可以是散热器、热桥、冷板等。上热沉元件202可以热耦合到另一热部件，例如散热器，以从热沉组件200散发热量。

在示例性实施例中，热沉组件200联接到框架300。框架300从插座笼110延伸，例如从顶壁130。下部热传递元件204可以延伸穿过框架300中的开口以直接接合可插拔模块106。

框架300包括前轨道302、后轨道304、以及在前轨道302和后轨道304之间延伸的侧壁306、308。上部热沉元件202和下部热沉元件204被包含在侧壁306之间。在示例性实施例中，上部热沉元件202联接到前轨道302，且后轨道304和下部热沉元件204联接到前轨道302和后轨道304。在示例性实施例中，弹簧元件206在第一偏置方向上(例如，向上)向外按压上部热沉元件202抵靠前轨道302和后轨道304，且弹簧元件206在第二偏置方向上(例如，向下)向外按压下部热沉元件204抵靠前轨道302和后轨道304。上部热沉元件202和下部热沉元件204可以被保持在框架300内。替代地，框架300可以允许上部热沉元件202和下部热沉元件204在框架300内的有限量的浮动运动，例如侧向和/或前后。

通信连接器112联接到电路板102。插座笼110在通信连接器112上方安装到电路板102。在示例性实施例中，通信连接器112接收在腔140中，例如靠近后壁136。然而，在替代实施例中，通信连接器112可以位于插座笼110外部的后壁136的后面，并且延伸到腔140中以与(多个)可插拔模块106对接。例如，后壁136可以包括开口以通过其接收部件。在示例性实施例中，单个通信连接器112用于与上模块通道116和下模块通道118中的一对堆叠的可插拔模块106电连接。在替代实施例中，电连接器组件100可以包括分立的、堆叠的通信连接器112(例如，上部通信连接器和下部通信连接器)，用于与对应的可插拔模块106配合。

在示例性实施例中，可插拔模块106通过前端138装载到插座笼110中以与通信连接器112配合。插座笼110的屏蔽笼壁114围绕通信连接器112和可插拔模块106提供电屏蔽，例如围绕通信连接器112和可插拔模块106之间的配合接口。

图2是根据示例性实施例的可插拔模块106的后部透视图。可插拔模块106具有可插拔本体180，其可以由一个或多个壳体限定。可插拔本体180包括侧面、顶部和底部。可插拔本体180可以是导热的和/或可以是导电的，以便为可插拔模块106提供emi屏蔽。可插拔本体180包括配合端182和相对的前端184。前端184可以是电缆端，其具有从其延伸到系统内的另一部件的电缆。配合端182配置为插入对应的模块通道116或118(如图1中所示)。

可插拔模块106包括模块电路板188，其配置为通信地联接到通信连接器112(如图1中所示)。模块电路板188可在配合端182处接取。模块电路板188可以包括用于操作和/或使用可插拔模块106的部件、电路等。例如，模块电路板188可以具有与模块电路板188相关联的导体、迹线、垫、电子器件、传感器、控制器、开关、输入、输出等，其可以安装到模块电路板188，以形成各种电路。

在示例性实施例中，可插拔本体180为模块电路板188提供热传递，例如为模块电路板188上的电子部件。例如，模块电路板188与可插拔本体180热连通，可插拔本体180传递来自模块电路板188的热量。在示例性实施例中，可插拔本体180包括沿着顶部的热接口，用于与热沉组件200(如图1所示)对接。

图3是根据示例性实施例的热沉组件200的截面图。热沉组件200包括上部热沉元件202和下部热沉元件204。弹簧元件206在热沉组件200的接口区域208处位于上部热沉元件202和下部热沉元件204之间。框架300保持上部热沉元件202和下部热沉元件204。在示例性实施例中，上部热沉元件202可相对于下部热沉元件204移动。例如，弹簧元件206迫使上部热沉元件202和下部热沉元件204彼此分开。弹簧元件206在第一偏置方向上迫使上部热沉元件202例如向上，且在第二偏置方向上迫使下部热沉元件204例如向下。在示例性实施例中，弹簧元件206与上部热沉元件202和下部热沉元件204分开且分立。弹簧元件206可以是冲压成形件。弹簧元件206由薄金属材料制造，使得弹簧元件206是柔性的。

