[go: up one dir, main page]

CN112804812B - 一种对插式电路板的锥角接触散热结构 - Google Patents

一种对插式电路板的锥角接触散热结构 Download PDF

Info

Publication number
CN112804812B
CN112804812B CN202011583938.2A CN202011583938A CN112804812B CN 112804812 B CN112804812 B CN 112804812B CN 202011583938 A CN202011583938 A CN 202011583938A CN 112804812 B CN112804812 B CN 112804812B
Authority
CN
China
Prior art keywords
circuit board
heat
shell
contact
stud
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202011583938.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN112804812A (zh
Inventor
鲁强
高志峰
钟小兵
李黎明
戴军
周国家
胡绍云
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
South West Institute of Technical Physics
Original Assignee
South West Institute of Technical Physics
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by South West Institute of Technical Physics filed Critical South West Institute of Technical Physics
Priority to CN202011583938.2A priority Critical patent/CN112804812B/zh
Publication of CN112804812A publication Critical patent/CN112804812A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN112804812B publication Critical patent/CN112804812B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00—Printed circuits
    • H05K1/02—Details
    • H05K1/0201—Thermal arrangements, e.g. for cooling, heating or preventing overheating
    • H05K1/0203—Cooling of mounted components
    • H05K1/0209—External configuration of printed circuit board adapted for heat dissipation, e.g. lay-out of conductors, coatings
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/02—Arrangements of circuit components or wiring on supporting structure
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/20—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
    • H05K7/2039—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating characterised by the heat transfer by conduction from the heat generating element to a dissipating body
    • H05K7/205—Heat-dissipating body thermally connected to heat generating element via thermal paths through printed circuit board [PCB]

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)

Abstract

本发明涉及一种对插式电路板的锥角接触散热结构，属于电子产品技术领域。本发明采用电路板对插的连接形成，装拆便捷且可以节省舱体空间；金属壳体之间采用小锥角度接触配合，可实现电路板芯片的良好传热与散热。