在示例性实施例中，热沉元件202、204各自包括多个板，它们布置在一起成为板堆叠体。板彼此交错以在上部热沉元件202和下部热沉元件204之间热连通。各个板可相对于彼此移动，使得板可以单独地铰接以顺应于可插拔模块106(如图2所示)的上表面，以改善热沉组件200和可插拔模块106之间的接触和/或接近度。间隙或空间可以设置在热沉元件202、204的板之间，以允许热沉元件202、204之间的弹簧元件206的可压缩运动。

在示例性实施例中，上部热沉元件202包括布置成上部板堆叠体212的多个上部板210。每个上部板210具有在上部板210的内端216和外端218之间延伸的侧面214。内端216面向下部热沉元件204。外端218位于框架300的外部，例如在顶部框架上方，例如用于空气冷却或用于连接到另一热部件，例如散热器。可选地，各个上部板210可以在内端216和外端218之间具有不同的高度。例如，一些上部板210可以更高以形成用于热沉组件200的散热翅片，以用于上部热沉元件202的气流冷却。

在示例性实施例中，上部板210包括上部翅片板220、上部间隔板222和上部接口板224。上部翅片板220比间隔板222高，且比上部间隔板222和上部接口板224向外延伸得更远。例如，上部翅片板220的外端218定位为比上部间隔板222的外端218和上部接口板224的外端218更加远离下部热沉元件204。每个上部翅片板220包括内端216处的基部230和外端218处的散热翅片232。上部翅片板220在间隔开的位置处相对于彼此布置在上部板堆叠体212内，使得气流通道234形成在散热翅片232之间。气流通道234位于框架300的外部，以允许气流沿着上部翅片板220的侧面214通过上部热沉元件202，以进行上部热沉元件202的对流冷却。上部接口板224的内端216延伸到接口区域208中以与下部热沉元件204对接。上部接口板224包括接口翅片236，其延伸到接口区域208中以热耦合到下部热沉元件204。上部接口板224包括外端218处的基部238。基部238与上部翅片板220和上部间隔板222对接。

在示例性实施例中，下部热沉元件204包括布置成下部板堆叠体252的多个下部板250。每个下部板250具有在下部板250的内端256和外端258之间延伸的侧面254。内端256面向上部热沉元件202。外端258可以位于框架300的外部，例如在框架300的底部的下方，例如用于与可插拔模块106(或另一热部件，例如散热器)热耦合。可选地，各个下部板250可以在内端256和外端258之间具有不同的高度。例如，一些下部板250可以更高以形成接口翅片，其跨越热沉元件202、204之间的间隙以与上部热沉元件202对接。

在示例性实施例中，下部板250包括下部接口板260和下部间隔板262。在所示的实施例中，下部板堆叠体252具有交替的下部接口板260和下部间隔板262的板布置；然而，在替代实施例中，其他布置是可能的。下部间隔板262的外端258和下部接口板260的外端258配置为面向并热耦合到可插拔模块106。可选地，下部间隔板262的外端258和下部接口板260的外端258可以在热沉组件200的底部大致共面。下部接口板260比下部间隔板262高，且比下部间隔板222向上延伸得更远。例如，下部接口板260的内端216定位成比下部间隔板262的内端216距热沉组件200的底部更远。下部接口板260的内端256延伸到接口区域208中以与上部接口板224对接。下部接口板260包括接口翅片270，其延伸到接口区域208中以热耦合到上部热沉元件202的上部板堆叠体212。接口翅片270热耦合到上部翅片板220的对应的上部接口板224。例如，接口翅片270的侧面254面向上部接口板224的侧面214，以在其之间进行热耦合。侧面254可以直接接合对应的侧面214。在其他各种实施例中，侧面254可以与侧面214紧密地物理关联，足以允许下部板250和上部板210之间的高效热耦合。