Description

一种对插式电路板的锥角接触散热结构
技术领域
本发明属于电子产品技术领域，具体涉及一种对插式电路板的锥角接触散热结构。
背景技术
在电子产品领域，随着轻量化、小型化技术的不断发展，在有限的狭小空间内焊线等操作越来越困难。按照现有的舱体结构形式，电路板与电路板之间的连接很多时候靠直接焊线或者柔板连接。带来的相关问题是，焊线操作难度大，维修性差，且散热效果不好。板间留有的冗余线，在舱体内部堆积、挤压，电路板芯片会受到严重的挤压；同时，由于电路板芯片散热不好，随着工作时间的增长或环境温度的升高，芯片的温度急剧升高，芯片将不能正常工作，严重时会烧坏芯片。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明要解决的技术问题是：如何设计一种在电子舱内电路板连接简便且散热良好的结构，尤其涉及在封闭狭窄的空间内，需要保证电路板连接可靠和芯片工作可靠的电子产品。
(二)技术方案
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种对插式电路板的锥角接触散热结构，包括第一导热壳体1、第一电路板2、锥角接触配合面3、螺柱4、固定螺钉5、第二电路板6、第二导热壳体7、第二连接器8以及第一连接器9；
其中，第一电路板2和第一导热壳体1底部接触，通过螺柱4的外螺纹将第一电路板2固定；第二电路板6与第二导热壳体7为一个连接整体，第二电路板的6内部芯片通过导热胶垫与第二导热壳体7接触，第二电路板6与螺柱4端部接触，通过第一固定螺钉5与螺柱4的内螺纹连接将第二电路板6固定；第一电路板2上焊接第一连接器9；第二电路板6上焊接第二连接器8；两个电路板安装时，靠第二连接器8上的第二连接器导向销11与第一连接器9上的第一连接器导向销孔13定位安装；第一导热壳体1底部开有接触台阶15，用来与系统壳体17的台阶接触；装配后，第一导热壳体1和第二导热壳体7之间形成一定角度的锥面接触配合面3。
优选地，所述锥面接触配合面3的锥度为1°。
优选地，所述第二导热壳体7具有沉孔。
优选地，所述螺柱4下部为外螺纹，头部为内螺纹。
优选地，所述螺柱4连接有效高度大于两个连接器对插连接后的高度。
优选地，所述螺柱4连接有效高度与两个连接器对插连接后的高度之差为0.1mm以内。
优选地，所述第一电路板2包含芯片板、安装孔。
优选地，所述第二电路板6包含芯片板、安装孔。
本发明还提供了一种所述结构的装配方法，包括以下步骤：
第一步，先将焊有第一连接器9的第一电路板2放入第一导热壳体1中，拧入螺柱4，通过螺柱4底部的外螺纹将两者连接固定；
第二步，然后将焊有第二连接器8的第二电路板6与第二导热壳体7连接，形成一个电路板组件，其第二电路板6上的芯片器件通过导热胶垫与第二导热壳体7接触；
第三步，将第二步中的电路板组件从上往下压向第一电路板2，压入过程中，依靠两连接器的第二连接器导向销11和第一连接器导向销孔13导向连接，与此同时，第一导热壳体1与第二导热壳体7的锥角接触配合面3渐渐接触，最终形成导热接触面；
第四步，用第一固定螺钉5通过第二导热壳体7的沉孔，旋入螺柱4的内螺纹孔内，将第一电路板2、第二电路板6牢牢连接固定；最后将连接好的电子舱装入系统壳体17内，使第一导热壳体1的接触台阶15和系统壳体17的台阶面接触，用第二固定螺钉16将系统壳体17和电子舱产品连接。
本发明还提供了一种利用所述结构实现电路板散热的方法，装配完成之后，所述第一电路板2的芯片热量先传到第一导热壳体1，再通过接触台阶15传递到系统壳体17；这样第二电路板6的芯片热量先传到第二导热壳体7，通过锥面接触配合面3传递到第一导热壳体1，再通过接触台阶15传递到系统壳体17，最后经系统壳体17把热量传递到外界空气中。
(三)有益效果
1.连接器导向销定位，电路板装配简单，连接可靠，可拆性好。
2.避免电路板之间采用焊线连接方式，板间冗线对芯片板的挤压。
3.采用锥面接触形式，既保证壳体之间良好的接触导热效果，同时还具有自动对中安装的作用。
4.采用锥面接触设计，装配压入量缓慢渐进增加，直到对插连接器连接完整，避免壳体之间约束过紧或过约束，增加了装配的适应性。
附图说明
图1为本发明的对插式电路板的锥角接触散热电子舱结构示意图；
图2为本发明的第一导热壳体结构示意图；
图3为本发明的第一导热壳体与第二导热壳体的锥角接触关系示意图；
图4为本发明的第一电路板(a)和第二电路板(b)结构示意图；
图5为电子舱体与系统壳体的装配关系示意图。
其中：1.第一导热壳体；2.第一电路板；3.锥角接触配合面；4.螺柱；5.第一固定螺钉；6.第二电路板；7.第二导热壳体；8.第二连接器；9.第一连接器；10.电子舱对外连接器；11.第二连接器导向销；12.第二电路板安装孔；13.第一连接器导向销孔；14.第一电路板安装孔；15.接触台阶；16.第二固定螺钉；17.系统壳体。
具体实施方式
为使本发明的目的、内容、和优点更加清楚，下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。
在封闭的狭小的产品空间内，需要考虑芯片的散热导热问题，以保证产品安全可靠。本发明采用电路板对插的连接形成，装拆便捷且可以节省舱体空间；金属壳体之间采用小锥角度接触配合，可实现电路板芯片的良好传热与散热。
如图1至图5所示，本发明提供的一种对插式电路板的散热结构，包括：第一导热壳体1、第一电路板2、锥角接触配合面3、螺柱4、固定螺钉5、第二电路板6、第二导热壳体7、第二连接器8以及第一连接器9；
其中，第一电路板2和第一导热壳体1底部接触，通过螺柱4的外螺纹将第一电路板2固定；第二电路板6与第二导热壳体7为一个连接整体，第二电路板的6内部芯片通过导热胶垫与第二导热壳体7接触，第二电路板6与螺柱4端部接触，通过第一固定螺钉5与螺柱4的内螺纹连接将第二电路板6固定；第一电路板2和第二电路板6上分别焊接好相应的第一连接器9和第二连接器8；两个电路板安装时，靠第二连接器8上的第二连接器导向销11与第一连接器9上的第一连接器导向销孔13定位安装；第一导热壳体1底部开有接触台阶15，用来与系统壳体17的台阶接触，以保证热量传递；装配后，第一导热壳体1和第二导热壳体7之间形成小角度的锥面接触配合面3，设计时保证两个导热壳体的圆锥面接触时，两个连接器连接完整，避免两个连接器接触和两个导热壳体圆锥面接触这两个接触同时作用时产生的过约束。
进一步，所述第二导热壳体7具有沉孔。
进一步，所述锥面接触配合面3根据空间尺寸和接触效果而定，本结构中锥度为1°。
进一步，所述第一电路板2包含芯片板、安装孔。
进一步，所述第二电路板6包含芯片板、安装孔。
进一步，所述螺柱4下部为外螺纹，头部为内螺纹；且螺柱4连接有效高度略大于两个连接器对插连接后的高度，保证两个连接器接触良好的情况下，本结构中螺柱4连接有效高度与两个连接器对插连接后的高度之差为0.1mm以内。
装配过程为：第一步，先将焊有第一连接器9的第一电路板2放入第一导热壳体1中，拧入螺柱4，通过螺柱4底部的外螺纹将两者连接固定；第二步，然后将焊有第二连接器8的第二电路板6与第二导热壳体7连接，形成一个电路板组件，其第二电路板6上的芯片器件通过导热胶垫与第二导热壳体7接触；第三步，将第二步中的电路板组件从上往下压向第一电路板2，压入过程中，依靠两连接器的第二连接器导向销11和第一连接器导向销孔13导向连接，与此同时，第一导热壳体1与第二导热壳体7的锥角接触配合面3渐渐接触，最终形成良好的导热接触面；第四步，用第一固定螺钉5通过第二导热壳体7的沉孔，旋入螺柱4的内螺纹孔内，将第一电路板2、第二电路板6牢牢连接固定；最后将连接好的电子舱装入系统壳体17内，使第一导热壳体1的接触台阶15和系统壳体17的台阶面接触，用第二固定螺钉16将系统壳体17和电子舱产品连接。这样第一电路板2的芯片热量先传到第一导热壳体1，再通过接触台阶15传递到系统壳体17；这样第二电路板6的芯片热量先传到第二导热壳体7，通过锥面接触配合面3传递到第一导热壳体1，再通过接触台阶15传递到系统壳体17，最后经系统壳体17把热量传递到外界空气中。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种对插式电路板的锥角接触散热结构，其特征在于，包括第一导热壳体(1)、第一电路板(2)、锥角接触配合面(3)、螺柱(4)、固定螺钉(5)、第二电路板(6)、第二导热壳体(7)、第二连接器(8)以及第一连接器(9)；
其中，第一电路板(2)和第一导热壳体(1)底部接触，通过螺柱(4)的外螺纹将第一电路板(2)固定；第二电路板(6)与第二导热壳体(7)为一个连接整体，第二电路板的(6)内部芯片通过导热胶垫与第二导热壳体(7)接触，第二电路板(6)与螺柱(4)端部接触，通过第一固定螺钉(5)与螺柱(4)的内螺纹连接将第二电路板(6)固定；第一电路板(2)上焊接第一连接器(9)；第二电路板(6)上焊接第二连接器(8)；两个电路板安装时，靠第二连接器(8)上的第二连接器导向销(11)与第一连接器(9)上的第一连接器导向销孔(13)定位安装；第一导热壳体(1)底部开有接触台阶(15)，用来与系统壳体(17)的台阶接触；装配后，第一导热壳体(1)和第二导热壳体(7)之间形成一定角度的锥面接触配合面(3)。
2.如权利要求1所述的结构，其特征在于，所述锥面接触配合面(3)的锥度为1°。
3.如权利要求1所述的结构，其特征在于，所述第二导热壳体(7)具有沉孔。
4.如权利要求1所述的结构，其特征在于，所述螺柱(4)下部为外螺纹，头部为内螺纹。
5.如权利要求4所述的结构，其特征在于，所述螺柱(4)连接有效高度大于两个连接器对插连接后的高度。
6.如权利要求5所述的结构，其特征在于，所述螺柱(4)连接有效高度与两个连接器对插连接后的高度之差为0.1mm以内。
7.如权利要求1所述的结构，其特征在于，所述第一电路板(2)包含芯片板、安装孔。
8.如权利要求1所述的结构，其特征在于，所述第二电路板(6)包含芯片板、安装孔。
9.一种如权利要求1至8中任一项所述结构的装配方法，其特征在于，包括以下步骤：
第一步，先将焊有第一连接器(9)的第一电路板(2)放入第一导热壳体(1)中，拧入螺柱(4)，通过螺柱(4)底部的外螺纹将两者连接固定；
第二步，然后将焊有第二连接器(8)的第二电路板(6)与第二导热壳体(7)连接，形成一个电路板组件，其第二电路板(6)上的芯片器件通过导热胶垫与第二导热壳体(7)接触；
第三步，将第二步中的电路板组件从上往下压向第一电路板(2)，压入过程中，依靠两连接器的第二连接器导向销(11)和第一连接器导向销孔(13)导向连接，与此同时，第一导热壳体(1)与第二导热壳体(7)的锥角接触配合面(3)渐渐接触，最终形成导热接触面；
第四步，用第一固定螺钉(5)通过第二导热壳体(7)的沉孔，旋入螺柱(4)的内螺纹孔内，将第一电路板(2)、第二电路板(6)牢牢连接固定；最后将连接好的电子舱装入系统壳体(17)内，使第一导热壳体(1)的接触台阶(15)和系统壳体(17)的台阶面接触，用第二固定螺钉(16)将系统壳体(17)和电子舱产品连接。
10.一种利用权利要求1至8中任一项所述结构实现电路板散热的方法，其特征在于，装配完成之后，所述第一电路板(2)的芯片热量先传到第一导热壳体(1)，再通过接触台阶(15)传递到系统壳体(17)；这样第二电路板(6)的芯片热量先传到第二导热壳体(7)，通过锥面接触配合面(3)传递到第一导热壳体(1)，再通过接触台阶(15)传递到系统壳体(17)，最后经系统壳体(17)把热量传递到外界空气中。
CN202011583938.2A 2020-12-28 2020-12-28 一种对插式电路板的锥角接触散热结构 Active CN112804812B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011583938.2A CN112804812B (zh) 2020-12-28 2020-12-28 一种对插式电路板的锥角接触散热结构