在所示的实施例中，上部板堆叠体212具有如下板布置：上部翅片板220、上部接口板224、上部间隔板222和另一上部接口板224成重复的模式。在所示的实施例中，下部板堆叠体252具有如下板布置：交替的下部接口板260和下部间隔板262成重复的模式。在接口区域208处，热沉组件200具有交替的上部接口板224和下部接口板260的板布置。气隙290设置在下部接口板260和上部翅片板220或上部间隔板222之间。例如，气隙290位于下部接口板260的内端256和上部翅片板220或上部间隔板222的内端216之间。气隙292设置在上部接口板224和下部间隔板262之间。例如，气隙292位于上部接口板224的内端216和下部间隔板262的内端256之间。下部接口板260热耦合到相邻的上部接口板224。侧面214、254以足够的重叠距离重叠以允许下部板250和上部板210之间的高效热传递。侧面214、254可相对于彼此滑动以允许上部板210和下部板250之间的运动并改变重叠距离。例如，当上部堆叠体212和下部板堆叠体252被压缩时，例如当下部板堆叠体252与可插拔模块配合时，下部接口板260可以移动到上部气隙290中，且上部接口板224可以移动到下部气隙292中。在替代实施例中，其他布置是可能的，包括不包含上部翅片板220的实施例或不包含上部间隔板222的实施例。在其他各种实施例中，上部接口板224和上部翅片板220可以组合在相同的板内。例如，组合的板可以在间隔板222上方和间隔板下方延伸。虽然上部板210和下部板250被示出为平坦的矩形板，应该认识到，板210、250在替代实施例中可以具有其他尺寸和形状。

框架300包括基部310，其可以用于将框架300安装到插座笼110(如图1所示)的顶壁130(如图1所示)。侧壁306、308从基部310延伸。在示例性实施例中，每个侧壁306、308包括支撑壁312。开口314限定在支撑壁312之间。热沉元件202、204接收在支撑壁312之间的开口314中。弹簧元件206可以联接到侧壁306、308。例如，弹簧元件206侧向跨越侧壁306、308之间的开口314。

支撑壁312面向热沉元件202、204的上部板210和下部板250，且可以接合上部板210和/或下部板250以将上部板堆叠体212和下部板堆叠体252定位在支撑壁312之间。可选地，支撑壁312可以压缩或挤压上部板堆叠体212和下部板堆叠体252以将上部板210和下部板250在上部板堆叠体212和下部板堆叠体252内按压在一起彼此热接触。例如，当板堆叠体212、252接收在开口314中时，支撑壁312可以是可压缩的或可偏转的。可选地，支撑壁312可以提供针对上部板210和下部板250的轻弹簧力，以避免板210、250在开口314内结合。由此，上部板210和下部板250可以在开口314内相对于彼此移动，例如分别允许上部板210和下部板250在板堆叠体212、252内铰接。

图4是根据示例性实施例的弹簧元件206的前透视图。弹簧元件206包括上部弹簧构件450和下部弹簧构件452。连接部454在上部弹簧构件450和下部弹簧构件452之间延伸。连接部454可以是弯曲的，例如是c形的。连接部是柔性的，且配置为当连接部被弯曲或压缩时将上部弹簧构件450和下部弹簧构件452伸展开。上部弹簧构件450配置为接合上部板210(如图3所示)的内端216，且配置为在第一偏置方向上(例如，大致向上)大致远离下部板250弹簧偏置上部板210。下部弹簧构件452配置为接合下部板250(如图3所示)的内端256，且配置为在第二偏置方向上(例如，大致向下)大致远离上部板210弹簧偏置下部板250。

在示例性实施例中，上部弹簧构件450被分段以包括由上部间隙462分开的多个上部弹簧凸片460。上部弹簧凸片460配置为接合对应的上部板210。上部弹簧凸片460可彼此独立地移动，例如向对应的上部板210提供独立的弹簧压力。可选地，上部弹簧凸片460可以远离下部弹簧构件452向外张开，例如以一定角度。

在示例性实施例中，下部弹簧构件452被分段以包括由下部间隙(未示出，但类似于上部间隙462)分开的多个下部弹簧凸片470。下部弹簧凸片470配置为接合对应的下部板250。下部弹簧凸片470可彼此独立地移动，例如向对应的下部板250提供独立的弹簧压力。可选地，下部弹簧凸片470可以远离上部弹簧构件450向外张开，例如以一定角度。

图5是插座组件104的一部分的截面图，示出了联接到可插拔模块106的根据示例性实施例的热沉组件200。框架300保持上部热沉元件202和下部热沉元件204，弹簧元件206位于上部热沉元件202和下部热沉元件204之间。在所示的实施例中，热沉组件200包括两个弹簧元件206，例如靠近热沉组件200的前部的前部弹簧元件，以及靠近热沉组件200的后部的后部弹簧元件；然而，在替代实施例中，热沉组件200可以包括更多或更少的弹簧元件206。弹簧元件206在热沉元件202、204的前部和后部的内侧。弹簧元件206设置为远离前端和后端。在各种实施例中，弹簧元件206可以以插入距离位于前端或后端的内侧，该插入距离在热沉组件200的长度的大约10％和25％之间。弹簧元件206在相反的方向上偏置上部热沉元件202和下部热沉元件204。

弹簧元件206迫使上部热沉元件202和下部热沉元件204彼此分开。上部弹簧构件450配置为接合上部板210的内端216(例如，上部翅片板220的内端216和/或上部间隔板222的内端216和/或上部接口板224的内端216)。分段的上部弹簧构件450的上部弹簧凸片460允许单独的上部板210或成组的上部板210的独立的运动或铰接，从而允许某些上部板210独立于其他上部板210移动。下部弹簧构件452配置为接合下部板250的内端256(例如，下部接口板260的内端256和下部间隔板262的内端216)。分段的下部弹簧构件452的下部弹簧凸片470允许单独的下部板250或成组的下部板250的独立的运动或铰接，从而允许某些下部板250独立于其他下部板250移动。下部弹簧构件452驱使下部板250顺应于可插拔模块106的上表面以减少接口处的热阻。

在示例性实施例中，框架300将上部板210和下部板250捕获在前轨道302和后轨道304内。例如，前轨道302包括上部壁架320和下部壁架322。上部板210可以接合上部壁架320且下部板250可以接合下部壁架322。热沉元件202、204被捕获在上部壁架320和下部壁架322之间。后轨道304包括上部壁架330和下部壁架332。上部板210可以接合上部壁架330且下部板250可以接合下部壁架332。热沉元件202、204被捕获在上部壁架330和下部壁架332之间。上部和下部板250可以在上部和下部壁架320、322、330、332之间浮动。

在示例性实施例中，每个上部板210在前端240和后端242之间延伸。上部板210包括前端240处的前安装凸部244和后端242处的后安装凸部246。前安装凸部244配置为接合前轨道302的上部壁架320，且后安装凸部246配置为接合后轨道304的上部壁架330。弹簧元件206的上部弹簧构件450在第一偏置方向上偏置上部板210以朝向上部壁架320、330推动安装凸部244、246。安装凸部244、246可以接合上部壁架320、330。

在示例性实施例中，每个下部板250在前端280和后端282之间延伸。下部板250包括前端280处的前安装凸部284和后端282处的后安装凸部286。前安装凸部284配置为接合前轨道302的下部壁架322，且后安装凸部286配置为接合后轨道304的下部壁架332。弹簧元件206的下部弹簧构件452在第一偏置方向上偏置下部板250以朝向下部壁架322、332推动安装凸部284、286。安装凸部284、286可以接合下部壁架322、332。

图6是根据示例性实施例的插座组件104的一部分的截面图，示出了热沉组件200。在所示的实施例中，热沉组件200用于将可插拔模块106与诸如散热器的热部件108热耦合。图6所示的下部热沉元件204与图3所示的下部热沉元件204相同。图6所示的上部热沉元件202与图3所示的上部热沉元件202不同。

在所示的实施例中，上部热沉元件202不包括上部翅片板220，而是包括与上部接口板224交错的间隔板222。上部热沉元件202具有大致平坦的顶部，间隔板222的外端218设置在上部热沉元件202的顶部。在所示的实施例中，上部接口板224的外端218在上部热沉元件202的顶部大致与间隔板222的外端218共面。间隔板222的外端218和上部接口板224限定热接口，其配置为与热部件108的底表面热耦合。热部件108从间隔板222和上部接口板224消散热量。