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011583938.2A CN112804812B (zh) 2020-12-28 2020-12-28 一种对插式电路板的锥角接触散热结构

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN112804812A CN112804812A (zh) 2021-05-14
CN112804812B true CN112804812B (zh) 2022-10-25

Family

ID=75805254

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202011583938.2A Active CN112804812B (zh) 2020-12-28 2020-12-28 一种对插式电路板的锥角接触散热结构

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112804812B (zh)

Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4708660A (en) * 1986-06-23 1987-11-24 Control Data Corporation Connector for orthogonally mounting circuit boards
US5196087A (en) * 1991-06-18 1993-03-23 Multimedia Design, Inc. Method for making multi-layer printed circuit board
JPH10290087A (ja) * 1997-04-14 1998-10-27 Hitachi Ltd 電子装置
CN201490181U (zh) * 2009-07-29 2010-05-26 精伦电子股份有限公司 一种芯片散热装置
EP2736125A1 (en) * 2012-11-27 2014-05-28 Hosiden Corporation Component module, mating connector, and connection structure between component module and mating connector
WO2015116445A1 (en) * 2014-02-03 2015-08-06 Tyco Electronics Corporation Pluggable module
CN205082044U (zh) * 2015-09-30 2016-03-09 成都九洲迪飞科技有限责任公司 一种密封双层pcb板的接地屏蔽装置
CN205082127U (zh) * 2015-09-30 2016-03-09 成都九洲迪飞科技有限责任公司 一种基于双层pcb板的屏蔽结构
CN205302845U (zh) * 2015-11-30 2016-06-08 长治市华杰光电科技有限公司 一款led显示屏模组底壳结构
WO2017092537A1 (zh) * 2015-11-30 2017-06-08 深圳市大疆创新科技有限公司 具有散热结构的视觉传感装置
EP3302009A1 (en) * 2016-09-30 2018-04-04 Napatech A/S Extension pcb with common cooling system
JP2018143013A (ja) * 2017-02-27 2018-09-13 日立オートモティブシステムズ株式会社 電子制御装置
CN110459512A (zh) * 2019-09-12 2019-11-15 东莞铭普光磁股份有限公司 散热主板及光模块

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102892277B (zh) * 2011-07-20 2016-08-03 光宝电子(广州)有限公司 电路板装置及其制造方法及具有该电路板装置的电源供应器

Patent Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4708660A (en) * 1986-06-23 1987-11-24 Control Data Corporation Connector for orthogonally mounting circuit boards
US5196087A (en) * 1991-06-18 1993-03-23 Multimedia Design, Inc. Method for making multi-layer printed circuit board
JPH10290087A (ja) * 1997-04-14 1998-10-27 Hitachi Ltd 電子装置
CN201490181U (zh) * 2009-07-29 2010-05-26 精伦电子股份有限公司 一种芯片散热装置
EP2736125A1 (en) * 2012-11-27 2014-05-28 Hosiden Corporation Component module, mating connector, and connection structure between component module and mating connector
WO2015116445A1 (en) * 2014-02-03 2015-08-06 Tyco Electronics Corporation Pluggable module
CN205082044U (zh) * 2015-09-30 2016-03-09 成都九洲迪飞科技有限责任公司 一种密封双层pcb板的接地屏蔽装置
CN205082127U (zh) * 2015-09-30 2016-03-09 成都九洲迪飞科技有限责任公司 一种基于双层pcb板的屏蔽结构
CN205302845U (zh) * 2015-11-30 2016-06-08 长治市华杰光电科技有限公司 一款led显示屏模组底壳结构
WO2017092537A1 (zh) * 2015-11-30 2017-06-08 深圳市大疆创新科技有限公司 具有散热结构的视觉传感装置
EP3302009A1 (en) * 2016-09-30 2018-04-04 Napatech A/S Extension pcb with common cooling system
JP2018143013A (ja) * 2017-02-27 2018-09-13 日立オートモティブシステムズ株式会社 電子制御装置
CN110459512A (zh) * 2019-09-12 2019-11-15 东莞铭普光磁股份有限公司 散热主板及光模块

Also Published As

Publication number Publication date
CN112804812A (zh) 2021-05-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5738531A (en) Self-alligning low profile socket for connecting ball grid array devices through a dendritic interposer
US7790985B2 (en) Device for repair of a contact pad of a printed circuit board
TWI650912B (zh) 具有雙平面連接之互連裝置
CN1466862A (zh) 将功率转换器与接合面格栅阵列式插座连接的系统和方法
US7008239B1 (en) Socket mounted on printed circuit board
TWI833050B (zh) 通訊系統之插座連接器與電纜總成
WO2013017055A1 (zh) 一种连接器及包括该连接器的电子设备
CN111970917B (zh) Pcb与连接器平压式压接工装
KR102527248B1 (ko) 그리드 어레이 커넥터 시스템
JP2004146373A (ja) 圧入式電気コネクタを使用するプリント回路基板アセンブリ
CN111447755A (zh) 一种控制器的制造装配方法
WO2023109724A1 (zh) 扩展卡、主板、服务器及扩展卡的制作方法
CN112103752B (zh) Vpx插头快速定位压接工装
CN112993720A (zh) 高密度pcb板接插高速信号连接器免焊压接工装
CN112804812B (zh) 一种对插式电路板的锥角接触散热结构
US20030150645A1 (en) Method and apparatus for coupling a microelectronic device package to a circuit board
TW200428702A (en) Surface mounted socket assembly
US7553696B2 (en) Method for implementing component placement suspended within grid array packages for enhanced electrical performance
US6326560B1 (en) Adapter for a ball grid array device
CN215452013U (zh) 高密度pcb板接插高速信号连接器免焊压接工装
US6817878B2 (en) Zero mounting force solder-free connector/component and method
JP2013168230A (ja) 電気コネクタ
CN111865235B (zh) 一种嵌入式大功率微波功能模块
CN214592492U (zh) 电机驱动模块
CN214154942U (zh) 电路板组件

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant